2021年高中化學(xué)第四章化學(xué)反應(yīng)與電能4

1、金屬的腐蝕與防護(hù)膽腕質(zhì)落液學(xué)孔鐵鋪1.炒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈 （殘液中含 NaCl）,不久便會(huì)因被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。 腐蝕原理如圖所示，下列說法正確的是（）A.腐蝕過程中，負(fù)極是 CFe失去電子經(jīng)電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移給CC.正極的電極反應(yīng)式為 4OH4e=2HC計(jì)QTD. C是正極，Q在C表面上發(fā)生還原反應(yīng)D A項(xiàng)，鐵鍋中含有的 Fe、C和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，活潑金屬作負(fù)極，F(xiàn)e易失電子，故腐蝕過程中，負(fù)極是 Fe,錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原電池中電子由負(fù)極 Fe經(jīng)外電路向正極 C流動(dòng), 在電解質(zhì)溶液中依靠離子白移動(dòng)導(dǎo)電，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該原電池中，C作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Q+2H

2、2O+ 4e =4OH,錯(cuò)誤；D項(xiàng)，C是正極，O2在C表面上發(fā)生還原反應(yīng)，正確。教師備選下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是（）A.鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕是電化學(xué)腐蝕B,粗鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣比純鋅快，是因?yàn)榇咒\比純鋅還原性強(qiáng)C.鐵板鍍錫屬于電化學(xué)防護(hù)D.生鐵浸泡在食鹽水中發(fā)生吸氧腐蝕D 鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕是金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，屬于化學(xué)腐 蝕，A錯(cuò)誤；粗鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣比純鋅快，是因?yàn)榇咒\與稀硫酸構(gòu)成原電池加快了反應(yīng) 的進(jìn)行，B錯(cuò)誤；電鍍屬于在金屬表面覆蓋保護(hù)層，不是電化學(xué)防護(hù)， C錯(cuò)誤；生鐵浸泡在食鹽水中發(fā)生吸氧腐蝕，D正確。2.B.纏有金屬絲的鐵釘插在含有酚酬:的

3、NaCl溶液中，如圖所示，可以看到在貼近金屬絲一邊的溶液中出現(xiàn)粉紅色。則該金屬絲可能是（）A.鎂C.鋅D 金屬絲一邊溶液出現(xiàn)粉紅色，說明金屬絲附近產(chǎn)生OHI,即正極反應(yīng)式：2建0+ Q+4e =4OH,因此金屬絲的活潑性比 Fe差，銅符合題目要求。.目前，脫氧保鮮劑已廣泛用于食品保鮮、糧食及藥材防蟲、防霉等領(lǐng)域。含鐵脫氧劑 利用鐵易被氧化的性質(zhì)，完全吸收包裝內(nèi)的氧，從而對(duì)包裝內(nèi)的物品起到防氧化作用。當(dāng)脫 氧劑變成紅棕色時(shí)則失效。下表是一種含鐵脫氧保鮮劑的配方：主要原料MS含碳4%勺鑄鐵粉80 g滑石粉40 g食鹽4 g乙醇下列反應(yīng)式中與鐵脫氧原理無關(guān)的是()Fe 2e =Fe+C+ Q=CO4

4、Fe(OH)2+ Q+ 2H2O=4Fe(OH)2Fe(OH)3=FeO - xH2O+ (3 x)HzOB 脫氧保鮮劑的脫氧原理與鐵的吸氧腐蝕類似。鐵銹的形成過程主要是Fe-C原電池發(fā)生吸氧腐蝕的過程：負(fù)極反應(yīng)為2Fe- 4e =2Fe+ ,正極反應(yīng)為 Q+2H2O+ 4e =4OH, Fe2+和 ON結(jié)合：Fe2+ + 2OH =Fe(OH, Fe(OH)2 被空氣氧化：4Fe(OH”+Q+2H2O=4Fe(OH), Fe(OH)3緩慢分解：2Fe(OH)3=FeQ - xHbO+ (3x)HzO。鐵銹的主要成分是 FezQ - xH2O,也可 含有未分解的Fe(OH)3。.(雙選)出土的

5、錫青銅(銅錫合金)文物常有Cut(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的 是()A.錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B.在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對(duì)銅起保護(hù)作用C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D.生成Cii(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程BC A項(xiàng)，錫青銅為合金，合金的熔點(diǎn)低于它的各成分金屬的熔點(diǎn)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于錫比銅活潑，在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，錫失電子保護(hù)銅，正確； C項(xiàng)，潮濕環(huán)境更易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，加快金屬的腐蝕，正確； D項(xiàng)，電化學(xué)腐蝕過程的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，為化學(xué)過程, 錯(cuò)誤。.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是()一赧化的劣1*1門溶液得2困4A.圖1

