2019-2020年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)21 金屬的腐蝕與防護(hù)練習(xí).doc

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2019-2020年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)21 金屬的腐蝕與防護(hù)練習(xí) 1．(xx江蘇化學(xué)，11)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若H2O2分解產(chǎn)生1 mol O2，理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為46.021023 B．室溫下，pH＝3的CH3COOH溶液與pH＝11的NaOH溶液等體積混合，溶液pH＞7 C．鋼鐵水閘可用犧牲陽(yáng)極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕 D．一定條件下反應(yīng)N2＋3H22NH3達(dá)到平衡時(shí)，3v正(H2)＝2v逆(NH3) 2．(xx重慶理綜，11)我國(guó)古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。 (1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第________周期。 (2)某青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119 g、20.7 g，則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為________。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過(guò)程中的催化作用，下列敘述正確的是________。 A．降低了反應(yīng)的活化能 B．增大了反應(yīng)的速率 C．降低了反應(yīng)的焓變 D．增大了反應(yīng)的平衡常數(shù) (4)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，該化學(xué)方程式為_______________________________________。 (5)如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。 ①腐蝕過(guò)程中，負(fù)極是________(填圖中字母“a”或“b”或“c”)； ②環(huán)境中的Cl－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)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，其離子方程式為________________________________________________________________________； ③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上耗氧體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 1．(xx北京理綜，7)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是(　　) A．水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極 B．金屬護(hù)欄表面涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子 D．地下鋼管連接鎂塊 2．[xx廣東理綜，32(5)]石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。 3．[xx福建理綜，24(1)]鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。 下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。 (1)該電化腐蝕稱為________。 (2)圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是______(填字母)。 4．[xx廣東理綜，33(2)(3)](1)能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。 ①完成原電池甲的裝置示意圖(見右圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注，要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。 ②以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極__________。 ③甲乙兩種原電池可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是________，其原因是__________________________________________。 (2)根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在(1)的材料中應(yīng)選__________作陽(yáng)極。 5．(xx安徽理綜，28)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。 圖1 (1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格): 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/% ① 為以下實(shí)驗(yàn)作參照 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸濃度的影響 0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2)編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。 (3)該小組對(duì)圖2中0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二： 假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體； 假設(shè)二：________； …… (4)為驗(yàn)證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案。請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。 