高考化學復習 考點21 金屬的腐蝕與防護練習
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1、精品文檔精品文檔 精品文檔精品文檔 考點21 金屬的腐蝕與防護 1.(2015·江蘇化學,11)下列說法正確的是( ) A.若H2O2分解產(chǎn)生1 mol O2,理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為4×6.02×1023 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極或外加電流的陰極保護法防止其腐蝕 D.一定條件下反應N2+3H22NH3達到平衡時,3v正(H2)=2v逆(NH3) 2.(2015·重慶理綜,11)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故
2、對其進行修復和防護具有重要意義。 (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),腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,下列敘述正確的是________。 A.降低了反應的活化能 B.增大了反應的速率 C.降低了反應的焓變 D.增大了反應的平衡常數(shù) (4)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀Ag2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復分解反應,該化學
3、方程式為_______________________________________。 (5)如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。 ①腐蝕過程中,負極是________(填圖中字母“a”或“b”或“c”); ②環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反應產(chǎn)物和負極反應產(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(標準狀況)。
4、1.(2013·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 D.地下鋼管連接鎂塊 2.[2014·廣東理綜,32(5)]石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐,完成如圖防腐示意圖,并作相應標注。 3.[2014·福建理綜,24(1)]鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。 下圖是實驗室研究海水對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四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是______(填字母)。 4.[2013·廣東理
5、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)化為化學能,而原電池可將化學能轉(zhuǎn)化為電能。設計兩種類型的原電池,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,鋅片和導線。 ①完成原電池甲的裝置示意圖(見右圖),并作相應標注,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,只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可觀察到負極__________。 ③甲乙兩種原電池可更有效地將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是________,其原因是____________
6、______________________________。 (2)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理,為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕,在(1)的材料中應選__________作陽極。 5.(2014·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,同時測量容器中的壓強變化。 圖1 (1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格): 編號 實驗目的 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/% ① 為以下實驗作參照 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸濃度的影響
7、0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2)編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕,請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應,其電極反應式是________________________________________________________________________。 (3)該小組對圖2中0~t1時壓強變大的原因提出了如下假設,請你完成假設二: 假設一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體; 假設二:__
8、______; …… (4)為驗證假設一,某同學設計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設計一個實驗方案驗證假設一,寫出實驗步驟和結(jié)論。 1.(2014·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,首先是鍍層被氧化 C.金屬在一般情況下發(fā)生的電化學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)生化學腐蝕 2.(2015·貴陽調(diào)研,4)在世界海運史上曾發(fā)生過這樣一個悲劇:一艘名叫“阿那吉納號”的貨輪滿載著精銅砂,在向日本海岸行駛時突然發(fā)生大面
9、積漏水,最終沉沒。堅硬的鋼制船體為什么會突然漏水呢?事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導致沉船的原因與船上的精銅砂密切相關(guān)。下列對此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是( ) A.精銅砂裝載過多導致沉船 B.運輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應導致質(zhì)量增大超過船的承載能力 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,鋼制船體作陽極而被氧化腐蝕 3.(2014·石家莊一次質(zhì)檢,11)燒過菜的鐵鍋未及時洗滌,會出現(xiàn)紅棕色銹斑。整個過程中,不可能發(fā)生的變化為( ) A.2H2O+O2+4e-===4OH- B.Fe-3e-===Fe3+
10、C.Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 4.(2015·山東煙臺期末,6)下列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(zhuǎn)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.自行車的鋼圈上鍍上一層鉻防銹 5.(2014·杭州市第一次高考科目教學質(zhì)量檢測)圖中實驗為研究金屬腐蝕的實驗。下列相關(guān)說法正確的是( ) A.食鹽水中有氣泡逸出 B.鐵表面的反應為Fe-3e-===Fe3+ C.紅色首先在食鹽水滴的中心出現(xiàn) D.該實驗研究的是金屬的吸氧
11、腐蝕 6.(2014·河北衡水質(zhì)檢,12)鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕,發(fā)生的原電池反應為:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下說法正確的是( ) A.負極發(fā)生的反應為:Fe-2e-===Fe2+ B.正極發(fā)生的反應為:2H2O+O2+2e-===4OH- C.原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W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.(2014·??谡{(diào)研,4)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(zhì)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 8.
