1、 - 1 - 第 4 节 金属的电化学腐蚀与防护 一、选择题 1下列说法正确的是( ) A钢铁因含杂质而易发生腐蚀,所以合金都不耐腐蚀 B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故其不能用来减缓金属的腐蚀 C金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同 D无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化 答案 D 解析 金属通过改变内部结构制成合金可耐腐蚀,A 错误;牺牲阳极的阴极 保护法是利用原电池原理保护金属制品, B 错误; 决定金属腐蚀类型的因素是周围 的环境,C 错误。 2我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定,该城市整个夏季 酸雨的 pH 平均值为 32。在这种环境中的
2、铁制品极易被腐蚀。下列对此条件下 铁的腐蚀的叙述不正确的是( ) A此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀 B发生电化学腐蚀时的正极反应为 2H2OO24e =4OH C在化学腐蚀过程中有氢气产生 D发生电化学腐蚀时的负极反应为 Fe2e =Fe2 答案 B 解析 酸性环境发生的腐蚀为析氢腐蚀,其正极反应为 2H 2e=H 2,B 错误。 3下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( ) A图 1 中,铁钉易被腐蚀 B图 2 中,滴加少量 K3Fe(CN)6溶液,没有蓝色沉淀出现 C图 3 中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D图 4 中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀
3、,镁块相当于原电 - 2 - 池的正极 答案 C 解析 A 项,图 1 中,铁钉处于干燥环境中,不易被腐蚀;B 项,负极的电极 反应式为 Fe2e =Fe2,Fe2与Fe(CN) 63 反应生成 Fe 3Fe(CN)62蓝色沉淀;D 项为牺牲阳极的阴极保护法,镁块相当于原电池的负极。 采用牺牲阳极的阴极保护法时,负极金属活动性比被保护的金属 活动性强,但也不能用很活泼的金属,如保护铁时一般用锌,不能用镁。 4下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( ) A纯银器表面在空气中因电化学腐蚀而渐渐变暗 B可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 C钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易
4、腐蚀 D当镀锌铁制品的镀层受损后,镀层仍能对铁制品起保护作用 答案 D 解析 纯银器表面在空气中因被氧气氧化而变暗,是化学腐蚀,A 错误;地 下输油钢管与外加直流电源的正极相连,作活性电极被腐蚀,B 错误;钢柱在水交 界处与氧气接触更容易被腐蚀,C 错误;当镀锌铁制品的镀层受损后,镀层锌与铁 制品形成原电池,锌为负极把铁保护,D 正确。 5钢铁生锈过程中发生反应:2FeO22H2O=2Fe(OH)2;4Fe(OH)2 O22H2O=4Fe(OH)3;2Fe(OH)3=Fe2O3 xH2O(3x)H2O。下列说法正确 的是( ) A参加反应的 O2的量相等时,反应中电子转移数目相等 B反应中氧化
5、剂是氧气和水 C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 答案 A 解析 反应中水既不是氧化剂,也不是还原剂,B 项错误;钢质(主要成分 是 Fe)水管、铜质(主要成分是 Cu)水龙头与水构成了原电池,较活泼的钢质水管作 负极,腐蚀速率加快,C 项错误;钢铁中含有铁和碳,在潮湿的空气中构成了原电 池,易发生电化学腐蚀而使钢铁生锈,D 项错误。 - 3 - 6如图所示装置中,U 形管底部盛有 CCl4,分别在 U 形管 a、b 两侧慢慢加 入饱和食盐水和稀硫酸,并使两端液面相平,然后分别塞上插有生铁丝的塞子, 放置一段时间。下列有关叙述错误的是( ) A两
6、端铁丝的腐蚀速率:a只闭合 K3只闭合 K2都断开 D 装置中当铁制品上析出 1 6 g 铜时, 电源负极输出的电子数为 0 025NA 答案 B 解析 A 项,K 闭合时,左边 Zn 电极为负极,则 Cl 移向 ZnSO 4溶液,错误。 B 项,a 为阴极,b 为阳极,在阴极上发生反应 2H2O2e =H 22OH ,则 a 点附近溶液呈碱性,溶液变红,正确。C 项,只闭合 K1铁作阳极,加速腐蚀,只 - 5 - 闭合 K2铁作阴极,被保护,只闭合 K3铁作负极,加速腐蚀,则铁腐蚀的速率由 大到小的顺序是:只闭合 K1只闭合 K3都断开只闭合 K2,错误。D 项,根据得 失电子守恒可知,负极
7、输出的电子数为1.6 642NA005NA,错误。 金属腐蚀快慢的判断方法 (1)在同一电解质溶液中: 电解池原理引起的阳极腐蚀原电池原理引起的负极 腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。 (2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为: 强电解质溶液 弱电解质溶液非电解质溶液。 二、非选择题 10某研究小组对铁生锈进行研究。 (1)甲同学设计了如图三组实验来探究铁生锈的条件: 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
8、 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,如图所示:发现一段时间后, 试管中的液面升高,其原因是_,该 - 6 - 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) O24e 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(或干燥或 保持试管内的干燥环境) (2)铁的吸氧腐蚀要吸收氧气(或氧气参与反应或消耗了氧气), 使试管内气体体 积减少 不能 解析 (1)根据现象“A 中铁钉生锈;B 中铁钉不生锈;C 中铁钉不生锈”, 分析 A 中形成了原电池,铁发生了吸氧腐蚀。