《2018-2019學年高中化學 第四章 電化學基礎(chǔ) 第四節(jié)《金屬的電化學腐蝕與防護》習題跟蹤訓練 新人教版選修4.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學年高中化學 第四章 電化學基礎(chǔ) 第四節(jié)《金屬的電化學腐蝕與防護》習題跟蹤訓練 新人教版選修4.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護 [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1．下列關(guān)于金屬腐蝕的說法正確的是(　　) A．金屬在潮濕的空氣中腐蝕的實質(zhì)是： M＋nH2O===M(OH)n＋n/2 H2↑ B．金屬的化學腐蝕的實質(zhì)是：M－ne－===Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑 C．金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行 D．在潮濕的中性環(huán)境中金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕 解析：金屬在潮濕的空氣中發(fā)生的如果是吸氧腐蝕，則不生成氫氣。金屬發(fā)生化學腐蝕時，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑。金屬的化學腐蝕不一定在酸性條件下進行。 答案：D 2．關(guān)于犧牲陽極的陰極保護法的敘述正確的是(　　) A．正極就是陽極　　　　　　 　B．負極就是陰極 C．陽極上發(fā)生氧化反應 D．正極上發(fā)生氧化反應 解析：犧牲陽極的陰極保護法就是原電池的負極(陽極)的金屬發(fā)生氧化反應被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕。 答案：C 3．纏有金屬絲的鐵釘插在含有酚酞的NaCl溶液中，如圖所示，可以看到在貼近金屬絲一邊的溶液中出現(xiàn)粉紅色。則該金屬絲可能是(　　) A．鎂 B．鋁 C．鋅 D．銅 解析：金屬絲一邊溶液出現(xiàn)粉紅色，說明金屬絲附近產(chǎn)生OH－，即正極反應式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，因此金屬絲的活潑性比Fe差，銅符合題目要求。 答案：D 4．判斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)金屬的腐蝕都是金屬失去電子被氧化的過程，所以都是化學腐蝕。(　　) (2)鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別在于前者有H2生成，后者有O2參加。(　　) (3)在入?？诘匿撹F閘門上裝一定數(shù)量的銅塊可防止閘門被腐蝕。(　　) (4)鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的負極反應式為Fe－3e－===Fe3＋。(　　) (5)白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后鐵皮的腐蝕速率加快。(　　) (6)原電池反應是導致金屬腐蝕的主要原因，故不能用來減緩金屬的腐蝕。(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)　(4)　(5) (6) 5．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。 (1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應式為_____________________。 (2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用如圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。 A．銅 B．鈉 C．鋅 D．石墨 (3)如圖乙方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的________極上。 解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負極上鐵失電子，正極上O2得電子； (2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬，如鋅，可使鋅失電子而保護鐵； (3)屬于外加電流的陰極保護法。 答案：(1)負極：2Fe－4e－===2Fe2＋，正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－　(2)C　(3)負 [課時跟蹤訓練] (時間45分鐘　滿分60分) 一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分) 1．下列現(xiàn)象與電化學腐蝕無關(guān)的是(　　) A．生鐵比純鐵易生銹 B．純銀飾品久置表面變暗 C．黃銅(銅鋅合金)制品不易產(chǎn)生銅綠 D．與銅管連接的鐵管易生銹 解析：B項，純銀不符合構(gòu)成原電池的條件，故它表面變暗與電化學腐蝕無關(guān)。 答案：B 2．[雙選題]為保護地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施是(　　) A．與石墨棒相連 B．與直流電源負極相連 C．與直流電源正極相連 D．與鋅板相連 解析：防止金屬腐蝕的電化學保護法中，一是犧牲陽極的陰極保護法，二是外加電源的陰極保護法，B是外加電源的陰極保護法，D是犧牲陽極的陰極保護法。 答案：BD 3．鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應： ①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。 下列說法正確的是(　　) A．反應①、②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等 B．反應①中氧化劑是氧氣和水 C．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕 D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕 解析：①②反應中消耗O2的量相等，兩個反應也僅有O2作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，A項正確，B項錯誤；銅和鋼構(gòu)成原電池，鋼質(zhì)水管腐蝕速度加快，C項錯誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學腐蝕，故D項錯誤。 答案：A 4．右圖裝置中，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，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是(　　) A．生鐵塊中的碳是原電池的正極 B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋? C．兩試管中相同的電極反應式是：Fe－2e－===Fe2＋ D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕 解析：Fe與C及電解質(zhì)溶液形成原電池，F(xiàn)e是負極：Fe－2e－===Fe2＋，C是正極，在a中發(fā)生吸氧腐蝕，a中壓強減小，b中發(fā)生析氫腐蝕，b中壓強增大，紅墨水柱液面是左高右低，故選B。 答案：B 5．[雙選題]鐵釘與碳棒用導線連接后，同時浸入0.01 molL－1的NaCl溶液中，可能發(fā)生的反應是(　　) A．碳棒上放出氯氣 B．碳棒附近產(chǎn)生OH－ C．碳棒上放出氧氣 D．鐵釘被氧化 解析：鐵釘和碳棒用導線連接后，同時浸入NaCl溶液中，實質(zhì)上是形成了原電池，據(jù)原電池工作原理，F(xiàn)e比C活潑，因此鐵被氧化；而NaCl溶液呈中性，鐵在中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，碳棒為正極，在碳棒上發(fā)生了還原反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 答案：BD 6．