1、训练 5 金属的电化学腐蚀与防护一、金属的腐蚀1关于金属腐蚀的叙述中,正确的是 ( )A金属被腐蚀的本质是 MnH 2O=M(OH)n H2n2B马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化C金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀2下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( )A光亮的自行车钢圈不易生锈B黄铜(Cu、Zn 合金)制的铜锣不易生锈C铜、铝电线一般不连接起来作导线D生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈3出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有 Cu2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法不正确的是( )A锡青铜的熔点比纯铜低B在自然环境中,锡青铜
2、中的锡可对铜起保护作用C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成 Cu2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀4下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( )A铁为正极B碳为正极C溶液中氢离子浓度不变D析氢腐蚀在任何溶液中都会发生5在铁的吸氧腐蚀过程中,下列 5 种变化可能发生的是 ( )Fe 由2 价转化成3 价 O 2 被还原 产生 H2 Fe(OH) 3 失水形成Fe2O3xH2O 杂质 C 被氧化除去A BC D6钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为 2Fe2H 2OO 2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( )A负极
3、发生的反应为 Fe2e =Fe2B正极发生的反应为 2H2OO 22e =4OHC原电池是将电能转变为化学能的装置D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀7如图装置中,U 形管内为红墨水, a、b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是 ( )A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是 Fe2e =Fe2Da 试管中发生了吸氧腐蚀,b 试管中发生了析氢腐蚀三、金属的防护方法8下列金属的防护方法不正确的是 ( )A对健身器材涂油漆以防止生锈B对某些工具的“机械转动部位 ”选用刷油漆的方法来防锈C用牺牲
4、锌块的方法来保护船体D自行车的钢圈上镀上一层 Cr 防锈9下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 ( )A在钢铁制品表面镀一层金属锌B将钢铁制品放置在潮湿处C在钢铁中加入锰、铬等金属,以改变钢铁结构D将钢铁制品与电源负极相连10为了防止钢铁锈蚀,下列防护方法中正确的是 ( )A在精密机床的铁床上安装铜螺钉B在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨,一同浸入海水中C在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极11镁、铝、铁是重要的金属,在工业生产中用途广泛。(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为_。(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为_。(3)在潮湿的空气里,钢铁表面有
5、一层水膜,很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为_。(4)在海洋工程上,通常用铝合金(AlZnCd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:其中负极发生的电极反应为_;在实际应用中,用铝合金而不选用纯铝,纯铝不能很好地起到保护作用,其原因是_。12对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法:铝材脱脂, 碱洗,水洗,除灰, 耐蚀铝材废电解液 槽液电 解H2SO4溶 液碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗后槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH 3 bCO 2 cNaOH dH
6、NO 3以铝材为阳极,在 H2SO4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极的电极反应式为_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于 处。若 X 为锌,开关 K 置于 M 处,该电化学防护法称为_。13.钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问 题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式是_。(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_。(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图
7、如右:A 电极对应的金属是 ( 写元素名称),B 电极的电极反应式是_。若电镀前铁、铜两片金属质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、 烘干、称量,二者质量差为 5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为 mol 。镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因:_。14如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:序号 内容 实验现象1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮3 常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表
8、面略显灰暗5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验 5 严重回答以下问题:(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是( 填实验序号)_;在电化学腐蚀中,负极反应是_;正极反应是_;(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_;(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_(答两种方法) 。15某研究小组对铁生锈进行研究。(1)甲同学设计了 A、B 、C 一组实验(如图) ,探究铁生锈的条件。经过较长时间后,甲同学观察到的现象是 A 中铁钉生锈; B 中铁钉不生锈;C 中铁钉不生锈。通过上述实验现象
9、分析,可得出铁生锈的外部条件是_;铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为_;实验 B 所用的水要经过_ 处理;植物油的作用是_;实验 C 中碱石灰的作用是_。(2)乙同学为了达到同样目的,设计了实验 D(如图),发现一段时间后,试管中的液面升高,其原因是_,该实验_(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。答案 1C 2A 3D 4B 5.A 6.A 7.B 8.B 9.B 10C 11(1)Mg 2H =Mg2 H 2(2)2AlFe 2O3 Al2O32Fe= = = = =高 温 (3)2H2OO 2 4e =4OH(4)Al3e =Al3铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄
10、膜,使金属铝呈现“惰性”12(1)2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 b 22Al3H 2O6e =Al2O36H (2)补充溶液中的 Cu2 ,保持溶液中 Cu2 的浓度恒定 (3)N 牺牲阳极的阴极保护法13(1)2FeCl 3Fe= =3FeCl2 (2)BD (3)铜 Cu 2 2e =Cu 0.08 铁比铜活泼,镀层破坏后,在潮湿环境中形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀14(1)3、4、5、6 Fe2e =Fe2 (或 2Fe4e =2Fe2 ) 2H 2OO 24e =4OH(2)湿度、温度、O 2 的浓度、电解质的存在(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层法,牺牲阳极的阴极保护法等15(1)有水(或电解质溶液 )和氧气(或空气)O 24e 2H 2O=4OH煮沸(或“除去氧气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)吸收水蒸气(或“干燥” 、 “保持试管内干燥环境”)(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“ 氧气参与反应” 、 “消耗了氧气”)使气体体积减少 不能