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文檔簡介
專題18:電化學(xué)腐蝕及防護(hù)
一、單選題
1.(2分)下列情形中,相同材質(zhì)的鐵最不易被腐蝕的是()
D.
2.(2分)考古發(fā)掘出的古代青銅器(含銅錫等金屬)表面經(jīng)常出現(xiàn)小孔腐蝕,這是一種電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。
小孔腐蝕的過程及銅腐蝕產(chǎn)物(銅銹)的成份如下圖所示:
潮濕的含CV的雜質(zhì)夕卜CU2(OH)2COJ
/CU2(0H)JCI
形成小孔,桐銹逐漸將小孔口堵住,
’隨著時(shí)間的推移,小孔內(nèi)部繼續(xù)變『
小孔附近
CuO
小孔內(nèi)壁2
CuCI
圖2
已知:2CUCI+H2O^CU2O+2HCI
下列分析錯(cuò)誤的是()
A.氧氣是正極反應(yīng)物B.銅銹的成份與氧氣濃度、pH有關(guān)
C.圖2中,從小孔內(nèi)向小孔外移動(dòng)D.青銅中的錫也會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕
3.(2分)下列有關(guān)電化學(xué)裝置不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>
A.模擬吸氧腐蝕電解法制氯氣
海水NaCI溶液
rig
Fe輔助電極Fe
鐵的防護(hù)D.外加電流的陰極保護(hù)法
海水海水
4.(2分)關(guān)于下列裝置,敘述不正確的是()
金屬導(dǎo)線
A.石墨電極反應(yīng)式:。2+4田+4?=2出。B.溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)上升
C.加入少量NaCI,會(huì)加快Fe生銹D.加入HCI,石墨電極反應(yīng)式:2H++2e=H2個(gè)
5.(2分)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理如圖所示,其中
高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是()
直流電源
鋼管樁
高硅鑄鐵
海水
A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零
B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁
C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流
D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整
6.(2分)下列說法中正確的是()
A.在船體上鑲嵌鋅塊,可以減緩船體被海水腐蝕的速率
B.粗銅精煉時(shí),電鍍液中的c(Cu2')保持不變
C.純銀在空氣中久置變黑發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕
D.陰極電保護(hù)法是將被保護(hù)的金屬與外加電源的正極相連
B.裝置②的總反應(yīng)是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C.裝置③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連
D.裝置④中的鐵釘幾乎沒被腐蝕
8.(2分)下列金屬防腐措施中,利用原電池原理的是()
A.在金屬表面噴漆B.在金屬中加入一些鋁或銀制成合金
C.在輪船的殼體水線以下部分裝上鋅塊D.使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜
9.(2分)下列關(guān)于電解的知識敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.用裝置①精煉銅,則a極為粗銅,電解質(zhì)溶液可為CUS6溶液
B.工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液的方法制備金屬鈉
C.裝置②的鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連
D.向電子元件上鍍上一層銀,常需要電子元件做陰極,金屬銀作陽極
10.(2分)利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),開始時(shí),a、b兩處液面相平,密封放置一段時(shí)間后,下列有關(guān)說法
正確的是()
A.a管發(fā)生析氫腐蝕,b管發(fā)生吸氧腐蝕B.一段時(shí)間后,b管液面高于a管液面
C.a處溶液的pH增大,b處溶液的pH減小D.a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式:里呼:一'曳~=E:/
口.(2分)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()
A.d為石墨,鐵片腐蝕加快B.d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為:C)2+2H2O+4e=4OH-
C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕D.d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為:2H++2e=Hz個(gè)
12.(2分)驗(yàn)證犧牲陽極的陰極保護(hù)法,實(shí)驗(yàn)如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCI溶液)。
A.對比②③,可以判定Zn保護(hù)了FeB.對比①②,K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化
C.驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe時(shí)不能用①的方法D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑
二、綜合題
