【名師一號】2020-2021學(xué)年高二化學(xué)(人教版)選修4雙基限時練18金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

雙基限時練(十八)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1．以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()A．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B．生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)簡潔生銹C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D．銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗答案D解析A選項(xiàng)中黃銅(銅鋅合金)若發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，被腐蝕的金屬應(yīng)是金屬性較活潑的鋅而不是銅；B選項(xiàng)生鐵中含較多的碳，比軟鐵芯(幾乎是純鐵)在電解質(zhì)作用下更簡潔形成原電池，也更簡潔生銹；C選項(xiàng)若鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸電解質(zhì)溶液時，鐵是原電池的負(fù)極，被腐蝕生成鐵銹；D選項(xiàng)中銀質(zhì)獎牌久置后可能與氧氣生成氧化銀而表面變暗，這是化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)。2．下列過程需要通電后才能進(jìn)行的是()①電離②電解③電鍍④電化學(xué)腐蝕A．① B．②C．②③ D．全部答案C解析在水溶液中或熔融狀態(tài)下，電解質(zhì)就會發(fā)生電離；只要滿足不同的電極材料，在電解質(zhì)溶液中形成閉合回路，就會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕；只有電解，電鍍需要通電才能進(jìn)行。3．常溫下鍍鋅鐵片表面破損發(fā)生析氫腐蝕時，若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法肯定正確的是()A．有5.6g金屬被腐蝕B．有0.2g氣體放出C．有6.5g金屬被腐蝕D．有2.24L氣體放出答案B解析鍍鋅鐵片表面破損時形成原電池，發(fā)生析氫腐蝕時兩極的反應(yīng)分別為：負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋65g2mol6.5g0.2mol正極：2H＋＋2e－=H2↑2mol2g0.2mol0.2g當(dāng)鋅的量不足時，被腐蝕的金屬質(zhì)量小于6.5g。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積才是2.24L。4．最近，科學(xué)家冶煉出了純度高達(dá)99.9999%的鐵，依據(jù)你的推想，在下列性質(zhì)中它不行能具有的是()A．硬度比生鐵低B．在潮濕的空氣中放置不易生銹C．在冷的濃硫酸中可以鈍化D．與4mol·L－1鹽酸反應(yīng)的速度比生鐵快答案D解析純鐵純度高，硬度??；不易形成原電池，可被濃H2SO4鈍化，故選D項(xiàng)。5．相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()答案C解析A、B、D三項(xiàng)中都形成了原電池，F(xiàn)e被腐蝕，只有C項(xiàng)Fe被銅鍍層愛護(hù)，不易被腐蝕。6．把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞溶液的表面皿中，如圖所示。最先觀看到酚酞變紅現(xiàn)象的區(qū)域是()A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅰ和ⅣC．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和Ⅳ答案B解析圖中左邊裝置為原電池，Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn－2e－=Zn2＋，F(xiàn)e為正極，電極反應(yīng)式為：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，F(xiàn)e極四周OH－聚積，所以Ⅰ區(qū)域先變紅；右邊裝置為電解池，F(xiàn)e為陽極，電極反應(yīng)式為：Fe－2e－=Fe2＋，Zn為陰極，電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－=H2↑，H＋在陰極不斷被還原，促使水不斷電離，陰極四周有OH－聚積，所以Ⅳ區(qū)域首先變紅。7．世博會上澳大利亞館的外墻接受的是特殊的耐風(fēng)化鋼覆層材料，外墻的顏色每天都在發(fā)生著變化，它會隨空氣中太陽、風(fēng)雨、濕度的影響，漸漸從橙色轉(zhuǎn)變成代表澳大利亞大漠的赭紅色，這種轉(zhuǎn)變運(yùn)用了鋼材銹蝕原理。下列有關(guān)鋼材生銹的說法正確的是()A．紅色鐵銹的主要成分是Fe(OH)3B．鋼材在空氣中的反應(yīng)只有氧化、還原及化合反應(yīng)C．鋼材在空氣中的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕，其負(fù)極的反應(yīng)為：Fe－3e－=Fe3＋D．空氣中太陽、風(fēng)雨、濕度對鋼材的腐蝕有較大影響答案D解析鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O，A項(xiàng)錯；鋼材在空氣中還會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，B項(xiàng)錯；鋼材在發(fā)生電化腐蝕時負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，C項(xiàng)錯。8．為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學(xué)習(xí)小組用不同的細(xì)金屬將三根大小相同的一般鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對試驗(yàn)結(jié)果的描述不正確的是()A．試驗(yàn)結(jié)束時，①左側(cè)的液面肯定會下降B．試驗(yàn)結(jié)束時，①肯定比②左側(cè)的液面低C．試驗(yàn)結(jié)束時，鐵釘b腐蝕最嚴(yán)峻D．