1．(xx廣西南寧質(zhì)檢，1)關(guān)于金屬的腐蝕的敘述中，正確的是(　　) A．金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時(shí)，首先是鍍層被氧化 C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕 D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕 2．(xx貴陽(yáng)調(diào)研，4)在世界海運(yùn)史上曾發(fā)生過(guò)這樣一個(gè)悲?。阂凰颐小鞍⒛羌{號(hào)”的貨輪滿載著精銅砂，在向日本海岸行駛時(shí)突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒。堅(jiān)硬的鋼制船體為什么會(huì)突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導(dǎo)致沉船的原因與船上的精銅砂密切相關(guān)。下列對(duì)此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是(　　) A．精銅砂裝載過(guò)多導(dǎo)致沉船 B．運(yùn)輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大超過(guò)船的承載能力 C．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了原電池，加速了作為負(fù)極的船體的腐蝕 D．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了電解池，鋼制船體作陽(yáng)極而被氧化腐蝕 3．(xx石家莊一次質(zhì)檢，11)燒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗滌，會(huì)出現(xiàn)紅棕色銹斑。整個(gè)過(guò)程中，不可能發(fā)生的變化為(　　) A．2H2O＋O2＋4e－===4OH－ B．Fe－3e－===Fe3＋ C．Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4．(xx山東煙臺(tái)期末，6)下列金屬防護(hù)的方法不正確的是(　　) A．對(duì)健身器材涂油漆以防止生銹 B．對(duì)某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用刷油漆的方法來(lái)防銹 C．用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)船身 D．自行車的鋼圈上鍍上一層鉻防銹 5．(xx杭州市第一次高考科目教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))圖中實(shí)驗(yàn)為研究金屬腐蝕的實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．食鹽水中有氣泡逸出 B．鐵表面的反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋ C．紅色首先在食鹽水滴的中心出現(xiàn) D．該實(shí)驗(yàn)研究的是金屬的吸氧腐蝕 6．(xx河北衡水質(zhì)檢，12)鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下說(shuō)法正確的是(　　) A．負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe－2e－===Fe2＋ B．正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O＋O2＋2e－===4OH－ C．原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕 7．(xx?？谡{(diào)研，4)下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱 B．用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹 C．在鐵制品上鍍銅時(shí)，鍍件為陽(yáng)極，銅鹽為電鍍液 D．鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕 8．(xx大連質(zhì)檢，7)關(guān)于銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕的下列說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．正極電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑ B．此過(guò)程中還涉及到反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此過(guò)程中銅并不被腐蝕 D．此過(guò)程中電子從Fe移向Cu 9．(xx云南大理期末，8)圖中燒杯中盛的是天然水，鐵腐蝕的速率由快到慢的順序是(　　) A．⑤>②>①>③>④ B．③>②>①>⑤>④ C．⑤>②>③>④>① D．③>④>⑤>②>① 10．(xx北京西城區(qū)期末，14)食品保鮮所用的“雙吸劑”，是由還原鐵粉、生石灰、氯化鈉、炭粉按一定比例組成的混合物，可吸收氧氣和水。下列分析不正確的是(　　) A．“雙吸劑”中的生石灰有吸水作用 B．“雙吸劑”吸收氧氣時(shí)，發(fā)生了原電池反應(yīng) C．吸收氧氣的過(guò)程中，鐵作原電池的負(fù)極 D．炭粉上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O 11．(xx江西吉安二模)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法，正確的是(　　) A．圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重 B．圖2中，插入溶液中的鐵棒容易溶解，主要是發(fā)生電化學(xué)腐蝕 C．圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的陰極 12．(xx河南名校階段測(cè)試，10)鍍鋅鋼管具有廣泛的用途，鍍鋅鋼管有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，冷鍍即電鍍，熱鍍是指熔融狀態(tài)的鋅與鐵生成合金層。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．鐵鋅形成的合金層是純凈物，耐酸堿腐蝕 B．鋼管鍍鋅的目的是使鐵與鋅形成原電池，消耗鋅而保護(hù)鋼管免受腐蝕 C．