《2019-2020年新課標(biāo)版化學(xué)選修四4.4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)導(dǎo)學(xué)案附課時(shí)作業(yè)及解析.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年新課標(biāo)版化學(xué)選修四4.4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)導(dǎo)學(xué)案附課時(shí)作業(yè)及解析.doc（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年新課標(biāo)版化學(xué)選修四4.4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)導(dǎo)學(xué)案附課時(shí)作業(yè)及解析 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P79)　 1．下列關(guān)于電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的說法正確的是(　　) A．電化學(xué)腐蝕沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng) B．化學(xué)腐蝕發(fā)生氧化還原反應(yīng) C．電化學(xué)腐蝕沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)腐蝕發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D．電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕都有電子轉(zhuǎn)移 解析：電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)一樣，兩者都發(fā)生氧化還原反應(yīng)，都是金屬失電子，被氧化，但電化學(xué)腐蝕構(gòu)成閉合回路，有電流產(chǎn)生，而化學(xué)腐蝕沒有產(chǎn)生電流。 答案：BD 2．下列關(guān)于金屬的保護(hù)方法的說法正確的是(　　) A．我們使用的快餐杯表面有一層搪瓷，搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用 B．白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后鐵皮的腐蝕速率很慢 C．輪船在船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陰極的陽(yáng)極保護(hù)法 D．鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一層瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法 解析：A選項(xiàng)中涂層破損后金屬鐵直接暴露在空氣中，因而搪瓷層不能對(duì)破損部位形成有效的保護(hù)；B選項(xiàng)中鍍層破損后由于鋅的還原性比鐵強(qiáng)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)鋅作負(fù)極被腐蝕，從而保護(hù)鐵不被腐蝕；C選項(xiàng)應(yīng)是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；D選項(xiàng)中應(yīng)是用瀝青做涂層的涂層保護(hù)法。 答案：B 3．下圖所示的各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是(　　) A．④>②>①>③ B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>① 解析：鐵在海水中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，當(dāng)鐵與比它活潑性差的Sn相連時(shí)，F(xiàn)e被腐蝕的速率增大[比①大]，與活潑性比其強(qiáng)的鋅相連時(shí)，鋅作負(fù)極，被腐蝕，鐵被保護(hù)，其腐蝕的速率要比①小；④為電解裝置，F(xiàn)e為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵腐蝕的速率最快。 答案：A 4．銅制品在經(jīng)常下酸雨的地區(qū)電化學(xué)腐蝕嚴(yán)重。寫出此電化學(xué)腐蝕的電極反應(yīng)式： 正極：_________________________________________________， 負(fù)極：_________________________________________________。 解析：要注意銅的電化學(xué)腐蝕與鐵的區(qū)別，銅不能還原H＋，故不可能發(fā)生析氫腐蝕，只能發(fā)生吸氧腐蝕；酸雨是一個(gè)干擾因素，只是使電解質(zhì)溶液中的離子濃度增大，反應(yīng)加快。 答案：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2Cu－4e－===2Cu2＋ 課時(shí)作業(yè)(二十二) 一、選擇題 1．下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是(　　) A．光亮的自行車鋼圈不易生銹 B．黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易生銹 C．銅、鋁電線一般不連接起來作導(dǎo)線 D．生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹 答案：A 2．出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法不正確的是(　　) A．錫青銅的熔點(diǎn)比純銅低 B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對(duì)銅起保護(hù)作用 C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比在干燥環(huán)境中快 D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程 答案：D 3．下列關(guān)于鋼鐵的析氫腐蝕的說法中正確的是(　　) A．鐵為正極 B．碳為正極 C．溶液中氫離子濃度不變 D．析氫腐蝕在任何溶液中都會(huì)發(fā)生 答案：B 4．在鐵的吸氧腐蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是(　　) ①Fe由＋2價(jià)轉(zhuǎn)化成＋3價(jià)　②O2被還原?、郛a(chǎn)生H2　④Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O?、蓦s質(zhì)C被氧化除去 A．①②④ B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 解析：本題考查的是金屬吸氧腐蝕的原理。鐵能發(fā)生吸氧腐蝕，是由于鐵所吸附的水膜中溶解了O2，不純的Fe與之構(gòu)成原電池，其中Fe為負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋，碳為正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，但鐵中的雜質(zhì)碳因性質(zhì)穩(wěn)定而未被氧化；又因溶液的酸性弱，H＋未發(fā)生反應(yīng)生成H2，而是O2被還原生成OH－：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，F(xiàn)e由＋2價(jià)轉(zhuǎn)化為＋3價(jià)，然后Fe(OH)3失水，生成鐵銹Fe2O3xH2O。因此①②④正確。 答案：A 5．相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是(　　) 解析：A中鐵勺與銅盆在溶液中接觸鐵易被腐蝕。B中鐵鍋盛有食鹽水易被腐蝕。C中鐵球表面均勻鍍銅不與食鹽水接觸，形不成原電池也不與空氣接觸，最不易腐蝕。D中鐵鉚釘與銅板接觸有雨水，易被腐蝕。 答案：C 6．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(　　) A．純銀器表面在空氣中因電化學(xué)腐蝕漸漸變暗 B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用 C．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕 D．