2019-2020年高中化學第一章化學反應與能量轉化第三節(jié)化學能轉化為電能-電池第2課時學案魯科版.doc

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2019-2020年高中化學第一章化學反應與能量轉化第三節(jié)化學能轉化為電能-電池第2課時學案魯科版 [課標要求] 1．知道金屬腐蝕的兩種類型(化學腐蝕和電化學腐蝕)。 2．能夠解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，認識金屬腐蝕的危害。 3．知道防止金屬腐蝕的常用方法。 1．金屬腐蝕就是金屬表面與周圍的物質發(fā)生化學反應或因電化學作用而遭到破壞。 2．電化學腐蝕根據(jù)水膜酸度不同主要有吸氧腐蝕和析氫腐蝕，吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍。 3．吸氧腐蝕負極反應Fe－2e－===Fe2＋，正極反應O2＋2H2O＋4e－===4OH－；析氫腐蝕負極反應Fe－2e－===Fe2＋，正極反應2H＋＋2e－===H2↑。 4．金屬防護的常用方法有覆蓋保護層、犧牲陽極保護法和陰極電保護法。 1．金屬的腐蝕 (1)概念 金屬的腐蝕是指金屬表面與周圍的物質發(fā)生化學反應或因電化學作用而遭到破壞。 (2)實質 金屬腐蝕的實質是金屬失電子被氧化的過程，用反應方程式表示(M代表金屬元素)為 M－ne－===Mn＋。 (3)金屬腐蝕的分類 由于金屬接觸的介質不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學腐蝕和電化學腐蝕?；瘜W腐蝕和電化學腐蝕往往同時發(fā)生，其中電化學腐蝕更為普遍，危害更大。 2．金屬的電化學腐蝕 (1)概念 兩種金屬相接觸且又同時暴露在潮濕空氣里或與電解質溶液接觸時，由于形成原電池而發(fā)生的腐蝕。 (2)實質 被腐蝕的金屬成為原電池的負極而被氧化。 (3)原理(以鉚有鐵釘?shù)你~板為例) ①吸氧腐蝕的原理 負極反應：Fe－2e－===Fe2＋， 正極反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－， 電池反應：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。 ②析氫腐蝕的原理 負極反應：Fe－2e－===Fe2＋， 正極反應：2H＋＋2e－===H2↑。 電池反應：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 實驗1：將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入下圖所示的具支試管中。幾分鐘后，觀察導管中水柱和鐵釘?shù)淖兓?，如圖1。 實驗2：向100 mL燒杯中加入約50 mL稀醋酸后，插入兩個玻璃筒(無底)；將一個無銹鐵釘和一個碳棒分別用導線與電流計連接后，再分別插入兩個玻璃筒中，如圖2。 [問題思考] 1．圖1實驗導管中水柱和鐵釘有什么變化？產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？ 提示：導管中的水面上升，鐵釘表面生銹；產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕。電極反應，負極：2Fe－4e－===2Fe2＋，正極：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，由于盛鐵釘?shù)木咧г嚬苤胁粩嘞腛2而使具支試管中壓強減小，從而引起水的倒吸。 2．圖2實驗碳棒表面有什么現(xiàn)象？產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？ 提示：碳棒表面有氣泡產(chǎn)生；原因是發(fā)生了析氫腐蝕，電極反應，負極：Fe－2e－=== Fe2＋，正極：2H＋＋2e－===H2↑。 3．化學腐蝕與電化學腐蝕的相同點和不同點是什么？ 提示：相同點都是造成金屬被氧化腐蝕。不同點是化學腐蝕是金屬和氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應，無電流產(chǎn)生；電化學腐蝕是發(fā)生原電池反應，有電流產(chǎn)生。 1．金屬化學腐蝕與電化學腐蝕的比較 化學腐蝕 電化學腐蝕(主要) 吸氧腐蝕(主要) 析氫腐蝕 條件 金屬直接發(fā)生化學反應 水膜中溶有O2，呈弱酸性或中性 水膜酸性較強 本質 金屬被氧化而腐蝕 較活潑金屬被氧化而腐蝕 區(qū)別 無電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生 反 應 式 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3 xH2O)，反應為4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3 ===Fe2O3xH2O＋(3－x)H2O 聯(lián)系 兩種腐蝕往往同時發(fā)生，只是電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍、危害更大 2．金屬腐蝕快慢的判斷方法 (1)在同一電解質溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序為：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>應用原電池原理防護的腐蝕>應用電解池原理防護的腐蝕。 (2)同一種金屬在不同介質中腐蝕由快到慢的順序為：強電解質溶液中的腐蝕>弱電解質溶液中的腐蝕>非電解質溶液中的腐蝕。 (3)對于活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，氧化還原反應速率越快，活動性強的金屬腐蝕越快。 (4)對于同一種電解質溶液，電解質溶液濃度越大，金屬腐蝕越快(鈍化除外)。 (5)純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢(純金屬幾乎不被腐蝕)。 (6)不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中腐蝕速率遠大于在干燥、隔絕空氣條件下的腐蝕速率。 3．注意問題 (1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質溶液的酸堿性，實際情況中以吸氧腐蝕 為主。 (2)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時，負極均是Fe失電子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 (3)一般情況下，只有在金屬活動性順序中排在氫之前的金屬才有可能發(fā)生析氫腐蝕。 1．下列關于金屬腐蝕的說法中正確的是(　　) A．金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質溶液進行化學反應而損耗的過程 B．化學腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學反應而損耗的過程 C．鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負極吸收氧氣，產(chǎn)物最終轉化為鐵銹 D．金屬的電化學腐蝕和化學腐蝕本質相同，但電化學腐蝕伴有電流產(chǎn)生 解析：選D　金屬腐蝕的本質是金屬失去電子被氧化，腐蝕的內因是金屬的化學性質比較活潑，外因是金屬與空氣、水或其他腐蝕性物質接觸，腐蝕主要包括化學腐蝕和電化學腐蝕，A錯誤；化學腐蝕指不純金屬發(fā)生化學反應而損耗的過程，不需要外加電流，B錯誤；鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，正極吸收氧氣，而不是負極吸收氧氣，C錯誤。 2．銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關說法不正確的是(　　) A．正極的電極反應為2H＋＋2e－===H2↑ B．此過程中還涉及反應： 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此過程中銅并不被腐蝕 D．此過程中電子從Fe移向Cu 解析：選A　該圖表示吸氧腐蝕，其中鐵鉚釘為負極，電極反應為Fe－2e－===Fe2＋，銅板做正極，電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，當形成Fe(OH)2后，還發(fā)生反應4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 3．下面各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是(　　) A．④＞②＞①＞③　　　　B．②＞①＞③＞④ C．④＞②＞③＞① D．③＞②＞④＞① 解析：選A　鐵在海水中的腐蝕屬于電化學腐蝕，當鐵與比它活潑性差的Sn相連時，F(xiàn)e被腐蝕的速率增大[比①大]，與活潑性比其強的鋅相連時，鋅作負極，被腐蝕，鐵被保護，其腐蝕的速率要比①??；④為電解裝置，F(xiàn)e為陽極，發(fā)生氧化反應，鐵腐蝕的速率最快。 1．防護本質 阻止金屬發(fā)生化學反應，基本思路是防止金屬與化學物質直接接觸，防止金屬做原電池的負極。 2．防護方法 (1)加防護層：如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍等。 (2)電化學防護法 電化學 防護 犧牲陽極保護法 陰極電保護法 原理 原電池原理 電解原理 措施 被保護的金屬作正極(陰極)，以一種活動性較強的金屬作負極(陽極) 被保護的金屬作陰極，惰性電極作輔助陽極，連上直流電源 應用 如鍋爐內壁、船舶外殼、鐵塔、鐵管道裝上若干鋅塊，可保護鋼鐵設備 如鋼閘門、輸送酸性溶液的鐵管道等 示意圖 (3)其他方法 還可運用電化學方法將被保護金屬接到外加電源的正極上，并使電壓維持在該金屬發(fā)生鈍化作用的范圍內使金屬表面鈍化，從而使內部金屬得到保護。 1．下列防腐措施中，屬于電化學保護法的是(　　) A．用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護膜 B．在金屬中加入一些鉻或鎳制成金屬合金 C．在輪船的船殼水線以下部分，裝上一定數(shù)量的鋅錠 D．金屬表面噴漆 解析：選C　C項中的方法是犧牲陽極保護法，運用了原電池原理，屬于電化學保護法。 2．相同材料的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是(　　) 解析：選C　在A中，食醋提供電解質溶液環(huán)境，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個金屬極，形成原電池，鐵是活潑金屬作負極；在B中，食鹽水提供電解質溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負極，碳作正極；在C中，銅鍍層將鐵球覆蓋使鐵被保護，所以鐵不易被腐蝕；在D中，酸雨提供電解質溶液，易形成原電池發(fā)生電化學腐蝕。 [三級訓練節(jié)節(jié)過關]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列有關金屬腐蝕的說法中正確的是(　　) ①金屬的腐蝕全部是氧化還原反應?、诮饘俚母g可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，只有電化學腐蝕才是氧化還原反應?、垡驗槎趸计毡榇嬖?，所以鋼鐵的電化學腐蝕以析氫腐蝕為主　④無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，總是金屬被氧化 A．①②　　　　　　　　　 B．②③ C．①④ D．①③④ 解析：選C　金屬腐蝕的實質是M－ne－===Mn＋，金屬總是被氧化，金屬的腐蝕全部是氧化還原反應，①、④正確，②錯誤；鋼鐵發(fā)生的電化學腐蝕以吸氧腐蝕為主，③錯誤。綜上所述，C項正確。 2．