鋼管冷鍍時(shí)，鋼管作陰極，鋅棒作陽(yáng)極，鋅鹽溶液作電解質(zhì)溶液 D．鍍鋅鋼管破損后，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ 13．(xx重慶萬(wàn)州區(qū)調(diào)研，6)下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是(　　) A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù) B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe－3e－===Fe3＋ 14．(xx南京期末，17)如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察(假設(shè)水不蒸發(fā))。 (1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于________(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)腐蝕。 (2)若試管中液面上升，發(fā)生的是________腐蝕，則正極反應(yīng)式為________，負(fù)極反應(yīng)式為______________________________。 要順利完成此實(shí)驗(yàn)，所用的電解質(zhì)溶液可以是________。 (3)若試管中液面下降，發(fā)生的是________腐蝕，正極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。 負(fù)極反應(yīng)式為____________________________________。 要順利完成此實(shí)驗(yàn)，所用的電解質(zhì)溶液可以是________。 15．(xx河南開封期末，17)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。 (1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。 (2)為了降低某水庫(kù)鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。(填寫字母序號(hào)) A．銅 B．鈉 C．鋅 D．石墨 (3)圖乙所示的方案也可以減慢鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的________極。 (4)在海洋工程上，通常用鋁合金(AlZnCd)保護(hù)海底鋼鐵設(shè)施，其原理如圖丙所示： 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保護(hù)作用，其原因是______________________________________。 16．(xx廣東揭陽(yáng)質(zhì)檢，18) 某學(xué)生在A、B、C、D四個(gè)小燒瓶中分別放入干燥的細(xì)鐵絲、浸過(guò)食鹽水的細(xì)鐵絲、浸過(guò)清水的細(xì)鐵絲、食鹽水及細(xì)鐵絲(并使鐵絲完全浸沒在食鹽水中)。然后組裝成如圖所示的四套裝置，每隔一段時(shí)間測(cè)量導(dǎo)管中水面上升的高度，結(jié)果如下表(表中所列數(shù)據(jù)為導(dǎo)管中水面上升的高度/cm)所示： 時(shí)間/小時(shí) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A瓶(盛干燥的鐵絲) 0 0 0 0 0 0 0 B瓶(盛浸過(guò)食鹽水的鐵絲) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C瓶(盛浸過(guò)清水的鐵絲) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 D瓶(盛完全浸沒在食鹽水中的鐵絲) 0 0 0 0 0 0 0 (1)為什么有的導(dǎo)管中水面會(huì)上升？____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)上述實(shí)驗(yàn)中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序?yàn)?填小燒瓶的字母編號(hào))___________________________________________。 (3)影響鐵生銹的因素除氧氣外還有________________________________________________________________________。 (4)日常生活中常見的鐵制品生成鐵銹，試寫出鐵制品生成鐵銹(Fe2O3xH2O)的化學(xué)方程式_____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)通過(guò)上面的研究，你認(rèn)為在日常生活中應(yīng)該如何保護(hù)鐵鍋等鐵制品_________________________________________________。 17．(xx河北石家莊調(diào)研，16)某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)電化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了如下圖所示實(shí)驗(yàn)探究。 探究一：探究金屬腐蝕的防護(hù)措施 利用圖1裝置探究金屬的防護(hù)措施，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解，鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生。 (1)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：____________________________。 某同學(xué)認(rèn)為，鐵電極可能參與反應(yīng)，并對(duì)產(chǎn)物作出假設(shè)： 假設(shè)1：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe2＋ 假設(shè)2：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe3＋ 假設(shè)3：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe2＋和Fe3＋ (2)為了探究假設(shè)1、2，他采取如下操作： ①取0.01 molL－1FeCl3溶液2 mL于試管中，加入過(guò)量鐵粉； ②取操作①試管的上層清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀； ③取少量正極附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，未見藍(lán)色沉淀生成； ④取少量正極附近溶液加入2滴KSCN溶液，未見溶液變血紅色。 