人教版高中化学选修四4.4金属的电化学腐蚀与防护第1课时(习题1)

第四节金属的电化学腐蚀与防护[经典基础题]题组1金属的腐蚀1．下列事实与电化学腐蚀无关的是() A．光亮的自行车钢圈不易生锈B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈C．铜、铝电线一般不连接起来作导线D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈答案 A解析B、C、D项均与原电池有关，能用电化学知识来解释，故选A。

2．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。

下列说法不正确的是()A．锡青铜的熔点比纯铜低B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程答案 D解析锡青铜是合金，合金的熔点比任何一种纯金属的熔点低，一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度大，可判断A对；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀，C正确；电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子，有电子的转移，属于化学反应过程，D错。

3．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是()①有5.6 g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出A．①②B．②③C．①④D．③④答案 B解析镀锌的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－===Zn2＋，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H＋＋2e－===H2↑，生成0.1 mol H2。

题组2金属腐蚀的判断与比较4．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是()A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生答案 B解析a中铁比铜活泼，铁作负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此A、C不正确。

b中铝比铁活泼，铝作负极，发生氧化反应，铁作正极，发生还原反应，电极反应式分别为：负极：4Al－12e－===4Al3＋，正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH －，因此B正确，D不正确。

5．下列说法中，正确的是()①镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀②钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·n H2O③锌和铁构成原电池时，铁作负极④铅蓄电池中铅作负极，PbO2作正极，两极浸到稀H2SO4中A．只有②④B．只有①③C．①②③D．①②③④答案 A解析镀层破损后，白铁形成原电池时，因为锌比铁活泼，易失电子，从而保护了铁，而马口铁破损后，因为形成原电池时，铁比锡活泼，铁被腐蚀，所以在镀层破损后，马口铁比白铁更易被腐蚀。

①说法错误。

钢铁无论发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，铁都是失电子变成Fe2＋，吸氧腐蚀更普遍，O2得电子变成OH－，与Fe2＋结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中很易被氧化成Fe(OH)3，因此铁锈的成分常用Fe2O3·n H2O表示。

②说法正确。

锌和铁构成原电池时，锌比铁活泼，应该是锌作负极。

③说法不正确。

④说法正确，故A为正确选项。

6．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。

下列有关描述错误的是()A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀答案 B解析生铁在a中发生吸氧腐蚀，压强降低，在b中发生析氢腐蚀，压强增大，所以红墨水应左高右低。

7．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D．图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的答案 B解析选项A，图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，错误；选项B，图b中开关置于M时，Cu－Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu－Zn合金作正极，腐蚀速率减小，正确；选项C，图c中接通开关时Zn 作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，错误；选项D，图d中Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的还原作用引起的，错误。

题组3金属的防护及腐蚀处理8．古老的铁桥，经常每隔一段时间就要刷一遍油漆，但仍看到有锈迹。

下列说法中合理的是()A．油漆只起美观作用，而与腐蚀无关B．铁桥生锈主要是铁和空气中的氧气发生了化学腐蚀C．铁桥生锈主要是铁与空气中的O2、H2O等发生电化学腐蚀D．铁桥腐蚀与外界环境无关，只由金属内部结构决定答案 C解析油漆是在铁桥表面覆盖一种物质，使铁桥与空气隔绝，这是金属防护的一种重要方法。

9．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是() A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋答案 B解析铁易失去电子，故钢管与电源正极相连时，更易使铁失去电子，故A项错误；铁遇冷浓硝酸时表面能形成一层致密的氧化物薄膜，B项正确；铁比铜活泼，当铁、铜相接触时构成原电池，铁作负极，被腐蚀，故C项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，故D项错误。

10．银器的保护主要是维持它的原貌。

对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间后污迹消失，取出后用水洗干净，再用软布或棉团擦光。

下列有关叙述中，不正确的是()A．溶液中的OH－向负极移动B．在银表面上的反应为：Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－C．在铝表面上的反应为：Al－3e－===Al3＋D．在铝表面的反应为：Al＋4OH－－3e－===AlO2－＋2H2O答案 C解析金属铝、硫化银和NaOH溶液构成了原电池，金属铝、硫化银分别充当了负极和正极，电极反应分别是：在银表面上：Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，在铝表面：Al －3e－===Al3＋。

在碱性条件下，Al3＋又会与过量的OH－反应生成AlO2－，所以在铝表面的实际反应为：Al＋4OH－－3e－===AlO2－＋2H2O，溶液中的OH－向负极移动，A、B、D均正确。

[能力提升题]11. 如右图所示，液面上浮着一个空心铁球。

(1)数天后可观察到的现象是()①铁球表面出现红棕色锈斑②铁球表面出现黑色锈斑③量筒内水位下降④量筒内水位上升A．①③B．①④C．②③D．③④(2)发生上述现象的原因是____________________________________________________________________________________________________________(用反应式及必要的文字予以说明。

)答案(1)B(2)铁球发生吸氧腐蚀。

其负极反应为2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，随后反应为4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3·x H 2O ＋(3－x )H 2O解析 量筒中的空气、溶有O 2的食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池，发生了吸氧腐蚀。

其负极反应是2Fe －4e －===2Fe 2＋，正极反应是O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －。

Fe 2＋与OH －结合成Fe(OH)2，再被氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水成为Fe 2O 3·x H 2O 而在铁球表面出现红棕色锈斑。

由于量筒中的O 2被吸收，所以量筒内的水位会上升。

12．铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了如下图所示的快速、易行的方法：首先检查制取氧气的装置的气密性，然后按上图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3 min 左右后，观察到的实验现象为：①直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；②直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。

试回答下列问题。

(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于________。

能表示其原理的电极反应方程式为___________________________________________________________________________________________________。

(2)仪器A 的名称为________，其中装的药品可以是________，其作用是_________________________________________________________________。

(3)由实验可知，铁生锈的条件为________。

决定铁生锈快慢的一个重要因素是_______________________________________________________________。

答案 (1)电化学腐蚀 负极：2Fe －4e －===2Fe 2＋，正极：2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －(2)球形干燥管 碱石灰(或无水CaCl 2) 干燥O 2(3)与O 2和水接触 氧气浓度13．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

(1)生产中可用盐酸来除铁锈。

现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是___________________________。

(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________。

(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。

装置示意图如右：①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是_______________________________________________________________________________________。

②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。