13.(6分)某小組同學(xué)利用原電池裝置探究物質(zhì)的性質(zhì)。
資料顯示:原電池裝置中,負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng),或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),原電池的電壓越
大。
(1)同學(xué)們利用下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。
-編TinJ電極
裝置溶液B操作及現(xiàn)象
號A
pH=2的
IFe連接裝置后,石墨表面產(chǎn)生無色氣泡;電壓表指針偏轉(zhuǎn)
H2s。4
電極A11
pH=2的連接裝置后,石墨表面無明顯現(xiàn)象;電壓表指針偏轉(zhuǎn),記錄
nCu
-Z--H2so4讀數(shù)為a
①同學(xué)們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)I中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕,其正極反應(yīng)式是。
②針對實(shí)驗(yàn)n現(xiàn)象:甲同學(xué)認(rèn)為不可能發(fā)生析氫腐蝕,其判斷依據(jù)是;乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)n
中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕,其正極的電極反應(yīng)式是。
(2)同學(xué)們?nèi)杂蒙鲜鲅b置并用cu和石墨為電極繼續(xù)實(shí)驗(yàn),探究實(shí)驗(yàn)n指針偏轉(zhuǎn)原因及影響氧化性因
素。
編
溶液B操作及現(xiàn)象
號
經(jīng)煮沸的pH=2
m溶液表面用煤油覆蓋,連接裝置后,電壓表指針微微偏轉(zhuǎn),記錄讀數(shù)為b
的H2SO4
在石墨一側(cè)緩慢通入并連接裝置,電壓表指針偏轉(zhuǎn),記錄讀數(shù)為C;取出電極,向
IVpH=2的H2SO4
溶液中加入數(shù)滴濃NazSCU溶液混合后,插入電極,保持5通入,電壓表讀數(shù)仍為c
VpH=12的NaOH在石墨一側(cè)緩慢通入。2并連接裝置,電壓表指針偏轉(zhuǎn),記錄讀數(shù)為d
①丙同學(xué)比較實(shí)驗(yàn)H、田、IV的電壓表讀數(shù)為:c>a>b,請解釋原因是。
②丁同學(xué)對IV、V進(jìn)行比較,其目的是探究對02氧化性的影響;實(shí)驗(yàn)IV中加入Na2s04溶液的目
的是。
14.(5分)銀制器皿表面日久因生成Ag2s而變黑,可進(jìn)行如下處理:將表面發(fā)黑的銀器浸入盛有食鹽水
的鋁質(zhì)容器中(如右圖),一段時(shí)間后黑色褪去?;卮鹣铝袉栴}:
卜一^鋁質(zhì)容器
食鹽水、-----------
一銀器
(1)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑,這是生成了Ag2s的緣故,該現(xiàn)象屬于腐蝕(填"化學(xué)"或"電化
學(xué),
(2)鋁質(zhì)容器作為極,銀器的電極反應(yīng)式為。
(3)處理過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(4)若將鋁質(zhì)容器中的食鹽水用濃硝酸代替,則鋁質(zhì)容器極的電極反應(yīng)式為?
15.(5分)金屬的腐蝕和防護(hù)在我們的生活中很常見。
(1)下圖是為了減緩海水對鋼閘門A、C的腐蝕而采取的措施,其中圖1利用B的金屬性比鐵強(qiáng)來保護(hù)A,
該方法稱為法;若采用圖2所示原理來減緩鋼閘門C的腐蝕,則C應(yīng)與直流電源的(填
"正極"或"負(fù)極")相連。
(2)為除去銀器表面的硫化銀(AgzS),可采用如下方法:向一個(gè)鋁制容器中加入食鹽溶液,將銀器浸人食
鹽溶液中,使銀器與鋁接觸良好。過一段時(shí)間,銀器表面變?yōu)殂y白色,并有H2s氣體和少量白色絮狀沉淀
生成,則正極的電極反應(yīng)式為。
(3)青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理如圖。
①腐蝕過程中,負(fù)極是(填"a""b"或"c")。
②已知環(huán)境中的C「擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔銅銹[CU2(OH)3CI],該反
應(yīng)的離子方程式為。
16.(5分)某小組按圖1所示的裝置探究鐵的吸氧腐蝕。
(1)圖2是圖1所示裝置的示意圖,在圖2的小括號內(nèi)填寫正極材料的化學(xué)式;在方括號內(nèi)用
箭頭表示出電子流動(dòng)的方向。
(2)正極反應(yīng)式為,負(fù)極反應(yīng)式為o
(3)按圖1裝置實(shí)驗(yàn),約8min時(shí)才看到導(dǎo)管中液柱上升,下列措施可以更快更清晰地觀察到液柱上升的
是。
a.用純氧氣代替具支試管內(nèi)的空氣
b.將食鹽水浸泡過的鐵釘表面撒上鐵粉和碳粉的混合物
c.用毛細(xì)尖嘴管代替玻璃導(dǎo)管,并向試管的水中滴加少量紅墨水
答案解析部分
一、單選題
I.【答案】C
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.圖中的鐵勺和銅盆以及食醋一同構(gòu)成原電池,鐵勺做原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),
腐蝕較快,A項(xiàng)不符合題意;
B.鐵做負(fù)極、合金中的碳等材料做正極,食鹽水為電解質(zhì)溶液,形成原電池,鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕,B項(xiàng)
不符合題意;
C.圖中的塑料盆不導(dǎo)電,鐵球表面鍍了層銅,可以起到防腐蝕的作用,因此腐蝕速很慢,C項(xiàng)符合題
忌、;
D.酸雨為電解質(zhì)溶液,可以和金屬鐵之間反應(yīng),金屬鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕,D項(xiàng)不符合題意;
故答案為:C?
