1、探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神，历来被认为是美利坚合众国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，它和人一样，已经生病了。她究竟患了何种疾病呢？最近，美、法两国组织了一个调查小组，对她进行全面体检，结果令人大吃一惊，因为他们发现自由女神近百年来一直受着一种疾病的折磨，那就是：电化学腐蚀。自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕像的内支架却是铁的，在它们之间仅有一层浸透油的毛毡隔开。年岁久了，设计者预先没想到的事发生了：首先是那一层毛毡失去了隔离作用，而大西洋潮湿的夹带着盐分的空气有意向自由女神不断地进行攻击，无数的原电池便在自由女神的身上形成，这种原电
2、池以铁为负极，铜为正极，夹带盐分的湿空气，正好在两极之间起着电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀，自由女神的铁骨表面一层又一层地锈蚀，蓬松的氧化铁使铁架的体积膨胀，铆固的支脚被折断。尽管自由女神有万般神通，现在也自身难保了。想要为她脱胎换骨，以挽救她的厄运，还要求助于化学。什么是金属的腐蚀？怎样防止金属的腐蚀呢？ 1下列叙述不正确的是()A铁表面镀锌，铁作阳极B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O22H2O4e=4OHD铁遇冷的浓硫酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀解析：铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A项错误；锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块，可有效防护船体被腐蚀；钢铁
3、的吸氧腐蚀中正极上O2得到e被还原；铁遇冷的浓硫酸表面钝化，形成了一层致密的氧化膜，可保护内部不被腐蚀；故B、C、D三项均正确。答案：A2为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是()A将青铜器放在银质托盘上B将青铜器保存在干燥的环境中C将青铜器保存在潮湿的空气中D在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜答案：B3埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀最慢的是()A在含铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿疏松的土壤中C在干燥致密不透气的土壤中D在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中解析：干燥致密不透气的土壤缺少氧气和水，所以腐蚀得最慢。答案：C4下列金属的防护方法不正确的是 ()A对健身器材涂油漆以
4、防止生锈B对某些工具的“机械移动部件”选用刷油漆的方法来防锈C用牺牲锌块的方法保护船体D自行车的钢圈上镀上一层铬防锈答案：B5(2013广东学业水平测试)为防止碳素钢菜刀生锈，在使用后特别是切过咸菜后，应将其()A洗净、擦干 B浸泡在水中C浸泡在食醋中 D直接置于空气中解析：碳素钢菜刀切过咸菜后，在水中或空气中容易发生吸氧腐蚀，在食醋中容易发生析氢腐蚀，只有在干燥环境中不易腐蚀。答案：A6炒过菜的铁锅未及时洗净，在空气中放置不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答：(1)铁锅的锈蚀是_腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。(2)写出铁锅腐蚀时负极的电极反应式： _。(3)写出铁锅在中性条件下正极的电极反
5、应式：_。(4)写出电化学反应的总方程式：_。解析：炒过菜的铁锅如果未及时洗净，表面会附有少量的氯化钠溶液，在该条件下铁会发生吸氧腐蚀。活泼的铁作负极，失电子，其电极反应式为：2Fe4e=2Fe2；铁锅在中性条件下发生的腐蚀就是吸氧腐蚀，正极反应为2H2OO24e=4OH；该过程中总反应方程式为2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。答案：(1)吸氧(2)2Fe4e=2Fe2(或Fe2e=Fe2)(3)2H2OO24e=4OH(4)2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2 7以下现象与电化学无关的是()A黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B铁质器材附有铜质配件，在接触处易生铁锈C生铁比纯铁容易生
6、锈D银质物品久置表面变暗解析：A中黄铜、B中铁附有铜和C中生铁都属于不纯的金属，容易发生电化学腐蚀。答案：D8(双选题)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是()A锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用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：锡青铜属于合金根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，A项错误；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项正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C项正确；电化学腐蚀过程有电子的转移，属于化学反
7、应过程，D项错误。答案：BC9市场上出售的“热敷袋”主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋使用前，用塑料袋使之与空气隔绝，使用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，袋内有大量铁锈存在。(1)“热敷袋”放出的热量是利用了铁_放出的热量。(2)碳粉的主要作用是_。(3)氯化钠的主要作用是_。(4)写出电极反应，正极_，负极_，若铁锈的主要成分为Fe2O3，写出产生Fe2O3的有关反应方程式_。解析：此题为结合日常生活应用的实践题目，涉及原电池原理，首先铁应为负极：Fe2e=Fe2，正极上必然为空气中的氧气得电子：O24e2H2O=4OH；使用过程中放出大量热必定为Fe被氧化而产
8、生的，最后得到大量铁锈，O2在反应中得电子变为O2与水生成OH，结合Fe2生成Fe(OH)2 转化为Fe(OH)3。加入碳粉自然是提供形成原电池的正极，而加入NaCl溶于水就是为了形成电解质溶液。答案：(1)氧化(2)与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑氧化(3)溶于水形成电解质溶液(4)2H2OO24e=4OHFe2e=Fe2Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O33H2O10取6根铁钉、6支洁净的试管及其他材料，准备进行如下操作(见下图)：试管(1)放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管(2)的底部放入硅胶(
9、一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；试管(3)先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(赶出原先在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；试管(4)中放入铁钉，再注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；试管(5)放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；试管(6)放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。其中_试管内的铁钉未被腐蚀。从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件分别是_。解析：此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率的问题。由于(2)(3)两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以未被腐蚀。而试管(5)尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中作负极，使铁失电子反应难以发生，所以铁也未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件是水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。答案：(2)(3)(5)水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在