2019高考化學(xué) 難點剖析 專題50 金屬的腐蝕與防護講解.doc
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專題50 金屬的腐蝕與防護 一、高考題再現(xiàn) 1.(2018北京)驗證犧牲陽極的陰極保護法,實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。 ① ② ③ 在Fe表面生成藍色沉淀 試管內(nèi)無明顯變化 試管內(nèi)生成藍色沉淀 下列說法不正確的是 A. 對比②③,可以判定Zn保護了Fe B. 對比①②,K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化 C. 驗證Zn保護Fe時不能用①的方法 D. 將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑 【答案】D 2.(2017課標(biāo)Ⅰ)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管柱,常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如圖所示, 其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是 A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整 【答案】C 二、考點突破 1、犧牲陽極的陰極保護法 典例1江蘇正在建設(shè)世界最大的海上風(fēng)電場,防腐蝕是海上風(fēng)電的突出問題,下列說法正確的是 A. 海水的pH一般在8.0~8.5,對風(fēng)電鋼鐵支架的腐蝕主要是析氫腐蝕 B. 腐蝕總反應(yīng)為4Fe+3O2 +2xH2O=2[Fe2O3xH2O](鐵銹)的ΔH <0,ΔS<0 C. 鋼部件鍍鋅前,可用堿液洗去表面的鐵銹 D. 熱噴涂鋅鋁合金,可以減緩管道的腐蝕 【答案】BD 【解析】A項,海水的pH一般在8.0~8.5,海水呈弱堿性,對鋼鐵支架的腐蝕主要是吸氧腐蝕,A錯誤;B項,鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式為:負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+、正極電極反應(yīng)式為 O2+2H2O+4e-=4OH-,電池總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,接著發(fā)生的反應(yīng)有4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O,腐蝕的總反應(yīng)為4Fe+3O2+2xH2O=2[Fe2O3xH2O],該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔS<0,B正確;C項,鐵銹的主要成分為Fe2O3xH2O,堿液與鐵銹不反應(yīng),不能洗去鋼部件表面的鐵銹,C錯誤;D項,鋅鋁合金比Fe活潑,鋅鋁合金為負(fù)極,鋼鐵為正極被保護,減緩管道的腐蝕,此保護法稱為犧牲陽極的陰極保護法,D正確。 2、外加電流的陰極保護法 典例2(2018屆山東省濰坊市高三第三次高考模擬考試)我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象,在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕,防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是 A. 通電時,鋅環(huán)是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng) B. 通電時,陰極上的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH- C. 斷電時,鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn D. 斷電時,仍能防止鐵帽被腐蝕 【答案】C 3、化學(xué)腐蝕 典例3(2018屆四川省資陽市高中高三第二次診斷性考試)化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科技等密切相關(guān),下列有關(guān)解釋正確的是 A. 用樟腦丸驅(qū)除衣柜里的蟑螂,是由于樟腦丸的分解產(chǎn)物能殺滅蟑螂 B. 氨氣液化以及液氨氣化均要吸收大量的熱,所以氨氣常作制冷劑 C. 純銀制品在空氣中久置變黑,是因為發(fā)生了電化學(xué)腐蝕 D. 有機磷農(nóng)藥多為磷酸酯或硫代磷酸酯類物質(zhì),肥皂水等堿性物質(zhì)有利其水解而解毒 【答案】D 【解析】A,用樟腦丸驅(qū)除衣柜里的蟑螂,是由于樟腦丸的主要成分萘酚具有強烈的揮發(fā)性,揮發(fā)產(chǎn)生的氣體能殺滅蟑螂,A錯誤;B,氨氣液化時放出大量的熱,B錯誤;C項,純銀制品在空氣中久置變黑,是因為發(fā)生了化學(xué)腐蝕,C錯誤;D,有機磷農(nóng)藥多為磷酸酯或硫代磷酸酯類物質(zhì),肥皂水的主要成分為高級脂肪酸鹽,由于高級脂肪酸根的水解,肥皂水呈堿性,酯類物質(zhì)能在堿性條件下發(fā)生水解而解毒,D正確。 4、鋼鐵的析氫腐蝕 典例4(2018屆安徽省六安市皖西省示范高中聯(lián)盟高三上學(xué)期期末考試)下列操作或裝置能達到實驗?zāi)康牡氖? A. 配制一定濃度的NaCl溶液 B. 除去CO2中的HCl氣體 C. 觀察鐵的析氫腐蝕 D. 快速制備和收集一定量的氨氣 【答案】B 5、鋼鐵的吸氧腐蝕 典例5(2018屆天津市南開區(qū)高三三模)下列實驗操作正確且能達到相應(yīng)目的的是 選項 實驗?zāi)康? 