2018-2019學年高中化學 第04章 電化學基礎 專題4.4 金屬的電化學腐蝕與防護課時同步試題 新人教版選修4.doc

4.4金屬的電化學腐蝕與防護一、選擇題1下列防止金屬腐蝕的方法屬于電化學防護的是A船體表面刷漆 B水中的鋼閘門連接電源的負極C自行車鏈條涂油 D鐵中加入鉻、錳、硅等制成不銹鋼【答案】B 2鐵鍋表面覆蓋有下列物質時，銹蝕速率最快的是A水 B食鹽水 C食用油 D酒精【答案】B【解析】食用油和酒精為非電解質，不能形成原電池反應，而水的導電性沒有食鹽水強，所以銹蝕速率最快的是食鹽水。答案選B。3為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩內(nèi)保存一星期后，下列對實驗結束時現(xiàn)象描述不正確的是 A裝置左側的液面一定會上升 B左側液面裝置比裝置的低C裝置中的鐵釘腐蝕最嚴重 D裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕【答案】B【解析】裝置發(fā)生吸氧腐蝕，裝置發(fā)生析氫腐蝕，裝置因為濃硫酸吸水，使氣體保持干燥，所以鐵釘很難被腐蝕。因為裝置發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被吸收，所以裝置左側液面一定上升，選項A正確；裝置發(fā)生析氫腐蝕，因為析出氫氣，所以裝置左側液面下降，因此左側液面裝置比裝置的高，選項B錯誤；裝置的鹽酸是揮發(fā)性的，所以此裝置內(nèi)的鐵釘周圍的環(huán)境的導電性更好，形成原電池更容易，所以裝置中鐵釘被腐蝕的最快，選項C正確；裝置中因為濃硫酸的吸水性，使其中的氣體保持干燥，所以鐵釘很難被腐蝕，選項D正確。4有關電化學的相關知識中，下列敘述正確的是A金屬腐蝕就是金屬失去電子被還原的過程B將水庫中的水閘（鋼板）與外加直流電源的負極相連，正極連接到一塊廢鐵上可防止水閘被腐蝕C合金的熔點都高于它的成分金屬，合金的耐腐蝕性也都比其成分金屬強D銅板上的鐵鉚釘處在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應：Fe3e=Fe3+，繼而形成鐵銹【答案】B 52018年4月12日，我國海軍首次在南海進行海上閱兵。為了保護艦艇（主要是鐵合金材料），在艦體表面鑲嵌金屬塊（R）。下有關說法不正確的是A這種保護艦體的方法叫做犧牲陽極的陰極保護法B金屬塊R可能是鎂或鋅C海水呈弱堿性，艦艇在海水中易發(fā)生析氫腐蝕D正極反應式為O2+2H2O+4e=4OH【答案】C【解析】A在艦體表面鑲嵌金屬塊(R)，這種保護方法利用原電池原理，需要金屬塊R比鐵活潑，R作負極，鋼鐵作正極，這種方法叫做犧牲陽極的陰極保護法，故A正確；B金屬塊R比鐵活潑，金屬塊R可能是鎂或鋅，故B正確；C在弱堿性海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性溶液中才發(fā)生析氫腐蝕，故C錯誤；D吸氧腐蝕的正極上發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+2H2O+4e=4OH，故D正確。故選C。6據(jù)統(tǒng)計，金屬腐蝕造成的損失遠遠超過火災、水災等自然災害的總和，越來越被世界各國所重視，下面金屬的防腐措施中，使用犧牲陽極的陰極保護法的是A汽車底盤噴涂油漆B摻防腐的金屬制成不銹鋼菜刀C鋼閘門連接電源負極D地下鋼管連接鋅塊【答案】D 7鋼鐵的銹蝕過程中，下列五種變化中可能發(fā)生的是Fe由+2價轉化為+3價 O2被還原 H+被還原 有Fe2O3xH2O生成 雜質碳被氧化除去ABCD【答案】C【解析】鋼鐵銹蝕可能發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕，析氫腐蝕中H+得電子被還原成H2；吸氧腐蝕中氧氣得電子與水反應生成OH被還原，生成的Fe(OH)2再被氧氣進一步氧化成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水生成鐵銹Fe2O3xH2O。無論哪一種腐蝕，碳均作正極，僅起導電作用，不參與反應。8下列有關鍍鋅鋼管的敘述正確的是A電鍍時，鋼管作陽極，鋅棒作陰極，鋅鹽溶液作電解質溶液B鋼管鍍鋅后，鍍鋅層破損后，鋼管不能受到保護C鍍鋅的目的是為了在鋼管表面形成 Fe-Zn 合金，增強鋼管的耐腐蝕能力D鍍鋅層破損后，鋼管仍可受到保護【答案】D【解析】電鍍是鍍層金屬作陽極，待鍍金屬作陰極，含鍍層金屬離子的鹽溶液為電解質溶液，鋼管鍍鋅時，鋅棒作陽極，鋼管作陰極，鋅鹽溶液作電解質溶液發(fā)生電解反應，A錯誤；鋼管鍍鋅后，一旦破損，鐵與鋅、潮濕空氣構成原電池的兩電極，金屬鋅是負極，金屬鐵是正極，腐蝕鋅而保護鐵，B錯誤；鍍鋅的目的一是美觀，二是萬一鍍層被破壞，還能保護Fe，不是在鋼管表面形成FeZn合金，C錯誤；鋼管鍍鋅后，破損處鐵與鋅構成原電池的兩電極，金屬鋅是負極，金屬鐵是正極，正極材料被保護，即鍍鋅層破損后，鋼管仍可受到保護，D正確。9銅板上鐵鉚釘長期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會被腐蝕，示意圖如下。