《2016-2017学年高中化学专题1化学反应与能量变化第3单元金属的腐蚀与防护学业分层测评苏教版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016-2017学年高中化学专题1化学反应与能量变化第3单元金属的腐蚀与防护学业分层测评苏教版选修（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属的腐蚀与防护 (建议用时：45分钟)学业达标1全世界每年生产的钢铁大约四分之一被腐蚀，造成钢铁被腐蚀的主要外界条件是 () 【导学号：92410067】A酸、碱 B酸雾、O2 CSO2、H2O DH2O、O2【解析】钢铁主要发生吸氧腐蚀。【答案】D2钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是()A2H2e=H2BFe22e=FeC2H2OO24e=4OHDFe3e=Fe2【解析】 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为O24e2H2O=4OH。【答案】C3下列关于钢铁吸氧腐蚀的说法中不正确的是() 【导学号：92410068】A铁为负极B在正极上O2被还原C溶液中氢
2、氧根离子浓度不变D与析氢腐蚀相比都是铁被氧化【解析】钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，C作正极，正极反应式为O24e2H2O=4OH，因此O2被还原，由于产生OH，故溶液中c(OH)增大；钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，均是Fe被氧化。【答案】C4关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是 ()A正极就是阳极B负极就是阴极C阳极上发生氧化反应D正极上发生氧化反应【解析】牺牲阳极的阴极保护法就是原电池的负极(阳极)的金属发生氧化反应被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被腐蚀。【答案】C5下列有关金属的保护方法的说法中正确的是 () 【导学号：92410069】A常使用的快餐杯表
3、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，铁皮的腐蚀速率很慢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些沥青，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，和铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀；C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】B6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
4、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】A7(2016南安一中期末)相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是() 【导学号：92410070】【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C中，铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；在D中，酸雨提供电解质溶液，易形成原电池发生电化学腐蚀。【答案】C8缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，如图所示
5、，可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。则该金属丝可能是 ()A镁 B铝C锌 D铜【解析】金属丝一边溶液出现粉红色，说明金属丝附近产生OH，即正极反应式：2H2OO24e=4OH，因此金属丝的活动性比铁差，铜符合题目要求。【答案】D9下列叙述不正确的是() 【导学号：92410071】A锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量的硫酸铜能加快反应速率B镀层破损后，白铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易被腐蚀C钢铁表面常易被锈蚀生成Fe2O3nH2OD钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，完全相同的反应是负极反应【解析】锌与CuSO4溶液发生置换反应后，铜附着在锌的表面上，浸泡在稀硫酸中形成锌铜原电池，负极
6、锌被氧化速率加快，A项正确。白铁中锌为负极、铁为正极，铁被保护；马口铁中铁作负极、锡作正极，加快铁的腐蚀，故B项错误。钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，其电极反应为：负极(Fe)：2Fe4e=2Fe2，正极(C)：2H2OO24e=4OH。Fe(OH)2在空气中发生反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，久置后2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O，所以铁锈的成分是Fe2O3nH2O，C项正确。钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，负极反应相同，都是Fe2e=Fe2，但正极反应不同，分别析出氢气和吸收氧气，D项正确。【答案】B10钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的
7、有关问题。(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 _。(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示：请回答下列问题：A电极对应的金属是_(写元素符号)，B电极的电极反应是_。【解析】(1)装置A、C均形成原电池，铁棒发生吸氧腐蚀；装置B为原电池，Zn被腐蚀，Fe受保护；装置D为电解池，Cu被腐蚀，Fe受保护。(2)在铁件上镀铜时，Cu作阳极(A极)，铁作阴极(B极)，因此B电极的反应为Cu22e=Cu。【答案】(1)B、D(2)CuCu22e=Cu11A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：【导学号：92410072】(1)A中反应的离子方程式是_。(2
8、)B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)C中被腐蚀的金属是_，总反应的离子方程式是_，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。【解析】铁在不同的情况下腐蚀的速率不同。作原电池的负极时易被腐蚀，作原电池的正极时受到保护不被腐蚀。【答案】(1)Fe2H=Fe2H2(2)2H2e=H2增大(3)ZnZn2H=Zn2H2BAC能力提升12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红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反
9、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【解析】a、b试管中均发生铁的电化学腐蚀，在食盐水中的Fe发生吸氧腐蚀，正极是碳：2H2OO24e=4OH，负极为铁：2Fe4e=2Fe2，由于吸收O2，a管中压强降低；b管中的电解质溶液是酸性较强的NH4Cl溶液，故发生析氢腐蚀，正极：2H2e=H2，负极：Fe2e=Fe2，由于放出氢气，b管中压强增大，故U形管中的红墨水应是左高右低。故B项错误。【答案】B13将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是
10、液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是() 【导学号：92410073】A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应式为：Cu2e=Cu2【解析】液滴边缘O2多，在碳粒上发生正极反应：O22H2O4e=4OH。液滴下的Fe发生负极反应：Fe2e=Fe2，为腐蚀区(a)，B选项正确。阴离子应移向负极，即Cl由b区向a区迁移，A选项错误。液滴
11、下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，C选项错误。铜螺丝钉在铁板上，Cu不如铁活泼，作正极，反应为O22H2O4e=4OH，D选项错误。【答案】B14下列与金属腐蚀有关的说法正确的是() 图a图b 图c图dA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，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的【解析】图a中，铁棒发生腐蚀时，在海水的表面氧气浓度较大，腐蚀的速率较快，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A错；图b中开关由M置于N后，CuZn合金作正
12、极，被保护，腐蚀速率减小，B对；图c中接通开关时，铂、锌和稀盐酸形成原电池，Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气从正极Pt上放出，C错；图d中干电池自放电腐蚀主要是Zn发生氧化反应而自放电，D错。【答案】B15关于铁生锈的机理有人提出如下4步反应：Fe(s)2e=Fe2；He=H；4HO2(g)=2H2O；4Fe2O2(g)(42x)H2O=2(Fe2O3xH2O)(s)8H根据以上过程，回答下列问题： 【导学号：92410074】(1)根据以上机理，判断下列说法正确的是_。A以上锈蚀过程是发生的化学腐蚀B从锈蚀反应的最终结果看，水既是氧化剂，又是还原剂C反应的实质是氧气被还原，金属铁被氧化D从反
13、应机理看，锈蚀过程发生的是析氢腐蚀(2)某铁件需长期浸于水下，为了减少腐蚀，想采取下列措施，其中正确的有_。A给铁件铆上一些锌板B给铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接C在制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金D在铁件表面涂上一层较厚的沥青(3)现有质量为1 000 g的某铁件已在水下生锈，若测知整个锈蚀过程中有6 mol电子发生转移，则参加反应的O2在标准状况下的体积为_L，反应后铁件的质量为_g(已知铁锈Fe2O3xH2O中x值为1)。【解析】(1)根据反应机理，将方程式叠加：482可得：4Fe3O22xH2O=2(Fe2O3xH2O)(s)可知为吸氧腐蚀。(2)保护铁不被腐蚀，可隔绝O2或采取牺牲阳极的阴极保护法等。(3)V(O2)33.6 L由差值法得m66 g。反应后铁件质量为：1 000 g66 g1 066 g。【答案】(1)C(2)AD(3)33.61 066
