第四章第3節(jié)　金屬的腐蝕與防護(hù)(答案)

第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)1.C[解析]金屬為原電池負(fù)極或電解池陽極時(shí),腐蝕速率加快,為原電池正極或電解池陰極時(shí),被保護(hù)。根據(jù)金屬活動性順序,鎂的金屬性強(qiáng)于鋅,鋅的金屬性強(qiáng)于銅,故形成原電池時(shí),B中鋅為正極,被保護(hù),C中鋅為負(fù)極,比A中腐蝕速率快,D中鋅被保護(hù),故選C。2.D[解析]雨水呈酸性,生鐵片中含有碳和鐵,酸性條件下,生鐵片作負(fù)極發(fā)生析氫腐蝕生成氫氣,導(dǎo)致具支試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于大氣壓,導(dǎo)管內(nèi)液面下降;當(dāng)溶液呈弱酸性或中性時(shí),生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,導(dǎo)致具支試管中氣體壓強(qiáng)小于大氣壓,導(dǎo)管內(nèi)液面回升,略高于小試管內(nèi)液面。3.D[解析]由題圖可知,青銅基體有Cu2+產(chǎn)生,Cu化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,A錯誤;在該反應(yīng)中,銅失去電子變成Cu2+,64gCu被腐蝕轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上消耗氧氣的體積為11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),B錯誤;催化劑不改變反應(yīng)的焓變,C錯誤;由題圖可知,青銅器發(fā)生的是吸氧腐蝕,D正確。4.B[解析]生鐵中含有鐵和碳,和電解質(zhì)溶液構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬鐵作負(fù)極,碳作正極,A正確;左邊具支試管中是中性溶液,發(fā)生吸氧腐蝕,右邊具支試管中是酸性溶液,發(fā)生析氫腐蝕,所以左邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小,右邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,導(dǎo)致U形管內(nèi)紅墨水左高右低,B錯誤、C正確;鐵作負(fù)極,碳作正極,負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng):Fe-2e-Fe2+,D正確。5.A[解析]連接鐵片的鉚釘若用銅質(zhì)的,由于鐵比銅活潑,銅作原電池正極,鐵作原電池負(fù)極,會導(dǎo)致鐵制品本身被腐蝕,A錯誤;在鐵塔表面涂上一層特制的油漆,可以隔絕空氣中的氧氣,能有效保護(hù)金屬,B正確;鐵在與水和氧氣并存時(shí)易生銹,所以潮濕環(huán)境比干燥的環(huán)境更易引起鋼鐵的生銹,C正確;在鐵塔上鑲嵌鋅片,利用的是犧牲陽極法,鐵作原電池正極,鋅作原電池負(fù)極,鐵受到保護(hù),能減慢鋼鐵的腐蝕速率,D正確。6.D[解析]若X為碳棒,開關(guān)K置于A處,Fe作電解池的陰極,屬于外加電流法,A項(xiàng)正確;若X為碳棒,開關(guān)K置于B處,Fe作原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,D項(xiàng)不正確;若X為鋅棒,開關(guān)K置于A處,Fe作電解池的陰極,屬于外加電流法,開關(guān)K置于B處時(shí),Fe作原電池的正極,屬于犧牲陽極法,B、C項(xiàng)均正確。7.D[解析]鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池,Fe為負(fù)極,比沒有形成原電池時(shí)的腐蝕速率快,A正確;若d為石墨,海水呈弱堿性,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)式為O2+2H2O+4e-4OH-,B正確;若d為鋅塊,則由于金屬活動性:Zn>Fe,Zn為原電池的負(fù)極,Fe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;若d為鋅塊,由于海水呈弱堿性,發(fā)生的是吸氧腐蝕,鐵片上電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-,D錯誤。