【分析】(1)掌握陰極保護(hù)法的原理;
(2)在隔絕空氣或者隔絕水的條件下,金屬單質(zhì)最不容易被腐蝕。
2.【答案】C
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
【解析】【解答】A.青銅器中含銅錫等金屬,也含有其它金屬及非金屬雜質(zhì),由于物質(zhì)活動(dòng)性不同,周圍
有電解質(zhì)溶液,形成了原電池,Cu為原電池的負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),由于電解質(zhì)溶液為中性,
發(fā)生吸氧腐蝕,正極上氧氣得到電子,變?yōu)椤,因此氧氣是正極反應(yīng)物,A不符合題意;
B.根據(jù)圖2可知:在銹蝕小孔外物質(zhì)成分為CU2(OH)2CC)3、CU2(OH)3CI,Cu元素化合價(jià)為+2價(jià);在小孔附
近物質(zhì)是CU2O,小孔內(nèi)壁物質(zhì)成分是CuCI,Cu元素化合價(jià)為+1價(jià),小孔外氧氣濃度大,Cu元素價(jià)態(tài)高,
小孔內(nèi)氧氣濃度小,Cu元素價(jià)態(tài)低,物質(zhì)成分與氧氣濃度有關(guān);在溶液酸性較強(qiáng)時(shí)可逆反應(yīng)2CUCI+H2。
WCU2O+2HCI的平衡逆向移動(dòng),物質(zhì)成分主要是CuCI,若溶液酸性弱,,平衡正向移動(dòng),物質(zhì)成分主要
是CsO,可見物質(zhì)成分也與溶液的pH有關(guān),B不符合題意;
C.溶液中微粒CI-總是向低洼處流動(dòng),因此會(huì)從小孔外向小孔內(nèi)移動(dòng),與氧氣濃度較小時(shí)的+1價(jià)Cu形成難
溶性固體CuCI,C符合題意;
D.由于Sn是比較活潑的金屬,因此也會(huì)與活動(dòng)性比Sn弱的金屬構(gòu)成原電池,Sn為負(fù)極,被氧化而引起
電化學(xué)腐蝕,D不符合題意;
故答案為:Co
【分析】A、正極發(fā)生還原反應(yīng),化合價(jià)降低,氧氣的化合價(jià)只能降低,故在正極區(qū)參加反應(yīng),故A不符
合題意
B、由圖可得,氧氣濃度不一樣,生成的產(chǎn)物不一樣,故B不符合題意
C、陰離子移向負(fù)極,移向銅極,往內(nèi)部移動(dòng),故C符合題意
3.【答案】B
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),鐵的吸氧腐蝕
【解析】【解答】A.在海水弱堿的環(huán)境中,鐵和碳電極組成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕,可以觀察到鐵生銹,
A項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
B.電解池中Fe連接在電源的正極,鐵做陽極,失去電子發(fā)生氧化,不會(huì)考慮陰離子放電,故不會(huì)產(chǎn)生氯
氣,B項(xiàng)達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
C.可以構(gòu)成Zn-Fe原電池,活潑性較強(qiáng)的Zn做負(fù)極,發(fā)生氧化,F(xiàn)e做正極,被保護(hù),故C項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>
的;
D.電解池中,鐵連接電源的負(fù)極,做陰極材料,F(xiàn)e不反應(yīng),F(xiàn)e附近的陽離子發(fā)生還原反應(yīng),屬于外加電
流的陰極保護(hù)法,D項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
故答案為:B。
【分析】電解池中,首先觀察陽極,若陽極為活潑金屬(包括Ag以及之前的金屬),則陽極金屬失去電
子發(fā)生氧化,不考慮陽極附近陰離子放電;若陽極為惰性電極,考慮陰離子的放電順序,放電順序要記
牢。
4.【答案】A
【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.電解質(zhì)溶液不是酸性的,所以石墨電極反應(yīng)式為O2+4e*2H2O=4OH,故A符合題
思;
B.原電池放電時(shí)會(huì)放出熱量,所以溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)上升,故B不符合題意;
C.加入少量NaCI,溶液中自由移動(dòng)離子濃度增大,溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng),會(huì)加快Fe生銹,故C不符合題
忌;
D.加入HCI,溶液呈酸性,在正極石墨上是H+得到電子,電極反應(yīng)式為2H22e-=H2個(gè),故D不符合題
恩;
故答案為:A。
【分析】這是一個(gè)原電池裝置,鐵作負(fù)極,失去電子,變成Fe?+,石墨作正極,溶解在溶液中的氧氣得
電子:O2+4e*2H2。=40日。
5.【答案】C
