化学第四章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护综合训练含解析新人教版选修4

化学第四章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护综合训练含解析新人教版选修4

第4节 金属的电化学腐蚀与防护 一、选择题 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．钢铁因含杂质而易发生腐蚀，所以合金都不耐腐蚀 B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故其不能用来减缓金属的腐蚀 C．金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同 D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化 答案　D 解析　金属通过改变内部结构制成合金可耐腐蚀，A错误；牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理保护金属制品，B错误；决定金属腐蚀类型的因素是周围的环境，C错误。‎ ‎2．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均值为3．2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。下列对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是(　　)‎ A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀 B．发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－‎ C．在化学腐蚀过程中有氢气产生 D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－===Fe2＋‎ 答案　B 解析　酸性环境发生的腐蚀为析氢腐蚀，其正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，B错误。‎ ‎3．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(　　)‎ A．图1中，铁钉易被腐蚀 B．图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现 C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 答案　C 解析　A项，图1中，铁钉处于干燥环境中，不易被腐蚀；B项，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀；D项为牺牲阳极的阴极保护法，镁块相当于原电池的负极。‎ - 5 -‎ ‎　采用牺牲阳极的阴极保护法时，负极金属活动性比被保护的金属活动性强，但也不能用很活泼的金属，如保护铁时一般用锌，不能用镁。‎ ‎4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(　　)‎ A．纯银器表面在空气中因电化学腐蚀而渐渐变暗 B．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 C．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 D．当镀锌铁制品的镀层受损后，镀层仍能对铁制品起保护作用 答案　D 解析　纯银器表面在空气中因被氧气氧化而变暗，是化学腐蚀，A错误；地下输油钢管与外加直流电源的正极相连，作活性电极被腐蚀，B错误；钢柱在水交界处与氧气接触更容易被腐蚀，C错误；当镀锌铁制品的镀层受损后，镀层锌与铁制品形成原电池，锌为负极把铁保护，D正确。‎ ‎5．钢铁生锈过程中发生反应：①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O。下列说法正确的是(　　)‎ A．参加反应的O2的量相等时，反应①②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　A 解析　反应①中水既不是氧化剂，也不是还原剂，B项错误；钢质(主要成分是Fe)水管、铜质(主要成分是Cu)水龙头与水构成了原电池，较活泼的钢质水管作负极，腐蚀速率加快，C项错误；钢铁中含有铁和碳，在潮湿的空气中构成了原电池，易发生电化学腐蚀而使钢铁生锈，D项错误。‎ ‎6．如图所示装置中，U形管底部盛有CCl4，分别在U形管a、b两侧慢慢加入饱和食盐水和稀硫酸，并使两端液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，放置一段时间。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．两端铁丝的腐蚀速率：a只闭合K3>只闭合K2>都断开 D．装置③中当铁制品上析出1．‎6 g铜时，电源负极输出的电子数为0．025NA 答案　B 解析　A项，K闭合时，左边Zn电极为负极，则Cl－移向ZnSO4溶液，错误。B项，a为阴极，b为阳极，在阴极上发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则a点附近溶液呈碱性，溶液变红，正确。C项，只闭合K1铁作阳极，加速腐蚀，只闭合K2铁作阴极，被保护，只闭合K3铁作负极，加速腐蚀，则铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2，错误。D项，根据得失电子守恒可知，负极输出的电子数为×2NA＝0．05NA，错误。‎ ‎　金属腐蚀快慢的判断方法 ‎(1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的阳极腐蚀>原电池原理引起的负极腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。‎ ‎(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。‎ 二、非选择题 ‎10．某研究小组对铁生锈进行研究。‎ ‎(1)甲同学设计了如图三组实验来探究铁生锈的条件：‎ 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。‎ - 5 -‎ ‎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，如图所示：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)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(或干燥或保持试管内的干燥环境)‎ ‎(2)铁的吸氧腐蚀要吸收氧气(或氧气参与反应或消耗了氧气)，使试管内气体体积减少　不能 解析　(1)根据现象“A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈”，分析A中形成了原电池，铁发生了吸氧腐蚀。‎ - 5 -‎