2024高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第4節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)綜合訓(xùn)練含解析新人教版選修4

PAGE6-第4節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)一、選擇題1．下列說法正確的是()A．鋼鐵因含雜質(zhì)而易發(fā)生腐蝕，所以合金都不耐腐蝕B．原電池反應(yīng)是導(dǎo)致金屬腐蝕的主要緣由，故其不能用來減緩金屬的腐蝕C．金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕的主要區(qū)分在于金屬的純度不同D．無論哪種類型的腐蝕，其實(shí)質(zhì)都是金屬被氧化答案D解析金屬通過變更內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金可耐腐蝕，A錯(cuò)誤；犧牲陽極的陰極愛護(hù)法是利用原電池原理愛護(hù)金屬制品，B錯(cuò)誤；確定金屬腐蝕類型的因素是四周的環(huán)境，C錯(cuò)誤。2．我國某大城市今年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測(cè)定，該城市整個(gè)夏季酸雨的pH平均值為3．2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。下列對(duì)此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是()A．此腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕B．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－=4OH－C．在化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生D．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋答案B解析酸性環(huán)境發(fā)生的腐蝕為析氫腐蝕，其正極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，B錯(cuò)誤。3．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A．圖1中，鐵釘易被腐蝕B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)C．圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课缓?jiǎn)單生銹，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)于原電池的正極答案C解析A項(xiàng)，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境中，不易被腐蝕；B項(xiàng)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，F(xiàn)e2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成Fe3[Fe(CN)6]2藍(lán)色沉淀；D項(xiàng)為犧牲陽極的陰極愛護(hù)法，鎂塊相當(dāng)于原電池的負(fù)極。采納犧牲陽極的陰極愛護(hù)法時(shí)，負(fù)極金屬活動(dòng)性比被愛護(hù)的金屬活動(dòng)性強(qiáng)，但也不能用很活潑的金屬，如愛護(hù)鐵時(shí)一般用鋅，不能用鎂。4．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()A．純銀器表面在空氣中因電化學(xué)腐蝕而漸漸變暗B．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以愛護(hù)它不受腐蝕C．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更簡(jiǎn)單腐蝕D．當(dāng)鍍鋅鐵制品的鍍層受損后，鍍層仍能對(duì)鐵制品起愛護(hù)作用答案D解析純銀器表面在空氣中因被氧氣氧化而變暗，是化學(xué)腐蝕，A錯(cuò)誤；地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連，作活性電極被腐蝕，B錯(cuò)誤；鋼柱在水交界處與氧氣接觸更簡(jiǎn)單被腐蝕，C錯(cuò)誤；當(dāng)鍍鋅鐵制品的鍍層受損后，鍍層鋅與鐵制品形成原電池，鋅為負(fù)極把鐵愛護(hù)，D正確。5．鋼鐵生銹過程中發(fā)生反應(yīng)：①2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O。下列說法正確的是()A．參與反應(yīng)的O2的量相等時(shí)，反應(yīng)①②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B．反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水C．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕答案A解析反應(yīng)①中水既不是氧化劑，也不是還原劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼質(zhì)(主要成分是Fe)水管、銅質(zhì)(主要成分是Cu)水龍頭與水構(gòu)成了原電池，較活潑的鋼質(zhì)水管作負(fù)極，腐蝕速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵中含有鐵和碳，在潮濕的空氣中構(gòu)成了原電池，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而使鋼鐵生銹，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．如圖所示裝置中，U形管底部盛有CCl4，分別在U形管a、b兩側(cè)漸漸加入飽和食鹽水和稀硫酸，并使兩端液面相平，然后分別塞上插有生鐵絲的塞子，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．兩端鐵絲的腐蝕速率：a<bB．