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
【解析】【解答】本題使用的是外加電流的陰極保護(hù)法,鋼管柱與電源的負(fù)極相連,被保護(hù)。A.外加強(qiáng)
大的電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流,從而保護(hù)鋼管柱,A不符合題意;
B.通電后,被保護(hù)的鋼管柱作陰極,高硅鑄鐵作陽極,因此電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁,B
不符合題意;
C.高硅鑄鐵為惰性輔助陽極,所以高硅鑄鐵不損耗,C符合題意;
D.通過外加電流抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流,因此通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)
整,D不符合題意。
故答案為:Co
【分析】A.通入電流使其不能形成原電池;
B.根據(jù)電子流向進(jìn)行分析即可;
C.輔助電極不發(fā)生損耗;
D.保護(hù)的目的是使電流接近于零。
6.【答案】A
【考點(diǎn)】銅的電解精煉,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
【解析】【解答】A.由于金屬活動(dòng)性Zn>Fe,因此在船體上鑲嵌鋅塊時(shí),形成原電池,Zn做負(fù)極,船體做
正極,被保護(hù),可減緩船體被海水腐蝕的速率,A符合題意;
B.電解精煉銅時(shí),剛開始是由粗銅的Zn、Fe發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液中的Cu?+發(fā)生得電子的還
原反應(yīng),因此電解質(zhì)溶液中的c(Cu2+)減小,B不符合題意;
C.純銀久置空氣中變黑,是與空氣中的02反應(yīng),過程中沒有電流產(chǎn)生,不屬于電化學(xué)腐蝕,C不符合題
思;
D.被保護(hù)金屬與外接電源的正極相連時(shí)為陽極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),被腐蝕,D不符合題意;
故答案為:A
【分析】A.根據(jù)金屬的腐蝕與防護(hù)分析;
B.根據(jù)電解精煉銅的過程分析;
C.純銀在空氣中腐蝕不存在電解質(zhì)溶液;
D.根據(jù)金屬的防護(hù)分析;
7.【答案】B
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),原電池工作原理及應(yīng)用,電解池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.由電流方向可得,直流電源左端為正極,則與之相連的a電極為陽極,b電極為陰極,
用該裝置電解精煉銅時(shí),a電極(即陽極)應(yīng)為粗銅,電解質(zhì)溶液為CuS04溶液,選項(xiàng)正確,A不符合題
忘;
B.由于金屬活動(dòng)性Fe>Cu,因此電池總反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+,選項(xiàng)錯(cuò)誤,B符合題意;
C.圖示裝置為外接電源的陰極保護(hù)法,鋼閘門為被保護(hù)金屬,應(yīng)作為陰極,與電源的負(fù)極相連,選項(xiàng)正
確,C不符合題意;
D.常溫下,濃硫酸能使鐵鈍化,因此該裝置中鐵釘幾乎沒被腐蝕,選項(xiàng)正確,D不符合題意;
故答案為:B
【分析】A.電解精煉銅時(shí),粗銅作陽極,純銅做陰極;
B.根據(jù)裝置內(nèi)所給物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)確定電池總反應(yīng);
C.圖示裝置為外接電源的陰極保護(hù)法,據(jù)此確定電極;
D.常溫下,濃硫酸能使鐵鈍化;
8.【答案】C
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
【解析】【解答】A.在金屬表面噴漆,沒有形成原電池,A不符合題意;
B.制成合金,沒有形成原電池,B不符合題意;
C.在輪船殼體水線以下部分裝上鋅塊,鐵和鋅為兩種活性不同的金屬,二者接觸,存在電解質(zhì)溶液,可構(gòu)
成原電池,C符合題意:
D.金屬表面生成致密氧化物保護(hù)膜,沒有形成原電池,D不符合題意;
故答案為:C
【分析】利用原電池原理進(jìn)行金屬防腐,則措施中應(yīng)形成原電池,結(jié)合原電池的形成條件進(jìn)行分析。
9.【答案】B
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),電解池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.由電流移動(dòng)方向可知,裝置①a是陽極、b是陰極,用裝置①精煉銅,粗銅作陽極,
電解質(zhì)溶液可為CuS04溶液,故A不符合題意;
