1、1.4 金屬的腐蝕與防護一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1下列關于金屬腐蝕的敘述正確的是()A金屬被腐蝕的本質(zhì)是：MnH2O=M(OH)neq f(n,2)H2B馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，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【答案】C【解析】金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化為金屬陽離子：Mne=Mn，A項錯誤；馬口鐵的鍍層破損后，Sn、Fe形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕，則鐵先被腐蝕，B項錯誤；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，C項正確，D項錯誤。2某小組同學用如圖裝置研究鋼鐵在海水中的腐蝕與防

2、腐(中鐵片為生鐵)。下列說法正確的是()A中只發(fā)生化學腐蝕 B中只發(fā)生的是析氫腐蝕C為犧牲陽極的陰極保護法 D鋼鐵被腐蝕的速率：【答案】D【解析】中鐵片為生鐵，生鐵表面形成無數(shù)個原電池，發(fā)生電化學腐蝕，A項錯誤；中電解質(zhì)溶液為海水，發(fā)生的是吸氧腐蝕，B項錯誤；為電解池裝置，為外加電流的陰極保護法，C項錯誤；中主要發(fā)生化學腐蝕，中鐵片為負極發(fā)生吸氧腐蝕，中鐵片連接外接電源的負極被保護，所以鋼鐵被腐蝕的速率為，D項正確。3如圖所示，將纏繞有不同金屬絲的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和氯化鈉的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動)。下列敘述正確的是()Aa中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色 Bb中

3、鐵釘上發(fā)生還原反應Ca中銅絲上發(fā)生氧化反應 Db中鋁絲附近有氣泡產(chǎn)生【答案】B【解析】a中鐵比銅活潑，鐵做負極，發(fā)生氧化反應，銅做正極，發(fā)生還原反應，電極反應式分別為負極：2Fe4e=2Fe2，正極：O22H2O4e=4OH，因此A、C不正確；b中鋁比鐵活潑，鋁做負極，發(fā)生氧化反應，鐵做正極，發(fā)生還原反應，電極反應式分別為負極：4Al12e=4Al3，正極：3O26H2O12e=12OH，因此B正確，D不正確。4如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，均加入生鐵塊，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紅墨水水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?/p>

4、C兩試管中相同的電極反應式是：Fe2e=Fe2Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕【答案】B【解析】生鐵在a中發(fā)生吸氧腐蝕，壓強降低，在b中發(fā)生析氫腐蝕，壓強增大，所以紅墨水應左高右低。5在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總反應化學方程式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說法正確的是()A鐵片發(fā)生還原反應而被腐蝕B鐵片腐蝕最嚴重區(qū)域應該是生銹最多的區(qū)域C鐵片腐蝕中負極發(fā)生的電極反應：2H2OO24e=4OHD鐵片里的鐵和碳與食鹽水形

5、成無數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學腐蝕【答案】D【解析】A項，在鐵的吸氧腐蝕過程中，鐵片發(fā)生氧化反應而被腐蝕；B項，鐵片負極腐蝕最嚴重，由于離子的移動，在正極區(qū)域生成鐵銹最多；C項，鐵片腐蝕中負極反應式應為Fe2e=Fe2。6某同學設計如圖1所示的裝置探究金屬的腐蝕情況。下列判斷合理的是_(填字母)。A區(qū)銅片上有氣泡產(chǎn)生B區(qū)鐵片的電極反應式為2Cl2e=Cl2C最先觀察到變成紅色的區(qū)域是區(qū)D區(qū)和區(qū)中銅片的質(zhì)量均不發(fā)生變化【答案】 D【解析】左半?yún)^(qū)是原電池裝置，發(fā)生的是鐵的吸氧腐蝕，電極反應式為負極(Fe)：Fe2e=Fe2，正極(Cu)：O22H2O4e=4OH，右半?yún)^(qū)是電解池裝置，電極反應式為陽

6、極(Fe)：Fe2e=Fe2，陰極(Cu)：2H2e=H2。由于電解引起腐蝕的速率遠大于吸氧腐蝕的速率，因此最先觀察到變成紅色的區(qū)域是區(qū)，故a、b、c三項均錯誤。7為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護方法中正確的是()A在精密機床的鐵床上安裝銅螺釘B在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里C在排放海水的鋼鐵閥門上用導線連接一塊石墨，一同浸入海水中D在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的正極【答案】B【解析】原電池中做負極的金屬加速被腐蝕，F(xiàn)e、Cu和電解質(zhì)溶液構成原電池，F(xiàn)e易失電子而做負極，加速被腐蝕，故A錯誤；原電池中做負極的金屬加速被腐蝕，F(xiàn)e、Zn和海水構成原電池，Zn易失電子而做負極，F(xiàn)e做正極，則Fe被

7、保護，故B正確；Fe、C和海水構成原電池，F(xiàn)e易失電子而做負極，加速被腐蝕，故C錯誤；電解池中做陽極的金屬被腐蝕，做陰極的金屬不參加反應，該電解池中鑄鐵管做陽極而加速被腐蝕，故D錯誤。8利用下圖裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是()A若X為鋅棒，開關K置于M處，可減緩鐵的腐蝕B若X為鋅棒，開關K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應C若X為碳棒，開關K置于N處，可減緩鐵的腐蝕D若X為碳棒，開關K置于N處，X極發(fā)生氧化反應【答案】B【解析】若X為鋅棒，開關K置于M處時，鋅作負極，鐵作正極被保護，A項正確、B項錯誤；若X為碳棒，開關K置于N處，鐵連接電源負極作陰極被保護，C項正確；X連接電源正極作陽

