高二年級化學(xué)題組強(qiáng)化練32金屬的腐蝕和防護(hù)(新人教版選修1含解析)

第二節(jié)金屬的腐化和防范課時訓(xùn)練9金屬的腐化和防范一、金屬腐化的種類及原理1.以下關(guān)于金屬腐化的表達(dá)正確的選項是( )A.金屬在濕潤空氣中腐化的實質(zhì)是

M+nH2O

M(OH)

n+H2↑B.金屬的化學(xué)腐化的實質(zhì)是M-ne-Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C.金屬的化學(xué)腐化必定在酸性條件下進(jìn)行D.在濕潤的中性環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐化主若是析氫腐化解析:A

項,金屬在濕潤空氣中的腐化以吸氧腐化為主。

C項,金屬的化學(xué)腐化需接觸氧化性氣體或氧化性物質(zhì),不需要在酸性條件下,且金屬失去電子被氧化。答案:B2.以下表達(dá)不正確的選項是( )金屬的電化學(xué)腐化比化學(xué)腐化寬泛鋼鐵在干燥空氣里不易腐化C.用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板,鐵板易被腐化原電池中電子經(jīng)外電路由負(fù)極流入正極解析:爽朗金屬作負(fù)極,鋁比鐵爽朗,鋁作負(fù)極,C項錯誤。答案:C3.以下有關(guān)金屬腐化的說法正確的選項是

(

)①金屬的腐化全部是氧化還原反應(yīng)②金屬的腐化可分為化學(xué)腐化和電化學(xué)腐化,只有電化學(xué)腐化才是氧化還原反應(yīng)③由于二氧化碳寬泛存在,所以鋼鐵的電化學(xué)腐化以析氫腐化為主④無論是析氫腐化還是吸氧腐化,總是金屬被氧化A.①③B.②③C.①④D.①③④解析:金屬腐化的實質(zhì)都是金屬原子失電子被氧化的過程。由于發(fā)生吸氧腐化的條件是中性或極弱的酸性,并且空氣的主要成分為N2和O2,故吸氧腐化比析氫腐化寬泛得多。答案:C4.金屬的腐化包括兩類

——電化學(xué)腐化和化學(xué)腐化。以下腐化屬于電化學(xué)腐化的是

(

)鋼鐵與氯氣接觸生成氯化鐵鋼鐵與河水接觸生銹C.石灰石被酸雨腐化銅受熱生成黑色氧化銅解析:石灰石被酸雨腐化不屬于金屬的腐化,C項第一被消除。A、D兩項是金屬與氧化劑直接接觸而發(fā)生的腐化,是化學(xué)腐化,也被消除。鋼鐵與河水接觸生銹發(fā)生的是吸氧腐化,答案為項。答案:B5.鐵是用途最廣的金屬資料之一。為研究鐵的化學(xué)性質(zhì),某同學(xué)將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花,爾后倒置在水中(以下列圖)。數(shù)天后,他觀察到的現(xiàn)象是( )A.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面上升B.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面高度不變C.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面上升D.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面高度不變解析:裝置中的生鐵屑在濕潤的空氣中發(fā)生吸氧腐化,電池反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,最后Fe(OH)3失水生成鐵銹,A、B錯誤;因反應(yīng)耗資氧氣,使試管內(nèi)氣壓減小,液面上升,C正確,D錯誤。答案:C二、金屬腐化的條件和快慢6.鐵生銹是一種常有的自然現(xiàn)象,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+3O2+2xH2O2Fe2O3·xH2O。右圖為一放在水槽中的鐵架,水位高度以下列圖。最簡單生銹的鐵架橫桿是( )A.①B.②C.③D.④解析:③處O2充分且濕潤,易被腐化。答案:C7.埋在地下的輸油鑄鐵管道,在以下各種情況下被腐化的速率最慢的是( )在干燥致密不透氣的土壤中在含碳粒很多、濕潤透氣的土壤中C.在含鐵元素很多的酸性土壤中在濕潤松懈透氣的土壤中解析:其中B、C、D均滿足金屬鐵被腐化所需的條件:氧氣、水或酸性環(huán)境;而A卻間隔了鑄鐵管道被腐化所需要的氧氣和水。答案:A8.以以下列圖所示,各容器中盛有海水,鐵在其中被腐化時由快到慢的序次是( )A.④>②>①>③C.④>②>③>①

