高中化学选修1高二化学第三章 第二节 金属的腐蚀和防护练习

第二节金属的腐蚀和防护
1.为什么钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？
【试题提示】不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成微小原电池而发生电化学腐蚀,主要发生吸氧腐蚀,加快了反应速率。

►综合拓展
一、化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
二、吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较(以钢铁腐蚀为例)
►尝试应用
1.钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时,正极的反应式为(C)
A.Fe－2e－===Fe2＋
B.2H＋＋2e－===H2↑
C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D.Fe－3e－===Fe3＋
【试题解析】:考查金属的电化学腐蚀的实质。

钢铁中含有多种杂质,在考虑钢铁的电化学腐蚀时,为了简化问题,主要讨论碳杂质问题,也就是以Fe为负极,C为正极的原电池反应。

在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀,原电池的正极为C,发生还原反应,即得电子
反应,故A、D两项应排除,在B、C两项中,B项是析氢腐蚀的电极反应式,所以C项符合题意。

金属的防护
2.镀锌铁与镀锡铁的镀层破损后,哪个更耐腐蚀？
【试题提示】镀锌铁更耐腐蚀,因为发生电化学腐蚀时,锌比铁活泼,因此适合作原电池的负极,失去电子被氧化,从而保护了铁。

而锡不如铁活泼,当镀锡铁镀层破损后,铁做负极,失去电子被氧化。

►综合拓展
三、金属的防护
1.保持金属表面清洁干燥。

2.金属表面涂抹油漆等保护层。

3.改变金属内部结构,如制成合金。

4.通过化学方法使其表面形成保护层,如电镀、形成氧化膜等。

5.电化学防护法——牺牲阳极的阴极保护法。

电化学防护法应用原电池原理,让被保护金属作为正极,另找一种活动性较强的金属作为负极。

例如在锅炉内壁、船舶外壳装上若干锌块,就可保护钢铁设备。

发生的电极反应：
负极：2Zn－4e－===2Zn2＋；
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

锌块不断被腐蚀,可定期拆换,使铁得到保护。

►尝试应用
2.下列做法不能起防锈作用的是(A)
A.保留铁制品上的铁锈
B.在铁制品表面镀锌
C.在金属机械上涂油
D.在车、船的表面刷油漆
【试题解析】:铁锈是比较疏松的氧化膜,容易保存一些水分,形成电解质溶液加速铁的腐蚀,不能起到防锈的作用。

B、C、D三项均能起到防锈的作用。

►水平测试
1.为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是(B)
A.将青铜器放在银质托盘上
B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中
D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
2.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下,被腐蚀最慢的是(C)
A.在含铁元素较多的酸性土壤中
B.在潮湿疏松的土壤中
C.在干燥致密不透气的土壤中
D.在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中
【试题解析】:干燥致密不透气的土壤缺少氧气和水,所以腐蚀得最慢。

3.下列金属的防护方法不正确的是(B)
A.对健身器材涂油漆以防止生锈
B.对某些工具的“机械移动部件”选用刷油漆的方法来防锈
C.用牺牲锌块的方法保护船体
D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈
4.为防止碳素钢菜刀生锈,在使用后特别是切过咸菜后,应将其(A)
A.洗净、擦干
B.浸泡在水中
C.浸泡在食醋中
D.直接置于空气中
【试题解析】:碳素钢菜刀切过咸菜后,在水中或空气中容易发生吸氧腐蚀,在食醋中容易发生析氢腐蚀,只有在干燥环境中不易腐蚀。

5.以下现象与电化学无关的是(D)
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B.铁质器材附有铜质配件,在接触处易生铁锈
C.生铁比纯铁容易生锈
D.银质物品久置表面变暗
【试题解析】:A中黄铜、B中铁附有铜和C中生铁都属于不纯的金属,容易发生电化学腐蚀。

6.建筑用的钢材在出厂之前都要经过发蓝处理,使其表面生成一层四氧化三铁,其目的是(B)
A.增加钢材的硬度
B.增强钢材的抗腐蚀能力
C.使钢材美观
D.增加钢材的韧性
【试题解析】:发蓝处理,钢材“表面生成一层四氧化三铁”是为了在金属表面覆盖保护层,增强抗腐蚀能力。