下列事實不能用電化學原理解釋的是(　　) A．輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊 B．鋁片不用特殊方法保護 C．純鋅與稀硫酸反應時，滴入少量硫酸銅溶液后反應速率增大 D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用 解析：選B　選項A是通過構成ZnFe原電池，在船殼上加鋅塊作原電池的負極，從而保護正極鐵不受腐蝕。選項B可形成氧化膜保護鋁。選項C中由于發(fā)生Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的銅附在鋅表面構成了原電池，從而增大了反應速率。選項D中一旦金屬鍍層受損后，分別形成ZnFe原電池和FeSn原電池，前者Zn被腐蝕從而保護了鐵，而后者Fe首先被腐蝕，所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用。 3.如圖裝置中，U形管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液(呈酸性)，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是(　　) A．生鐵塊中的碳是原電池的正極 B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋? C．兩試管中相同的電極反應式是Fe－2e－===Fe2＋ D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕 解析：選B　a、b中生鐵發(fā)生電化學腐蝕，碳作正極，鐵作負極；a中NaCl溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，O2被消耗，試管內氣體壓強降低，b試管中盛裝NH4Cl溶液，呈酸性，發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生H2，試管內氣體壓強增大，故紅墨水柱兩邊的液面應左高右低。 4．下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是(　　) A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護 B．鐵遇冷濃硝酸表面被鈍化，可保護內部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應式為Fe－3e－===Fe3＋ 解析：選B　鋼管與電源正極連接，鋼管作陽極，被腐蝕，A錯；鋼管與銅管露天堆放在一起，可形成原電池，鋼管作負極被腐蝕，C錯；鐵被腐蝕的負極反應式為Fe－2e－=== Fe2＋，D錯。 5.如圖所示，水槽中的試管內有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察。 (1)鐵釘逐漸生銹，鐵釘?shù)母g屬于________腐蝕(填“化學”或“電化學”)。 (2)若試管內液面上升，則原溶液呈________，發(fā)生__________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)，電極反應：負極為__________________，正極為________________________________________________________________________。 (3)若試管內液面下降，則原溶液呈__________，發(fā)生________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)，電極反應：負極為__________________，正極為________________________________。 (4)若水槽中液體甲為水，液體乙為海水，則鐵釘在________(填“甲”或“乙”)溶液中腐蝕的速率快。 解析：鐵釘是鐵合金，主要由鐵和碳組成，接觸電解質溶液，可構成原電池，此時發(fā)生的腐蝕屬于電化學腐蝕。試管內液面上升，說明試管內壓強減小，氣體被吸收，發(fā)生的是吸氧腐蝕，據(jù)此可寫出電極反應；試管內液面下降，說明試管內壓強增大，生成氣體，發(fā)生的是析氫腐蝕，據(jù)此可寫出電極反應。對于同一金屬來說，在電解質溶液中腐蝕的速率大于在水中腐蝕的速率。 答案：(1)電化學　(2)堿性、弱酸性或中性　吸氧 Fe－2e－===Fe2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (3)較強的酸性　析氫　Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑　(4)乙 1．下列敘述不正確的是(　　) A．金屬的電化學腐蝕比化學腐蝕普遍 B．鋼鐵在干燥的空氣里不易被腐蝕 C．用鋁質鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕 D．原電池外電路電子由負極流入正極 解析：選C　不純的金屬在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學腐蝕，電化學腐蝕比化學腐蝕普遍，A正確；干燥的空氣中，不易發(fā)生原電池反應，鋼鐵不易被腐蝕，B正確；鋁和鐵形成原電池，鐵作正極被保護，C錯誤；原電池負極發(fā)生氧化反應，失去電子時通過導線流向正極，D正確。 2．下列關于金屬防護的方法不正確的是(　　) A．對健身器材涂油漆以防止生銹 B．對某些工具的“機械轉動部位”選用刷油漆的方法來防銹 C．用犧牲鋅塊的方法來保護船身 D．在自行車的鋼圈上鍍上一層鉻來防銹 解析：選B　某些工具的機械轉動部位不易刷油漆，應涂油脂防銹，B不正確。 3．下列各裝置中Fe的腐蝕速度最慢的是(　　) 解析：選A　A選項，構成原電池，F(xiàn)e為正極被保護；B選項，構成原電池，F(xiàn)e為負極被腐蝕；C選項，構成原電池，F(xiàn)e為負極，發(fā)生析氫腐蝕，F(xiàn)e腐蝕較B快；D選項構成電解池，F(xiàn)e為陽極，腐蝕最快。 