B.電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣,工業(yè)上通過電解熔融氯化鈉制備金屬鈉,故B符合題意;
C.金屬保護(hù)可采用外接電流陰極保護(hù)法,裝置②的鋼間門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連,故c不符合題意;
D.電鍍時(shí),鍍件作陰極,向電子元件上鍍上一層銀,常需要電子元件作陰極,金屬銀作陽極,故D不符
合題意;
故答案為:B。
【分析】A.電解池中電流流入的一極是陽極,電鍍時(shí)粗銅為陽極,精銅為在陰極,含銅離子的電解質(zhì)溶液
為電鍍液,但不能電解陰離子;
B.電解氯化鈉溶液得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣;
C.采用的是陰極保護(hù)法;
D.根據(jù)電鍍原理進(jìn)行判斷。
10.【答案】D
【考點(diǎn)】原電池工作原理及應(yīng)用,鐵的吸氧腐蝕
【解析】【解答】A.U型管左邊裝置是中性溶液,所以發(fā)生吸氧腐蝕,右邊裝置是酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕,
故A不符合題意;
B.左邊裝置發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),氧氣被吸收導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小,右邊裝置發(fā)生析氫腐蝕,生成氫氣導(dǎo)致氣體
壓強(qiáng)增大,所以右邊的液體向左邊移動(dòng),所以一段時(shí)間后,a管液面高于b管液面,故B不符合題意;
C.a處鐵失電子生成亞鐵離子,氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子,亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫
氧化亞鐵沉淀,所以a處pH不變;b處溶液變成硫酸亞鐵溶液,溶液的pH值變大,故C不符合題意;
D.a、b兩處構(gòu)成的原電池中,鐵都作負(fù)極,所以負(fù)極上具有相同的電極反應(yīng)式:喊電一珈「=喊/,故D
符合題意。
故答案為:D,
【分析】本題以鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕為載體考查了原電池原理,明確鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕的
條件是解本題的關(guān)鍵,根據(jù)析氫腐蝕和吸氧腐蝕時(shí)兩極發(fā)生的反應(yīng)來分析解答即可。
11.【答案】D
【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A、由于活動(dòng)性:Fe>石墨,所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池,F(xiàn)e為負(fù)極,失去電子被
氧化變?yōu)镕e?+進(jìn)入溶液,溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原,比沒有形成原電池時(shí)的速率
快,A不符合題意;
B、d為石墨,由于是中性電解質(zhì),所以發(fā)生的是吸氧腐蝕,石墨上氧氣得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極
反應(yīng)為:。2+2出0+4—=4?!?B不符合題意;
C、若d為鋅塊,則由于金屬活動(dòng)性:Zn>Fe,Zn為原電池的負(fù)極,F(xiàn)e為正極,首先被腐蝕的是Zn,鐵得
到保護(hù),鐵片不易被腐蝕,C不符合題意;
D、d為鋅塊,由于電解質(zhì)為中性環(huán)境,發(fā)生的是吸氧腐蝕,在鐵片上電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e=40H
_,D符合題意;
故答案為:D
【分析】該裝置為原電池裝置,若電極d為石墨,則鐵片為負(fù)極,發(fā)生失電子氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式
-
為Fe-2e-=Fe2+;石墨電極為正極,。2發(fā)生得電子的還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:O2+4e+2H2O=4OH
若電極d為鋅塊,則鋅塊為負(fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:Zn-2e=Zn2+;鐵片為正
極,空氣中的。2發(fā)生得電子的還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:O2+4e+2H2O=4OH-;據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)分析。
12.【答案】D