8、極發(fā)生氧化反應，D項正確。9研究金屬腐蝕及防護的裝置如圖所示，下列說法中錯誤的是()Ad為石墨，鐵片腐蝕加快 Bd為石墨，石墨上電極反應為：O22H2O4e=4OHCd為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 Dd為鋅塊，鐵片上電極反應為：2H2e=H2【答案】D【解析】A項，由于活動性：Fe石墨，所以鐵、石墨及海水構成原電池，F(xiàn)e為負極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2進入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時鐵片的腐蝕速率快，正確；B項，d為石墨，由于電解質(zhì)溶液為中性環(huán)境，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨電極上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應為：O22H2O4e=4OH，正確；C項，若

9、d為鋅塊，則由于金屬活動性：ZnFe，Zn為原電池的負極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，F(xiàn)e得到保護，鐵片不易被腐蝕，正確；D項，d為鋅塊，由于電解質(zhì)溶液為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應為：O22H2O4e=4OH，錯誤。10相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是( )【答案】D【解析】 食醋提供電解質(zhì)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，鐵易被腐蝕；B.食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵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，鐵易被腐蝕；D.銅鍍層將鐵球覆蓋、使鐵被保護，所以鐵不易被腐蝕。11下列與金

10、屬腐蝕有關的說法，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陰極【答案】C【解析】A項，水面附近的鐵接觸的氧氣多，容易腐蝕，錯誤；B項，鐵作為陰極受保護，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，生活中一般用鋅塊，因為鎂容易形成致密氧化膜，錯誤。12某實驗小組利用下列裝置探究電解質(zhì)溶液的濃度對金屬腐蝕的影響：裝置現(xiàn)象電流計指針不發(fā)生偏轉電流計指針發(fā)生偏轉已知

11、Fe2遇K3Fe(CN)6溶液生成藍色沉淀，下列有關說法正確的是()A裝置中的鐵片均不會發(fā)生任何腐蝕B鐵片d上可能發(fā)生的電極反應為Fe3e=Fe3C利用K3Fe(CN)6溶液可確定裝置中的正、負極D鐵片a、c所處的NaCl溶液的濃度相等，二者腐蝕速率相等【答案】 C【解析】 A項，裝置中因為兩燒杯中NaCl溶液的濃度相等，兩邊電勢相等，所以電流計指針不發(fā)生偏轉，但鐵片a、b仍可發(fā)生普通的化學腐蝕，錯誤；B項，鐵片d上Fe發(fā)生反應生成Fe2，錯誤；C項，裝置中負極發(fā)生反應：Fe2e=Fe2，F(xiàn)e2遇K3Fe(CN)6溶液生成藍色沉淀，故可利用K3Fe(CN)6溶液確定裝置中的正、負極，正確；D項

12、，裝置中明顯產(chǎn)生了電流，電化學腐蝕比化學腐蝕要快得多，故鐵片a、c的腐蝕速率不同，錯誤。二、非選擇題13電化學原理在防止金屬腐蝕、能量轉換等方面應用廣泛。(1)圖1中，為減緩鋼閘門的腐蝕，材料B可以選擇_(填“Zn”或“Cu”)。這種防護方法稱為_。(2)圖2為鋼鐵防護模擬實驗裝置，則鐵做_極，這種防護方法稱為_。檢測鋼鐵保護效果的方法是：取少量鐵電極附近的溶液于試管中，_，則說明保護效果好。(3)圖2中鐵與外加電源的正極相連做陽極時也可以得到防護，只不過應使外加電源電壓維持在_范圍內(nèi)?！敬鸢浮?1)Zn犧牲陽極保護法(2)陰外加電流陰極保護法先滴加新制氯水，再加KSCN溶液，若溶液不變血紅色

13、(3)可使鐵發(fā)生鈍化作用的14我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術價值和歷史價值，但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對其進行修復和防護具有重要意義。下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“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)?！敬鸢浮?1)c(2)2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl(3)0.448【解析】(1)根據(jù)圖示，腐蝕過程中，銅失電子生成Cu2，則負

14、極是銅。(2)根據(jù)上述分析，正極產(chǎn)物是OH，負極產(chǎn)物為Cu2，環(huán)境中的Cl擴散到孔口，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，則離子方程式為：2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl。(3)4.29 g Cu2(OH)3Cl的物質(zhì)的量為eq f(4.29 g,214.5 gmol1)0.02 mol，根據(jù)銅原子守恒，Cu2的物質(zhì)的量為0.04 mol，負極反應為：2Cu4e=2Cu2，正極反應為：O24e2H2O=4OH，根據(jù)正、負極放電量相等，則理論上耗氧體積為0.02 mol22.4 Lmol10.448 L。15將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段

15、時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。回答下列問題：(1)液滴邊緣是_(填“正”或“負”)極區(qū)，發(fā)生的電極反應為_。(2)液滴中的Cl由_區(qū)向_區(qū)遷移(填“b”或“a”)。(3)在b區(qū)出現(xiàn)鐵銹環(huán)的原因是液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應而被腐蝕，生成的Fe2_，進一步氧化、脫水形成鐵銹。(4)若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發(fā)生的電極反應為_?！敬鸢浮?1)正O22H2O4e=4OH(2)ba(3)由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2(4)Fe2e=Fe2【解