高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 金属的电化学腐蚀与防护精练

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 金属的电化学腐蚀与防护精练，共5页。试卷主要包含了大雪后使用融雪盐来清除道路积雪，下列叙述中不正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.下列关于金属腐蚀的叙述中正确的是( )
A.金属被腐蚀的本质是：M－ne－＝＝＝Mn＋(M表示金属)而被氧化
B.金属发生电化学腐蚀一定是在酸性环境中
C.镀锌铁发生电化学腐蚀时是锌被腐蚀，而铁一定不会被腐蚀
D.金属发生电化学腐蚀时是较活泼金属作负极先被腐蚀
2.钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是( )
A.2H＋＋2e－＝＝＝H2↑
B.2H2O＋O2＋4e－＝＝＝4OH－
C.Fe－2e－＝＝＝Fe2＋
D.4OH－－4e－＝＝＝2H2O＋O2↑
3.铁钉与碳棒用导线连接后，同时浸入0.01 ml·L－1的NaCl溶液中，可能发生的反应是( )
A.碳棒上放出氯气B.碳棒附近产生OH－
C.碳棒上放出氧气D.铁钉被氧化
4.大雪后使用融雪盐来清除道路积雪。过去常用氯化钠等无机盐，降低冰雪的冰点，而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂，但它们的融雪原理相同。下列叙述不正确的是( )
A.环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后，使冰雪的冰点降低
B.使用环保型融雪盐可以减缓对路面护栏和桥梁中钢材的腐蚀
C.使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害
D.使用环保型融雪盐主要是给植物补充养分
5.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( )
A.与直流电源负极相连接
B.与直流电源的正极相连接
C.与铜板相连接
D.与锌板相连接
6.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为( )
A.形成原电池时铝作负极
B.形成原电池时铜作负极
C.形成原电池时，电流由铝经导线流向铜
D.铝质铆钉发生了化学腐蚀
7.钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是( )
A.SnB.Zn
C.CuD.Ag
8.下列叙述中不正确的是( )
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍
B.钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C.用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D.原电池中电子由正极流入负极
9.(2009山东威海高二期末)家用炒菜锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑。在此变化过程中不可能发生的化学反应是( )
A.4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝＝＝4Fe(OH)3
B.2Fe＋2H2O＋O2＝＝＝2Fe(OH)2
C.2H2O＋O2＋4e－＝＝＝4OH－
D.Fe－3e－＝＝＝Fe3＋
10.一块碳素钢表面有一层薄薄的水膜，若这层水膜呈弱酸性或中性时，发生________腐蚀，其正极反应为________________，负极反应为________________，电池的总反应方程式为________________________；若钢铁表面的水膜显酸性，则此时钢铁表面通过原电池反应发生________腐蚀，其正极反应为________________________________，负极的电极反应为________________________，电池的总反应方程式为________________________；随着反应的进行，水膜中的酸性会________，又会发生________腐蚀。
11.相同材质的铁在下图所示的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
12.课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，按右图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是
（ ）
A.乙中导气管中产生气泡
B.乙中导气管里形成一段水柱
C.金属片剪口处溶液变红
D.锌被腐蚀
13.大量的白铁在析氢腐蚀中，有0.2 ml电子发生转移，下列说法正确的是( )
A.有2.8 g金属被腐蚀
B.有11.2 g金属被腐蚀
C.有6.5 g金属被腐蚀
D.标准状况下放出22.4 L氢气
14.如右图所示，在大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，然后倒置于水中，相当长的一段时间后，观察到铁丝发生的现象是_________________________，原因是________________________________________，试管里的水面最终高度约为___________，原因是______________________________________________。