12、(2014·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法中,不正確的是( ) A.正極電極反應式為:2H++2e-===H2↑ B.此過程中還涉及到反應: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 9.(2014·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.(2014·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
13、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,發(fā)生了原電池反應 C.吸收氧氣的過程中,鐵作原電池的負極 D.炭粉上發(fā)生的反應為O2+4e-+4H+===2H2O 11.(2014·江西吉安二模)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法,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)生電化學腐蝕 C.圖3中,燃氣灶的中心部位容易生銹,主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕 D.圖4中,用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊相當于原電池的
14、陰極 12.(2014·河南名校階段測試,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,消耗鋅而保護鋼管免受腐蝕 C.鋼管冷鍍時,鋼管作陰極,鋅棒作陽極,鋅鹽溶液作電解質(zhì)溶液 D.鍍鋅鋼管破損后,負極反應式為Fe-2e-===Fe2+ 13.(2014·重慶萬州區(qū)調(diào)研,6)下列有關(guān)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.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化,可保護內(nèi)部不被腐蝕 C.鋼管
15、與銅管露天堆放在一起時,鋼管不易被腐蝕 D.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,負極反應是Fe-3e-===Fe3+ 14.(2015·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(假設水不蒸發(fā))。 (1)鐵釘在逐漸生銹,則鐵釘?shù)母g屬于________(填“化學”或“電化學”)腐蝕。 (2)若試管中液面上升,發(fā)生的是________腐蝕,則正極反應式為________,負極反應式為______________________________。 要順利完成此實驗,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,正極反應式為____
16、____________________________________________________________________。 負極反應式為____________________________________。 要順利完成此實驗,所用的電解質(zhì)溶液可以是________。 15.(2014·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,該腐蝕過程中的電極反應式為___________________________________________________________________
17、_____。 (2)為了降低某水庫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減慢鐵閘門的腐蝕速率,其中鐵閘門應該連接在直流電源的________極。 (4)在海洋工程上,通常用鋁合金(Al-Zn-Cd)保護海底鋼鐵設施,其原理如圖丙所示: 其中負極發(fā)生的電極反應為______________________________; 在實際應用中,用鋁合金而不選用純鋁,純鋁不能很好地起到保護作用,其原因是_______
18、_______________________________。 16.(2014·廣東揭陽質(zhì)檢,18) 某學生在A、B、C、D四個小燒瓶中分別放入干燥的細鐵絲、浸過食鹽水的細鐵絲、浸過清水的細鐵絲、食鹽水及細鐵絲(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,每隔一段時間測量導管中水面上升的高度,結(jié)果如下表(表中所列數(shù)據(jù)為導管中水面上升的高度/cm)所示: 時間/小時 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(盛浸過食鹽水的鐵絲) 0 0.4 1.2 3.4 5
