1、第1章 化学反应与能量转化第3节 化学能转化为电能电池第3课时子 金属的腐蚀与防护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MnH2O=M(OH)nH2B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：金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触，腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。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
2、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(Cl2、S)等反应，发生化学腐蚀。答案：C2在下列各种情况下，埋在地下的输油铸铁管道的腐蚀速率最慢的是()A在潮湿疏松的酸性土壤中B在潮湿疏松透气的土壤中C在干燥致密不透气的土壤中D在含碳较多、潮湿透气的土壤中解析：A项易发生析氢腐蚀，B项易发生吸氧腐蚀，D项易发生电化学腐蚀，故A、B、D项都加快了铸铁管道的腐蚀速率。答案：C3如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是()Aa中铁钉附近呈现红色Bb中铁钉上发生还原反
3、应Ca中铜丝上发生氧化反应Db中铝条附近有气泡产生解析：依据原电池原理分析可知：项目a中b中负极铁：Fe2e=Fe2(氧化反应)铝：Al3e=Al3(氧化反应)正极铜：O22H2O4e=4OH(还原反应)溶液变红色铁：O22H2O4e=4OH(还原反应) 溶液变红色a中铁钉附近不变红色，铜丝上发生还原反应；b中铁钉发生还原反应，铝条附近没有气泡产生。答案：B4对外加电流的金属保护中，被保护的金属()A与电源的正极相连B表面上发生氧化反应C与电源的负极相连D与另一种活泼性较差的金属相连解析：对外加电流的金属保护中，被保护的金属与电源的负极相连，不再失电子，而被保护起来，C正确；与电源的正极相连更
4、易失电子被腐蚀，A错误；与另一种活泼性较差的金属相连，金属做负极，失电子被腐蚀，D错误；表面上发生氧化反应。金属被腐蚀了，B错误。答案：C5如图液面上浮着一个空心铁球，数天后可观察到的现象是()铁球表面出现红棕色锈斑铁球表面出现黑色锈斑量筒内水位下降量筒内水位上升ABC D解析：由题图可知铁球表面发生吸氧腐蚀，生成红棕色锈斑，量筒内O2含量减少，故量筒内水位上升。答案：B6金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。(1)写出有关电极反应式：铁棒上的电极反应式：_。碳棒上的电极反应式：_。(2)该图所表示的是_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图
5、可表示_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为_棒。解析：根据析氢腐蚀和吸氧腐蚀发生的条件先进行判断，再写出电极反应式。答案：(1)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)吸氧(3)析氢锌(或其他比铁活泼的金属)时间：40分钟A级基础巩固基础题1关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中，不正确的是()A正极电极反应式为2H2e=H2B此过程中还涉及反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此过程中铜并不被腐蚀D此过程中电子从Fe移向Cu答案：A2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
6、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)容易生锈答案：A3利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是()A若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀B若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应C若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀D若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应解析：若X为锌棒，开关K置于M处，则Zn、Fe可以形成原电池，首先被腐蚀的是Zn，因此可减缓铁的腐蚀，在Fe上发生的是还原反应，A正确，B错误。若X为碳棒，开关K置于N处，则形成的是电解池，Fe作电解池的阴极而被保护，故可减缓铁的腐蚀，X极是阳极，在阳极上发生
7、氧化反应，C、D正确。答案：B4据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应式为()AFe2e=Fe2B2H2OO24e=4OHC4OH4e=2H2OO2D2H2e=H2答案：D5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相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是()A装置左侧的液面一定会下降B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析：装置中铁钉处于盐酸蒸气中，被侵蚀而释放出H2，使左侧液面下降，右侧液面上升；装置中
8、铁钉同样处于盐酸蒸气中，不同的是悬挂铁的金属丝由铁丝换成了铜丝，由于Fe比Cu活泼，在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的侵蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降得更多，右侧液面上升得更多；装置中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀。答案：B基础题6研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是()Ad为石墨，铁片腐蚀加快Bd为石墨，石墨上电极反应为O22H2O4e=4OHCd为锌块，铁片不易被腐蚀Dd为锌块，铁片上电极反应为2H2e=H2解析：由于活动性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去
9、电子被氧化变为Fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，A正确。d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O22H2O4e=4OH，B正确。若d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C正确。d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O22H2O4e=4OH，D错误。答案：D7钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的正
10、、负电极反应式分别为_、_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_。A铜B钠C锌 D石墨(3)如图乙方案也可降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应连接在直流电源的_极上。解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上铁失电子，正极上O2得电子；(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属，如锌，可使锌失电子而保护铁；(3)属于外加电流的阴极保护法。答案：(1)负极：2Fe4e=2Fe2，正极：O22H2O4e=4OH(2)C(3)负B级能力提升8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
11、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)O24e2H2O=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9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_(填字母)。ABCD答案：(1)2FeCl3Fe=3FeCl2(2)BD