6、中，鐵釘易被腐蝕B.圖2中，滴加少量 陶Fe(CN) 6溶液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)C.圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D.圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極C A項(xiàng)，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境， 不易被腐蝕；B項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe 2e =F2+ , Fe2+與阿Fe(CN)6反應(yīng)生成Fe3Fe(CN) 6 2藍(lán)色沉淀；D項(xiàng)為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，鎂塊相當(dāng)于原電池的負(fù)極。. 一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下，下列說法不正確的是()pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物L(fēng) 2 +FeFaQFe2c3FeQA

7、.在pH 14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應(yīng)為Q+4H+ + 4e=2HO.在pHv4溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕C.在pH6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕D.在煮沸除氧氣的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩A A項(xiàng)，pH 14的溶液為堿性，正極反應(yīng)式為Q+2H2O+ 4e-=4OH,故A符合題意；B項(xiàng)，pHv4溶液為酸性溶液，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，正極反應(yīng)式為2H+ + 2e-=HT ,故B不符合題意；C項(xiàng)，pH 6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕， 正極反應(yīng)式為 Q+2HO+ 4e =4OH ,故C不符合題意；D項(xiàng)，在堿性溶液中碳鋼發(fā)生吸氧腐蝕，煮沸除氧氣后，腐蝕速率會(huì)減慢，故D不符合題意。.某同學(xué)進(jìn)行

8、下列實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象卜列說法不合理的是()放置一段時(shí)間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴一滴含酚痕”，其邊緣為紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹酬:和K3Fe(CN) 6的食鹽水A.生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕B.中心區(qū)的電極反應(yīng)式為Fe 2e =Fe：C.邊緣處的電極反應(yīng)式為Q+2H8 4e =4OHD.交界處發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2+ + O+ 101H2O=4Fe(OH)+ 8HI+Fe2+ , Fe 2e =Fe：+ ,D 生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了 OH, Q+2屋O+ 4e =4OH,生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，故A、C兩項(xiàng)合理；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，說明生成

9、了 故B項(xiàng)合理；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，是因?yàn)樯傻臍溲趸瘉嗚F被氧氣氧化成了氫氧化鐵, 不是 4Fe2+ + Q+10H2O=4Fe(OH)+ 8HI+,故 D項(xiàng)不合理。利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法錯(cuò)誤的是A.X為鋅棒,開關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕B.X為鋅棒,開關(guān)K置于M處,鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)C.X為碳棒,開關(guān)K置于N處,可減緩鐵的腐蝕D.X為碳棒,開關(guān)K置于N處,X極發(fā)生氧化反應(yīng)若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處時(shí)，鋅作負(fù)極，鐵作正極被保護(hù)，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，鐵連接電源負(fù)極作陰極被保護(hù)，C項(xiàng)正確；X連接電源正極作陽極被氧化，D項(xiàng)正確。素養(yǎng)培優(yōu)練.支撐海

10、港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是行淹也源鋼管枇A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整C 鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄 鐵（陽極）流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁 （陰極），A B正確；C項(xiàng)，題給信息高硅鑄鐵為“惰 性輔助陽極”不損耗，錯(cuò)誤。.鋁陽極氧化處理后形成的氧化膜比鋁的天然氧化膜耐磨性、耐腐蝕性及裝飾性有明 顯的提高，工

11、業(yè)中以鋁為陽極，置于硫酸溶液中電解，裝置如圖所示，下列說法正確的是（）A.陽極電極反應(yīng)式為 2Al 6e + 6OH =ALQ + 3H2OB.隨著電解的進(jìn)行，溶液的pH逐漸增大C.當(dāng)陰極生成氣體 3.36 L（標(biāo)準(zhǔn)況）時(shí)，陽極增重2.4 gD.電解過程中 4移向鋁電極C A項(xiàng)，硫酸溶液顯酸性，陽極反應(yīng)式為 2Al -6e +3H，O=A2O3+6H+ ; B項(xiàng)，陰極反 應(yīng)式為6H+ + 6e=3H2T,電解過程中H2O減少，pH減??；D項(xiàng)，電解過程中H*移向陰極（石墨極）。直加電方向.我國(guó)有多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效 防止鐵帽的腐蝕，防護(hù)原理如圖所示。