4．埋在地下的鑄鐵輸油管道，在下列各種情況下，腐蝕最慢的是(　　) A．在含鐵元素較多的酸性土壤中 B．在潮濕疏松透氣的土壤中 C．在干燥密不透氣的土壤中 D．在含碳粒較多，潮濕的透氣土壤中 解析：選C　鐵在酸性、潮濕的空氣環(huán)境下腐蝕速率較快，鐵在含碳粒較多，潮濕透氣土壤中，易構成原電池，鐵作負極，加快腐蝕速率。 5．如圖所示為鋼鐵的兩種電化學腐蝕： 下列說法正確的是(　　) A．碳表面發(fā)生氧化反應 B．鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO C．生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖①所示為主 D．圖②中，正極反應式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 解析：選D　圖①中有H2產(chǎn)生，為析氫腐蝕；圖②中吸收氧氣，為吸氧腐蝕。無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，均為鋼鐵里的鐵和少量的碳與鋼鐵表面的電解質溶液薄膜構成的原電池所造成的電化學腐蝕，碳均作正極，發(fā)生還原反應，A項錯誤；鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為水合氧化鐵，B項錯誤；生活中鋼鐵的腐蝕以吸氧腐蝕為主，C項錯誤；發(fā)生吸氧腐蝕時，正極為O2得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，D項正確。 6．下列敘述錯誤的是(　　) A．生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱 B．用錫焊接的鐵質器件，焊接處易生銹 C．在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽為電鍍液 D．鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕 解析：選C　A、B選項，都是原電池原理，鐵做負極，使鐵更易腐蝕；D是犧牲陽極的陰極保護法。 7．下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是(　　) A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重 B．圖b中，開關由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 解析：選B　圖a中，鐵棒發(fā)生電化學腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕， 選項A錯誤；圖b中開關置于M時，Cu－Zn合金作負極，由M改置于N時，Cu－Zn合金作正極，腐蝕速率減小，選項B正確；圖c中接通開關時Zn作負極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt極上放出，選項C錯誤；圖d中Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由Zn的氧化反應引起的，選項D錯誤。 7．下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是(　　) A．水中的鋼閘門連接電源的負極 B．金屬護欄表面涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子膜 D．地下鋼管連接鎂塊 解析：選A　水中的鋼閘門連接電源的負極，為陰極，從而得以保護，A正確；金屬護欄表面涂漆是隔絕金屬護欄與空氣接觸，減緩金屬護欄的腐蝕速率，B錯；汽車底盤噴涂高分子膜也是隔絕與空氣接觸，C錯誤；地下鋼管連接鎂塊，構成了原電池，屬于犧牲陽極的保護法，D錯。 9．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。 (1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應式為______________________ ________________________________________________________________________。 (2)為了降低某水庫的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)。 A．銅　　　B．鈉　　　C．鋅　　　D．石墨 (3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的________極。 解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，則鋅會失去電子而溶解，F(xiàn)e被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法。(3)屬于外加電流的陰極保護法，需把被保護的鐵閘門連接在電源的負極。 答案：(1)負極：Fe－2e－===Fe2＋， 正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)C　(3)負 10．某研究小組對鐵生銹進行研究。 (1)甲同學設計了A、B、C一組實驗(如圖)，探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時間后，甲同學觀察到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。 ①通過上述實驗現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是__________________________。 ②由于與金屬接觸的介質不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實驗中鐵生銹屬于________________________，正極電極反應式為____________________________。 ③實驗B所用的水要經(jīng)過________處理；植物油的作用是________________________。 ④實驗C中堿石灰的作用是__________________。 (2)乙同學為了達到同樣目的，設計了實驗D(如圖)，發(fā)現(xiàn)一段時間后，試管中的液面升高，其原因是__________________________，該實驗________(填“能”或“不能”)說明水對鐵絲生銹產(chǎn)生影響。 解析：鐵內部一般含有碳，在鐵發(fā)生電化學腐蝕時作正極，如果再有電解質溶液和氧氣即可發(fā)生腐蝕；A中的鐵釘發(fā)生的是吸氧腐蝕，所以正極上反應的物質是氧氣得到電子；水中往往溶有一定量的氧氣，所以做實驗前要先將水煮沸。 答案：(1)①有水(或電解質溶液)和氧氣(或空氣) ②吸氧腐蝕　O2＋4e－＋2H2O===4OH－ ③煮沸(或“除去氧氣”) 　隔絕空氣(或“防止氧氣與鐵接觸”) ?、芪账魵?或“干燥”“保持試管內干燥環(huán)境”) (2)鐵的腐蝕要吸收氧氣(或“氧氣參與反應”“消耗了氧氣”)使氣體體積減小　 不能 1．下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是(　　) ①純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗?、诋斿冨a鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用?、墼诤］喭鈿みB接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極保護法?、芸蓪⒌叵螺斢凸芘c外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕 A．①②③　　　　　　　　 B．②④ C．①③ D．①②③④ 解析：選C　①純銀器在空氣中不能形成原電池，主要發(fā)生化學腐蝕；②當鍍層破損時，Sn－Fe可形成原電池，F(xiàn)e作負極，腐蝕速率加快，不再起到保護作用；③Zn作負極(陽極)，F(xiàn)e作正極(陰極)，從而保護Fe；④利用外加電流陰極保護法，輸油管應該與直流電源的負極相連。 2．下列有關金屬腐蝕的表述，正確的是(　　) A．金屬的腐蝕一定伴有電流產(chǎn)生 B．Fe在干燥的氯氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕 C．發(fā)生電化學腐蝕時較活潑的金屬總是做正極而被腐蝕 D．發(fā)生電化學腐蝕時都有能量的轉變，且被腐蝕的金屬總是失電子 解析：選D　金屬的腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕，化學腐蝕是金屬直接與氧化劑反應，電子直接轉移給氧化劑，無電流產(chǎn)生；而電化學腐蝕是最普遍的金屬腐蝕，其原理與原電池原理一致。Fe在干燥的氯氣中不反應。發(fā)生腐蝕時，較活潑的金屬做負極被氧化而腐蝕。 3．下列關于鋼鐵銹蝕的敘述中，不正確的是(　　) A．鋼鐵銹蝕時，鐵原子先失去電子成為Fe2＋，然后生成的Fe(OH)3部分脫水成為Fe3O4的水合物 B．鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，露出的鐵表面易被腐蝕 C．鐵銹的主要成分是Fe2O3nH2O，為保護海輪的船殼，常在船殼上鑲上鋅塊 D．酸雨使鋼鐵更容易發(fā)生析氫腐蝕 解析：選A　鋼鐵銹蝕時鐵做負極，失電子生成Fe2＋，F(xiàn)e2＋與OH－結合生成Fe(OH)2，而后Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3部分脫水成為氧化鐵的水合物Fe2O3xH2O，A項錯誤；鐵比銀活潑，鍍銀鐵制品破損后形成的原電池中鐵為負極，腐蝕加快，B項正確；鋅比鐵活潑，形成原電池時鋅為負極被腐蝕，鐵被保護，C項正確；酸性條件下易發(fā)生析氫腐蝕，D項正確。 4．鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，下列說法正確的是(　　) A．負極發(fā)生反應：Fe－3e－===Fe3＋ B．正極發(fā)生反應：2H2O＋O2＋2e－===4OH－ C．發(fā)生的原電池反應為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 D．鋼柱在水下的部分比在空氣與水交界處的更容易被腐蝕 解析：選C　由原電池原理可知負極上發(fā)生的反應為Fe－2e－===Fe2＋，A項錯；正極上發(fā)生的反應為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，B項錯；由正負極電極反應可知，C項正確；在空氣與水交界處O2濃度大，鋼柱更容易被腐蝕，D項錯。 5．下列關于金屬腐蝕的說法正確的是(　　) A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質是 M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．金屬腐蝕的實質是M－ne－===Mn＋，電子都直接轉移給氧化劑 C．金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行 D．在潮濕的中性環(huán)境中，金屬發(fā)生的是電化學腐蝕 解析：選D　金屬在潮濕的環(huán)境中易發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕兩種電化學腐蝕，主要發(fā)生吸氧腐蝕。金屬腐蝕的本質都是金屬失電子，即M－ne－===Mn＋，但電化學腐蝕過程中，電子經(jīng)過外電路轉移給氧化劑，并不是直接轉移給氧化劑，所以A、B項不正確，D項正確。金屬的化學腐蝕是金屬直接接觸到化學物質發(fā)生的腐蝕，并非都在酸性條件下進行，C項不正確。 6．一定條件下，某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關系如下表。 pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蝕快慢 較快 慢 較快 主要產(chǎn)物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO 下列說法錯誤的是(　　) A．當pH<4時，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕 B．當pH>6時，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕 C．當pH>14時，正極反應為O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．將堿性溶液煮沸除去氧氣后，碳鋼腐蝕的速率會減緩 解析：選C　當pH<4時，酸性較強，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，A正確；當pH>6時，是弱酸性和堿性，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，B正確；當pH>14時，正極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C項錯誤；將堿性溶液煮沸除去氧氣后，可以減少吸氧腐蝕，故可以使碳鋼腐蝕的速率減緩，D正確。 7．鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應： ①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2， ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， ③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。 下列說法正確的是(　　) A．反應①、②中電子轉移數(shù)目相等 B．反應①中的氧化劑是氧氣和水 C．與銅質水龍頭連接處的鋼質水管不易發(fā)生腐蝕 D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕 解析：選A　反應①、②中消耗O2的量相等，兩個反應中僅有O2作為氧化劑，故轉移的電子數(shù)相等，A項正確；反應①中，H2O中的H、O兩元素的化合價沒有變，故不做氧化劑，B項錯誤；銅和鋼構成原電池，鋼的腐蝕速率加快，C項錯誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學腐蝕，故D項錯誤。 8．如下圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動)，下列敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色 B．b中鐵釘上發(fā)生還原反應 C．a(chǎn)中銅絲上發(fā)生氧化反應 D．b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生 解析：選B　a中鐵比銅活潑，鐵作負極，發(fā)生氧化反應，銅作正極，發(fā)生還原反應，則負極反應式為Fe－2e－===Fe2＋，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，總反應式為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，因此A、C項不正確。b中鋁比鐵活潑，鋁作負極，發(fā)生氧化反應，鐵作正極，發(fā)生還原反應，則負極反應式為Al－3e－===Al3＋，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此B項正確，D項不正確。 9．鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎，請回答下列鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關問題。 (1)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應的化學方程式_______________。 (2)下列裝置可防止鐵棒被腐蝕的是_________________________________________。 (3)在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕，裝置示意圖如圖。 ①A電極對應的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質量相同，電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量，二者質量差為5.12 g，則電鍍時電路中通過的電子為________ mol。 ③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，簡要說明原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)鐵銹的成分是氧化鐵和氫氧化鐵，與鹽酸反應生成FeCl3，F(xiàn)eCl3與Fe反應生成FeCl2，該反應屬于化合反應。(2)鐵被保護的裝置：原電池中，鐵做正極；電解池中，鐵做陰極。(3)①電鍍池中，鍍層銅做陽極。②根據(jù)電極反應：陽極Cu－2e－===Cu2＋，陰極 Cu2＋＋2e－===Cu，可知兩極相差5.12 g時陽極被氧化的銅和陰極析出的銅相等，即2.56 g，轉移電子2＝0.08 mol。③根據(jù)金屬活動性：Zn>Fe>Cu，分析形成原電池后誰為負極可知原因。 答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (2)BD (3)①銅　Cu2＋＋2e－===Cu?、?.08?、坭F比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕(其他合理答案也可)