用心爱心专心-1-高二化学知识梳理同步测试:4.4金属的电化学腐蚀与防护(人教版选修4)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)1.铁钉和碳棒用导线连接后,浸入到0.01mol·L-1NaCl溶液中,可能发生的是()①碳棒上有氢气析出②碳棒附近产生OH-③碳棒上有氧气析出④铁钉被氧化A.①③B.①④C.②③D.②④解析:铁钉在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀。答案:D2.下列各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是()①金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥④金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A.①②③④B.①③④⑤C.①②④⑤D.全部答案:D3.以下现象与电化学腐蚀无关的是()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗解析:黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀时,被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜,故黄铜制作的铜锣不易产生铜绿,A项正确;生铁中含有较多的碳,比纯铁芯在电解质作用下更容易形成原电池,也更容易生锈,B项正确;铁质器件附有铜配件时,在接触电解质溶液时,铁是原电池的负极,易被腐蚀生成铁锈,C项正确;银质奖牌久置后可能被氧气或H2S氧化成银的化合物而表面变暗,这是化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,答案为D项。答案:D4.下列叙述中不正确的是(双选)()A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B.钢铁在干燥空气里不易被腐蚀C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀D.原电池中电子由正极流入负极解析:铝和铁可以形成原电池,铝比铁活泼因此在原电池中作电池的负极,在反应中被氧化,容易被腐蚀,而铁作为正极被保护起来;在原电池中电子由负极流向正极。用心爱心专心-2-答案:CD5.(2009·广东理基)钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是()A.反应①、②中电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀答案:A6.如下图所示装置中都盛有0.1mol/L的NaCl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.③①④②B.①②④③C.①②③④D.②①④③解析:①为原电池,活泼金属Zn为负极,发生氧化反应,腐蚀速率比④快,②③为电解池,阳极金属相当于被强氧化剂氧化,故②中的Zn被腐蚀的速率比①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③中的Zn比④中的Zn腐蚀还慢。故由快到慢的顺序是②①④③。答案:D7.最近,科学家冶炼出了纯度高达99.9999%的铁,根据你的推测,在下列性质中它不可能具有的是()A.硬度比生铁低B.在潮湿的空气中放置不易生锈C.在冷的浓硫酸中可以钝化D.与4mol·L-1盐酸反应的速率比生铁快解析:生铁块与盐酸反应,由于形成原电池而加快Fe与盐酸的反应速率。答案:D用心爱心专心-3-8.镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2mol电子发生转移,下列说法正确的是()①有5.6g金属被腐蚀②有6.5g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24L气体放出④在标准状况下有1.12L气体放出A.①②B.②③C.①④D.③④解析:镀Zn的铁发生电化学腐蚀,锌作负极:Zn-2e-===Zn2+,有0.2mol电子转移,有0.1molZn溶解,在正极上:2H++2e-===H2↑,生成0.1molH2。答案:B二、非选择题(本题包括4小题,共52分)9.(12分)如右图所示,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:(1)试管内液面上升,则原溶液呈____________________,电极反应方程式:负极:________________,正极:__________________。(2)若试管内液面下降,则原溶液呈______,发生____腐蚀,电极反应方程式:负极:________________,正极:____________。解析:根据装置特点判断铁钉腐蚀的类型;根据实验现象判断电化学腐蚀的类型。由构成原电池的条件[有两种不同的材料(Fe为负极,C为正极),有电解质溶液,形成闭合回路],可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据电化学腐蚀的条件、原理及结果可知:试管内液面上升,说明试管内压强减小,试管内气体被消耗,铁钉发生吸氧腐蚀,据此写出电极反应;相反试管内液面下降,说明试管内压强增大,试管内产生了新气体,铁钉发生析氢腐蚀。以此写出电极反应。答案:(1)很弱酸性或中性2Fe-4e-===2Fe2+O2+4e-+2H2O===4OH-(2)酸性析氢Fe-2e-===Fe2+2H++2e-===H2↑10.(12分)用铝制饭盒盛放醋酸,一段时间后,饭盒被腐蚀,该种腐蚀属______,反应的化学方程式表示为________________________;若用铝制饭盒盛放食盐(含水时),一段时间后,饭盒被腐蚀,这种腐蚀叫做____________,反应原理是(写电极反应式和化学方程式)_______________________________________________________________________。解析:铝制饭盒盛放醋酸,铝与醋酸直接反应使铝氧化而损耗,属化学腐蚀;铝制饭盒盛食盐(含水)时,则能形成原电池,因而发生的是电化学腐蚀。答案:化学腐蚀2Al+6CH3COOH===2Al(CH3COO)3+3H2↑电化学腐蚀负极:4Al-12e-===4Al3+,正极:6H2O+3O2+12e-===12OH-,4Al+6H2O+3O2===4Al(OH)311.(14分)(2011·黄冈中学质检)如下图所示中a为生铁,A、B两个烧杯中为海水,C用心爱心专心-4-烧杯中为1mol·L-1的稀硫酸。(1)C中Cu极的电极反应式为__________________。(2)B中Zn极的电极反应式为________________________,Fe极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是________。解析:(1)装置C中Cu—Fe—稀H2SO4构成原电池,其中Fe作负极:电极反应式为:Fe-2e-===Fe2+,Cu作正极,电极反应式为:2H++2e-===H2↑。(2)装置B中,Zn—Fe—海水构成原电池,其中负极(Zn):2Zn-4e-===2Zn2+正极(Fe):2H2O+O2+4e-===4OH-故Fe极附近c(OH-)增大,pH增大。(3)经比较铁被腐蚀的快慢顺序为CAB。答案:(1)2H++2e-===H2↑(2)Zn-2e-===Zn2+增大(3)CAB12.(14分)(知能提升)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:材质相同的无锈铁钉数个,食盐水、碳酸水、植物油各多量,实验温度为298K、308K,每次实验取用铁钉的数量相同。液体体积相同且足量,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①298食盐水(Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响;(Ⅱ)实验①和________探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响;(Ⅲ)实验①和________探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响②③④(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________。(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用心爱心专心-5-D.把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路,可减少铁闸门的腐蚀速率解析:(1)实验Ⅰ探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响,因此保证温度不变(仍为298K),改变电解质(选用碳酸水)。实验Ⅱ探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响,因此保证电解质不变(仍为食盐水),改变温度(选308K)。实验Ⅲ探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。因此保证温度不变(仍为298K),改变试管内液体(选植物油)。(2)A项涂油漆保护铁门、铁窗,使铁门、铁窗与周围物质隔开,正确;放在干燥处,不易形成原电池,能降低腐蚀速率,B错误,C正确;D项挡水铁闸门应与直流电源的负极相连,使之作电解池的阴极,才能起到保护作用,D错误。答案:(1)实验编号T/K试管内取用液体实验目的①(Ⅱ)③(Ⅲ)④(只要与前面③、④对应即可)②298碳酸水③308食盐水④298植物油(2)A、C