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1、2022屆高考化學(xué)三輪沖刺 核心突破 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)考前微練習(xí)
1.下列敘述正確的是( )
①鋅跟稀硫酸反應(yīng)制H2,加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率
②鍍層破損后,白口鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕
③電鍍時(shí),應(yīng)把鍍件置于電解槽的陰極
④冶煉鋁時(shí),把氧化鋁加入液態(tài)冰晶石中熔融后電解
⑤鋼鐵表面常易腐蝕生成Fe2O3·nH2O
A.全部 B.①③④⑤
C.①③⑤ D.②④
【答案】B
【解析】①對(duì),因?yàn)槟芙M成原電池,反應(yīng)速率加快。②錯(cuò),因?yàn)榘卓阼F(鍍鋅的鐵)鍍層破損后,腐蝕鋅保護(hù)鐵,馬口鐵(鍍錫的鐵)是腐蝕鐵、保護(hù)錫;③對(duì),因?yàn)殡婂儠r(shí),鍍件金屬作陰極
2、,鍍層金屬作陽(yáng)極;④對(duì),因?yàn)檠趸X熔點(diǎn)很高,只有在冰晶石助熔劑的作用下,在較低溫度下就能熔融,可節(jié)能降耗;⑤對(duì),因?yàn)殍F銹的主要成分是Fe2O3·nH2O,顯紅色。
2、研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.d為石墨,鐵片腐蝕加快
B.d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH?
C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕
D.d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為2H++2e?===H2↑
【答案】D
【解析】由于活動(dòng)性:鐵>石墨,所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池,F(xiàn)e為負(fù)極,失去電子被氧化變?yōu)镕e2+,進(jìn)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,鐵片
3、腐蝕比沒(méi)有形成原電池時(shí)的速率快,A正確;d為石墨,由于是中性電解質(zhì),所以發(fā)生的是吸氧腐蝕,石墨上氧氣得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH?,B正確;若d為鋅塊,則由于金屬活動(dòng)性:Zn>Fe,Zn為原電池的負(fù)極,F(xiàn)e為正極,首先被腐蝕的是Zn,鐵得到保護(hù),鐵片不易被腐蝕,C正確;d為鋅塊,由于電解質(zhì)為中性環(huán)境,發(fā)生的是吸氧腐蝕,在鐵片上電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH?,D錯(cuò)誤。
3.如圖所示,各燒杯中盛有海水,鐵(含雜質(zhì)C)在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋? )
A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥
C.⑤④②①③⑥ D.⑤③
4、②④①⑥
【答案】C
【解析】②③④是原電池,⑤⑥是電解池,金屬被腐蝕由快到慢的順序是:電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>原電池的正極>電解池的陰極。
4、下列關(guān)于鐵的腐蝕、防護(hù)的敘述正確的是( )
A.用鐵鍋燒制糖醋魚(yú)時(shí),鐵鍋會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕和析氫腐蝕
B.鐵發(fā)生吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)可用O2+4e?+2H2O===4OH?表示
C.常溫下,鐵在濃硫酸中比在稀硫酸中腐蝕得快
D.可用下圖表示對(duì)鋼鐵采取外加電流的陰極保護(hù)法的原理
【答案】A
【解析】鐵鍋在受熱時(shí)會(huì)被氧氣氧化,這是鐵的化學(xué)腐蝕;食醋呈酸性,鐵在酸性條件下會(huì)發(fā)生析氫腐蝕,A項(xiàng)正確。鐵發(fā)生吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe?2
5、e?===Fe2+,正極反應(yīng)為O2+4e?+2H2O===4OH?,B項(xiàng)不正確。常溫下,鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化,在稀硫酸中發(fā)生反應(yīng):Fe+2H+===Fe2++H2↑,C項(xiàng)不正確。該圖表示的是對(duì)鋼鐵采取犧牲陽(yáng)極(原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng))的陰極保護(hù)法的原理,鋅塊是負(fù)極,被氧化,鋼件是正極,被保護(hù),D項(xiàng)不正確。
5、鐵生銹是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,其主要的化學(xué)反應(yīng)方程式為:4Fe+3O2+xH2O===2Fe2O3·xH2O。如圖為一放在水槽中的鐵架,水位高度如圖。最容易生銹的鐵架橫桿是( )
A.① B.② C.③ D.