下列說法不正確的是 A腐蝕過程中銅極上始終只發(fā)生：2H+2e-= H2B若水膜中溶有食鹽將加快鐵鉚釘?shù)母gC若在金屬表面涂一層油脂能防止鐵鉚釘被腐蝕D若將該銅板與直流負極相連，則鐵銅均難被腐蝕【答案】A 10下列關于金屬腐蝕與防護的說法不正確的是 圖 圖 圖A圖，放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹B圖，若斷開電源，鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕C圖，若將鋼閘門與電源的正極相連，可防止鋼閘門腐蝕D圖，若金屬M比Fe活潑，可防止輸水管腐蝕【答案】C【解析】A、形成原電池需要電解質溶液，所以干燥空氣中不易形成原電池，則鐵釘不會生銹，故A正確；B、中性、堿性和弱酸性條件下易發(fā)生吸氧腐蝕，所以鋼閘門會發(fā)生吸氧腐蝕，故B正確；C、與原電池的正極相連作陽極，活潑金屬作陽極時，金屬失電子易被腐蝕，所以若將鋼閘門與電源的正極相連，則會加快鋼閘門的腐蝕，故C錯誤；D、M與Fe形成原電池時，活潑金屬作負極，則Fe作正極被保護，故D正確。答案為C。二、非選擇題11（1）在原電池中，通常較活潑的金屬做_極，發(fā)生_反應； 電解池中，與電源正極相連的極是_極，發(fā)生_反應。（2）下圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察： 若試管內(nèi)液面上升，發(fā)生_腐蝕，正極反應式為_。若試管內(nèi)液面下降，發(fā)生_腐蝕，正極反應式為_。【答案】（1）負 氧化 陽 氧化 （2）吸氧 O2+4e-+2H2O=4OH- 析氫 2H+2e-=H2 12鋼鐵是目前應用最廣泛的金屬材料，了解鋼鐵腐蝕的原因與防護方法具有重要意義，對鋼鐵制品進行抗腐蝕處理，可適當延長其使用壽命。（1）抗腐蝕處理前，生產(chǎn)中常用鹽酸來除鐵銹。現(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應的化學方程式為：_。 （2）利用上圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵件的腐蝕，開關K應置于_處。若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為_。（3）上圖中若X為粗銅，容器中海水替換為硫酸銅溶液，開關K置于N處，一段時間后，當鐵件質量增加3.2 g時，X電極溶解的銅的質量_3.2 g(填“”“>”或“”)。（4）上圖中若X為銅，容器中海水替換為FeCl3溶液，開關K置于M處，銅電極發(fā)生的反應是 ，若將開關K置于N處，發(fā)生的總反應是 。【答案】（1）Fe+2FeCl3=3FeCl2（2）N 犧牲陽極的陰極保護法 （3）（4）2Fe3+2e-=2Fe2+ Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+ （3）上圖中若X為粗銅，容器中海水替換為硫酸銅溶液，開關K置于N處，一段時間后，當鐵件質量增加3.2 g時，由于粗銅中有雜質參加反應，所以X電極溶解的銅的質量3.2 g。（4）上圖中若X為銅，容器中海水替換為FeCl3溶液，開關K置于M處，此時構成原電池裝置，銅電極為正極，發(fā)生的反應是2Fe3+2e-=2Fe2+；若將開關K置于N處，此時構成電解池裝置，銅為陽極，銅本身被氧化而溶解，陰極鐵離子被還原，發(fā)生的總反應是：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+。13對金屬制品進行抗腐蝕處理，可減緩金屬的腐蝕，延長其使用壽命。（1）以下為鋁材表面處理的一種方法： 堿洗的目的是除去鋁表面的氧化膜(Al2O3)，有關反應的離子方程式為_。堿洗時常有氣泡冒出，該氣體是_ (填化學式)。電解時，處理好的鋁材應與電源的_極相連，鋁材表面形成氧化膜的電極反應式為_。（2）鋼鐵容易生銹的主要原因是鋼鐵在煉制過程中混有少量的碳雜質，在潮濕的空氣中容易形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕。在酸性環(huán)境下，其正極反應式為_；在酸性很弱或中性條件下，其發(fā)生_(填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”)。（3）下列裝置中鐵片腐蝕由快到慢的順序是_(用序號表示)。 （4）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。 若X為碳棒，開關K置于N處，該電化學防護法稱為_；若X為鋅棒，開關K置于M處，_（填“能”或“不能”)達到防止鐵腐蝕的目的?！敬鸢浮浚?）Al2O3+2OH=2AlO2+H2O H2 正 2Al+3H2O6e=Al2O3+6H+ （2）2H+ +2e=H2 吸氧腐蝕（3）>>>> （4）外加電流的陰極保護法能 （3）由圖可知，為化學腐蝕，裝置是原電池，在中，金屬鐵作負極，中金屬鐵作正極，作負極的腐蝕速率快，并且兩個電極金屬活潑性相差越大，負極金屬腐蝕速率越快，正極被保護，并且原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕，所以>，裝置是電解池，中鐵為陰極，中鐵為陽極，陽極金屬被腐蝕的速率快，陰極被保護，即，根據(jù)電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護腐蝕措施的腐蝕，并且原電池的正極金屬腐蝕速率快于電解池的陰極金屬腐蝕速率，所以鐵腐蝕快慢順序為：。（4）X為碳棒，開關K置于N處，形成電解池，鐵作陰極被保護，該電化學防護法稱為外加電流的陰極保護法；若X為鋅棒，開關K置于M處，形成原電池，Zn作負極、鐵作正極，能達到防止鐵腐蝕的目的。