金属的腐蚀

课时训练10 金属的腐蚀

1.有关金属腐蚀的叙述,正确的是()

A.金属的腐蚀一定伴有电流产生

B.铁在干燥的空气中比在潮湿的空气中更易被腐蚀

C.发生化学能转变为电能的腐蚀时,较活泼的金属总是作正极而被腐蚀

D.发生电化学腐蚀时有能量的转变,且被腐蚀的金属总是失电子

解析:金属的腐蚀不一定伴随电流的产生;铁在潮湿的空气中可形成原电池,加快腐蚀;原电池是化学能转变为电能,较活泼的金属作负极而被腐蚀。

答案:D

2.以下现象与电化学腐蚀无关的是()

A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈

D.银质奖牌久置后表面变暗

解析:A项中形成了铜锌原电池,锌作负极失电子转移到铜上,铜被保护;B项,生铁中含碳量较高,形成原电池,铁易生锈;C项,铁铜接触处形成原电池,易生锈;银质奖章放置时间久了,会与空气中的硫元素结合生成硫化物而使其表面变暗,属于化学腐蚀。

答案:D

3.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下被腐蚀的速率最慢的是()

A.在干燥致密不透气的土壤中

B.在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中

C.在含铁元素较多的酸性土壤中

D.在潮湿疏松透气的土壤中

解析:其中B、C、D均满足金属铁被腐蚀所需的条件:氧气、水或酸性环境;而A却隔绝了铸铁管道被腐蚀所需要的氧气和水。

答案:A

4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是()

A.4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3

B.2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2

C.2H2O+O2+4e-4OH-

D.Fe-3e-Fe3+

解析:洗过的铁锅在空气中放置,可发生吸氧腐蚀。负极发生的反应为2Fe-4e-2Fe2+,正极发生的反应为

2H 2O+O2+4e-4OH-,总反应式为2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2,而Fe(OH)2又被O2氧化成红褐色的Fe(OH)3。答案:D

5.铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如图所示)。数天后,他观察到的现象是()

A.铁屑不生锈,试管内液面上升

B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变

C.铁屑生锈,试管内液面上升

D.铁屑生锈,试管内液面高度不变

解析:装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,电池反应为2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,最终Fe(OH)3失水生成铁锈,A、B错误;因反应消耗氧气,使试管内气压减小,液面上升,C正确,D错误。

答案:C

6.铁生锈是一种常见的自然现象,其主要的化学反应方程式为4Fe+3O2+2x H2O2Fe2O3·x H2O。右图为一放在水槽中的铁架,水位高度如图所示。最容易生锈的铁架横杆是()

A.①

B.②

C.③

D.④

解析:③处O2充足且潮湿,腐蚀最快。

答案:C

7.富有经验的木工在向木器中钉铁钉时,习惯用口水将铁钉尖部湿润,然后钉入木器,其主要目的可能是()

A.防止铁钉生锈

B.起润滑作用,有利于铁钉钉入木器

C.增大钉入时的摩擦力

D.加速铁钉的生锈,使铁钉不易脱落

解析:由于铁钉中的铁、碳与水可构成原电池,易发生吸氧腐蚀而致使铁生成少量铁锈,使铁钉不易脱落,故D 正确。

答案:D

8.为了探究金属腐蚀的条件和快慢,某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的纯铁钉分别固定在下图所示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间。下列对实验结果的描述不正确的是()

A.实验结束时,装置甲左侧的液面一定会下降

B.实验结束时,装置甲一定比装置乙左侧的液面低

C.实验结束时,铁钉b腐蚀最严重

D.实验结束时,铁钉c几乎没有被腐蚀

解析:A项:由于盐酸的挥发,装置甲中铁钉与盐酸酸雾发生置换反应,放出氢气,U形管左侧液面一定会下降;B 项:铜丝与铁钉以及盐酸酸雾形成了原电池,发生析氢腐蚀,加快了逸出氢气的速率,导致装置乙比装置甲左侧的液面低;D项:装置丙中浓硫酸有吸水性,铁钉在干燥环境中不易腐蚀。

答案:B

9.铝具有密度小、导电性优良、易于成型、成本低廉等特点,在生产、生活中有着广泛应用。

(1)电工操作中规定,不宜把铜线和铝线拧在一起连接线路,其原因是。

(2)铝制饭盒盛放醋,一段时间后饭盒被腐蚀,该腐蚀属腐蚀,相应的化学方程式为。如盛放烧碱等碱性溶液被腐蚀,有关的离子方程式为。如盛放食盐(含少量CaCl2杂质),一段时间后变得潮湿,原因是,而且铝饭盒也会被腐蚀,发生腐蚀,有关电极反应式为。

解析:(1)铜、铝在电解质溶液存在时接触,易发生原电池反应,铝比铜活泼,为原电池负极,很容易被腐蚀,故接线时不能将二者拧在一起。

(2)铝与浓度较大的酸、碱溶液接触时主要发生化学腐蚀;铝制饭盒盛放食盐,因杂质CaCl2易吸水潮解,一段时间后会变潮,铝制饭盒会发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,Al被氧化,空气中的O2被还原。

答案:(1)在潮湿的空气中,导线表面易形成水膜,铜线与铝线接触处形成原电池,铝比铜活泼作负极,被腐蚀而断路(2)化学2Al+6CH3COOH2(CH3COO)3Al+3H2↑2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑潮解

电化学(或吸氧)负极:Al-3e-Al3+;正极:2H2O+O2+4e-4OH-

10.取6根铁钉,6支干净的试管及其他材料,准备如下图。

试管(1)中放入一根铁钉,再注入蒸馏水,使铁钉和空气及水接触。

试管(2)的底部放入硅胶(是一种干燥剂),再放入铁钉,用棉花团堵住试管口,使铁钉和干燥空气接触。

试管(3)中先放入一根铁钉,趁热倒入煮沸的蒸馏水(赶出原先溶解在水中的空气)浸没铁钉,再加上一层植物油,使铁钉不能跟空气接触。

试管(4)中放入铁钉,注入食盐水,使铁钉和空气及食盐水接触。

试管(5)中放入相连的铁钉和锌片,注入自来水,浸没铁钉和锌片。

试管(6)中放入相连的铁钉和铜丝,注入自来水浸没铁钉和铜丝。

把6支试管放在试管架上,几天后观察铁钉被腐蚀的情况。其中试管内的铁钉未被腐蚀。从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件是。

解析:此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率问题。

由于(2)(3)两个试管中不具备构成原电池的条件,不能发生电化学腐蚀,所以未被腐蚀。而试管(5)中尽管具备构成原电池的条件,但Zn比铁活泼,在原电池中Zn作负极,使铁变成铁离子的反应难以发生,所以铁也未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件:水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。

答案:(2)(3)(5)水、空气、电解质溶液、不活泼金属杂质的存在