1、第四节 金属的电化学腐蚀与防护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。答案 C2.下列事实与电化学腐蚀无关的是( )A.光亮
2、的自行车钢圈不易生锈B.黄铜 (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。答案 A3.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
3、，可判断 A 对；由于锡比铜活泼，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 。答案 D4.铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为4Fe3O 2x H2O=2Fe2O3xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是( )A. B.C. D.解析 处没有和电解质溶解接触，不能构成原 电 池，锈蚀较慢；处已与电解质溶液接触，但处含 O2较少，所以处腐蚀最快。答案 C5.如图装置中，U 形管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有
4、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 =Fe2D.a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀答案 B6.下列有关金属的保护方法的说法中正确的是( )A.常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.白铁 (镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀仍很慢C.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阴极的阳极保护法D.钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法解析 A 项中涂层破损后，铁直接暴露在空气中，因而搪
5、瓷层不能对破损部分进行保护；B 项中镀层破损后由于锌的金属性比铁强，与铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀；C 选项应是牺牲阳极的阴极保护法；D 项中应是用沥青作涂层的涂层保护法。答案 B7.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 A8.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
6、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 逐渐减小解析 生铁片中的碳是原电池的正极， A 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。答案 C9.
7、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。答案 C10.为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期 ，下列对实验结束时现象描述不正确的是( )A.装置左侧的液面一定会上升B.左测液面装置比装置的低C.装置 中的铁钉腐蚀最
8、严重D.装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析 装置中潮湿的水蒸气为中性，铁钉发生吸氧腐 蚀，左侧的液面一定会上升；装置中潮湿的水蒸气为酸性，铁钉发生析氢腐蚀，左侧的液面下降，故左 侧液面装置比装置的高；装置中铜与铁构成原电池，腐蚀最为严重；装置中铁钉处于干燥环境，几乎没被腐蚀。答案 B11.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )A.图 a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B.图 b 中，开关由 M 改置于 N 时，CuZn 合金的腐蚀速率减小C.图 c 中，接通开关时 Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大D.图 d 中，ZnMnO 2干电池自放电腐蚀主要是由 MnO2的氧化作用引
9、起的解析 图 a 中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐 蚀程度较轻，A 项错误；图 b 中开关由 M 置于 N，CuZn 作正极，腐蚀速率减小，B 项正确；图 c 中接通开关 时 Zn 作负极，腐蚀速率增大，但氢气在 Pt 上放出， C 项错误；图d 中干电池自放电腐蚀主要是 Zn 被氧化发生氧化反 应引起的， D 项错误。答案 B12.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“增大” 、 “减小” 或“不变”)。已知下图甲、乙两池的总反应式均为 FeH
10、 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_。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 )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
11、 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： O24e 2H 2O=4OH ，生成的离子继续反应：Fe 2 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。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13.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
12、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 24e 2H2O=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