實驗操作 A 稱取2.0gNaOH固體 先在托盤上各放1張濾紙,然后在右盤上添加2g砝碼,左盤上添加NaOH固體 B 配制稀硫酸 先將濃硫酸加入燒杯,后倒入蒸餾水 C 驗證鐵的吸氧腐蝕 將鐵釘放入試管中,用鹽酸浸沒 D 檢驗溶液中是否有NH4+ 取少量試液于試管中,加入NaOH溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體 【答案】D 【解析】A項,NaOH具有強腐蝕性,不能用濾紙稱量NaOH固體,應(yīng)用玻璃器皿(如燒杯等)稱量NaOH固體,A錯誤;B項,濃硫酸的密度比水大得多,直接將水加入濃硫酸會使水浮在濃硫酸表面,大量放熱而使酸液沸騰濺出造成事故,稀釋濃硫酸時應(yīng)將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌,使稀釋產(chǎn)生的熱量及時散出,B錯誤;C項,鋼鐵在中性或酸性很弱的溶液中發(fā)生吸氧腐蝕,鹽酸具有強酸性,用鹽酸浸沒鐵釘驗證鐵的析氫腐蝕,C錯誤;D項,檢驗NH4+的原理是NH4++OH-?NH3↑+H2O,NH3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,檢驗NH4+的實驗操作為:取少量試液于試管中,加入NaOH溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體,若試紙變藍,則原試液中含NH4+,D正確。 6、探究題 典例6(2018屆北京市西城區(qū)重點中學(xué)高三上學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢驗)某小組同學(xué)利用下圖所示裝置進行鐵的電化學(xué)腐蝕原理的探究實驗: 裝置 分別進行的操作 現(xiàn)象 i. 連好裝置一段時間后,向燒杯中滴加酚酞 ii. 連好裝置一段時間后,向燒杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 鐵片表面產(chǎn)生藍色沉淀 (1)小組同學(xué)認(rèn)為以上兩種檢驗方法,均能證明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。 ①實驗i中的現(xiàn)象是________________________________。 ②用化學(xué)用語解釋實驗i中的現(xiàn)象:________________________________。 (2)查閱資料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①據(jù)此有同學(xué)認(rèn)為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,理由是_____________________。 ②進行下列實驗,在實驗幾分鐘后的記錄如下: 實驗 滴管 試管 現(xiàn)象 0.5 molL-1K3[Fe(CN)6]溶液 iii. 蒸餾水 無明顯變化 iv. 1.0 molL-1NaCl溶液 鐵片表面產(chǎn)生大量藍色沉淀 v. 0.5 molL-1 Na2SO4溶液 無明顯變化 a. 以上實驗表明:在條件下____________,K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng)。 b. 為探究Cl-的存在對反應(yīng)的影響,小組同學(xué)將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進行實驗iii,發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍色沉淀。此補充實驗表明Cl-的作用是____________________。 (3)有同學(xué)認(rèn)為上述實驗仍不嚴(yán)謹(jǐn)。為進一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性對實驗ii結(jié)果的影響,又利用(2)中裝置繼續(xù)實驗。其中能證實以上影響確實存在的是___________(填字母序號)。 實驗 試劑 現(xiàn)象 A 酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2) 產(chǎn)生藍色沉淀 B 酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2) 產(chǎn)生藍色沉淀 C 鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2) 產(chǎn)生藍色沉淀 D 鐵片、K3[Fe(CN)6]和鹽酸混合溶液(已除O2) 產(chǎn)生藍色沉淀 (4)綜合以上實驗分析,利用實驗ii中試劑能證實鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的實驗方案是_________。 【答案】 碳棒附近溶液變紅 O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,會干擾由于電化學(xué)腐蝕負(fù)極生成Fe2+的檢驗 Cl-存在 Cl-破壞了鐵片表面的氧化膜 AC 連好裝置一段時間后,取鐵片(負(fù)極)附近溶液于試管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出現(xiàn)藍色沉淀,則說明負(fù)極附近溶液中產(chǎn)生了Fe2+,即發(fā)生了電化學(xué)腐蝕 ②a.由實驗iii.蒸餾水,無明顯變化;iv.1.0mol?L-1NaCl溶液,鐵片表面產(chǎn)生大量藍色沉淀;v.0.5mol?L-1Na2SO4溶液,無明顯變化.可知在Cl-存在下,K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng),故答案為:Cl-存在; b.由小組同學(xué)將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進行實驗III,發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍色沉淀的實驗可分析是Cl-破壞了鐵表面的氧化膜,故答案為:Cl-破壞了鐵表面的氧化膜;- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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