1、第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护（15）1、下列叙述错误的是( )A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀2、下列金属防腐的措施中,属于牺牲阳极的阴极保护法的是()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.地下钢管连接锌板3、金属镍有广泛的用途。粗镍中含少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知:氧化性)( )A.阳极发生还原反应,其电极反应为:B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后
2、,溶液中存在的金属阳离子只有和D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt4、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Cl-均向Fe电极移动C.和中负极反应均是Fe-2e-Fe2+D.和中正极反应均是O2+4e-+2H2O4OH-5、某同学组装了如图所示的电化学装置,电极I为Al,其他均为Cu,则( )A.电流方向:电极IVA电极I B.电极I发生还原反应C.电极II逐渐溶解 D.电极III的电极反应:6、研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )A.d为石墨,铁片腐蚀加快B.d为石墨,石墨上电极反应为C.d为锌块,铁片不易被腐蚀D.d为锌块,铁片上
3、电极反应为7、如图所示装置中,U形管内装有红墨水且左右液面用相平,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入相同的生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀8、在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是( )A.按图装置实验,为了更快更清晰地观察到液柱上升,可采用下列方法:用酒精灯加热具支试管B.图是图所示装置的原理示意图,图的正极材料是铁C.铝制品表面出现
4、白斑可以通过图装置进行探究,Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移,并发生电极反应:2Cl-2e-=Cl2D.图装置的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑9、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少。下列说法正确的是( )A.液滴中的由a区向b区迁移B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的由a区向b区迁移,与b区的形成,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有
5、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10、A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时, 从极区向极区迁移C.每生成1,有44被还原D. 电极的反应为: 11、如图是金属牺牲阳极的阴极保护法的实验装置,有关说法中正确的是()A.该装置为电解池B.本实验牺牲了金属Fe来保护金属ZnC.若加入K3Fe(CN)6溶液后,Fe电极附近不会产生特征的蓝色沉淀D.远洋货轮上镶嵌的金属Zn长时间没有什么变化, 不需要更换12、生铁在pH=2和pH=4的盐酸中发生腐蚀,在密闭容器中,用压强传感器记录该过程的压强变化,如图所示,下列说法中,不正确的是( )A.两容器中负极
6、反应均为Fe-2e-Fe2+B.曲线a记录的是pH=2的盐酸中压强的变化C.曲线b记录的容器中正极反应是O2+4e-+2H2O4OH-D.在弱酸性溶液中,生铁能发生吸氧腐蚀13、某研究小组为探究铁发生电化学腐蚀的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图甲)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化(结果如图乙)。下列叙述中错误的是()A.图乙中,t2s时容器中压强明显小于起始压强是因为铁粉发生了吸氧腐蚀B.碳粉表面的电极反应式只有2H2O+O2+4e-4OH-C.碳粉表面一定发生了还原反应D.图丙中,发生腐蚀时电子转移方向如箭头所示14、钢铁很容易生锈而
7、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）为了降低某水库的铁闸门的腐蚀速率,可以采用图甲所示的方案,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）图乙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_极上。15、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沉淀形式回收,最好向槽液中加入(或通入)下列