19、.6 7.6 9.8 C瓶(盛浸過清水的鐵絲) 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)為什么有的導管中水面會上升?____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)上述實驗中,鐵生銹的速率由大到小的排列順序為(填小燒瓶的字母編號)_______________
20、____________________________。 (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(Fe2O3·xH2O)的化學方程式_____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)通過上面的研究,你認為在日常生活中應該
21、如何保護鐵鍋等鐵制品_________________________________________________。 17.(2015·河北石家莊調(diào)研,16)某校化學實驗小組對電化學問題進行了如下圖所示實驗探究。 探究一:探究金屬腐蝕的防護措施 利用圖1裝置探究金屬的防護措施,實驗現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解,鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生。 (1)寫出負極的電極反應式:____________________________。 某同學認為,鐵電極可能參與反應,并對產(chǎn)物作出假設: 假設1:鐵參與反應,被氧化生成Fe2+ 假設2:鐵參與反應,被氧化生成Fe3+ 假設3:鐵參與反應,被氧化生
22、成Fe2+和Fe3+ (2)為了探究假設1、2,他采取如下操作: ①取0.01 mol·L-1FeCl3溶液2 mL于試管中,加入過量鐵粉; 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 mol·L-1CuCl2溶液的實驗。 實驗記錄: A.陽極上有黃綠色氣體產(chǎn)
23、生,該氣體使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰埾茸兯{后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO); B.電解一段時間以后,陰極表面除有銅吸附外,還出現(xiàn)了少量氣泡和淺藍色固體。 (3)分析實驗記錄A中試紙顏色變化,用離子方程式解釋: ①_______________________________________________; ②______________________________________________________。 (4)分析實驗記錄B中淺藍色固體可能是________(寫化學式)。 考點專練21 金屬的腐蝕與防護 【三年高考真題演練】 [2015年高考真題] 1
24、.C [A項,,生成1 mol O2,理論轉(zhuǎn)移2 mol電子,錯誤;B項,醋酸是弱酸,兩者等體積混合后,醋酸過量較多,溶液呈酸性,pH<7,錯誤;D項,達到平衡時,=,錯誤。] 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的活化能,使更多分子成為活化分子,增大了反應的速率。(4)“復分解反應”說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正極反應產(chǎn)物為OH-,負極反應產(chǎn)物為Cu2+與Cl-作用
25、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,標準狀況下V(O2)=0.02 mol×22.4 L·mol-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,水中鋼閘門連接電源的負極,即作為電化學保護裝置的陰極,使其不發(fā)生失電子反應而被保護,正確;B項和C項都屬于外加防護
26、層的防腐方法,B、C兩項不符合題意,錯誤;D項,屬于犧牲陽極的陰極保護法,錯誤。] 2.解析 用石墨保護銅,應使用外加電流的陰極保護法,銅作陰極,石墨作陽極,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
27、)、CuSO4(aq)組成原電池,F(xiàn)e作負極,Cu作正極,F(xiàn)e插入到FeSO4(aq)中,Cu插入到CuSO4(aq)中。 c.注意,畫圖時要注意電極名稱,電極材料,電解質(zhì)溶液名稱(或化學式),并形成閉合回路。 ②由于金屬活動性Zn>Fe>Cu,鋅片或鐵片作負極,由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸,工作一段時間后,負極本身被腐蝕或氧化,失去金屬光澤,質(zhì)量減輕,藍色變淺。 ③帶有鹽橋的甲原電池中負極沒有和CuSO4溶液直接接觸,二者不會直接發(fā)生置換反應,化學能不會轉(zhuǎn)化為熱能,幾乎全部轉(zhuǎn)化為電能;而原電池乙中的負極與CuSO4溶液直接接觸,兩者會發(fā)生置換反應,部分化學能轉(zhuǎn)化為熱能,化學能
