- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
下列条件下钢铁不易被腐蚀的是（ ）
正确答案
解析
解：A．电解食盐水时铁作阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应而使铁被保护，故A正确；
B．酸雨中含有氢离子，铁易和氢离子反应生成氢气而使铁被腐蚀，故B错误；
C．锡、铁和电解质溶液构成原电池，铁易失电子发生氧化反应而使铁被腐蚀，故C错误；
D．钢铁在潮湿的空气中构成原电池，铁易失电子发生氧化反应而使铁被腐蚀，故D错误；
故选A．
下列有关金属腐蚀与防护的说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．电化学腐蚀加速负极金属被腐蚀，比化学腐蚀快，故A错误；
B．锌和铁、电解质溶液构成原电池，锌易失电子作负极，铁作正极而被保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．锡、铁和电解质溶液构成原电池，铁易失电子作负极，锡作正极，所以加速铁被腐蚀，故C错误；
D．作电解池阴极的金属被保护，所以要保护铁不被腐蚀，则应该与电源负极相连，故D错误；
故选B．
下列事实不用电化学理论解释的是（ ）
正确答案
解析
解：A、镀锌铁发生金属被腐蚀现象时，因Zn比Fe活泼，Zn被腐蚀，镀锡铁破损后发生电化腐蚀，因Fe比Sn活泼，因而是铁被腐蚀，所以，镀锌铁比镀锡铁耐用，发生原电池反应而可用电化学知识解释，故A错误；
B、轮船水线下的船壳装上锌块后，可保护船壳在海水中不被腐蚀，因为Zn比Fe活泼，Zn与Fe构成原电池，在海水中锌被腐蚀，从而保护船壳，发生原电池反应可用电化学知识解释，故B错误；
C、铝片因在空气中被O2氧化，使铝片表面形成一层致密的氧化物薄膜而保护内层的铝不再被氧化，所以铝片不用特殊方法保存，此现象与电化学知识无关，故C正确；
D、纯Zn和稀H2SO4反应速率慢，用粗锌，组成原电池，加快Zn与H2SO4的反应速率，发生原电池反应而可用电化学知识解释，故D错误．
故选C．
（一）如图1所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察，发现铁钉被腐蚀．
（1）若试管内液面上升，发生______腐蚀，电极反应为负极：______；正极：______．
（2）若试管内液面下降，则烧杯中的溶液呈______性，正极的电极反应为：______．
（二）如图2为相互串联的甲、乙两个电解池（电极都是惰性电极），请回答：
（1）写出甲电解池中的电解总反应方程式：______．
（2）若甲槽阴极增重12.8g，则乙槽阳极放出气体为______，在标准状况下的体积为______；检验该气体一般用湿润的淀粉-KI试纸，现象是______，发生的反应是______．
（3）若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为______；电解过程中，乙槽溶液pH的变化为（“升高”、“降低”或“不变”）______．
正确答案
解：（一）（1）铁钉含有的碳、铁和电解质溶液构成原电池，如果试管内液面上升，则说明发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，所以电极反应式为：Fe-2e-+2OH-═Fe（OH）2，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-，
故答案为：吸氧；Fe-2e-+2OH-═Fe（OH）2；O2+2H2O+4e-═4OH-；
（2）铁钉含有的碳、铁和电解质溶液构成原电池，如果试管内液面下降，则说明发生析氢腐蚀，在强酸性溶液中，铁钉发生析氢腐蚀，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-═H2↑，
故答案为：强酸；2H++2e-═H2↑；
（二）（1）甲装置中，电极都是惰性电极，所以电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为：2CuSO4+2H2O═2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O═2Cu+O2↑+2H2SO4；
（2）乙槽中阳极上氯离子放电生成氯气，串联电解池中转移电子数相等，析出n（Cu）=n（Cl2），所以阳极上氯气的体积=
氯气有强氧化性，能置换出碘化钾中的碘，碘遇淀粉变蓝色，所以湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，反应的离子方程式为：Cl2+2I-═I2+2 Cl-，
故答案为：Cl2；4.48L；试纸变蓝；Cl2+2I-═I2+2 Cl-；
（3）设氢氧化钠的物质的量浓度是xmol/L，
2NaCl+2H2O
2mol 2mol
0.4xmol
x=
所以氢氧化钠的物质的量浓度是1.0mol/L，电解过程中，乙槽中生成的氢氧化钠逐渐增大，则溶液的pH逐渐升高，
故答案为：1mol/L；升高．
解析
解：（一）（1）铁钉含有的碳、铁和电解质溶液构成原电池，如果试管内液面上升，则说明发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，所以电极反应式为：Fe-2e-+2OH-═Fe（OH）2，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-，
故答案为：吸氧；Fe-2e-+2OH-═Fe（OH）2；O2+2H2O+4e-═4OH-；
（2）铁钉含有的碳、铁和电解质溶液构成原电池，如果试管内液面下降，则说明发生析氢腐蚀，在强酸性溶液中，铁钉发生析氢腐蚀，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-═H2↑，
故答案为：强酸；2H++2e-═H2↑；
（二）（1）甲装置中，电极都是惰性电极，所以电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为：2CuSO4+2H2O═2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O═2Cu+O2↑+2H2SO4；
（2）乙槽中阳极上氯离子放电生成氯气，串联电解池中转移电子数相等，析出n（Cu）=n（Cl2），所以阳极上氯气的体积=
氯气有强氧化性，能置换出碘化钾中的碘，碘遇淀粉变蓝色，所以湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，反应的离子方程式为：Cl2+2I-═I2+2 Cl-，
故答案为：Cl2；4.48L；试纸变蓝；Cl2+2I-═I2+2 Cl-；
（3）设氢氧化钠的物质的量浓度是xmol/L，
2NaCl+2H2O
2mol 2mol
0.4xmol
