1、课时作业22 金属的电化学腐蚀与防护时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 5 分，共 55 分)1有关金属腐蚀的论述，正确的是()A金属的腐蚀一定伴有电流的产生BFe 在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀C发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是作正极而被腐蚀D发生电化学腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子D解析：金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀是金属直接与氧化剂反应，电子直接转移给氧化剂，无电流产生；而电化学腐蚀是最普通的一种金属腐蚀，其原理与原电池原理一致。2下列叙述不正确的是()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
2、破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)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，电极反应相同的是负极反应B解析：A 中锌与 CuSO4 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铜锌原电池，负极锌被氧化而加速反应，故 A 正确；B 中镀锌铁构成原电池时锌为负极，铁为正极，铁被保护；镀锡铁构成原电池时铁作负极，锡作正极，铁失电子加速了铁的腐蚀，故 B 不正确；C 中钢铁的锈蚀主要是吸氧腐蚀，其电极反应式为负极(Fe)：2Fe4e=2Fe2；正极(C)：2H2OO24e=4OH，形成 Fe(OH)2。在空气中 4Fe(OH)2O22H
3、2O=4Fe(OH)3，久置后 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O，所以铁锈的成分是 Fe2O3nH2O，故 C 也正确；D 中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 也正确。3镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有 0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是()有 5.6 g 金属被腐蚀有 6.5 g 金属被腐蚀在标准状况下有 2.24 L 气体放出在标准状况下有 1.12 L 气体放出A B C DB解析：镀锌铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn2e=Zn2，有 0.2 mol 电子转移，就有 0.1 mol
4、Zn 溶解，在正极上：2H2e=H2，生成 0.1 mol H2。4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解析：A 项，K 闭合时，左边 Zn 电极为负极，则 Cl移向ZnSO4 溶液，A 项错误。B 项，a 为阴极，b 为阳极，在阴极上发生反应 2H2O2e=H22OH，则 a 点附近溶液呈碱性，溶液变红，B 项正
5、确。C 项，只闭合 K1 铁作阳极，加速腐蚀，只闭合 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，C 项错误。D 项，根据电子守恒可知，负极输出的电子数为1.6642NA0.05NA，D 项错误。8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液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()BA液滴中的 Cl由 a 区向 b 区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e
6、=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为：Cu2e=Cu2解析：本题考查原电池、钢铁的吸氧腐蚀等知识。依题意，可判断中心区 a 为原电池的负极，液滴边缘处 O2 含量较多，是原电池的正极，A 中 Cl在电池工作时向负极(a)移动，A 项错误；B 项显然正确；C 中 Fe 失电子被氧化而被腐蚀，故 C 项错误；D 中因 Fe 比 Cu 活泼，充当负极的是 Fe，负极反应为 Fe2e=Fe2，故 D 项错
7、误。9我国某大城市某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 3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。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=4OHC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=Fe2B解析：酸性环境发生的腐蚀为析氢腐蚀，其正极反应为 2H2e=H2。10下列有关电化学装置完全正确的是()ABCD构成铜锌原电池防止 Fe被腐蚀铁上镀银 铜的精炼B解析：在有盐桥的铜锌原电池中，电解质溶液的阳离子要与电极材料形成的阳离子相同，故 A 错误；铁连
8、接电源的负极，可防止铁被腐蚀，故 B 正确；铁上镀银，铁应作阴极，故 C 错误；电解精炼铜，应让粗铜作阳极，纯铜作阴极，故 D 错误。11模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示，下列说法不正确的是()A若 X 为碳棒，开关 K 置于 A 处可减缓铁的腐蚀B若 X 为锌棒，开关 K 置于 A 或 B 处均可减缓铁的腐蚀C若 X 为锌棒，开关 K 置于 B 处时，铁电极上发生的反应为 2H2e=H2D若 X 为碳棒，开关 K 置于 A 处时，铁电极上发生的反应为 2H2e=H2C解析：若 X 为碳棒，开关 K 置于 A 处时，铁为阴极受到保护，可减缓铁的腐蚀，故 A 正确；若 X 为锌棒，开关 K
9、置于 A处时，铁作阴极受到保护，开关 K 置于 B 处时，铁作正极受到保护，因此开关 K 无论置于 A 还是 B，均可减缓铁的腐蚀，故 B正确；若 X 为锌棒，开关 K 置于 B 处时，铁为正极，电极反应为：O24e2H2O=4OH，故 C 错误；若 X 为碳棒，开关K 置于 A 处时，铁为电解池的阴极，电极反应为：2H2e=H2，故 D 正确。二、非选择题(45 分)12(15 分)A、B、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：(1)A 中反应的离子方程式是。Fe2H=Fe2H2(2)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”)
10、。(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。2H2e=H2增大ZnZn2H=Zn2H2BAC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。13(15 分)(1)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是 2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的(填字母编号)。aNH3 bCO2cNaOH dHNO3b以铝
11、材为阳极，在 H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为。电解后的铝材需氨洗的目的是。阳极氧化膜中有微孔，需进行封孔，封孔的操作方法是。2Al3H2O6e=Al2O36H中和表面的酸溶液将铝材放在沸水中浸煮 5 分钟(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是。补充溶液中消耗的 Cu2，保持溶液中 Cu2浓度恒定(3)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。答案：解析：(1)铝能和氢氧化钠溶液反应生成氢气，当其表面的氧化膜洗去后，铝就和氢氧化钠溶液反应生成氢气，离子方程式是 2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2；碱洗的溶
12、液中铝以AlO2 的形成存在，由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以应该通入 CO2，而不能加入硝酸，答案选 b。电解池中阳极失去电子，因此阳极是铝失去电子，生成氧化铝，电极反应式是 2Al3H2O6e=Al2O36H。由于反应中生成氢离子，所以氨洗的目的是中和表面的酸溶液。微孔存在说明含有气体，因此封孔的方法是将铝材放在沸水中浸煮 5 分钟。(2)镀铜时溶液中镀铜离子在阴极得到电子而析出，所以铜做阳极的目的是补充溶液中消耗的 Cu2，保持溶液中 Cu2浓度恒定，所以不能用石墨做阳极。(3)用石墨通过电化学腐蚀保护铜，只能用电解池原理，所以装置图如答案图所示。14(15 分)铁生锈是比较常见的现象，
13、某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：首先检查制氧装置的气密性，然后按下图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续 3 min 左右，观察到的实验现象为：直试管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀直试管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。试完成下列问题：(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于，能表示其原理的反应方程式为。电化学腐蚀负极：2Fe4e=2Fe2；正极：2H2OO24e=4OH也可写总化学方程式：多写 Fe(OH)2Fe(OH)3 的化学方程式也不算错(2)仪器 A 的名称为，其中装的药品可以是，其作用是。(3)由此实验可知，该类铁生锈的条件为。决定铁生锈快慢的一个重要因素是。球形干燥管碱石灰(或无水 CaCl2)干燥 O2与 O2、H2O 接触氧气浓度解析：钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀。此实验在直试管中的现象说明，潮湿是铁生锈的必需前提，直试管实验与烧杯实验的对比，则说明 O2 浓度是影响铁生锈快慢的一个重要因素。