8、试剂中的 。a. b. c. 溶液 d.硝酸以铝材为阳极,在溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为 。（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）用铝制饭盒盛放醋酸,一段时间后,饭盒被腐蚀,该种腐蚀属于 ,反应的化学方程式为 ;若用铝饭盒盛放食盐(含水)时,一段时间后,饭盒被腐蚀,这种腐蚀叫作 ,反应原理是 (写电极反应式)。16、回答下列问题:（1）铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀最后生成铁锈(Fe2O3xH2O),则发生腐蚀时正极上发生反应的电极反应式为_（2）下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀()A. B. C. D. （3）在实际生产中,可在铁件的表
9、面镀铜防止铁被腐蚀(如图甲)。电镀时,镀件与电源的极连接,A电极对应的金属是_(填元素名称),B电极的电极反应式是_.图乙是一种钠硫高能电池的结构示意图,M由Na2O和Al2O3制得,其作用是导电和隔膜,该电池总反应为2Na+xSNa2Sx。该电池的正极反应式为_.用该电池作电源进行中铁件镀铜时,若电镀池中两电极的质量开始相同,电镀完成后取出洗净、烘干、称量,二者质量差为25.6g,则理论上该钠硫电池负极消耗的质量为_g.17、装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸（1）装置丙中的Fe电极上的电极反应式是_（2）装置乙中被腐蚀的金属是_(填元素符号),比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的
10、顺序是_.（3）在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图丁。请回答下列问题:A电极对应的金属是_(填元素名称),B电极的电极反应式是_,镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因:_（4）.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 该电化学腐蚀的类型为_腐蚀。 图中A、B、C三点附近的区域内,腐蚀最严重的是_(填字母)。 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：A、B项中都构成原电池,铁作负极被腐蚀,C项中镀件应为阴极;D项是牺牲阳极的阴极保护法。 2答案及解析：答案：D解析：锌比铁活泼,地下钢管连接锌板时锌作负极被腐蚀,钢管作正极得到保护,本题
11、选D。 3答案及解析：答案：D解析：镍精炼时,粗镍作阳极,发生氧化反应:,由于Zn、Fe还原性大于镍,所以阳极同时还发生:,Cu、Pt还原性小于镍,所以不反应,故A错误,D正确。纯镍作阴极,电解质溶液需含有,由于氧化性大于、,所以阴极反应有和,故B、C错误。 4答案及解析：答案：A解析： 两个原电池中正极金属Fe(中)、Cu(中)不参与反应,因此不会被腐蚀,A项正确.中锌作负极,则氯离子向锌电极移动,中铁作负极,则氯离子向铁电极移动,B项错误.中负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,C项错误.中正极反应式为2H+2e-=H2,D项错误. 5答案及解析：答案：A解析：分析图可知:左侧两个烧饼的装置
12、形成原电池,且I为负极,II为正极,而最右边的装置为电解池,因此,该装置中电子流向:电极IA电极IV,则电流方向:电极IVA电极I,A项正确;电极I发生氧化反应,B项错误;电极II的电极反应为,有铜析出,C项错误;电极III为电解池的阳极,其电极反应为,D项错误。 6答案及解析：答案：D解析：铁、石墨、海水三者若形成原电池,铁作负极发生氧化反应,A正确;海水呈弱碱性,铁发生吸氧腐蚀,正极石墨电极氧气得电子发生还原反应,B正确;锌比铁活泼,锌、铁连接时腐蚀锌保护铁,C正确;d为锌块,铁片上电极反应为,D错误。 7答案及解析：答案：B解析：Fe与C及电解质溶液可形成原电池,Fe作负极,发生反应:,
13、C作正极,则a试管中发生吸氧腐蚀,a试管中压强减小,b试管中发生析氢腐蚀,b是试管中压强增大,U形管两端液面变为左高右低。 8答案及解析：答案：D解析：如果加热具支试管则管内气体受热膨胀,不能更快更清晰地观察到液柱上升,故A错误;铁作负极,故B错误;负极反应式为Al-3e-Al3+,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式为4Al+3O2+6H2OAl(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑,故C错误,D正确。 9答案及解析：答案：B解析：液滴边缘多,发生正极反应,B对。由b区向a区迁移,A错;液滴下的铁被氧化而腐蚀,C错;Cu比铁稳定,作正极,负极反应为,D错。 10
