2018-2019學年高中化學 課時分層作業(yè)6 金屬的腐蝕與防護 蘇教版選修4.doc

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課時分層作業(yè)(六)　金屬的腐蝕與防護 (建議用時：40分鐘) [基礎達標練] 1．以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關的是(　　) A．鍍錫鐵器比鍍鋅鐵器表面破損時更易被腐蝕 B．純鐵不容易生銹 C．鑲有相鄰的銀牙和金牙容易引起頭痛 D．輸送氯氣的鋼管易被氯氣腐蝕 D　[A項中鍍錫鐵器表面破損時形成原電池，F(xiàn)e作負極，易被腐蝕，而鍍鋅鐵器表面破損時形成原電池，F(xiàn)e作正極，被保護。B項中純鐵不能形成原電池，所以不容易被腐蝕。C項中相鄰的銀牙和金牙容易形成原電池產生電流，使人頭痛惡心。D項中鐵和Cl2直接發(fā)生反應，為化學腐蝕，與電化學腐蝕無關。] 2．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上發(fā)生的電極反應是(　　) A．2H＋＋2e－===H2↑ B．Fe2＋＋2e－===Fe C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．Fe3＋＋e－===Fe2＋ C　[鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應為2H2O＋O2＋4e－===4OH－。] 3．下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是 (　　) 【導學號：73702071】 A．純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗 B．當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用 C．在海輪外殼連接鋅塊以保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陰極的陽極保護法 D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕 A　[A項，Ag在空氣中會被氧化而漸漸變暗；B項，鐵制品鍍錫，當鍍層破損時，由于鐵比錫活潑，故形成原電池時鐵作負極，優(yōu)先被腐蝕；C項，為犧牲陽極的陰極保護法；D項，輸油鋼管應與外加直流電源的負極相連。故正確答案為A。] 4．下列說法正確的是(　　) A．鋼鐵因含雜質而容易發(fā)生電化學腐蝕，所以合金都不耐腐蝕 B．原電池反應是導致金屬腐蝕的主要原因，故不能用來減緩金屬的腐蝕 C．鋼鐵電化學腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的pH不同，引起的負極反應不同 D．無論哪種類型的腐蝕，其實質都是金屬被氧化 D　[有些合金耐腐蝕性較好，如不銹鋼等，A項錯誤；犧牲陽極的陰極保護法就是利用原電池反應原理，B項錯誤；鋼鐵電化學腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的pH不同，引起的正極反應不同，C項錯誤；金屬腐蝕的實質就是金屬被氧化，D項正確。] 5．下列關于鋼鐵吸氧腐蝕的說法中不正確的是(　　) 【導學號：73702072】 A．鐵為負極 B．在正極上O2被還原 C．溶液中氫氧根離子濃度不變 D．與析氫腐蝕相比都是鐵被氧化 C　[犧牲陽極的陰極保護法就是原電池的負極(陽極)的金屬發(fā)生氧化反應被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕。] 6．關于犧牲陽極的陰極保護法的敘述正確的是(　　) A．正極就是陽極　　　 B．負極就是陰極 C．陽極上發(fā)生氧化反應 D．正極上發(fā)生氧化反應 C　[在電化學中，陽極是失電子發(fā)生氧化反應的電極，犧牲陽極的陰極保護法中，陽極指的是負極，陰極指的是正極，故A、B錯誤，C正確；正極上發(fā)生得電子的還原反應，故D錯誤。] 7．下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是(　　) A．水中的鋼閘門連接電源的負極 B．金屬護欄表面涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子膜 D．地下鋼管連接鎂塊 A　[抓住題干中的關鍵字“使用外加電流”便可快速解答。A.水中的鋼閘門連接電源的負極，即使用了外加電流，正確。B.金屬護欄表面涂漆，是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護方法。C.汽車底盤噴涂高分子膜，也是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護方法。D.地下鋼管連接鎂塊，是犧牲陽極的陰極保護法。] 8．下圖表示的是鋼鐵在海水中的銹蝕過程，以下有關說法正確的是(　　) 【導學號：73702073】 A．該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕 B．正極為C，發(fā)生的反應為氧化反應 C．在酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕 D．正極反應為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D　[鋼鐵中含有鐵和碳，在潮濕的環(huán)境中構成原電池，鐵作負極，碳作正極。從圖中可看出，空氣中的氧氣參加反應，產生了OH－，所以發(fā)生了吸氧腐蝕，A錯誤；碳作正極，發(fā)生的反應為還原反應，B錯誤；在酸性環(huán)境下，原電池的正極發(fā)生氫離子得電子的還原反應，析出氫氣，即在酸性條件下發(fā)生的是析氫腐蝕，C錯誤；吸氧腐蝕時，氧氣在正極發(fā)生得電子的還原反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D正確。] 9．如圖，拴上金屬條的鐵釘插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到貼近金屬條位置的溶液出現(xiàn)粉紅色，該金屬條可能是(　　) A．Cu　　　　　　　　 B．Al C．Zn D．Mg A　[溶液出現(xiàn)粉紅色是鐵發(fā)生吸氧腐蝕生成OH－導致的，金屬條作正極，沒有鐵活潑，只能是Cu。] 10．如右圖所示，水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察： 【導學號：73702074】 (1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于________腐蝕(填“化學”或“電化學”)。 (2)若試管內液面上升，則原溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕，電極反應式：負極：______________________；正極：______________________。 (3)若試管內液面下降，則原溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕，電極反應式：負極：______________________________________； 正極：________________________。 【解析】　根據(jù)原電池的構成條件：有兩種不同的材料(Fe為負極，碳為正極)，有電解質溶液，形成閉合回路，可知鐵釘?shù)母g屬于電化學腐蝕。根據(jù)金屬腐蝕的條件原理及結果可知：試管內液面上升，說明是試管內壓強減小，試管內氣體被吸收所致，是鐵釘吸氧腐蝕的結果，據(jù)此寫出電極反應式；試管內液面下降，說明是試管內氣體壓強變大，試管內產生了新氣體所致，是鐵釘析氫腐蝕的結果，據(jù)此寫出電極反應式。 【答案】　(1)電化學 (2)弱酸性或中　吸氧　2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (3)較強的酸　析氫　Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑ 11．下圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。 (1)該電化腐蝕稱為________。 (2)圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是______(填字母)。 【解析】　(1)在弱酸性或中性條件下，金屬所發(fā)生的腐蝕是吸氧腐蝕。 (2)鐵閘發(fā)生吸氧腐蝕時，正極反應必須有氧氣、水參與，因此與空氣、水接觸較多的B處生成鐵銹最多。 【答案】　(1)吸氧腐蝕　(2)B 12．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產量的四分之一。 【導學號：73702075】 甲　　　　　　　　　　　　　　乙 (1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應式為：負極： ____________________________________________________________； 正極：______________________________________________________。 (2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用(　　) A．銅 B．鈉 C．鋅 D．石墨 (3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的________極。 【解析】　(1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬(但不可與水直接反應)如鋅，就可由鋅失去電子，鋅被溶解，而鐵被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法。(3)圖乙屬于外加電流的陰極保護法，需把被保護的鐵閘門連接在電源的負極上。 【答案】　(1)2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　(2)C　(3)負 [能力提升練] 13．銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關說法不正確的是(　　) 【導學號：73702076】 A．正極的電極反應為：2H＋＋2e－===H2↑ B．此過程中還涉及反應：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此過程中銅并不被腐蝕 D．此過程中電子從Fe移向Cu A　[題圖表示吸氧腐蝕，其中鐵鉚釘為負極，電極反應為2Fe－4e－===2Fe2＋，銅板作正極，電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，當形成Fe(OH)2后，還發(fā)生反應4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故A項錯誤。] 14．為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩內保存一星期后，下列對實驗結束時現(xiàn)象描述不正確的是(　　) 【導學號：73702077】 Ⅰ　　　　　　Ⅱ　　　　?、? A．裝置Ⅰ左側的液面一定會上升 B．左側液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低 C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重 D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕 B　[Ⅰ中鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，左側液面上升；Ⅱ中鹽酸揮發(fā)，和鐵釘反應生成H2，腐蝕最嚴重，Ⅱ中左側液面下降；Ⅲ中濃硫酸吸水，而鐵釘在干燥空氣中幾乎不被腐蝕。] 15．用圖示的方法可以保護鋼閘門。下列說法正確的是(　　) A．當a、b間用導線連接時，則X應發(fā)生氧化反應 B．當a、b間用導線連接時，則X可以是鋅或石墨 C．當a、b與外接電源相連時，a應連接電源的正極 D．當a、b與外接電源相連時，陰極的電極反應式：2Cl－－2e－===Cl2↑ A　[犧牲陽極的陰極保護法中，被保護的金屬作原電池正極，當a、b間用導線連接時，形成原電池，則X作負極發(fā)生氧化反應，其活潑性大于鐵，故A正確，B錯誤；外加電流的陰極保護法中，被保護的金屬作陰極應與電源負極相連，所以當a、b與外接電源相連時形成電解池，鋼閘門應與電源負極相連作陰極，所以a應連接電源的負極，故C錯誤；外加電流的陰極保護法中，被保護的金屬作陰極，在陰極上發(fā)生還原反應，所以當a、b與外接電源相連時，陰極上的電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，故D錯誤。] 16．如圖所示，A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極。按要求回答下列問題： 【導學號：73702078】 (1)打開K2，閉合K1，B為________極，A的電極反應式為________________。 (2)打開K1，閉合K2，E為________極，此時鐵________(填“被”或“未被”)腐蝕。 (3)若往U形管中滴加酚酞，進行(1)、(2)操作時，________極周圍能變紅(填A、B、E或F)。 【解析】　(1)打開K2，閉合K1，此時構成原電池，鐵是負極，發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，若滴加酚酞，該極變紅；若使鐵被保護，可把A電極換為比鐵活潑的金屬鋅。 (2)打開K1，閉合K2，此時構成電解池，E為陰極，電極反應式是2H＋＋ 2e－===H2↑，消耗氫離子生成OH－，若滴加酚酞，該極變紅；陽極是石墨，故鐵被保護，未被腐蝕。 【答案】　(1)負　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　(2)陰　未被　(3)A、E