12、下列說法錯(cuò)誤的是（）1鋅環(huán)鐵叫海澗的愷j心爆了表面A.通電時(shí)，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.通電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為2H2a 2e =HHT + 2OHC.斷電時(shí)，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2 + 2e =ZnD.斷電時(shí)，仍能防止鐵帽被腐蝕C 鋅環(huán)與電源的正極相連，為陽極，A項(xiàng)正確；斷電時(shí)，Zn比鐵活潑，作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn - 2e =Zr2+, C項(xiàng)錯(cuò)誤。.用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH= 2和pH= 4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下：pH= 2時(shí)錐形瓶中氣pH= 4時(shí)錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變化的曲線圖體壓強(qiáng)變化的曲線圖分析圖像，以下結(jié)論錯(cuò)誤的是 （）A.溶液pHK2時(shí)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕B

13、.在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C.析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快D.兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為：Fe- 2e =Fe+C 由壓強(qiáng)變化圖像可知 pH= 2時(shí)，壓強(qiáng)增大，說明生成氫氣，發(fā)生析氫腐蝕，同理 pH =4時(shí)，壓強(qiáng)減小，說明消耗氧氣，發(fā)生吸氧腐蝕，兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為：Fe-2e =Fe+,A、B、D選項(xiàng)正確；由斜率可知消耗氧氣的速率比生成氫氣的速率快，且消耗1 mol氧氣轉(zhuǎn)移4 mol電子，而生成1 mol氫氣車t移2 mol電子，所以吸氧腐蝕的速率大于析氫腐蝕速率，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。14.回答下列問題：（1）如圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱為 。圖中A、B、

14、C D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是 （填字母）。以鋅為負(fù)極，采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法防止鐵閘的腐蝕，圖中鋅塊的固定位置最好 應(yīng)在 處（填字母）。（2）石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注:鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是(3)下圖所示的各容器中盛有海水,(4)如圖，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中，下列分析正確的是(填字母)。他利wu溶潴Ki閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為 2H+ + 2e-=HTKi閉合，石墨棒周圍溶液 pH逐漸升高K2閉合，鐵棒不會(huì)被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法&閉合，電路中通過 0.002 N個(gè)電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生0.001 mo

15、l氣體解析(1)金屬在中性或較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的 O2越多，腐蝕得越嚴(yán)重。鋅塊應(yīng)固定在腐蝕最嚴(yán)重的C處形成原電池,鋅作負(fù)極，鐵閘作正極，得到保護(hù)。(2)要用石墨通過電化學(xué)腐蝕保護(hù)銅，只能用電解池原理，碳接電源正極，銅接電源負(fù)極。(3)當(dāng)電解質(zhì)溶液相同時(shí)，同一金屬腐蝕的快慢是電解池的陽極原電池白負(fù)極 化學(xué)腐蝕 原電池的正極 電解池的陰極。故本小題中，鐵腐蝕由快到慢的順序?yàn)槭?。(4)A項(xiàng)，K閉合時(shí)，該裝置構(gòu)成了Fe-C-NaCl溶液原電池，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式是Fe- 2e =Fe：+; B項(xiàng)，石墨棒作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式是2H2O+

16、 C2+ 4e =4OH,故石墨棒周圍溶液pH逐漸升高；C項(xiàng)，K2閉合時(shí)，該裝置構(gòu)成了Fe-C-外加電源的電解池，石墨棒作陽極，F(xiàn)e作陰極而不被腐蝕，該方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法；D項(xiàng)，(閉合時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式是 2CI 2e-=Cl2 T ,陰極的電極反應(yīng)式是2H2e=HT ,所以當(dāng)電路中通過0.002 N個(gè)即0.002 mol電子時(shí)，生成H2和CI2的物質(zhì)的量均為 0.001 mol,則兩極共產(chǎn)生 0.002 mol氣體。答案(1)吸氧腐蝕BC銅1(2) 后三乏卻(3) (4)B15 .素養(yǎng)題某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形

17、瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)：編R實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0(2)編號(hào)實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了 腐蝕，t#在圖3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了 (填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是解析(1)本題采用“控制變量法”進(jìn)行研究，即保持其他條件相同， 只考慮其中一個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。探究醋酸濃度對(duì)電化學(xué)腐蝕的影響時(shí)，應(yīng)保證碳粉和鐵粉的質(zhì)量與參照 實(shí)驗(yàn)相同，因此