6、④
【答案】C
【解析】此處鐵生銹屬于吸氧腐蝕。④處沒(méi)有和電解質(zhì)溶液接觸,不能構(gòu)成原電池,銹蝕速率較慢;①②③處已與電解質(zhì)溶液接觸,但①②處含O2較少,所以③處腐蝕最快。
6、如圖裝置中,小試管內(nèi)為紅墨水,具支試管內(nèi)盛有pH=4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到:開(kāi)始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升,略高于小試管內(nèi)液面。
(1)開(kāi)始時(shí),生鐵發(fā)生________腐蝕,負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)________________。
(2)一段時(shí)間后,生鐵發(fā)生______________腐蝕,正極反應(yīng)式為_(kāi)________,具支試管內(nèi)雨水的pH的變化情況為_(kāi)_________________
7、_____,最后生鐵片表面形成紅棕色鐵銹(Fe2O3·xH2O),那么后期溶液中發(fā)生的反應(yīng)方程式有______________________________、2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3?x)H2O。
【答案】(1)析氫 Fe?2e?===Fe2+
(2)吸氧 O2+2H2O+4e?===4OH? 增大 Fe2++2OH?===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
【解析】開(kāi)始時(shí),溶液酸性強(qiáng)發(fā)生析氫腐蝕,析氫腐蝕消耗H+,酸性減弱,一段時(shí)間后又發(fā)生吸氧腐蝕。
7、取6根鐵釘,6支干凈的試管及其他材料,如圖所示。
試管①放入
8、一根鐵釘,再注入蒸餾水,使鐵釘和空氣及水接觸;
試管②在試管底部放入硅膠(一種干燥劑),再放入鐵釘,用棉花團(tuán)堵住試管口,使鐵釘和干燥空氣接觸;
試管③先放入一根鐵釘,趁熱倒入煮沸的蒸餾水(已趕出原先溶解在蒸餾水中的空氣)浸沒(méi)鐵釘,再加上一層植物油,使鐵釘不能跟空氣接觸;
試管④中放入鐵釘注入食鹽水,使鐵釘和空氣及食鹽水接觸;
試管⑤放入相連的鐵釘和鋅片,注入自來(lái)水,浸沒(méi)鐵釘和鋅片;
試管⑥放入相連的鐵釘和銅絲,注入自來(lái)水,浸沒(méi)鐵釘和銅絲。
把6支試管放在試管架上,幾天后觀察鐵釘被腐蝕的情況。
(1)上述實(shí)驗(yàn)中鐵釘發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是______(填試管序號(hào));在電化學(xué)腐蝕中,負(fù)
9、極反應(yīng)是________,正極反應(yīng)是______________。
(2)從鐵釘被腐蝕的情況可知引起和促進(jìn)鐵釘被腐蝕的條件是____________________。
(3)為防止鐵的銹蝕,工業(yè)上普遍采用的方法是_____________________________(答兩種方法)。
【答案】(1)①④⑥ 2Fe?4e?===2Fe2+ O2+2H2O+4e?===4OH?
(2)水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在
(3)在表面涂上油漆、搪瓷、瀝青等或鍍上不易生銹的合金或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(答出其中兩種即可)
【解析】(1)由于②、③兩個(gè)試管不具備構(gòu)成原電池的條件,不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕,所以未被腐蝕。而試管⑤盡管具備構(gòu)成原電池的條件,但鋅比鐵活潑,在原電池中作負(fù)極,使鐵變成亞鐵離子的反應(yīng)難以發(fā)生,所以鐵也未被腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe?2e?===Fe2+,正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH?。
(2)對(duì)比發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管和未發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管中鐵釘?shù)匿P蝕情況,可知引起和促進(jìn)鐵釘腐蝕的條件為水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在。
(3)電鍍、發(fā)藍(lán)、制成不銹鋼、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法等都可以保護(hù)金屬。