1、课时跟踪检测（二十三） 金属的电化学腐蚀与防护1相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析：选CA、B、C均形成原电池使铁腐蚀，而C中铁被均匀的铜镀层保护。2钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是()A2H2e=H2BFe22e=FeC2H2OO24e=4OH DFe3e=Fe2解析：选C钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上O2得电子结合H2O生成OH，电极反应为2H2OO24e=4OH。3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工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e=Cl2解析：选A阳极上发生
2、氧化反应，阴极上发生还原反应，在铁件表面镀锌，发生的反应为Zn22e=Zn，所以铁作阴极。4下列各种镀有金属保护层的铁板，镀层破损后在相同的环境中，铁板最易被腐蚀的是()A镀锌铁(白铁)B镀锡铁(马口铁)C镀铜铁 D镀银铁解析：选D镀有金属保护层的铁板，在镀层破损时，与周围环境形成原电池。若活动性：铁镀层金属，则铁易被腐蚀，而且两种金属的活动性相差越大，铁越易被腐蚀，所以选D。5下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块解析：选A水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金
3、属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。6钢铁在锈蚀过程中，下列五种变化：铁由2价转化为3价；氧气被还原；产生氢气；氢氧化铁失水形成Fe2O3H2O；杂质碳被氧化。可能发生的是()A BC D解析：选C中性环境下，钢铁电化学腐蚀中，负极反应：Fe2e=Fe2，正极反应：2H2OO24e=4OH，总反应：2Fe2H2OO24e=2Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3失水
4、变成Fe2O33H2O；酸性环境下，钢铁电化学腐蚀中，负极反应：Fe2e=Fe2，正极反应：2H2e=H2，总反应：Fe2H=2Fe2H2；钢铁锈蚀过程中，碳不参与反应。7.缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，如图所示，可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。则该金属丝可能是()A镁 B铝C锌 D铜解析：选D金属丝一边溶液出现粉红色，说明金属丝附近产生OH，即正极反应式：2H2OO24e=4OH，因此金属丝活泼性比Fe差，则金属丝只能是铜。8下图是研究铁钉腐蚀的装置图，下列说法不正确的是()A铁钉在两处的腐蚀速率：aa，正确；B项，a、b中都发生原电池反应，铁钉中的碳作正极，铁作
5、负极，正确；C项，a、b中都发生原电池反应，铁作负极，发生氧化反应，正确；D项，a中发生吸氧腐蚀，正极反应为O24e2H2O=4OH，b中发生析氢腐蚀，正极反应为2H2e=H2，错误。9钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材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，该腐蚀过程中的电极反应式为正极：_，负极：_。(2)为了降低某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用_。A铜 B钠C锌 D石墨(3)乙图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上
6、O2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，则锌失去电子被溶解，而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极。答案：(1)O22H2O4e=4OH2Fe4e=2Fe2(2)C(3)负10下图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图。试分析实验并回答下列问题：(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是_，铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为(用甲、乙、丙填写)_。(2)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_(填“高”或“低”)越易腐蚀。(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的
7、电极反应式为_。(4)针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：_(写出一点即可)。解析：Fe粉、C粉、食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中Fe粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蚀的快，丙中乙醇为非电解质，Fe粉、炭粉形不成原电池，Fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行保护。答案：(1)乙乙甲丙(2)高(3)2H2OO24e=4OH(4)将金属放在油脂或有机溶剂中1家用铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学反应是()A4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3B2Fe2H2OO2=2Fe(
8、OH)2C2H2OO24e=4OHDFe3e=Fe3解析：选D铁锅发生电化学腐蚀时，铁作负极，发生反应：Fe2e=Fe2，碳作正极，发生反应：2H2OO24e=4OH，Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，总反应为2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2；Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3,4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3；但Fe被氧化不能生成Fe3，则Fe3e=Fe3不能发生。2下列关于金属腐蚀的说法正确的是()A金属在潮湿空气中腐蚀的实质是MnH2O=M(OH)nH2B金属化学腐蚀的实质是Mne=Mn，电子直接转移给氧化剂C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的中性