7.下列几种铁板,在镀层被破坏后,最耐腐蚀的是(A)
A.镀锌铁板 B镀铜铁板
C.镀锡铁板
D.镀铅铁板
【试题解析】:A项的镀锌铁板,镀层被破坏后,构成Zn－Fe原电池,锌为负极被氧化,铁为正极,铁得以保护,故最耐腐蚀,B、C、D项中镀层被破坏后铁容易被腐蚀,因为铜、锡、铅的金属活动性比铁弱,形成原电池时,铁为负极,失去电子被氧化,故不耐腐蚀。

8.下列叙述不正确的是(A)
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D.铁遇冷的浓硫酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
【试题解析】:铁表面镀锌,铁应作阴极而锌作阳极,A项错误；锌比铁活泼,在船底镶嵌锌块,可有效防护船体被腐蚀；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e－被还原；铁遇冷的浓硫酸表面钝化,形成了一层致密的氧化膜,可保护内部不被腐蚀。

故B、C、D三项均正确。

9.下列防腐措施中,利用原电池反应使主要金属得到保护的是(C)
A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B.在金属中加入一些铬或镍制成合金
C.在轮船的壳体水线以下部分装上锌锭
D.金属表面喷漆
【试题解析】:A、D两项是在金属的表面加保护层,B项是改变金属的结构,只有C项符合题意。

►能力提升
10.可用于海水淡化的人工高分子材料是(C)
A.聚乙烯膜
B.涤纶薄膜
C.高分子分离膜
D.滤纸
【试题解析】:高分子分离膜是具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜,其特点是能够有选择地让某些物质通过,而把另外一些物质分离掉,这类分离膜广泛应用于生活污水、工业废水等废液处理及海水淡化等方面。

11.(双选题)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。

下列说法正确的是(BC)
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
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
【试题解析】:锡青铜属于合金根据合金的特性,熔点比任何一种纯金属的低,A项错误；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项正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,C项正确；电化学腐蚀过程有电子的转移,属于化学反应过程,D项错误。

12.下列事实不能用电化学原理解释的是(A)
A.铝片不需要特殊的保护方法
B.炒过菜的铁锅未清洗易生锈
C.轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌
D.镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀
【试题解析】:铝在表面能生成一层氧化铝保护膜,与电化学知识无关；炒过菜的铁锅未清洗易生锈,是因为铁和内部的石墨与未清洗的菜汁形成了原电池,铁被腐蚀而生锈；轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌,是因为形成了原电池后,锌比铁活泼,作负极被腐蚀,船体被保护；镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀,是因为镀锌铁与潮湿的空气形成了原电池后,锌比铁活泼,
锌被腐蚀,铁被保护.镀锡铁与潮湿的空气形成了原电池后,铁比锡活泼,铁作负极被腐蚀。

13.钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时,正极的反应式为(C)
A.Fe－2e－===Fe2＋
B.2H＋＋2e－===H2↑
C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D.Fe－3e－===Fe3＋
【试题解析】:钢铁中含有多种杂质,在考虑钢铁的电化学腐蚀时,为了简化问题,主要讨论碳杂质问题,也就是以Fe为负极,C为正极的原电池反应。

在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀,原电池的正极为C,发生的是还原反应,即得电子反应,故A、D两项应排除,在B、C两项中,B项是析氢腐蚀的电极反应式,所以C项符合题意。

14.下列保护材料的措施中不正确的是(C)
A.将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实,防止快餐杯被腐蚀
B.将自行车的铁链条涂上植物油,防止链条被腐蚀
C.将埋在地下的铁水管缠上废铜丝,防止水管被腐蚀
D.将待埋在地下的木桩先用火将表面烧焦,防止木材被腐蚀
【试题解析】:铁和铜在电解质溶液里构成铁为负极、铜为正极的原电池,加快铁的腐蚀。

木材烧焦的部分主要是木炭,木炭的化学性质比较稳定,不易腐烂。