據(jù)②、③、④現(xiàn)象得出的結(jié)論是_____________________________。 探究二：探究電解現(xiàn)象 利用圖2裝置做電解50 mL 0.5 molL－1CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)記錄： A．陽(yáng)極上有黃綠色氣體產(chǎn)生，該氣體使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色(提示：Cl2氧化性大于IO)； B．電解一段時(shí)間以后，陰極表面除有銅吸附外，還出現(xiàn)了少量氣泡和淺藍(lán)色固體。 (3)分析實(shí)驗(yàn)記錄A中試紙顏色變化，用離子方程式解釋： ①_______________________________________________； ②______________________________________________________。 (4)分析實(shí)驗(yàn)記錄B中淺藍(lán)色固體可能是________(寫化學(xué)式)。 考點(diǎn)專練21　金屬的腐蝕與防護(hù) 【三年高考真題演練】 [xx年高考真題] 1．C　[A項(xiàng)，，生成1 mol O2，理論轉(zhuǎn)移2 mol電子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，醋酸是弱酸，兩者等體積混合后，醋酸過(guò)量較多，溶液呈酸性，pH<7，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，達(dá)到平衡時(shí)，＝，錯(cuò)誤。] 2．解析　(1)銅的原子序數(shù)為29，介于18和36之間，所以在周期表第四周期。(2)N(Sn)∶N(Pb)＝∶＝10∶1。(3)催化劑是降低了反應(yīng)的活化能，使更多分子成為活化分子，增大了反應(yīng)的速率。(4)“復(fù)分解反應(yīng)”說(shuō)明相互之間交換成分，所以生成物為AgCl、Cu2O。(5)①“青銅器的腐蝕”，如圖銅為負(fù)極被腐蝕生成Cu2＋，正極氧氣發(fā)生吸氧腐蝕生成OH－。②正極反應(yīng)產(chǎn)物為OH－，負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物為Cu2＋與Cl－作用生成Cu2(OH)3Cl。③n[Cu2(OH)3Cl]＝＝0.02 mol，所以有0.04 mol Cu被氧化，根據(jù)電子得失守恒n(O2)＝＝0.02 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(O2)＝0.02 mol22.4 Lmol－1＝0.448 L。 答案　(1)四 (2)10∶1 (3)A、B (4)Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O (5)①c?、?Cu2＋＋ 3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓　③0.448 [兩年經(jīng)典高考真題] 1．A　[A項(xiàng)，水中鋼閘門連接電源的負(fù)極，即作為電化學(xué)保護(hù)裝置的陰極，使其不發(fā)生失電子反應(yīng)而被保護(hù)，正確；B項(xiàng)和C項(xiàng)都屬于外加防護(hù)層的防腐方法，B、C兩項(xiàng)不符合題意，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，錯(cuò)誤。] 2．解析　用石墨保護(hù)銅，應(yīng)使用外加電流的陰極保護(hù)法，銅作陰極，石墨作陽(yáng)極，如下圖。 答案　 3．解析　(1)海水接近于中性，則鐵閘發(fā)生的是吸氧腐蝕。(2)表面海水中O2濃度較大，腐蝕的較快，故B點(diǎn)產(chǎn)生的鐵銹最多。 答案　(1)吸氧腐蝕　(2)B 4．解析　(1)①根據(jù)題給條件和原電池的構(gòu)成條件可得： a．若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池，Zn作負(fù)極，Cu作正極，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 b．若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，F(xiàn)e插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 c．注意，畫圖時(shí)要注意電極名稱，電極材料，電解質(zhì)溶液名稱(或化學(xué)式)，并形成閉合回路。 ②由于金屬活動(dòng)性Zn＞Fe＞Cu，鋅片或鐵片作負(fù)極，由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸，工作一段時(shí)間后，負(fù)極本身被腐蝕或氧化，失去金屬光澤，質(zhì)量減輕，藍(lán)色變淺。 ③帶有鹽橋的甲原電池中負(fù)極沒有和CuSO4溶液直接接觸，二者不會(huì)直接發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，幾乎全部轉(zhuǎn)化為電能；而原電池乙中的負(fù)極與CuSO4溶液直接接觸，兩者會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能。 (2)由犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法可得，鐵片作正極(陰極)時(shí)被保護(hù)，作負(fù)極(陽(yáng)極)時(shí)被腐蝕，所以應(yīng)選擇比鐵片更活潑的鋅作負(fù)極(陽(yáng)極)才能有效地保護(hù)鐵不被腐蝕。 答案　(1)①(或其他合理答案) ②失去金屬光澤，被腐蝕或氧化，溶液藍(lán)色變淺 ③甲　在甲裝置中，兩個(gè)電極反應(yīng)是在彼此隔離的條件下進(jìn)行的，鋅與Cu2＋不直接發(fā)生反應(yīng)，這樣可以更徹底地將反應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能 (2)鋅片 5．解析　(1)根據(jù)控制變量法可知，在探究影響鐵粉腐蝕的因素時(shí)，需控制其他條件不變，只改變某一個(gè)條件，探究這一條件對(duì)鐵粉腐蝕的影響。