a(chǎn)、b兩側(cè)相同的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋C．一段時(shí)間后，a側(cè)液面高于b側(cè)液面D．生鐵絲中的碳在a、b兩側(cè)分別作原電池的負(fù)極和正極答案D解析生鐵發(fā)生析氫腐蝕的速率比發(fā)生吸氧腐蝕的速率快，故A項(xiàng)正確；a側(cè)負(fù)極上Fe失電子，正極上O2得電子，b側(cè)負(fù)極上Fe失電子，正極上H＋得電子，所以a、b兩側(cè)相同的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，故B項(xiàng)正確；a側(cè)發(fā)生吸氧腐蝕，b側(cè)發(fā)生析氫腐蝕，一段時(shí)間后，a側(cè)氣體壓強(qiáng)減小，b側(cè)氣體壓強(qiáng)增大，所以a側(cè)液面高于b側(cè)液面，故C項(xiàng)正確；生鐵絲中的碳在a、b兩側(cè)都作正極，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．埋在地下的鋼管常用如圖所示的方法加以愛護(hù)，使其免受腐蝕。下列說法正確的是()A．金屬棒X的材料可能為銅B．金屬棒X的材料可能為鈉C．鋼管旁邊土壤的pH可能會(huì)上升D．這種方法稱為外加電流的陰極愛護(hù)法答案C解析圖中沒有外加電源，故為犧牲陽極的陰極愛護(hù)法，D項(xiàng)錯(cuò)誤；X的活潑性應(yīng)大于鐵的活潑性，但金屬鈉的活潑性太強(qiáng)，能與土壤中的H2O干脆反應(yīng)，故X的材料不行能是銅和鈉，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；O2在鋼管處得電子，發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故鋼管旁邊土壤的pH可能會(huì)上升，C項(xiàng)正確。8．鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時(shí)若有0．2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是()①有5．6g金屬被腐蝕②有6．5g金屬被腐蝕③在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2．24L氣體放出④在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有1．12L氣體放出A．①②B．②③C．①④D．③④答案B解析發(fā)生的反應(yīng)為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，有0．2mol電子轉(zhuǎn)移則生成0．1molH2，消耗0．1molZn，其質(zhì)量為6．5g。9．下列裝置圖及有關(guān)說法正確的是()A．裝置①中K鍵閉合時(shí)，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大B．裝置①中K鍵閉合時(shí)，片刻后可視察到濾紙a點(diǎn)變紅色C．裝置②中鐵腐蝕的速率由大到小的依次是：只閉合K1>只閉合K3>只閉合K2>都斷開D．裝置③中當(dāng)鐵制品上析出1．6g銅時(shí)，電源負(fù)極輸出的電子數(shù)為0．025NA答案B解析A項(xiàng)，K閉合時(shí)，左邊Zn電極為負(fù)極，則Cl－移向ZnSO4溶液，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，a為陰極，b為陽極，在陰極上發(fā)生反應(yīng)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，則a點(diǎn)旁邊溶液呈堿性，溶液變紅，正確。C項(xiàng)，只閉合K1鐵作陽極，加速腐蝕，只閉合K2鐵作陰極，被愛護(hù)，只閉合K3鐵作負(fù)極，加速腐蝕，則鐵腐蝕的速率由大到小的依次是：只閉合K1>只閉合K3>都斷開>只閉合K2，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，依據(jù)得失電子守恒可知，負(fù)極輸出的電子數(shù)為eq\f(1.6,64)×2NA＝0．05NA，錯(cuò)誤。金屬腐蝕快慢的推斷方法(1)在同一電解質(zhì)溶液中：電解池原理引起的陽極腐蝕>原電池原理引起的負(fù)極腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。(2)同一種金屬在相同濃度不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的依次為：強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。二、非選擇題10．某探討小組對(duì)鐵生銹進(jìn)行探討。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖三組試驗(yàn)來探究鐵生銹的條件：經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間后，甲同學(xué)視察到的現(xiàn)象是A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。①通過上述試驗(yàn)現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是______________。②鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極電極反應(yīng)式為________________________。③試驗(yàn)B所用的水要經(jīng)過________處理，植物油的作用是______________________________。④試驗(yàn)C中堿石灰的作用是________________________________________。(2)乙同學(xué)為了達(dá)到同樣目的，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)D，如圖所示：發(fā)覺一段時(shí)間后，試管中的液面上升，其緣由是________________________________________，該試驗(yàn)________(填“能”或“不能”)說明水對(duì)鐵釘生銹產(chǎn)生影響。答案(1)①有水(或電解質(zhì)溶液)和氧氣(或空氣)②