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金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 1．下列敘述正確的是（ ） ①鋅跟稀硫酸反應(yīng)制H2，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率 ②鍍層破損后，白口鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕 ③電鍍時(shí)，應(yīng)把鍍件置于電解槽的陰極 ④冶煉鋁時(shí)，把氧化鋁加入液態(tài)冰晶石中熔融后電解 ⑤鋼鐵表面常易腐蝕生成Fe2O3nH2O A．全部 B．①③④⑤ C．①③⑤ D．②④ 【答案】B 【解析】①對(duì)，因?yàn)槟芙M成原電池，反應(yīng)速率加快。②錯(cuò)，因?yàn)榘卓阼F(鍍鋅的鐵)鍍層破損后，腐蝕鋅保護(hù)鐵，馬口鐵(鍍錫的鐵)是腐蝕鐵、保護(hù)錫；③對(duì)，因?yàn)殡婂儠r(shí)，鍍件金屬作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極；④對(duì)，因?yàn)檠趸X熔點(diǎn)很高，只有在冰晶石助熔劑的作用下，在較低溫度下就能熔融，可節(jié)能降耗；⑤對(duì)，因?yàn)殍F銹的主要成分是Fe2O3nH2O，顯紅色。 2、研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．d為石墨，鐵片腐蝕加快 B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH? C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H++2e?===H2↑ 【答案】D 【解析】由于活動(dòng)性：鐵>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2+，進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，鐵片腐蝕比沒(méi)有形成原電池時(shí)的速率快，A正確；d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH?，B正確；若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，C正確；d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH?，D錯(cuò)誤。 3．如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵(含雜質(zhì)C)在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋? ） A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥ 【答案】C 【解析】②③④是原電池，⑤⑥是電解池，金屬被腐蝕由快到慢的順序是：電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>原電池的正極>電解池的陰極。 4、下列關(guān)于鐵的腐蝕、防護(hù)的敘述正確的是（ ） A．用鐵鍋燒制糖醋魚(yú)時(shí)，鐵鍋會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕和析氫腐蝕 B．鐵發(fā)生吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)可用O2+4e?+2H2O===4OH?表示 C．常溫下，鐵在濃硫酸中比在稀硫酸中腐蝕得快 D．可用下圖表示對(duì)鋼鐵采取外加電流的陰極保護(hù)法的原理 【答案】A 【解析】鐵鍋在受熱時(shí)會(huì)被氧氣氧化，這是鐵的化學(xué)腐蝕；食醋呈酸性，鐵在酸性條件下會(huì)發(fā)生析氫腐蝕，A項(xiàng)正確。鐵發(fā)生吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe?2e?===Fe2+，正極反應(yīng)為O2+4e?+2H2O===4OH?，B項(xiàng)不正確。常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，在稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)：Fe+2H+===Fe2++H2↑，C項(xiàng)不正確。該圖表示的是對(duì)鋼鐵采取犧牲陽(yáng)極(原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng))的陰極保護(hù)法的原理，鋅塊是負(fù)極，被氧化，鋼件是正極，被保護(hù)，D項(xiàng)不正確。 5、鐵生銹是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，其主要的化學(xué)反應(yīng)方程式為：4Fe+3O2+xH2O===2Fe2O3xH2O。如圖為一放在水槽中的鐵架，水位高度如圖。最容易生銹的鐵架橫桿是（ ） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】C 【解析】此處鐵生銹屬于吸氧腐蝕。④處沒(méi)有和電解質(zhì)溶液接觸，不能構(gòu)成原電池，銹蝕速率較慢；①②③處已與電解質(zhì)溶液接觸，但①②處含O2較少，所以③處腐蝕最快。 6、如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH=4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到：開(kāi)始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。 (1)開(kāi)始時(shí)，生鐵發(fā)生________腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)________________。 (2)一段時(shí)間后，生鐵發(fā)生______________腐蝕，正極反應(yīng)式為_(kāi)________，具支試管內(nèi)雨水的pH的變化情況為_(kāi)______________________，最后生鐵片表面形成紅棕色鐵銹(Fe2O3xH2O)，那么后期溶液中發(fā)生的反應(yīng)方程式有______________________________、2Fe(OH)3===Fe2O3xH2O+(3?x)H2O。 【答案】(1)析氫 Fe?2e?===Fe2+ (2)吸氧 O2+2H2O+4e?===4OH? 增大 Fe2++2OH?===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 【解析】開(kāi)始時(shí)，溶液酸性強(qiáng)發(fā)生析氫腐蝕，析氫腐蝕消耗H+，酸性減弱，一段時(shí)間后又發(fā)生吸氧腐蝕。 7、取6根鐵釘，6支干凈的試管及其他材料，如圖所示。 試管①放入一根鐵釘，再注入蒸餾水，使鐵釘和空氣及水接觸； 試管②在試管底部放入硅膠(一種干燥劑)，再放入鐵釘，用棉花團(tuán)堵住試管口，使鐵釘和干燥空氣接觸； 試管③先放入一根鐵釘，趁熱倒入煮沸的蒸餾水(已趕出原先溶解在蒸餾水中的空氣)浸沒(méi)鐵釘，再加上一層植物油，使鐵釘不能跟空氣接觸； 試管④中放入鐵釘注入食鹽水，使鐵釘和空氣及食鹽水接觸； 試管⑤放入相連的鐵釘和鋅片，注入自來(lái)水，浸沒(méi)鐵釘和鋅片； 試管⑥放入相連的鐵釘和銅絲，注入自來(lái)水，浸沒(méi)鐵釘和銅絲。 把6支試管放在試管架上，幾天后觀察鐵釘被腐蝕的情況。 (1)上述實(shí)驗(yàn)中鐵釘發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是______(填試管序號(hào))；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是________，正極反應(yīng)是______________。 (2)從鐵釘被腐蝕的情況可知引起和促進(jìn)鐵釘被腐蝕的條件是____________________。 (3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是_____________________________(答兩種方法)。 【答案】(1)①④⑥ 2Fe?4e?===2Fe2+ O2+2H2O+4e?===4OH? (2)水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在 (3)在表面涂上油漆、搪瓷、瀝青等或鍍上不易生銹的合金或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(答出其中兩種即可) 【解析】(1)由于②、③兩個(gè)試管不具備構(gòu)成原電池的條件，不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，所以未被腐蝕。而試管⑤盡管具備構(gòu)成原電池的條件，但鋅比鐵活潑，在原電池中作負(fù)極，使鐵變成亞鐵離子的反應(yīng)難以發(fā)生，所以鐵也未被腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe?2e?===Fe2+，正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?===4OH?。 (2)對(duì)比發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管和未發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管中鐵釘?shù)匿P蝕情況，可知引起和促進(jìn)鐵釘腐蝕的條件為水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在。 (3)電鍍、發(fā)藍(lán)、制成不銹鋼、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法等都可以保護(hù)金屬。