B.②>①>③>④D.③>②>④>①解析:在原電池中,爽朗金屬為負(fù)極,該金屬被氧化,不爽朗金屬便被保護(hù)起來,其被腐化的速率大大減小

,所以裝置③中的鐵被腐化的速率比①中的慢

;反之,當(dāng)鐵與比它爽朗性弱的金屬

,如Sn、Cu等連接起來時

,則被腐化的速率增大

,所以在容器②中鐵比容器①中的鐵腐化得快。

容器④是一個電鍍池

,在這里鐵是陽極

,不斷以

Fe2+的形式進(jìn)入容器中

,從而加速了鐵的腐化

,在上述四種容器中

,容器④中的鐵被腐化的速率是最快的。

綜上解析

,鐵被腐化的快慢序次為④

>②>①>③。答案:A三、金屬的防范9.以下金屬防范的方法不正確的選項是( )對健身器材刷油漆以防銹對某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動部位”采用刷油漆方法來防銹C.用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身D.自行車的鋼圈上鍍上一層Cr防銹解析:工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動部位”涂油漆很簡單被損壞,達(dá)不到隔斷金屬與氧化劑的目的,防腐化的收效較差。答案:B10.以下防腐措施中,利用原電池反應(yīng)使主要金屬獲取保護(hù)的是( )用氧化劑使金屬表面生成致密牢固的氧化物保護(hù)膜在金屬中加入一些鉻和鎳制成合金C.在輪船的船殼吃水線以下部分裝上鋅塊D.金屬表面噴漆解析:D

項是在金屬表面覆蓋保護(hù)層

;B項是改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)

;A

項是將金屬氧化使表面生成氧化膜。

A、B、D

三項均不能夠形成原電池

,只有

C項正確。答案:C11.以下資料保護(hù)的措施中不正確的選項是

(

)A.將搪瓷快餐杯脫瓷的部位用醇酸油漆涂嚴(yán)實,防范杯被腐化B.將自行車的鐵鏈條涂上植物油,防范鏈條被腐化C.將埋在地下的鐵水管纏上廢銅絲,防范水管被腐化D.將待埋在地下的木頭樁先用火將表面燒焦,防范木材被腐化解析:鐵和銅在電解質(zhì)溶液里組成原電池,鐵為負(fù)極、銅為正極,加速鐵的腐化。答案:C12.金屬的防范有哪些常用方法?請你為以下鋼鐵制品選擇合適的防銹方法。(1)炊具、餐具

(2)郵筒

(3)電冰箱

(4)洗衣機(jī)

(5)罐頭盒

(6)水龍頭

(7)鋼制窗框

(8)健身器材

(9)海水中的鋼閘門

(10)農(nóng)用機(jī)械、農(nóng)具

(11)城市道路護(hù)欄

(12)汽車尾氣管答案

:(1)制成不銹鋼

(2)涂油漆

(3)涂漆

(4)涂漆

(5)用鍍錫鐵

(6)涂油漆

(7)涂油漆(8)涂油漆

(9)連接一鋅塊

(10)涂油漆

(11)涂油漆

(12)涂油漆(建議用時:30分鐘)1.以下幾種鐵板在鍍層被損壞后,最耐腐化的是( )A.鍍鋅鐵板B.鍍銅鐵板C.鍍錫鐵板D.鍍鉛鐵板解析:A項鍍鋅鐵板,鍍層被損壞后,組成鋅—鐵原電池,鋅為負(fù)極被氧化;鐵為正極,鐵得以保護(hù),故最耐腐化。B、C、D三項中鍍層被損壞后,鐵簡單被腐化。由于銅、錫、鉛的金屬活動性比鐵弱,形成原電池時,鐵為負(fù)極失去電子被氧化,故不耐腐化。答案:A2.建筑用的鋼材在出廠從前都要經(jīng)過發(fā)藍(lán)辦理,使其表面生成一層Fe3O4,其目的是( )增加鋼材的硬度B.增強(qiáng)鋼材的抗腐化能力C.使鋼材雅觀增加鋼材的韌性解析:發(fā)藍(lán)辦理,鋼材“表面生成一層Fe3O4”,是為了在金屬表面覆蓋保護(hù)層,增強(qiáng)抗腐化能力。答案:B3.有關(guān)金屬腐化的表達(dá),正確的選項是( )金屬的腐化必然伴有電流產(chǎn)生鐵在干燥的空氣中比在濕潤的空氣中更易被腐化C.發(fā)生化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母瘯r,較爽朗的金屬總是作正極而被腐化D.發(fā)生電化學(xué)腐化時有能量的轉(zhuǎn)變,且被腐化的金屬總是失電子解析:金屬的腐化不用然陪同電流的產(chǎn)生;鐵在濕潤的空氣中可形成原電池