14、答案及解析：答案：B解析：该装置含有外接电源,说明是电解过程,A错误;电解时阳离子移向阴极区,B正确;该装置总反应为,由反应可知,每生成1有被还原,C错误;a电极作阴极得电子,反应为: ,D错误。 11答案及解析：答案：C解析：根据图示,装置中没有电源,属于原电池,故A错误;锌的活泼性比铁强,锌作负极.被腐浊,本实验牺牲了金属Zn来保护金属Fe,故B错误;锌的活泼性比铁强,锌作负极,铁没有被腐浊, 加入K3Fe(CN)6溶液后,Fe电极附近不会产生特征的蓝色沉淀,故C正确;远洋货轮上镶嵌的金属Zn会被腐蚀,需要定期更换, 故D错误。 12答案及解析：答案：C解析：生铁在pH=2和pH =4的盐
15、酸中均构成原电池,铁作负极,失电子被还原生成Fe2+,故A正确;根据图像可知,曲线a压强逐渐增大,气体增多,说明有氢气生成,即发生的是析氢腐浊,所以曲线a记录的是pH=2的盐酸中压强的变化,故B正确曲线b压强逐渐减小,气体减少,说明发生的是吸氧腐蚀,氧气在正极得电子, pH=4的盐酸呈酸性,故正极反应是O2+4e-+4H+2H2O,故C 错误;在强酸性溶液中生铁发生析氢腐蚀,在弱酸性溶液中生铁发生吸氧腐浊,故D正确。 13答案及解析：答案：B解析：t2s时容器中的压强小于起始压强,原因是当醋酸中的氢离子放电结束后,电解质溶液呈弱酸性,此时发生吸氧腐蚀,故A正确;根据图乙,开始时气体的压强增大,
16、发生了析氢腐蚀,故B错误;铁粉和碳粉构成的原电池中,碳是正极,发生还原反应,故C正确;铁粉和碳粉构成的原电池中,铁是负极,失去电子,故D正确。 14答案及解析：答案：1.O2+4e-+2H2O=4OH-;2Fe-4e-=2Fe2+2.C; 3.负解析：1.发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失去电子,正极上O2得到电子。2.铁闸门上连接比铁活泼的金属时,活泼的金属作负极被氧化,Fe作正极被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法.Na与水会剧烈反应,本题应该选用锌。3.图乙所示方案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上. 15答案及解析：答案：1. b2.阳极Cu可以发生氧化反应生成C
17、u2+ ,以给电镀液补充Cu2+3.化学腐蚀 电化学腐蚀 负极: 正极: 解析：1.冒的气泡是与溶液反应生成的;加入弱酸性物质可将转化为沉淀,若使用硝酸,由于能溶于硝酸而无法控制酸的用量。阳极失去电子发生氧化反应,所以失去电子被氧化为。2.铜是活性电极,作为阳极可给电镀液不断补充。3. 与醋酸直接发生置换反应,所以发生化学腐蚀;食盐水作为电解质溶液,所以发生电化学腐蚀(吸氧腐蚀),正极: ,负极: 。 16答案及解析：答案：1.O2+2H2O+4e-4OH-2.BD; 3.负铜;Cu2+2e-Cu xS+2e-Sx2- ; 9.2解析：1.铁在潮湿的空气中主要发生吸氧腐蚀,则发生腐蚀时,正极反
18、应式为O2+2H2O+4e-4OH-。2.A项,该装置为原电池,铁棒作负极,发生氧化反应,加快铁棒的腐蚀,错误;B项,该装置为原电池,铁棒作正极,被保护,为牺牲阳极的阴极保护法,正确;C项,该装置不能防止铁棒被腐蚀,错误;D项, 该装置为电解池,铁棒作阴极,为外加电流的阴极保护法,正确3.根据电镀原理,镀层金属作阳极,镀件作阴极,电解液为含有镀层金属阳离子的盐溶液,在铁件的表面镀铜时,镀件与电源的负极连接,A电极对应的金属是铜,B电极的电极反应式是Cu2+2e-Cu.根据电池反应分析,硫元素的化合价降低,发生还原反应,作正极,电极反应式为xS+2e-Sx2-。电镀时,阳极反应:Cu-2e-Cu
19、2+,阴极反应:Cu2+2e-Cu,若电键池中两电极的质量开始相同,当相差64gmol-1 2mol=128g时,转移2mol电子.电镀完成后二者质量差为25.6g,则转移的电子为0.4mol;该钠硫电池的负极反应式为Na-e-Na+,根据转移电子数相等知.负极消耗Na的物质的量为0.4mol,质量为9.2g。 17答案及解析：答案：1.2H+2e-H22.Fe; 乙甲丙; 3.铜 ;Cu2+2e-Cu ; 镀层破损后,镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐浊,镀锌铁形成的原电池中铁作正极被保护4.吸氧; B解析：1. 装置丙构成了原电池,由于金属活动性:ZnFe,所以 Fe为正极,在正极Fe上H+
20、得电子生成H2,电极反应式是2H+2e-H2;2.装置乙构成了原电池,由于金属活动性:FeSn,所以装置乙中被腐浊的金属是活动性较强的Fe。装置甲是Fe与稀硫酸直接发生反应,装置乙构成原电池,首先被腐蚀的是Fe,腐蚀速率比甲快; 装置丙构成原电池,首先被腐浊的是Zn,Fe得到了保护,所以装置甲、乙、丙中纯铁被腐浊的速率由快到慢的顺序是乙甲丙。3.在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。A电极是阳极,为镀层金属铜,B电极是镀件铁,B电极对应的电极反应式是Cu2+2e-Cu。当镀层破损后,由于金属活动性:ZnFeCu,所以镀铜铁中铁为负极.首先被腐蚀;而镀锌铁中铁为正极,首先被腐蚀的是锌,铁得到了保护,因此镀铜铁更容易被腐蚀。4.钢铁在海水中发生的是吸氧腐蚀;A点不与海水接触,在海水中B点的氧气浓度比C点大,发生的吸氧腐蚀速率最快,腐蚀最严重。