試驗(yàn)結(jié)束時，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕答案B解析這是一道原電池原理應(yīng)用于金屬腐蝕的選擇題。①中鐵釘a處于鹽酸的蒸氣中，被腐蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降右側(cè)液面上升；②中鐵釘b同樣處于鹽酸的蒸氣中，所不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會加速鐵釘?shù)母g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降更多，右側(cè)液面上升更多；③中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃H2SO4有猛烈的吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘c處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時間內(nèi)幾乎沒有被腐蝕。9．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)峻B．圖b中，開關(guān)由M改置于N時，Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．圖d中，Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的答案B解析A項(xiàng)，因溶液具有均一性，燒杯底端的溶液濃度與上端相同，故腐蝕速率相同，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，開關(guān)由M改置于N時，Zn作原電池的負(fù)極，Cu-Zn合金作原電池的正極，被愛護(hù)，腐蝕速率減小，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，接通開關(guān)時，形成原電池，Zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，但氣體應(yīng)在Pt電極上產(chǎn)生，C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，Zn-MnO2干電池發(fā)生自放電反應(yīng)，主要緣由是電極材料不純，Zn與雜質(zhì)在電解質(zhì)溶液中形成微小的原電池而放電，D項(xiàng)錯誤。10.如圖所示，①、②兩試管中各放一枚鐵釘，①試管中為NH4Cl溶液，②試管為NaCl溶液。數(shù)天后導(dǎo)管中觀看到的現(xiàn)象是________________，①中正極反應(yīng)為______________。②中正極反應(yīng)為_____________。試管中殘留氣體平均相對分子質(zhì)量的變化為：①________；②________。(填“變大”或“變小”或“不變”)答案導(dǎo)管中液面左面低右面高2H＋＋2e－=H2↑2H2O＋O2＋4e－=4OH－變小變小解析①中NH4Cl溶液水解呈酸性，鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，放出H2導(dǎo)致甲試管內(nèi)壓強(qiáng)增大；②中NaCl溶液不水解呈中性，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，O2被消耗，導(dǎo)致②試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，所以結(jié)合物理學(xué)問看到導(dǎo)管中液面左面低右面高的現(xiàn)象。由于①試管中放出H2其相對分子質(zhì)量為2，比空氣的平均相對分子質(zhì)量29小，故①中相對分子質(zhì)量變?。虎谠嚬苤蠴2的相對分子質(zhì)量為32比N2相對分子質(zhì)量28大，O2消耗，也就是混合氣體中相對分子質(zhì)量大的變少了，殘留氣體平均相對分子質(zhì)量必定變小。11．鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。(1)鎂與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為____________________。(2)鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。(3)在潮濕的空氣里，鋼鐵表面有一層水膜，很簡潔發(fā)生電化學(xué)腐蝕。其中正極的電極反應(yīng)式為_________________________。(4)在海洋工程中，通常用鋁合金(Al－Zn－Cd)愛護(hù)海底鋼鐵設(shè)施，其原理如上圖所示：其中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：_________；在實(shí)際應(yīng)用中，用鋁合金而不選用純鋁。純鋁不能很好地起到愛護(hù)作用，其緣由是_______________________________________。答案(1)Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑(2)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up15(高溫))Al2O3＋2Fe(3)2H2O＋O2＋4e－=4OH－(4)Al－3e－=Al3＋鋁表面易被氧化，生成一層致密而牢固的氧化物薄膜，使金屬鋁呈現(xiàn)“惰性”解析(3)屬于鋼鐵的吸氧腐蝕。(4)屬于犧牲陽極的陰極愛護(hù)法。12．鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象，某試驗(yàn)小組為爭辯鐵生銹的條件，設(shè)計了以下快速、易行的方法：首先檢查制氧裝置的氣密性，然后按下圖連接好裝置，點(diǎn)燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3分鐘左右，觀看到的試驗(yàn)現(xiàn)象為：①玻璃管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕②玻璃管中干燥的鐵絲表面照舊光亮，沒有發(fā)生銹蝕③燒杯中潮濕的鐵絲表面照舊光亮。試回答以下問題。(1)由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本試驗(yàn)中鐵生銹屬于____________________。能表示其原理的反應(yīng)方程式為____________________________________________________。(2)儀器A的名稱為________________，其中裝的藥品可以是________________，其作用是_____________________________