②探究醋酸濃度的影響時(shí)，要控制碳粉、鐵粉的質(zhì)量與參照實(shí)驗(yàn)①相同改變醋酸的濃度；③中碳粉的質(zhì)量與參照實(shí)驗(yàn)①不同，而其他條件相同，故③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄刻挤酆康挠绊憽? (2)根據(jù)圖2知，0～t1壓強(qiáng)增大，則發(fā)生析氫腐蝕，t1后壓強(qiáng)減小，則發(fā)生吸氧腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，F(xiàn)e失去電子，電子沿導(dǎo)體由Fe流向C，碳作正極，碳粉表面發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)使密閉容器內(nèi)氣壓增大的原因有：一是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成了氣體；二是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出了熱量，使容器內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓強(qiáng)增大。 答案　(1) 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/% ② 2.0 ③ 碳粉含量的影響 (2)吸氧　　還原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O) (3)反應(yīng)放熱，溫度升高 (4)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過(guò)程)： ①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(增加多孔橡皮塞進(jìn)、出導(dǎo)管)； ②通入氬氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣； ③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化、檢驗(yàn)Fe2＋等)。 如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。(本題屬于開放性試題，合理答案均給分) 【兩年模擬試題精練】 1．C　[金屬腐蝕的本質(zhì)，主要是金屬原子失電子被氧化，腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質(zhì)相接觸，腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。無(wú)論化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕，A中金屬腐蝕的本質(zhì)，均為M－ne－===Mn＋；B選項(xiàng)中Sn、Fe構(gòu)成電化學(xué)腐蝕，主要是Fe－2e－===Fe2＋，鐵先被腐蝕。電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別在于是否形成原電池，產(chǎn)生微電流。常溫下，空氣中的金屬主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，難以和非金屬氧化劑(Cl2、S)等直接反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)腐蝕。] 2．C　[精銅即使在潮濕的環(huán)境中與空氣的反應(yīng)也很慢，但當(dāng)它與鐵、水膜(溶解有O2)形成原電池時(shí)會(huì)加快反應(yīng)速率，使得作為負(fù)極的船體加速被腐蝕。] 3．B　[鐵鍋是鐵碳合金材料，燒過(guò)菜，未洗滌鐵鍋時(shí)，水膜中含有少量食鹽，覆蓋在鐵鍋表面，容易形成鐵碳原電池，負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，F(xiàn)e2＋與OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2易被氧化為Fe(OH)3，同時(shí)部分Fe(OH)3發(fā)生分解，得到的紅棕色銹斑是Fe(OH)3和Fe2O3的混合物。綜上所述，本題選B。] 4．B　[B項(xiàng)中應(yīng)選用潤(rùn)滑油來(lái)達(dá)到防銹的目的。] 5．D　[由于電解質(zhì)溶液為中性，故發(fā)生吸氧腐蝕，D項(xiàng)正確；鐵為負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正極為碳，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，即碳附近溶液顯堿性，先變紅，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中沒有氣體生成，因此A項(xiàng)錯(cuò)誤。] 6．A　[由原電池反應(yīng)式知負(fù)極為Fe－2e－===Fe2＋，正極為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，所以A項(xiàng)對(duì)B項(xiàng)錯(cuò)；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)原電池原理鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕，D項(xiàng)錯(cuò)。] 7．C　[生鐵中含有碳，構(gòu)成原電池加快了腐蝕速率，A項(xiàng)正確；用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹，因?yàn)闃?gòu)成的原電池中Fe作負(fù)極，加快了腐蝕速率，B項(xiàng)正確；在鐵制品上鍍銅時(shí)，鍍件應(yīng)為陰極，鍍層金屬銅作陽(yáng)極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵管上鑲嵌鋅塊，構(gòu)成的原電池中Fe作正極，受到保護(hù)，D項(xiàng)正確。] 8．A　[鐵鉚釘發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極為鐵，反應(yīng)為：2Fe－4e－===2Fe2＋，正極為銅，反應(yīng)為：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，總反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2繼續(xù)被空氣中的O2氧化成Fe(OH)3，反應(yīng)為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，反應(yīng)中電子從負(fù)極Fe移向正極Cu，銅不被腐蝕。] 9．B　[認(rèn)真觀察裝置圖，分析各圖中發(fā)生反應(yīng)的原理，然后才能比較鐵腐蝕的速率快慢。