x=
所以氢氧化钠的物质的量浓度是1.0mol/L，电解过程中，乙槽中生成的氢氧化钠逐渐增大，则溶液的pH逐渐升高，
故答案为：1mol/L；升高．
全世界每年因钢铁锈蚀造成大量的损失．某学生欲探究在蒸馏水、氯化钠溶液和醋酸溶液三种条件下铁锈蚀的快慢，设计了如下实验．
请回答：
（1）在一周的观察过程中，他发现实验序号为______ 的试管中铁钉锈蚀速度最慢．
（2）实验②中发生的是______（填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”）．
（3）下列防止钢铁锈蚀的措施合理的是______（填字母）．
a．在自行车的钢圈表面镀镍
b．在地下钢铁管道上连接铜块
c．改变金属内部结构制成不锈钢
（4）已知铁钉样品质量为4.00g，经实验测得未锈蚀铁的质量分数为70%．则未锈蚀铁与足量稀硫酸反应生成氢气的体积为______（标准状况）．
正确答案
解：（1）①蒸馏水中不含氧气，所以铁钉和蒸馏水不能构成原电池；
②铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀；
③铁钉和醋酸能发生氧化还原反应而被腐蚀，所以铁钉腐蚀最慢的是①，故答案为：①；
（2）金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，装置②中，铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀，属于电化学腐蚀，故答案为：电化学腐蚀；
（3）a．在自行车的钢圈表面镀镍，能阻止钢铁和电解质溶液构成原电池，所以能防腐，故正确；
b．铁、铜和电解质溶液构成原电池，铁比铜活泼，加快了铁的腐蚀，所以不能起到防腐作用，故错误；
c．在金属中加入一些其它物质制成合金，改变了金属的结构，所以能防腐，故正确；
故答案为：ac；
（4）设生成氢气的体积是V，
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56g 22.4L
4.00g×70% V
V=
故答案为：1.12 L（或1120 mL）．
解析
解：（1）①蒸馏水中不含氧气，所以铁钉和蒸馏水不能构成原电池；
②铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀；
③铁钉和醋酸能发生氧化还原反应而被腐蚀，所以铁钉腐蚀最慢的是①，故答案为：①；
（2）金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，装置②中，铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀，属于电化学腐蚀，故答案为：电化学腐蚀；
（3）a．在自行车的钢圈表面镀镍，能阻止钢铁和电解质溶液构成原电池，所以能防腐，故正确；
b．铁、铜和电解质溶液构成原电池，铁比铜活泼，加快了铁的腐蚀，所以不能起到防腐作用，故错误；
c．在金属中加入一些其它物质制成合金，改变了金属的结构，所以能防腐，故正确；
故答案为：ac；
（4）设生成氢气的体积是V，
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56g 22.4L
4.00g×70% V
V=
故答案为：1.12 L（或1120 mL）．
据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH=3.5．在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是（ ）
正确答案
解析
解：酸雨、铁制品构成了原电池．
A．负极上铁失电子，故A错误；
B．该反应是析氢腐蚀，故B错误；
C．正极上发生析氢反应，故C错误；
D．碳作正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，2H++2e-=H2↑，故D正确．
故选D．
（2）如图所示的铜-锌原电池中，理论上应观察到的现象是：铜片上______，此时原电池的负极电极反应式是______．
正确答案
电化学（或吸氧）
铁
O2 +4e-+2H2O═4OH-
有气泡产生
Zn-2e-═Zn2+
解析
解：（1）铜板上铁铆钉处容易生锈，是因为金属铁、铜、潮湿的空气形成了原电池，其中活泼金属铁发生了吸氧腐蚀的结果，在该原电池的正极上是氧气得电子的过程，
故答案为：电化学（或吸氧）；铁；O2+4e-+2H2O═4OH-；
（2）在铜、锌、硫酸原电池中，活泼金属锌做负极，发生失电子的氧化反应，即Zn-2e-═Zn2+，金属铜作正极，正极上是氢离子发生得电子得还原反应，即2H++2e-→H2↑，有气泡产生，
故答案为：有气泡产生；Zn-2e-═Zn2+．
如图所示烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）
正确答案
解析
解：根据图知，①是化学腐蚀，金属铁被腐蚀，④装置是原电池，金属铁做负极，做负极的腐蚀速率快，②③装置是电解池，其中②金属铁为阴极，被保护，③中金属铁为阳极，受到腐蚀，金属腐蚀的快慢：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀，所以腐蚀速率是③④①②，
故选C．
化学与能源、环境、生产、生活密切相关，下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．在海轮底部镶入锌块，Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，所以可减缓船体的腐蚀，故A正确；
B．废旧电池中含有重金属，随便丢弃会污染土壤和水体，如果将废旧电池深埋入土壤，会污染土壤和地下水，故B错误；
C．气体难贮存和运输，将其转化为固态易贮存和运输，所以贮氢合金的应用，是解决氢气贮存、运输难题的新途径，故C正确；
D．酸碱性土壤不利于农业生产，可以用碱或酸改良土壤，酸和碱能发生中和反应，故D正确；
故选B．
下列有关金属的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在原电池中，正极金属被保护，该保护方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；
B、镀锌铁制品的镀层破损时，金属锌和金属铁形成原电池，金属锌是负极，铁是正极，镀层Zn被腐蚀，能对铁制品起保护作用，故B错误；
C、铬为不锈钢中主要的添加元素，铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜，是不锈钢具有耐蚀性的原因，故C正确；
D、地下输油钢管与外加直流电源的正极相连，在该电解池中，阳极金属铁易被腐蚀，故D错误．
故选AC．
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