拓展探究
15.在A、B、C三个烧杯中分别盛有相同体积、相同物质的量浓度的NaNO3、HCl和KCl溶液，用石墨作电极将它们串联起来进行电解，一段时间后，电解液pH增大的烧杯是__________，pH不变的烧杯是__________。A、C两烧杯中阳极的电极反应式分别是______________________________，______________________________。如果把A、B、C烧杯中电极都换成铁和石墨，并用导线连接(不与电源相连)，则各烧杯中铁片受腐蚀情况：
__________ (写明腐蚀类型、快慢)，原因是________________________________________。
参考答案
1解析：金属的电化学腐蚀也可以在中性或碱性环境下进行；镀锌铁中锌若被腐蚀完，Fe也可继续被腐蚀，而且实际上锌被腐蚀后露出的铁也会被空气、水所腐蚀(即铁的吸氧腐蚀)。
答案：AD
2解析：钢铁发生电化学腐蚀时，负极上发生的电极反应是：Fe－2e－＝＝＝Fe2＋。正极上发生的电极反应：吸氧腐蚀是2H2O＋O2＋4e－＝＝＝4OH－；析氢腐蚀是2H＋＋2e－＝＝＝H2↑。
答案：C
3解析：铁钉和碳棒用导线连接后，同时浸入NaCl溶液中，实质上是形成了原电池，据原电池工作原理，Fe比C活泼，因此铁被氧化；而NaCl溶液呈中性，铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，在碳棒上发生了还原反应：O2＋2H2O＋4e－＝＝＝4OH－。
答案：BD
4解析：本题关键是搞清钢铁的电化学腐蚀原理，使用氯化钠等无机盐易形成电解质溶液，加速了钢铁的腐蚀，而使用环保型有机盐与缓蚀剂，不仅能够起到融雪的效果，而且能够减少钢铁的腐蚀。
答案：D
5解析：保护钢管不被腐蚀，就是不让钢管失去电子，所采取的措施可以是与直流电源负极相连接，铁被保护；也可以与比铁更活泼的金属相连接，这样活泼金属失去电子，铁被保护；与铜连接时，失去电子的是铁，加速了钢管被腐蚀；与电源正极相连接时，铁作阳极，失去电子，加速了钢管被腐蚀。
答案：AD
6解析：铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易形成原电池，铝作负极，铜作正极，电子经铝由导线流向铜，而不是电流；铝质铆钉发生了电化学腐蚀。
答案：A
7解析：钢铁表面镀有其他金属时，当镀层部分被破坏时，只要金属的活泼性比铁强，被腐蚀的就不是铁。
答案：B
8解析：用铝质铆钉铆接铁板，铁板不易被腐蚀，由于形成原电池，铝首先被腐蚀；原电池中电子由负极经导线流向正极。
答案：CD
9解析：炒菜铁锅出现红棕色锈斑的过程可分为两个阶段：第一阶段是铁与空气中的氧气和水反应而被腐蚀；第二阶段是Fe(OH)2被氧化最终生成铁锈的过程。铁在发生原电池反应时电极反应为Fe－2e－＝＝＝Fe2＋，而不能生成Fe3＋。
答案：D
1
0解析：随着反应的进行，电解质溶液的酸性减弱，会由析氢腐蚀转化为吸氧腐蚀。
答案：吸氧 O2＋2H2O＋4e－＝＝＝4OH－ 2Fe－4e－＝＝＝2Fe2＋ 2Fe＋O2＋2H2O＝＝＝2Fe(OH)2 析氢 2H＋＋2e－＝＝＝H2↑ Fe－2e－＝＝＝Fe2＋ Fe＋2H＋＝＝＝Fe2＋＋H2↑ 减弱 吸氧
11解析：在A中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在B中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；在D中，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；在C中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。
答案：C
12解析：在食盐水中ZnFe形成原电池，发生吸氧腐蚀消耗甲中的氧气，甲中压强变小，乙中导气管受大气压强作用形成一段水柱；在金属剪口处形成ZnFe原电池，正极发生反应2H2O＋O2＋4e－＝＝＝4OH－，溶液呈碱性，溶液变红；Zn比铁活泼，Zn作负极，Zn－2e－＝＝＝Zn2＋而被腐蚀。
答案：A
13解析：白铁的成分是Zn和Fe，当发生腐蚀时，由于锌比铁活泼，负极：Zn－2e－＝＝＝Zn2＋，正极：2H＋＋2e－＝＝＝H2↑，则有0.2 ml电子转移时，被腐蚀的金属锌的质量为：0.1 ml×65 g·ml－1＝6.5 g，在正极放出的氢气在标准状况下的体积为：0.1 ml×22.4 L·ml－1＝2.24 L。
答案：C
14解析：铁丝发生了吸氧腐蚀，消耗了O2。
答案：铁丝表面形成一层红褐色铁锈 发生了下列原电池反应：2Fe－4e－＝＝＝2Fe2＋，
O2＋2H2O＋4e－＝＝＝4OH－,
Fe2＋＋2OH－＝＝＝Fe(OH)2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝＝＝4Fe(OH)3,
2Fe(OH)3＝＝＝Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O 试管体积的空气中O2的体积约占，时间足够长以后，O2基本用完
15解析：三者分别用惰性电极电解的方程式分别为：
答案：B、C A 4OH－－4e－＝＝＝2H2O＋O2↑ 2Cl－－2e－＝＝＝Cl2↑ A、C烧杯中发生吸氧腐蚀，较慢；B烧杯中发生析氢腐蚀，较快 B烧杯中c(H＋)大，所以发生析氢腐蚀，反应快；而A、C烧杯中发生吸氧腐蚀，c(O2)远小于c(H＋)，所以反应慢