③④是電解池裝置，在③池中Fe是陽(yáng)極，鐵失去電子，鐵腐蝕最快。在④池中，F(xiàn)e是陰極，受到很好的保護(hù)，鐵腐蝕最慢。②⑤是原電池裝置，在②池中Fe是負(fù)極，腐蝕較快(比③慢，比①快)。在⑤池中Fe是正極，腐蝕較慢(比①②慢，比④快)。綜上所述，鐵被腐蝕的速率由快到慢為③>②>①>⑤>④。] 10．D　[A項(xiàng)，“雙吸劑”中的生石灰(CaO)易與水反應(yīng)；B項(xiàng)，“雙吸劑”吸收氧氣時(shí)，發(fā)生的是鐵的吸氧腐蝕；C項(xiàng)，在鐵的吸氧腐蝕中，鐵作原電池的負(fù)極，炭粉作正極；D項(xiàng)，鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。] 11．C　[A項(xiàng)，水面附近的鐵容易腐蝕。因?yàn)榧扔兴?，又有空氣，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鐵為陰極受保護(hù)，不容易腐蝕，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，高溫下鐵被氧化，正確；D項(xiàng)，鎂塊為原電池的負(fù)極，一般用鋅塊，因?yàn)殒V容易形成致密氧化膜，錯(cuò)誤。] 12．C　[A項(xiàng)，鐵鋅形成的合金層是混合物，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，鋼管鍍鋅的目的一是美觀，二是萬(wàn)一鍍層破損，鐵與鋅形成原電池，保護(hù)鋼管免受腐蝕，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，鍍鋅鋼管破損后，負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，錯(cuò)誤。] 13．B　[A項(xiàng)，鋼管與電源正極連接，則鋼管為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕；B項(xiàng)，鐵遇冷濃硝酸，鐵的表面形成致密的氧化膜，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕；C項(xiàng)，鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)形成原電池，鋼管作負(fù)極易被腐蝕；D項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋。] 14．解析　(1)根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：有兩種不同的材料(Fe為負(fù)極，碳為正極)，有電解質(zhì)溶液，形成閉合回路可知鐵釘?shù)母g屬于電化學(xué)腐蝕。(2)試管中的液面上升，表明內(nèi)部壓強(qiáng)減小，即發(fā)生吸氧腐蝕，故正極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋；吸氧腐蝕的電解質(zhì)溶液是中性或堿性溶液，如氯化鈉溶液。(3)試管中的液面下降，表明發(fā)生了析氫腐蝕，則正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋；此時(shí)需要酸性電解質(zhì)溶液，如稀硫酸等。 答案　(1)電化學(xué)　(2)吸氧　2H2O＋O2＋4e－===4OH－　Fe－2e－===Fe2＋　氯化鈉溶液(或其他合理答案)　(3)析氫　2H＋＋2e－===H2↑　Fe－2e－===Fe2＋　稀硫酸(或其他合理答案) 15．解析　(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失電子，正極上O2得電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，則鋅會(huì)失去電子而溶解，F(xiàn)e被保護(hù)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接在直流電源的負(fù)極。 答案　(2)2Fe－4e－===2Fe2＋(負(fù)極)，O2＋2H2O＋4e－===4OH－(正極) (2)C　(3)負(fù) (4)Al－3e－===Al3＋ 鋁表面易被氧化，生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜，使金屬鋁呈現(xiàn)“惰性” 16．解析　(1)由于在該反應(yīng)條件下，鐵絲發(fā)生的是吸氧腐蝕，O2被消耗，導(dǎo)致氣壓減小，因此，液面上升。(2)液面上升得越快，說(shuō)明鐵絲被腐蝕得越快。(3)空氣濕度、電解質(zhì)溶液以及溫度等均是影響鐵生銹快慢的原因。(5)洗凈、擦干、涂油等均可起到保護(hù)鐵制品的目的。 答案　(1)鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕消耗氧氣，使瓶?jī)?nèi)氣體分子數(shù)減少，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，因此導(dǎo)氣管中水面上升 (2)B>C>A＝D (3)水、電解質(zhì)(或電解質(zhì)溶液)、溫度等 (4)4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3xH2O (5)洗凈、擦干、涂油等 17．解析　(1)圖1裝置是原電池，Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極被保護(hù)。(3)圖2裝置是電解池，用惰性電極石墨作電極電解CuCl2溶液，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，用濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，Cl2能發(fā)生：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，I2使試紙變藍(lán)，由于氧化性Cl2>IO，然后發(fā)生5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O===10Cl－＋2IO＋12H＋，試紙藍(lán)色褪去。(4)電解一段時(shí)間后，陰極反應(yīng)式依次為Cu2＋＋2e－===Cu，2H＋＋2e－===H2↑，c(H＋)減小，促進(jìn)Cu2＋水解生成少量Cu(OH)2。 答案　(1)Zn－2e－===Zn2＋ (2)正極附近溶液不含F(xiàn)e2＋和Fe3＋ (3)①2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ ②5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O===10Cl－＋2IO＋12H＋ (4)Cu(OH)2