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 解析：純銀器不會(huì)形成電化學(xué)腐蝕，A錯(cuò)誤，錫比鐵穩(wěn)定，鐵易被腐蝕，B錯(cuò)誤。外加電源保護(hù)，鋼管應(yīng)與負(fù)極相連，C錯(cuò)誤。鋅塊與海輪外殼連接形成原電池，犧牲鋅塊保護(hù)鋼板，D正確。 答案：D 7．銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕空氣中易腐蝕的原因可描述為(　　) A．形成原電池，鋁作負(fù)極 B．形成原電池，銅作負(fù)極 C．形成原電池時(shí)，電流由鋁經(jīng)導(dǎo)線流向銅 D．鋁質(zhì)鉚釘發(fā)生了化學(xué)腐蝕 解析：金屬鋁發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕，鋁比銅活潑，故金屬鋁是負(fù)極，電子的流動(dòng)方向與電流的流動(dòng)方向恰好相反。 答案：A 8．白鐵在析氫腐蝕中有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是(　　) A．有2.8 g金屬被腐蝕 B．有11.2 g金屬被腐蝕 C．有6.5 g金屬被腐蝕 D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出22.4 L氫氣 解析：白鐵是鍍鋅鐵，當(dāng)發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，由于鋅比鐵活潑，負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋，正極：2H＋＋2e－===H2↑，則有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，被腐蝕的金屬鋅的質(zhì)量為：0.1 mol65 gmol－1＝6.5 g，在正極放出的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為：0.1 mol22.4 Lmol－1＝2.24 L。 答案：C 9．為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護(hù)方法中正確的是(　　) A．在精密機(jī)床的鐵床上安裝銅螺釘 B．在排放海水的鋼鐵閥門上用導(dǎo)線連接一塊石墨，一同浸入海水中 C．在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里 D．在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的正極 解析：A、B中形成的原電池都是鐵作負(fù)極，加速鋼鐵腐蝕；D中鑄鐵管作陽(yáng)極，加速腐蝕；C中鋅比鐵活潑，鐵作正極。 答案：C 10．下列說法正確的是(　　) A．鋼鐵因含雜質(zhì)而易發(fā)生腐蝕，所以合金都不耐腐蝕 B．原電池反應(yīng)是導(dǎo)致金屬腐蝕的主要原因，故其不能用來減緩金屬的腐蝕 C．金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕的主要區(qū)別在于金屬的純度不同 D．無(wú)論哪種類型的腐蝕，其實(shí)質(zhì)都是金屬被氧化 解析：金屬通過改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金可耐腐蝕，A錯(cuò)誤；犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法是利用原電池反應(yīng)保護(hù)金屬制品，B錯(cuò)誤；決定金屬腐蝕類型的因素是周圍的環(huán)境，C錯(cuò)誤。 答案：D 11．我國(guó)某大城市今年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測(cè)定，該城市整個(gè)夏季酸雨的pH平均值為3.2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對(duì)此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是(　　) A．此腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕 B．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－===4OH－ C．在化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生 D．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋ 解析：酸性環(huán)境發(fā)生的腐蝕為析氫腐蝕，其正極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑。 答案：B 12．有一些特定的條件下，鐵也可以生成具有保護(hù)作用的氧化膜。例如，鐵在濃硝酸、濃硫酸中可以生成氧化膜(稱為鈍化膜)，在堿性溶液中也易被一些并不強(qiáng)的氧化劑氧化生成鈍化膜。拿一把已除銹、去油的小刀放入發(fā)藍(lán)液(50 g氫氧化鈉、10 g硝酸鈉、3 g亞硝酸鈉和100 mL水所形成的溶液)中，加熱煮沸20 min，就可形成藍(lán)黑色的“烤藍(lán)”。 根據(jù)上面的信息判斷下列敘述不正確的是(　　) A．在烤藍(lán)的過程中，鐵沒有損失 B．烤藍(lán)實(shí)質(zhì)是一部分鐵被氧化成致密的氧化膜，起到了抗腐蝕作用 C．在“烤藍(lán)”液中硝酸鈉、亞硝酸鈉起了氧化劑作用 D．在烤藍(lán)前除銹可以使用鹽酸 解析：根據(jù)題目中給出的信息，結(jié)合有關(guān)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)可選出正確選項(xiàng)。 答案：A 二、非選擇題 13．根據(jù)下圖裝置，回答下列問題。 (1)C中鐵極的電極反應(yīng)式為________。 (2)B中銅極的電極反應(yīng)式為________，鐵極附近溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是________。 解析：(1)裝置C中Zn－Fe－稀硫酸構(gòu)成原電池，其中 Zn作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn－2e－===Zn2＋，F(xiàn)e作正極，電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑。 (2)裝置B中，Cu－Fe－海水構(gòu)成原電池，其中負(fù)極(Fe)：2Fe－4e－===2Fe2＋，正極(Cu)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 該裝置本質(zhì)上發(fā)生的是吸氧腐蝕，故鐵極附近c(diǎn)(OH－)增大，pH增大。經(jīng)比較鐵被腐蝕的快慢順序?yàn)锽＞A＞C。 答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　(2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－　增大　B＞A＞C 14．鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)，請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題。 (1)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。 (2)下列哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕________。 (3)在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下： ①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是____________________。 ②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓?、稱量，二者質(zhì)量差為5.12 g，則電鍍時(shí)電路中通過的電子為________mol。 ③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明原因：______________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物，與鹽酸反應(yīng)后生成了三價(jià)鐵離子，而后鐵與三價(jià)鐵離子會(huì)化合生成亞鐵離子。 (2)為防止鐵棒腐蝕，一般采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和外加電流陰極保護(hù)法。 (3)為在鐵表面鍍銅，需將鐵作陰極、銅作陽(yáng)極，當(dāng)析出1 mol銅時(shí)兩電極的質(zhì)量差為64＋64＝128(g)，轉(zhuǎn)移2 mol電子，當(dāng)質(zhì)量差為5.12 g時(shí)，電路中通過的電子為0.08 mol；鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，因?yàn)殄儗悠茐暮?，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鍍銅鐵中鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕。 答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2　(2)BD　(3)①銅　Cu2＋＋2e－===Cu?、?.08　③鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕 15．如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點(diǎn)內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實(shí)驗(yàn)： 序號(hào) 內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個(gè)月 干燥的鐵絲表面依然光亮 2 常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時(shí) 鐵絲表面依然光亮 3 常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個(gè)月 鐵絲表面已變得灰暗 4 將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時(shí) 鐵絲表面略顯灰暗 5 將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí) 鐵絲表面已變得灰暗 6 將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí) 鐵絲表面灰暗程度比實(shí)驗(yàn)5嚴(yán)重 回答以下問題： (1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))________；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是________；正極反應(yīng)是________； (2)由該實(shí)驗(yàn)可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素有： ______________________________________________________； (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)。 解析：(1)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失電子而被氧化，分析題中實(shí)驗(yàn)可知，3、4、5、6發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。負(fù)極反應(yīng)Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(2)1和3可得出濕度增大，可使鐵銹蝕速率加快；對(duì)比實(shí)驗(yàn)3、4可知增大O2濃度可加快鐵銹蝕的速率；對(duì)比實(shí)驗(yàn)4、5可知升高溫度可加快鐵銹蝕的速率；對(duì)比實(shí)驗(yàn)5、6可知電解質(zhì)溶液的存在會(huì)使鐵銹蝕的速率加快。第(3)題，為防止鐵的銹蝕，根據(jù)鐵銹蝕的類型，可采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法，還可把鐵制成不銹鋼(合金)、亦可采用噴油漆、涂油脂、電鍍、表面鈍化等方法使鐵與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防止金屬腐蝕。 答案：(1)3、4、5、6　Fe－2e－===Fe2＋(或2Fe－4e－===2Fe2＋) 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (2)濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)溶液存在 (3)電鍍、烤藍(lán)等表面覆蓋保護(hù)層，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法等 16．對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。 (1)以下為鋁材表面處理的一種方法： ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，原因是______________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的____________。 a．NH3　　b．CO2　　c．NaOH　　　d．HNO3 ②以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為____________。取少量廢電解液，加入NaHCO3的溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是__________________________________________________________。 (2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是_______________________________________________________ _________________________________________________________________________________________。 (3)利用上圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處。 若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為______________________。 解析：(1)①Al能與NaOH反應(yīng)生成H2，Al2O3與NaOH反應(yīng)時(shí)不能生成H2，則根據(jù)氣泡冒出的現(xiàn)象斷定Al與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；AlO轉(zhuǎn)化成Al(OH)3須加入酸，而Al(OH)3能溶于強(qiáng)酸，所以選擇CO2；②Al在陽(yáng)極失電子生成氧化膜(Al2O3)，Al2O3中的氧是由水提供的，溶液顯酸性，所以有H＋生成；廢電解液中含有Al3＋，同時(shí)還含有H＋，NaHCO3加入后先與H＋發(fā)生反應(yīng)，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，由于c(H＋)降低，使溶液中c(OH－)增大，導(dǎo)致c(Al3＋)c3(OH－)>Ksp[Al(OH)3]，從而出現(xiàn)Al(OH)3白色沉淀。 (2)電鍍時(shí)銅作陽(yáng)極，失去電子生成Cu2＋，陰極Cu2＋得電子生成Cu。 (3)碳棒的活潑性小于鐵，則需用電解池的原理，利用鐵作陰極與電源負(fù)極相連從而保護(hù)鐵不受腐蝕；Zn的活潑性大于鐵，則二者形成原電池時(shí)，Zn作負(fù)極從而保護(hù)鐵不受腐蝕。 答案：(1)①2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ (或2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑)　b ②2Al＋3H2O===Al2O3＋6H＋＋6e－ HCO與H＋反應(yīng)使H＋濃度減小，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀 (2)補(bǔ)充溶液中消耗的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋濃度恒定 (3)N　犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(或犧牲陽(yáng)極保護(hù)法)