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训练5金属的电化学腐蚀与防护[基础过关]一、金属的腐蚀1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是()A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋n2H2↑B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀2．下列事实与电化学腐蚀无关的是()A．光亮的自行车钢圈不易生锈B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈C．铜、铝电线一般不连接起来作导线D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈3．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是()A．锡青铜的熔点比纯铜低B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀4．下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是()A．铁为正极B．碳为正极C．溶液中氢离子浓度不变D．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生5．在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是()①Fe由＋2价转化成＋3价②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O⑤杂质C被氧化除去A．①②④B．③④C．①②③④D．①②③④⑤6．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是()A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－C．原电池是将电能转变为化学能的装置D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀7．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，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Fe－2e－===Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀三、金属的防护方法8．下列金属的防护方法不正确的是()A．对健身器材涂油漆以防止生锈B．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C．用牺牲锌块的方法来保护船体D．自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈9．下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是()A．在钢铁制品表面镀一层金属锌B．将钢铁制品放置在潮湿处C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构D．将钢铁制品与电源负极相连10．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是()A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极[能力提升]11．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式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是____________________________________________________________________________________________。12．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：铝材脱脂,碱洗,水洗,除灰,电解H2SO4溶液耐蚀铝材废电解液①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)。为将碱洗后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________。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3②以铝材为阳极，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________________________________________________________________________。(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________________________________________________________________________。13．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是__________________________________________。(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如右：①A电极对应的金属是__________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________________________________________________________。②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。③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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内容实验现象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题：(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)____________；在电化学腐蚀中，负极反应是________________________________________________________________________________；正极反应是______________________________________________；(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_______________________________________________________________________________________________________；(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_________________________________________________________________________________________________________(答两种方法)。[拓展探究]15．某研究小组对铁生锈进行研究。(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是________________________________________________________________________；②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为_____________________________________________________；③实验B所用的水要经过__________处理；植物油的作用是____________________；④实验C中碱石灰的作用是________________________________________________。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是______________________________________________________________________________，该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。答案1．C2．A3．D4．B5.A6.A7.B8.B9.B10．C11．(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(2)2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－(4)Al－3e－===Al3＋铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”12．(1)①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑b②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋(2)补充溶液中的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋的浓度恒定(3)N牺牲阳极的阴极保护法13．(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(2)BD(3)①铜Cu2＋＋2e－===Cu②0.08③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀14．(1)3、4、5、62Fe－4e－===2Fe2＋(或Fe－2e－===Fe2＋)2H2O＋O2＋4e－===4OH－(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等15．(1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)②O2＋4e－＋2H2O===4OH－③煮沸(或“除去氧气”)隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)④吸收水蒸气(或“干燥”、“保持试管内干燥环境”)(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”、“消耗了氧气”)使气体体积减小不能