1、第31讲金属的腐蚀与防护一、选择题1.下列事实不能用电化学知识解释的是()A纯铁比生铁耐腐蚀B制H2时常向稀H2SO4中滴加几滴CuSO4C铝片不用特殊方法保存D铁在盐水中比在纯水中易生锈2.有下列六支试管所盛液体如图所示，则六支试管中铁钉腐蚀的速度由快到慢的顺序是()ABCD3.(2012山东卷)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A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4.据环保部门测定，我国一
2、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是()A2H2e=H2B2H2OO24e=4OHCFe2e=Fe2D4OH4e=2H2OO25.下列装置或操作能达到实验目的的是()A防止铁钉生锈B构成铜锌原电池C构成铜银原电池D验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物6.为了避免青铜器生成铜绿，以下方法不正确的是()A将青铜器放在铁质托盘上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7.右图是三种稀酸对FeCr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是()A稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B
3、稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe6HNO3(稀)=Fe(NO3)33NO23H2OCCr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对FeCr合金的腐蚀性最强D随着Cr含量增加，稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性减弱二、非选择题8.镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为_； (2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为_；(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应为_；(4)在海洋工程上，通常用铝合金(AlZnCd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为_；在实际应用中，用铝合金而不选用
4、纯铝。纯铝不能起到保护作用，其原因是铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，使金属具有抗腐蚀性能；(5)将11.9 g MgAlFe组成的合金溶于足量NaOH溶液中，合金质量减少2.7 g。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中，生成6.72 L(标准状况)NO，向反应后的溶液中加入适量的NaOH溶液恰好使Mg2、Al3、Fe3完全转化为沉淀，则沉淀的质量为27.2 g。9.某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验，来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同无锈的铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各大量，实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同、液体体积相同
5、且足量、用大小相同的试管实验。(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号T/K试管内取用液体实验目的298食盐水()实验和探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响()实验和_探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响()实验和_探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是AC(填字母)。A在铁门、铁窗表面涂上油漆B自行车各部件因有防护涂层或电镀层等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方C家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处D把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减小铁闸门的腐蚀速率 10.一些较活泼的金属
6、在某些特定的介质环境中，会变为惰性状态，这是由于金属表面上覆盖了一层氧化膜。铁在不同浓度的硝酸中溶解与钝化情况如图所示。试探究下列问题：(1)现有一枚光亮的铁钉，欲使其表面形成钝化层，应将其放入浓度大于57%(数值大于55%即可)的硝酸中一段时间；证明其表面已形成一层致密的钝化层的简单实验是取硝酸浸泡后的铁钉放入CuSO4(稀硝酸)溶液中，铁钉表面没有红色的物质(气泡)析出。(2)下列有关说法不正确的是ABC(选填序号)。A铜难溶于冷的浓硫酸，是因为铜在浓硫酸中发生钝化B铜片和铝片用导线连接后插入冷的浓硝酸中，电流一定总是由铜电极沿导线流入铝极C铁在硝酸溶液中的腐蚀速率与硝酸浓度一定呈正比D可
7、用冷的浓硝酸除去铝制容器内的水垢(3)发蓝液是由NaNO3、NaNO2及NaOH配成的，在加热条件下，通过三步反应使铁表面生成一层致密的Fe3O4：3FeNaNO25NaOH3Na2FeO2H2ONH38Fe3NaNO35NaOH2H2O4Na2Fe2O43NH3以及第三步生成四氧化三铁。请补充第三步反应的方程式并配平：_。(4)为了使铝表面形成较厚的氧化膜，工业上常用电解硫酸溶液的方法，在阳极上生成氧化铝，写出此时阳极的电极反应：_。 11.士兵在野外加热食物时通常采用“无焰食物加热器”，其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠，使用时加入水与其中的镁反应放出热量。下面是在常温下对该产品的两个探究
8、实验：实验1：向加有等量水的隔热容器中分别加入下列各组物质，结果参见下图1。1.0 mol镁条、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；将1.0 mol镁条剪成100份、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；1.0 mol镁粉、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末。实验2：向加有100 mL水的隔热容器中分别加入0.10 mol 镁粉、0.50 mol铁粉及不同量的氯化钠粉末，不断搅拌，第15 min时记录温度升高的幅度参见下图2。请回答下列问题：(1)实验1证实了该反应速率与镁的表面积有关。(2)实验2中当NaCl的用量大于0.125 mol时，实验就无需再
9、做的原因是()A. 加入更多的NaCl不再增加反应速率B. 加入NaCl反而会降低反应速率C. 已达到沸点不再有温度变化D. 需要加入更多的铁粉来提高温度(3)如果在实验2中加入了0.060 mol NaCl，则第15 min时混合物的温度最接近于()A. 34 B. 42C. 50 D. 62(4)铁粉、NaCl能使反应速率增加的原因是镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池。第31讲1C2A解析：金属铁的腐蚀速率取决于能否形成电化腐蚀，能形成电化腐蚀时铁的腐蚀速率快，试管中的液体乙醇是非电解质，不能形成原电池反应，其中的铁腐蚀最慢；中自来水的液面上覆盖了一层有机溶剂苯，隔离了空气中的O2，
10、不易发生吸氧腐蚀；、比较都能发生吸氧腐蚀，但中电解质浓度大有利于腐蚀；、比较溶液中溶质浓度都比较大，但中H浓度大，析氢腐蚀更容易发生，中发生的只是吸氧腐蚀，溶解在溶液中氧气的浓度小，腐蚀的速率要慢些。3.B解析：图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A项错误；图b中开关由M置于N，CuZn作正极，腐蚀速率减小，B对；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，C项错误；图d中干电池放电时MnO2发生还原反应，体现还原性，D项错误。4A解析：钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的根本区别在于钢铁表面的水膜的酸碱性。由于在酸雨季节且已知酸雨pH3.5，所以正极(
11、石墨)上发生的是析氢反应(还原反应)，即：.2H2e=H2；负极(Fe)反应Fe2e=Fe2。5D解析：A项中铁钉应接电源负极；B项中Zn错放于CuSO4溶液中，二者直接发生置换反应而不能构成原电池；C项中CuCuSO4溶液Ag不能构成原电池；D项中直流电源右端为阳极，发生反应2Cl2e=Cl2，可用KI淀粉溶液检验Cl2产生，阴极发生反应2H2e=H2，同时溶液中c(OH)增大，酚酞溶液变红。6C解析：铜绿是生活中常见的现象，反应原理为2CuO2CO2H2O=Cu2CO3(OH)2，故青铜器应保存在干燥的环境中或表面覆盖一层防渗的高分子膜防止被腐蚀。放在铁质托盘上，会构成原电池反应，但铜为正
12、极被保护。7D8(1)Mg2H=Mg2H2(2)2AlFe2O3Al2O32Fe(3)2H2OO24e=4OH(4)Al3e=Al3铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，使金属具有抗腐蚀性能(5)27.2 g9(1)298碳酸水308食盐水298植物油(2)AC10(1)57%(数值大于55%即可)(2)取硝酸浸泡后的铁钉放入CuSO4(稀硝酸)溶液中，铁钉表面没有红色的物质(气泡)析出(2)ABC(3)Na2FeO2Na2Fe2O42H2O=Fe3O44NaOH(4)3H2O2Al6e=Al2O36H11(1)镁的表面积(2)C(3)D(4)镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池