為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設計了如圖所示裝置，下列有關(guān)說法中錯誤的是(　　) A．正極的電極方程式為： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成 C．若向自來水中加入少量NaCl(s)，可較快地看到鐵銹 D．分別向鐵、石墨電極附近吹入O2，前者鐵銹出現(xiàn)得快 解析：鐵是負極，失電子被氧化成Fe2＋，在正極氧氣得電子發(fā)生還原反應生成OH－，故將氧氣吹向石墨電極的腐蝕速率比吹向鐵電極快，A正確，D錯誤；向自來水中加入NaCl(s)，可使電解質(zhì)溶液的導電能力增強，加快腐蝕速率，C正確；但若將石墨電極換成Mg電極，則負極為Mg，F(xiàn)e被保護，難以看到鐵生銹，B正確。 答案：D 7．鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時，若有0.2 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則下列說法正確的是(　　) ①有5.6 g金屬被腐蝕?、谟?.5 g金屬被腐蝕 ③在標準狀況下有2.24 L氣體放出?、茉跇藴薁顩r下有1.12 L氣體放出 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 解析：鍍鋅鐵發(fā)生電化學腐蝕，鋅作負極：Zn－2e－===Zn2＋，當有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1 mol Zn溶解，在正極上：2H＋＋2e－===H2↑，生成0.1 mol H2。 答案：B 二、非選擇題(本題包括4小題，共39分) 8．(6分)鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。 (1)在潮濕的空氣里，鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生電化學腐蝕，其中正極的電極反應式為________。 (2)在海洋工程上，通常用鋁合金(Al－Zn－Cd)保護海底鋼鐵設施，其原理如上圖所示：其中負極發(fā)生的電極反應為：__________________；在實際應用中，用鋁合金而不選用純鋁，純鋁不能很好地起到保護作用，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)屬于鋼鐵的吸氧腐蝕。 (2)屬于犧牲陽極的陰極保護法。 答案：(1)2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (2)Al－3e－===Al3＋ 鋁表面易被氧化，生成一層致密而堅固的氧化物薄膜，使金屬鋁呈現(xiàn)“惰性” 9．(6分)對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。 (1)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是________________________________________________________________________。 (2)利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應置于________處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學防護法稱為________。 解析：(1)電鍍時若用石墨作陽極，則電解過程中電解液中Cu2＋濃度不斷減小，導致鐵表面不能鍍上均勻的銅。 (2)若X為碳棒，則只能用外加電源的陰極保護法，此時開關(guān)K應置于N處。若X為Zn，K置于M處，其保護原理稱為犧牲陽極的陰極保護法。 答案：(1)補充溶液中消耗的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋濃度恒定 (2)N　犧牲陽極的陰極保護法(或：犧牲陽極保護法) 10．(12分)下圖所示的是某研究性學習小組探究金屬腐蝕條件的實驗裝置圖，試分析實驗并回答下列問題： (1)若起始時甲、乙、丙三套裝置的導管中液面高度相同，過一段時間后液面最高的是______________，鐵粉腐蝕的速率由大到小的排列順序為(用甲、乙、丙填寫)________________________。 (2)通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越________(填“高”或“低”)越易腐蝕。 (3)乙裝置中發(fā)生電化學腐蝕時正極的電極反應式為______________________。 (4)針對乙、丙裝置研究的結(jié)果分析，可采用何種防護措施來減緩金屬的腐蝕：________(寫出一點即可)。 解析：Fe、C粉—食鹽水構(gòu)成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕。故乙中液面最高；甲中Fe粉中的少量碳也能發(fā)生吸氧腐蝕，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蝕的快，丙中乙醇為非電解質(zhì)，F(xiàn)e粉炭粉形不成原電池，F(xiàn)e受到保護，故可把鋼鐵放在油脂或有機溶劑中進行防護。 答案：(1)乙　乙>甲>丙 (2)高　(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (4)將金屬放在油脂或有機溶劑中 11．(15分)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)。請回答鋼鐵腐蝕、防護過程中的有關(guān)問題。 (1)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹，現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當鐵銹被除盡后，發(fā)生的化合反應的化學方程式為________________________________。 (2)下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕________。 (3)在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如下圖所示： 請回答： ①A電極對應的金屬是________(寫元素符號)，B電極的電極反應是________________________________________________________________________。 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?、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12 g，則電鍍時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，請簡要說明原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)鐵銹的主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3和鹽酸反應生成Fe3＋，2FeCl3＋Fe===3FeCl2。 (2)B項是犧牲陽極(Zn)的陰極(Fe)保護法，D是外電電源的陰極(Fe)保護法。 (3)①電鍍的特點是：待鍍金屬做陰極，鍍層金屬做陽極，則A為陽極應是銅，B為陰極，電極反應為Cu2＋＋2e－===Cu。 ②兩極質(zhì)量差為5.12 g， 則每極變化質(zhì)量為＝2.56 g， 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2＝0.08 mol。 ③鍍層破損后易形成原電池，鐵比銅活潑，鐵做負極更易被腐蝕。 答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (2)BD (3)①Cu　Cu2＋＋2e－===Cu ②0.08 ③鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕(其他合理答案也可)