【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn),原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】解:A.對比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)J無明顯變化,②Fe附近的溶
液中不含F(xiàn)e2+,③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,③Fe附近的溶液中含F(xiàn)e?+,②
中Fe被保護(hù),A項(xiàng)不符合題意;
B.①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,F(xiàn)e表面產(chǎn)生了Fe?+,對比①②的異同,①可能是
K3[Fe(CN)6]將Fe氧化成Fe?+,B項(xiàng)不符合題意;
C.對比①②,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,①也能檢驗(yàn)出Fe?+,不能用①的方法
驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe,C項(xiàng)不符合題意
;D.由實(shí)驗(yàn)可知K3【Fe(CN)6阿能將Fe氧化成Fe?+,將Zn換成Cu不能用①的方法證明Fe比Cu活潑,
D項(xiàng)符合題意;
故答案為:Do
【分析1A.對比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]無明顯變化,②Fe附近的溶液中不含F(xiàn)e?+,
③Fe附近的溶液中加入心麻(CN)6]產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,③Fe附近的溶液中含F(xiàn)e?+,②中Fe被保護(hù);
B.①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,F(xiàn)e表面產(chǎn)生了Fe2+,對比①②的異同,①可能是
K3[Fe(CN)6]將Fe氧化成Fe2+;C.對比①②,①也能檢驗(yàn)出Fe2+,不能用①的方法驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe;
D.由實(shí)驗(yàn)可知K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化成Fe?+,將Zn換成Cu不能用①的方法證明Fe比Cu活潑。
二、綜合題
+
13.【答案】(l)2H++2e=H2個(gè);在金屬活動(dòng)性順序中,Cu在H后,Cu不能置換出Hz;02+4H+4e=2H2O
(2)02濃度越大,其氧化性越強(qiáng),使電壓值增大;溶液的酸堿性;排除溶液中的Na+(或鬣?對實(shí)驗(yàn)
的可能干擾
【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
【解析】【解答】(1)①實(shí)驗(yàn)I中電解質(zhì)溶液為稀硫酸,顯酸性,同時(shí)電極材料為Fe和石墨,因此正極
的電極反應(yīng)式為2H++2e-=出個(gè);
②實(shí)驗(yàn)II中所用電極為銅電極和石墨電極,由于金屬活動(dòng)性中Cu排在H之后,因此Cu不與稀硫酸反映
過,故不可能發(fā)生析氫腐蝕;實(shí)驗(yàn)n中石墨電極表面無明顯變化,電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明實(shí)驗(yàn)過程
中產(chǎn)生電流,金屬銅發(fā)生吸氧腐蝕,因此正極的電極反應(yīng)式為Oz+4e~+2H2。=4。?。
(2)①實(shí)驗(yàn)n、田、IV中所用硫酸濃度相同,Ch的濃度不同,產(chǎn)生的電壓不同,因此說明02的濃度越
大,其氧化性越強(qiáng),使電壓增值越大;
②實(shí)驗(yàn)IV、V中所用。2濃度相同,電解質(zhì)溶液的酸堿性不同,因此實(shí)驗(yàn)過程是為了探究溶液的酸堿性
對02氧化性的影響;實(shí)驗(yàn)IV中加入Na2so4是為了排除Na+(或S04*)對實(shí)驗(yàn)的干擾。
【分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的反應(yīng),進(jìn)而解答:
(2)①根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中02濃度分析;
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)IV、V的所用電解質(zhì)以及溶液的酸堿性進(jìn)行分析;
14.【答案】(1)化學(xué)
2
(2)負(fù);Ag2S+2e=2Ag+S'
(3)3Ag2s+2AI+6H2<D=6Ag+3H2s個(gè)+2AI(OH)3J
(4)2H++N0要+e-=NC)2個(gè)+H2。
【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