,加速腐化

;原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?較爽朗的金屬作負(fù)極而被腐化。答案:D4.家用炒菜鐵鍋用水沖刷放置后,出現(xiàn)紅棕色的銹斑,在此變化過程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是(

)A.4Fe(OH)

2+2H2O+O2

4Fe(OH)3B.2Fe+2H2O+O2

2Fe(OH)2C.2H2O+O2+4e-

4OH-D.Fe-3e-

Fe3+解析:洗過的鐵鍋在空氣中放置

,可發(fā)生吸氧腐化。負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為

2Fe-4e-

2Fe2+,正極發(fā)生的反應(yīng)為

2H2O+O2+4e-

4OH-,總反應(yīng)式為

2Fe+2H2O+O2

2Fe(OH)2,而Fe(OH)2又被O2氧化成紅褐色的

Fe(OH)3。答案:D5.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐化沒關(guān)的是

(

)A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)簡單生銹C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生鐵銹銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗解析:A項中形成了銅鋅原電池,鋅作負(fù)極失電子轉(zhuǎn)移到銅上,銅被保護(hù);B項,生鐵中含碳量較高,形成原電池,鐵易生銹;C項,鐵銅接觸處形成原電池,易生銹;銀質(zhì)獎?wù)路胖脮r間久了,會與空氣中的硫元素結(jié)合生成硫化物而使其表面變暗,屬于化學(xué)腐化。答案:D6.同樣材質(zhì)的鐵在以下列圖所示的4種情況下最不易被腐化的是( )解析:A

項,食醋供應(yīng)電解質(zhì)溶液環(huán)境

,鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個金屬極

,形成原電池

,鐵是爽朗金屬作負(fù)極

;B

項,食鹽水供應(yīng)電解質(zhì)溶液環(huán)境

,炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金

,吻合原電池形成的條件,鐵是爽朗金屬作負(fù)極,碳作正極;D項,酸雨供應(yīng)電解質(zhì)溶液環(huán)境,鐵鉚釘和銅板分別作負(fù)、正極,形成原電池;在上述三種情況中,都是鐵作負(fù)極,鐵簡單被腐化;C項,銅鍍層將鐵球覆蓋,使鐵被保護(hù),所以鐵不易被腐化。答案:C7.以下列圖所示液面上浮著一個空心鐵球,數(shù)天后可觀察到的現(xiàn)象是( )①鐵球表面出現(xiàn)紅棕色銹斑②鐵球表面出現(xiàn)黑色銹斑③量筒內(nèi)水位下降④量筒內(nèi)水位上升A.①③B.①④C.②③D.②④解析:量筒中的空氣、溶有O2的食鹽水和鐵碳合金(鐵球)組成原電池,發(fā)生了吸氧腐化。鐵球表面出現(xiàn)紅棕色(Fe2O3·nH2O)銹斑,因不斷耗資O2致使量筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓,量筒內(nèi)水位上升。答案:B8.富饒經(jīng)驗的木工在向木器中釘鐵釘時,習(xí)慣用口水將鐵釘尖部濕潤,爾后釘入木器,其主要目的可能是( )防范鐵釘生銹起潤滑作用,有利于鐵釘釘入木器C.增大釘入時的摩擦力D.加速鐵釘?shù)纳P,使鐵釘不易零散解析:由于鐵釘中的鐵、碳與水可組成原電池,易發(fā)生吸氧腐化而致使鐵生成少量鐵銹,使鐵釘不易零散,故D正確。答案:D9.以下各種方法中

