1、基础过关一、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答案 C解析 A 中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀,为 Mne =Mn ;B 选项中Sn、Fe 构成电化学腐蚀,主要是 Fe2e =Fe2 ,铁先被腐 蚀;常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,难以和非金属氧化剂(Cl 2、S)等反应发生化学腐蚀。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
2、铜(CuZn 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)容易生锈答案 A解析 B、C、D 项均与原电池有关,能用电化学知识来解释,故 选 A。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答案 D解析 锡青铜是合金,合金的熔点比任何一种 纯金属的熔点都低,一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度都大,可判断 A 对;由于锡比铜活泼,
3、故在发生电化学腐蚀时, 锡失电子保护铜,B 正确;潮湿的环境将会加快金属的腐蚀,C 正确;电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子,有电子的 转移,属于化学反 应过程,D 错。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答案 B5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 H2Fe(OH) 3 失水形成 Fe2O3xH2O 杂质 C 被氧化除去A BC D答案 A6钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为 2Fe2H 2O
4、O 2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是( )A负极发生的反应为 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答案 A7如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有 pH4 的雨水和生铁片。观察到:开始导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( )A生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应B雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀C墨水回升时,碳极反应式为 O22H 2O4e =4OHD具支试管中溶液 pH 逐渐减小答案 C解析 生铁片中的碳是原电池的正极,A
5、 错误;雨水酸性较强 ,开始 时铁片发生析氢腐蚀,产生氢气,导管内液面下降,一段时间后铁片发生吸氧腐蚀,吸收氧气,导管内液面回升, B 错误;墨水回升时,铁片发生吸氧腐 蚀,碳极 为正极,电极反应式为 O22H 2O4e =4OH ,C 正确;铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,具支试管内溶液 pH 均增大,D 错误。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用牺牲锌块的方法来保护船体D自行车的钢圈上镀上一层铬防锈答案 B9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
6、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答案 B10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在排放海水的钢铁闸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答案 C解析 A、B 中形成的原电池都是铁作负极,加速钢铁腐蚀;D 中铸铁管作阳极,加速腐蚀;C中锌比铁活泼,铁作正极。能力提升11铁是用途最广的金属材料之一,但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。(1)某原电池装置如上图所示,右侧烧杯中的电极反应式为_,左侧烧杯中的 c(Cl )_(填
7、“增大” 、 “减小”或“不变”)。已知下图甲、乙两池的总反应式均为 FeH 2SO4=FeSO4H 2,且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生 H2。请在两池上标出电极材料 (填“Fe”或“C”)。(2)装置丙中,易生锈的是_( 填“a” 或“b”)点。装置丁中可观察到的实验现象是_ _。答案 (1)2H 2e =H2 增大甲池中:左Fe,右C乙池中:左Fe,右C(2)a 铁屑表面生成红棕色锈斑,试管内液面上升解析 (1)电池反应中 Fe 作负极,石墨棒作正极,右 侧电 极反应式为 2H 2e =H2。由于平衡电荷的需要,盐桥中的 Cl 向负极迁移,故 NaCl 溶液中 c(Cl
8、)增大。装置乙是电解装置,阴极(右侧)产生 H2,同 时根据总反应式可知 Fe 只能作阳极( 左侧)。由已知条件知,在装置甲中,Fe 作原电池的负 极,在左 侧,C 作原电池的正极,在右侧。(2)装置丙中由于 a 点既与电解液接触,又与空气接触,故易生 锈。装置丁中 铁屑发生吸氧腐蚀,负极:Fe2e =Fe2 ,正极:O 24e 2H 2O=4OH ,生成的离子继续反应:Fe2 2OH =Fe(OH)2,4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H 2O,由整个反应来看,最终铁屑表面会生成红棕色的铁锈,由于反应消耗氧气,因此试管内液面上升
9、。拓展探究12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(如上图) ,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 (1)有水(或电解质溶液 )和氧气(或空气)O 2
10、4e 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”)使气体体积减小 不能13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: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 dHNO 3以铝材为阳极,在 H2SO4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为_。取少量废电解液,加入 NaHCO3 溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是_。(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)利用如图装置,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_。答案 (1)2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 b 2Al 23H2O6e =Al2O36H HCO 与 H 反应使 H 浓度减小,使 Al3 的水解平衡向右 3移动,产生 Al(OH)3 沉淀(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