8.(1)BD(2)①負(fù)Cu2++2e-Cu②0.16③不變④B[解析](1)鐵為活潑金屬,當(dāng)為原電池負(fù)極時(shí),易被腐蝕;當(dāng)鐵為原電池的正極或與外接電源的負(fù)極相連時(shí),可防止腐蝕。(2)電鍍時(shí),鍍層金屬為陽極,鍍件金屬為陰極,則在鐵件的表面鍍銅時(shí),銅為陽極,鐵件為陰極,電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液。電鍍過程中兩電極變化的質(zhì)量相同,并且電解質(zhì)溶液濃度不變;形成原電池時(shí),活潑金屬為負(fù)極,不活潑金屬為正極,則鍍鋅鐵不易被腐蝕。9.A[解析]根據(jù)錐形瓶中氣體壓強(qiáng)與時(shí)間關(guān)系圖可知,pH=2的醋酸溶液和pH=4的醋酸溶液中,變化相同的壓強(qiáng)時(shí)所用時(shí)間不同,前者比后者所用時(shí)間長,這說明吸氧腐蝕的速率大于析氫腐蝕的速率,A錯誤;醋酸溶液的pH=4時(shí),錐形瓶中壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸減小,說明發(fā)生吸氧腐蝕,所以在酸性溶液中生鐵也可能發(fā)生吸氧腐蝕,B正確;根據(jù)醋酸溶液的pH=2時(shí),錐形瓶中壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系知,隨著反應(yīng)的進(jìn)行壓強(qiáng)逐漸增大,說明發(fā)生的是析氫腐蝕,則溶液pH≤2時(shí),生鐵發(fā)生析氫腐蝕,C正確;根據(jù)以上分析可知兩個(gè)溶液中都發(fā)生電化學(xué)腐蝕,鐵均作負(fù)極,電極反應(yīng)均為Fe-2e-Fe2+,D正確。10.C[解析]由題圖可知,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,正極反應(yīng)為SO42-+5H2O+8e-HS-+9OH-。鐵管道的腐蝕過程中,氧氣并未參與反應(yīng),所以不是吸氧腐蝕,故A錯誤;硫酸鹽還原菌在高溫下易變性,失去催化活性,則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕,故B錯誤;由正、負(fù)極的電極反應(yīng)可知,鐵管道腐蝕過程中,OH-濃度增大,土壤pH增大,故C正確;管道上刷富銅油漆,形成Cu-Fe原電池,Fe作負(fù)極,會加快管道的腐蝕,故D11.(1)吸氧負(fù)Fe-2e-Fe2+負(fù)O2+2H2O+4e-4OH-(2)D[解析](1)該游樂項(xiàng)目環(huán)境潮濕,各種鋼鐵設(shè)備很容易生銹,此生銹過程主要是吸氧腐蝕,鋼鐵作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+。為防止鋼鐵被腐蝕,增強(qiáng)設(shè)備的耐用性,很多鋼鐵部件采用在表面電鍍一層鋅或鎳的方法,電鍍時(shí)鋼鐵部件作為鍍件需連接電源的負(fù)極。而對于地下輸水鋼管,設(shè)計(jì)者經(jīng)常使用“犧牲陽極法”進(jìn)行保護(hù),該方法中,鋼鐵承擔(dān)的電極是正極,得電子,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-。(2)①與④⑤比較,均是pH為7的溶液,結(jié)合圖中曲線可知,不同的鹽溶液中氧氣濃度下降速率均比水快,說明鹽溶液可以加快吸氧腐蝕速率,A正確;②與③陽離子種類和濃度相同,溶液的pH相同,陰離子不同是唯一變量,而曲線變化不相同,④與⑤陽離子種類和濃度相同,溶液的pH相同,陰離子不同是唯一變量,而曲線變化不相同,故可說明吸氧腐蝕速率可能與陰離子種類有關(guān),B正確;從圖中曲線分析可知,⑤Na2SO4溶液吸氧腐蝕速率較慢,③(NH4)2SO4溶液吸氧腐蝕速率較快,故向?qū)嶒?yàn)⑤溶液中加入少量(NH4)2SO4固體,吸氧腐蝕速率加快,C