:①金屬表面涂抹油漆

;②改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)

;③保持金屬表面干凈干燥

;④在金屬表面進(jìn)行電鍍;⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜,其中能對金屬起到防范或減緩腐蝕作用的是( )A.①②③④B.①③④⑤C.①②④⑤D.全部解析:本題防范金屬腐化的方法大體可分為:改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)②;在金屬與氧化劑間形成隔離①④⑤;保持金屬表面干燥③,均為有效的金屬防范方法。答案:D10.古老的鐵橋,經(jīng)常每隔一段時間,就要油漆一遍,但仍看到有銹跡。以下說法中合理的是( )A.油漆只起到雅觀作用,而與腐化沒關(guān)鐵橋生銹主若是鐵和空氣中的氧氣發(fā)生了化學(xué)腐化C.鐵橋生銹主若是鐵與空氣中的O2、H2O等發(fā)生了電化學(xué)腐化D.鐵橋腐化與外界環(huán)境沒關(guān),只由金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定解析:A中油漆能起到防腐化的作用;B中鐵橋生銹主若是鐵與空氣中的氧氣和水發(fā)生了吸氧腐化,屬電化學(xué)腐化;D中鐵橋被腐化,除了與金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)外,與外界環(huán)境也有關(guān),比方在濕潤的空氣中比在干燥的空氣中易銹蝕。答案:C11.如何防范鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素,某同學(xué)做了以下研究實驗:序內(nèi)容實驗現(xiàn)象號干燥的鐵絲表面仍舊常溫下將鐵絲放在干燥的空氣中一個月光明2常溫下將鐵絲放在濕潤的空氣中一小時鐵絲表面仍舊光明3常溫下將鐵絲放在濕潤的空氣中一個月鐵絲表面已變得慘淡將濕潤的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小4鐵絲表面略顯慘淡時將濕潤的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中5鐵絲表面已變得慘淡一小時將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫鐵絲表面慘淡程度比6實驗5嚴(yán)重的氧氣流中一小時回答以下問題

:(1)上述實驗中發(fā)生了電化學(xué)腐化的是

(填實驗序號

);在電化學(xué)腐化中

,負(fù)極反應(yīng)是

;正極反應(yīng)是

。(2)由該實驗可知,能夠影響鐵銹蝕速率的因素是(3)為防范鐵的銹蝕,工

業(yè)

上寬泛

采用

。的方

法是(答兩種方法

)。解析:(1)解析題中實驗可知,實驗3、4、5、6發(fā)生了電化學(xué)腐化,其中負(fù)極反應(yīng)是2Fe-4e-2Fe2+,正極反應(yīng)是O2+2H2O+4e-4OH-。(2)比較實驗1和3可得出濕度增大,可使鐵銹蝕速率加速;比較實驗2、4可知,增大O2的濃度,可加速鐵銹蝕的速率;比較實驗4、5可知,高升溫度,可加速鐵銹蝕的速率;比較實驗5、可知,電解質(zhì)的存在會使鐵銹蝕的速率加速。(3)為防范鐵的銹蝕,依照鐵銹蝕的種類,可采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法,還可把鐵制成不銹鋼(合金)、亦可采用噴油漆、涂油脂、電鍍、表面鈍化等方法使鐵與空氣、水等物質(zhì)隔斷

,以防范金屬銹蝕。答案:(1)3、4、5、6

Fe-2e-

Fe2+(或

2Fe-4e-

2Fe2+)

2H2O+O2+4e-

4OH-(2)濕度、溫度、

O2的濃度、電解質(zhì)的存在(3)電鍍、烤藍(lán)等表面覆蓋保護(hù)層,犧牲陽極的陰極保護(hù)法等12.某研究性學(xué)習(xí)小組對鐵生銹進(jìn)行研究。(1)甲同學(xué)設(shè)計了A、B、C實驗(以以下列圖所示),研究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時間后,甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是:A中鐵釘生銹;B中鐵釘不生銹;C中鐵釘不生銹。①經(jīng)過上述實驗現(xiàn)象解析,可得出鐵生銹的外面條件是;②鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐化的正極電極反應(yīng)式為;③實驗