9、环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀 解析：选B金属与接触的化学物质直接发生氧化还原反应的过程为化学腐蚀，金属失去的电子直接转移给氧化剂；金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，在中性或弱酸性环境中，主要发生吸氧腐蚀，电子由金属转移到不活泼的正极材料上被氧化剂得到。3.铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为4Fe3O2xH2O=2Fe2O3xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是()A BC D解析：选C处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈腐蚀速率较慢；处已与电解质溶液接触，但处含O2较少，所以处腐蚀最快。4如图所示装置中都盛有0.1 molL1的Na
10、Cl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是()A BC D解析：选D为原电池，活泼金属Zn为负极，发生氧化反应，腐蚀速率比快，为电解池，阳极金属相当于被强氧化剂氧化，故中的Zn被腐蚀的速率比中的Zn还快，相反，阴极金属相当于被强还原剂保护，从而不易被腐蚀，故中的Zn比中的Zn腐蚀还慢。故由快到慢的顺序是。5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：选Ba中
11、铁比铜活泼，铁作负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：2Fe4e=2Fe2，正极：O22H2O4e=4OH，因此A、C不正确；b中铝比铁活泼，铝作负极，发生氧化反应，铁作正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：4Al12e=4Al3，正极：3O26H2O12e=12OH，因此B正确，D不正确。6结合下图判断，下列叙述正确的是()A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD.和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀解析：选A两个装置均为原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池的正极金属受到保
12、护，A项正确；中负极为活泼金属Zn，B项错误；中是酸性溶液，电极反应中不能有OH生成，C项错误；中无Fe2生成，不能生成铁氰化亚铁沉淀，D项错误。7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的氧化作用引起的解析：选B图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻， 选项A错误；图b中开关置于M时，CuZn合金作负极，由M改置于N时，CuZn合金作正极，腐蚀速率
13、减小，选项B正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，选项C错误；图d中ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，选项D错误。8一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表。pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2Fe3O4Fe2O3FeO下列说法错误的是()A当pH6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀C当pH14时，正极反应为O24H4e=2H2OD将碱性溶液煮沸除去氧气后，碳钢腐蚀的速率会减缓解析：选C当pH6时，是弱酸性和碱性，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B正确；当pH14时，正极反应为O22H2O4e=4OH，C项错误；将碱性溶液
14、煮沸除去氧气后，可以减少吸氧腐蚀，故可以使碳钢腐蚀的速率减缓，D正确。9.如右图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察。(1)铁钉逐渐生锈，铁钉的腐蚀属于_腐蚀(填“化学”或“电化学”)。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈_，发生_腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应：负极：_，正极：_。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈_，发生_腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应：负极：_，正极：_。(4)若溶液甲为水，溶液乙为海水，则铁钉在_(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速率快。解析：铁钉是铁合金，主要由铁和碳组成，外加电解质溶液，可构成原电池，此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。依据腐蚀的条件、
15、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，气体被吸收，是发生吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内压强增大，生成气体，是发生析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应。对于同一金属来说，在强电解质溶液中腐蚀的速率大于在弱电解质溶液中腐蚀的速率。答案：(1)电化学(2)弱酸性或中性吸氧2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(3)较强的酸性析氢Fe2e=Fe22H2e=H2(4)乙10对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以
16、沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH3BCO2cNaOHdHNO3(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。解析：(1)铝与碱反应产生H2，离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2，通入CO2气体，可以使溶液中的AlO全部转化为Al(OH)3沉淀。(2)电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，镀层金属的盐溶液作电解液。(3)X为碳棒时，若接M，Fe作负极，被腐蚀；接N，Fe作阴极，被保护。X为锌时，接M时，形成原电池，Zn为负极，Fe为正极，属于牺牲阳极的阴极保护法。答案：(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2b(2)补充溶液中的Cu2，保持溶液中Cu2浓度恒定(3)N牺牲阳极的阴极保护法