28、不可能全部轉(zhuǎn)化為電能。 (2)由犧牲陽極的陰極保護法可得,鐵片作正極(陰極)時被保護,作負極(陽極)時被腐蝕,所以應選擇比鐵片更活潑的鋅作負極(陽極)才能有效地保護鐵不被腐蝕。 答案 (1)①(或其他合理答案) ②失去金屬光澤,被腐蝕或氧化,溶液藍色變淺 ③甲 在甲裝置中,兩個電極反應是在彼此隔離的條件下進行的,鋅與Cu2+不直接發(fā)生反應,這樣可以更徹底地將反應所釋放的能量轉(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,需控制其他條件不變,只改變某一個條件,探究這一條件對鐵粉腐蝕的影響。②探究醋酸濃度的影響時,要控制碳粉、鐵粉的質(zhì)量與參照實驗
29、①相同改變醋酸的濃度;③中碳粉的質(zhì)量與參照實驗①不同,而其他條件相同,故③的實驗目的為探究碳粉含量的影響。 (2)根據(jù)圖2知,0~t1壓強增大,則發(fā)生析氫腐蝕,t1后壓強減小,則發(fā)生吸氧腐蝕。發(fā)生電化學腐蝕時,F(xiàn)e失去電子,電子沿導體由Fe流向C,碳作正極,碳粉表面發(fā)生還原反應,電極反應為O2+2H2O+4e-===4OH-。 (3)使密閉容器內(nèi)氣壓增大的原因有:一是通過化學反應生成了氣體;二是化學反應過程中放出了熱量,使容器內(nèi)溫度升高,氣體膨脹,壓強增大。 答案 (1) 編號 實驗目的 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/% ② 2.0 ③ 碳粉含量的影響
30、 (2)吸氧 還原 2H2O+O2+4e-===4OH-(或4H++O2+4e-===2H2O) (3)反應放熱,溫度升高 (4)實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程): ①藥品用量和操作同編號①實驗(增加多孔橡皮塞進、出導管); ②通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣; ③滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可測溫度變化、檢驗Fe2+等)。 如果瓶內(nèi)壓強增大,假設一成立。否則假設一不成立。(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,
31、腐蝕主要有化學腐蝕和電化學腐蝕。無論化學腐蝕還是電化學腐蝕,A中金屬腐蝕的本質(zhì),均為M-ne-===Mn+;B選項中Sn、Fe構(gòu)成電化學腐蝕,主要是Fe-2e-===Fe2+,鐵先被腐蝕。電化學腐蝕與化學腐蝕的區(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)生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕,難以和非金屬氧化劑(Cl2、S)等直接反應,發(fā)生化學腐蝕。] 2.C [精銅即使在潮濕的環(huán)境中與空氣的反應也很慢,但當它與鐵、水膜(溶解有O2)形成原電池時會加快反應速率,使得作為負極的船體加速被腐蝕。] 3.B [鐵鍋是鐵碳合金材料,燒過菜,未洗滌鐵鍋時,水膜中含有少量食鹽,覆蓋在鐵鍋表面,容易
32、形成鐵碳原電池,負極反應為Fe-2e-===Fe2+,正極反應為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項中應選用潤滑油來達到防銹的目的。] 5.D [由于電解質(zhì)溶液為中性,故發(fā)生吸氧腐蝕,D項正確;鐵為負極,發(fā)生的反應為Fe-2e-===Fe2+,B項錯誤;正極為碳,電極反應為O2+4e-+2H2O===4OH-,即碳附近溶液顯堿性,先變紅,C項錯誤;在整個反應過程中沒有氣體生成,因此A項錯
33、誤。] 6.A [由原電池反應式知負極為Fe-2e-===Fe2+,正極為2H2O+O2+4e-===4OH-,所以A項對B項錯;原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,C項錯;根據(jù)原電池原理鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕,D項錯。] 7.C [生鐵中含有碳,構(gòu)成原電池加快了腐蝕速率,A項正確;用錫焊接的鐵質(zhì)器件,焊接處易生銹,因為構(gòu)成的原電池中Fe作負極,加快了腐蝕速率,B項正確;在鐵制品上鍍銅時,鍍件應為陰極,鍍層金屬銅作陽極,C項錯誤;鐵管上鑲嵌鋅塊,構(gòu)成的原電池中Fe作正極,受到保護,D項正確。] 8.A [鐵鉚釘發(fā)生吸氧腐蝕時,負極為鐵,反應為:2Fe-4e-===2Fe2+,正極為