【解析】【解答】(1)銀質(zhì)器皿日久表面逐漸變黑腐蝕的過程中,沒有電流產(chǎn)生,屬于化學(xué)腐蝕;
(2)由于金屬活動(dòng)性AI>Ag,因此鋁質(zhì)容器作為負(fù)極,銀器作為正極,由銀器上的Ag2s發(fā)生得電子的還
2
原反應(yīng)生成Ag和S3,其電極反應(yīng)式為:Ag2S+2e=2Ag+S-;
(3)處理過程中,Ag2S、Al和力。反應(yīng)生成Ag、H2s氣體和AI00H3沉淀,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Ag2s
+2AI+6H2(D=6Ag+3H2s個(gè)+2AI(OH)3sk;
(4)若將食鹽水用濃硝酸代替,由于常溫下濃硝酸能使鋁鈍化,因此鋁質(zhì)容器做正極,由溶液中的N5
一發(fā)生得電子的還原反應(yīng),生成N02,該電極反應(yīng)式為:2小+)\1。3一+6』。2個(gè)+內(nèi)。;
【分析】(1)根據(jù)腐蝕過程是否有電流產(chǎn)生分析屬于何種腐蝕;
(2)根據(jù)金屬活動(dòng)性判斷正負(fù)極和電極反應(yīng)式;
(3)根據(jù)題干信息確定反應(yīng)物和生成物,結(jié)合原子守恒書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(4)常溫下,濃硝酸能使鋁發(fā)生鈍化,此時(shí)鋁做正極,溶液中的NS.發(fā)生得電子的還原反應(yīng);
15.【答案】(1)犧牲陽極的陰極保護(hù);負(fù)極
2
(2)Ag2S+2e=2Ag+S-
2+
(3)c;2Cu+3OH+Cr=Cu2(OH)3Clsk
【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),離子方程式的書寫
【解析】【解答】(1)圖1中利用金屬性比鐵強(qiáng)的金屬B來保護(hù)金屬A,則金屬A為正極,金屬B為負(fù)
極,該方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法;圖2中有外接電源,屬于電解池,為外加電流的陰極保護(hù)法,被
保護(hù)的金屬應(yīng)與電源的負(fù)極相連,為陰極,因此C應(yīng)與直流電源的負(fù)極相連;
(2)銀器表面變?yōu)殂y白色,說明Ag2s轉(zhuǎn)化為Ag,該過程中,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:
Ag2S+2e=2Ag+S2-;
(3)①由圖示原理示意圖可知,腐蝕過程中,Cu發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),生成Ct?+,因此負(fù)極是
C;
②根據(jù)題干信息可知,該反應(yīng)中,反應(yīng)物為Cu2+、OH-和C廠,生成物為CU2(OH)3CL該反應(yīng)的離子
方程式為:2Cu2++3OH-+Cr=Cii2(OH)3CI4/;
【分析】(1)根據(jù)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)進(jìn)行分析;
(2)銀器表面變?yōu)殂y白色,說明Ag2s轉(zhuǎn)化為Ag,據(jù)此確定電極反應(yīng)式;
(3)①根據(jù)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)進(jìn)行分析;
②根據(jù)信息確定反應(yīng)物和生成物,從而書寫反應(yīng)的離子方程式;
【一】
16.【答案】(1)C;正極Qi負(fù)極
---fvUIlZJV
(2)O2+2H2O+e-=4OH-;Fe-2e=Fe
(3)abc
【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式,原電池工作原理及應(yīng)用,鐵的吸氧腐蝕
【解析】【解答】⑴在食鹽水中,鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,活動(dòng)性較強(qiáng)的鐵作負(fù)極,其中含有的活動(dòng)性弱的雜
質(zhì)碳作正極,正極的化學(xué)式為C;電子從負(fù)極Fe沿導(dǎo)線流向正極C,其圖象為正極局負(fù)極;
■■土卜
「LL■■_U?,I.
(2)該裝置中,負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Fe-2e=Fe2+;正極C上5得電子發(fā)
生還原反應(yīng),正極的電極反應(yīng)式為:
2H2O+O2+4e=4OH';
(3)a.用純氧氣代替具支試管內(nèi)的空氣,氧氣的濃度增大,反應(yīng)速率加快,a正確;
b.用食鹽水浸泡過的鐵釘再蘸取鐵粉和炭粉的混合物,增大反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)速率加快,b
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