2019秋 金版学案 化学·选修4（人教版）练习：第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 Word版含解析

www.ks5u.com1以下现象与电化学腐蚀无关的是()A镀锡铁器比镀锌铁器表面破损时更易被腐蚀B纯铁不容易生锈C镶有相邻的银牙和金牙容易引起头痛D输送氯气的钢管易被氯气腐蚀答案：D2下列关于金属腐蚀的说法不正确的是()A电化学腐蚀是由于合金接触电解质溶液形成了原电池B化学腐蚀是金属与氧化性物质直接接触发生化学反应C析氢腐蚀过程中正极上的碳得电子放出氢气D吸氧腐蚀过程中溶解于水的氧得电子生成氢氧根离子答案：C3铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为()A形成原电池，铝作负极B形成原电池，铜作负极C形成原电池时，电流由铝流向铜D铝质铆钉发生了化学腐蚀答案：A4据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是()AFe2e=Fe2B2H2OO24e=4OHC4OH4e=2H2OO2D2H2e=H2解析：酸雨导致的是析氢腐蚀，碳作正极，氢离子得电子生成氢气。答案：D5金属防护的方法错误的是()A对健身器材涂油漆以防止生锈B将炊具制成铁铜合金而不用纯铁制品C用牺牲锌块的方法来保护船身D自行车的钢圈上镀上一层铬防锈解析：A、D是涂防腐层防腐；C是牺牲阳极的阴极保护法；B中将炊具制成铁铜合金，铁的活泼性大于铜，遇到电解质溶液构成原电池，铁作负极加快了铁的腐蚀。答案：B6金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。(1)写出有关电极反应式：铁棒上的电极反应式：_。碳棒上的电极反应式：_。(2)该图所表示的是_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为_棒。解析：根据析氢腐蚀和吸氧腐蚀发生的条件先进行判断，再写出电极反应式。答案：(1)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)吸氧(3)析氢锌(或其他比铁活泼的金属)时间：40分钟A级基础巩固1下列事实不能用电化学理论解释的是()A用铁桶盛装浓硫酸B生铁比纯铁易生锈C制氢气时用粗锌而不用纯锌D工程施工队在铁制水管外刷一层“银粉”解析：A的原因是浓硫酸具有强氧化性，能在铁表面形成一层致密氧化膜，反应不能进一步发生，与电化学无关；而D的镀层可以防止电化学腐蚀。答案：A2埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是()A该方法将电能转化成化学能 B在此装置中钢管道作正极C该方法称为“外加电流的阴极保护法”D镁块上发生的电极反应为O22H2O4e=4OH答案：B3利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是()A若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀B若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应C若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀D若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应解析：若X为锌棒，开关K置于M处，则Zn、Fe可以形成原电池，首先被腐蚀的是Zn，因此可减缓铁的腐蚀，在Fe上发生的是还原反应，A正确，B错误；若X为碳棒，开关K置于N处，则形成的是电解池，Fe作电解池的阴极而被保护，故可减缓铁的腐蚀，X极是阳极，在阳极上发生氧化反应，C、D正确。答案：B4支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法，工作原理如图，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析：被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱腐蚀的发生，A正确；通电后，惰性高硅铸铁作阳极，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，B正确；题干信息有高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C错误；在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D正确。答案：C5下列与金属腐蚀有关的说法正确的是() 图a图b图c 图dA图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：A项中腐蚀最严重的地方为水下中央部位，生锈最多的地方为接近于水面处。B项中当开关置于N处时是牺牲阳极的阴极保护法，正确。C项中Pt上产生气泡。D项中自放电是因为Zn与NH4Cl水解得到的H反应。答案：B6.如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中。下列分析正确的是()AK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高BK1闭合，铁棒上发生的反应为2H2e=H2CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体解析：A项，若闭合K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电池；不活泼的石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应；电极反应式为2H2OO24e=4OH，所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高，正确；B项，若闭合K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子，Fe2e=Fe2，错误；C项，K2闭合，Fe与负极相连为阴极，铁棒不会被腐蚀，属于外接电源阴极保护法，错误；D项，K2闭合，Fe与负极相连为阴极，反应为2H2e=H2，碳棒与正极相连为阳极，反应为2Cl2e=Cl2，电路中通过0.002NA个电子时，阴极生成0.001 mol氢气，阳极生成0.001 mol氯气，两极共产生0.002 mol气体，错误。答案：AB级能力提升7全世界每年因钢铁锈蚀造成大量的损失，某学生欲探究在蒸馏水、氯化钠溶液和醋酸溶液三种条件下铁锈蚀的快慢，设计了如下实验，根据实验作答。实验序号实验内容(1)在一周的观察过程中，他发现实验序号为_ 的试管中铁钉锈蚀速度最慢。 (2)实验中发生的是_(填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”)。(3)下列防止钢铁锈蚀的措施合理的是_(填序号)。a在自行车的钢圈表面镀镍 b在地下钢铁管道上连接铜块 c改变金属内部结构制成不锈钢 (4)已知铁钉样品质量为4.00 g，经实验测得未锈蚀铁的质量分数为70%，则未锈蚀铁与足量稀硫酸反应生成氢气的体积为_(标准状况)。解析：(1)发生吸氧腐蚀，铁钉和醋酸能发生氧化还原反应而被腐蚀，所以铁钉腐蚀最慢的是；(2)装置中，铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀，属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；(3)b中铁、铜和电解质溶液构成原电池，铁比铜活泼，加快了铁的腐蚀，所以不能起到防腐作用；(4)设生成氢气的体积是V, FeH2SO4=FeSO4H2 56 g 22.4 L 400 g×70%VV1.12 L。答案：(1)(2)电化学腐蚀(3)ac(4)1.12 L(或1 120 mL)8铜在潮湿的空气中也能发生电化学腐蚀。(1)铜_(填“能”或“不能”)发生析氢腐蚀，原因是_。(2)若铜在中性或碱性环境中发生电化学腐蚀，则负极反应为_，正极反应为_，总反应为_。得到的产物还可与空气中的CO2继续反应，得到铜绿Cu2(OH)2CO3，化学方程式是_。(3)若铜在酸性环境中发生电化学腐蚀，则正极反应为_，总反应为_。解析：(1)铜在金属活动性顺序中排在氢之后，故铜不能发生析氢腐蚀。(2)铜在中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀，负极上Cu失电子被氧化，正极上O2得电子被还原，其总反应为2CuO22H2O=2Cu(OH)2。 Cu(OH)2还能继续与CO2生成Cu2(OH)2CO3。(3)铜在酸性条件下发生电化学腐蚀，必须有O2参与，即正极反应和负极反应分别为4HO24e=2H2O和2Cu4e=2Cu2，其总反应为2Cu4HO2=2Cu22H2O。答案：(1)不能铜不能与酸自发反应生成H2(2)2Cu4e=2Cu22H2OO24e=4OH2CuO22H2O=2Cu(OH)22Cu(OH)2CO2=Cu2(OH)2CO3H2O(3)4HO24e=2H2O2Cu4HO2=2Cu22H2O- 9 -