34、銅,反應為:2H2O+O2+4e-===4OH-,總反應為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,反應為4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,反應中電子從負極Fe移向正極Cu,銅不被腐蝕。] 9.B [認真觀察裝置圖,分析各圖中發(fā)生反應的原理,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,鐵腐蝕最慢。②⑤是原電池裝置,在②池中Fe是負極,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
35、被腐蝕的速率由快到慢為③>②>①>⑤>④。] 10.D [A項,“雙吸劑”中的生石灰(CaO)易與水反應;B項,“雙吸劑”吸收氧氣時,發(fā)生的是鐵的吸氧腐蝕;C項,在鐵的吸氧腐蝕中,鐵作原電池的負極,炭粉作正極;D項,鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,正極反應式為O2+2H2O+4e-===4OH-。] 11.C [A項,水面附近的鐵容易腐蝕。因為既有水,又有空氣,錯誤;B項,鐵為陰極受保護,不容易腐蝕,錯誤;C項,高溫下鐵被氧化,正確;D項,鎂塊為原電池的負極,一般用鋅塊,因為鎂容易形成致密氧化膜,錯誤。] 12.C [A項,鐵鋅形成的合金層是混合物,錯誤。B項,鋼管鍍鋅的目的一是美觀,二是萬一鍍層破損
36、,鐵與鋅形成原電池,保護鋼管免受腐蝕,錯誤。D項,鍍鋅鋼管破損后,負極反應式為Zn-2e-===Zn2+,錯誤。] 13.B [A項,鋼管與電源正極連接,則鋼管為電解池的陽極,發(fā)生氧化反應被腐蝕;B項,鐵遇冷濃硝酸,鐵的表面形成致密的氧化膜,可保護內(nèi)部不被腐蝕;C項,鋼管與銅管露天堆放在一起時形成原電池,鋼管作負極易被腐蝕;D項,負極反應應為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屬于電化學腐蝕。(2)試管中的液面上升,表明內(nèi)部壓強減小,即發(fā)生吸氧腐蝕,故正極反應式為2H2O+
37、O2+4e-===4OH-,負極反應式為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,則正極反應式為2H++2e-===H2↑,負極反應式為Fe-2e-===Fe2+;此時需要酸性電解質(zhì)溶液,如稀硫酸等。 答案 (1)電化學 (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,負極上Fe失電子,正極上O2得電子。(2)鐵閘門上連接一
38、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直流電源的負極。 答案 (2)2Fe-4e-===2Fe2+(負極),O2+2H2O+4e-===4OH-(正極) (2)C (3)負 (4)Al-3e-===Al3+ 鋁表面易被氧化,生成一層致密而堅固的氧化物薄膜,使金屬鋁呈現(xiàn)“惰性” 16.解析 (1)由于在該反應條件下,鐵絲發(fā)生的是吸氧腐蝕,O2被消耗,導致氣壓減小,因此,液面上升。(2)液面上升得越快,說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
39、)洗凈、擦干、涂油等均可起到保護鐵制品的目的。 答案 (1)鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕消耗氧氣,使瓶內(nèi)氣體分子數(shù)減少,導致瓶內(nèi)壓強減小,因此導氣管中水面上升 (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===2Fe2O3·xH2O (5)洗凈、擦干、涂油等 17.解析 (1)圖1裝置是原電池,Zn作負極,F(xiàn)e作正極被保護。(3)圖2裝置是電解池,用惰性電極石墨作電極電解CuCl2溶液,陽極反應式為2Cl--2e-===Cl2↑,用濕潤淀粉碘化鉀試紙檢驗,Cl2能發(fā)生:Cl2+2I-===I2+2Cl-,I2使試紙變藍,由于氧化性Cl2>IO,然后發(fā)生5Cl2+I2+6H2O===10Cl-+2IO+12H+,試紙藍色褪去。(4)電解一段時間后,陰極反應式依次為Cu2++2e-===Cu,2H++2e-===H2↑,c(H+)減小,促進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+I2+6H2O===10Cl-+2IO+12H+ (4)Cu(OH)2
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