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