- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
下列叙述中，正确的是（ ）
正确答案
解析
A、电镀过程中电镀液浓度几乎不变，不需要经常更换，故A错误；
B、钢铁设备与外加直流电源的负极相连可以防止钢铁腐蚀，故B错误；
C、甲烷燃料（KOH）电池的正极上是氧气得电子的还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正确；
D、电解是将电能转化为化学能，电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中的铁、锌等杂质金属也会失电子溶解，故通过2mole-时，溶解的Cu的物质的量小于1mol，故阳极溶解铜的小于64g，故D错误．
故选C．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、金属做电解质的阳极时，输气管道与弱电流直流电源正极相连，则被腐蚀速率加快，故A错误；
B、反应2CO（g）+2N0（g）=N2（g）+2CO2（g）的△S＜0，在常温下自发，即△H-T△S＜0成立，所以必须△H＜0，故B正确；
C、蓄电池放电时的负极发生氧化反应，充电时的阴极发生还原反应，故C错误；
D、相同体积、pH=2的盐酸和醋酸溶液加入足量锌，开始时的反应速率相等，但是粗酸的物质的量大于盐酸的物质的量，所以醋酸产生氢气量多，故D错误．
故选B．
下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．船体（Fe）、Cu及海水构成原电池，Fe比Cu活泼，作负极，加快海轮外壳的腐蚀，故A错误；
B．正反应为熵减的反应，即△S＜0，常温下能自发进行，根据△H-T△S=△G＜0反应自发进行，可推知该反应△H＜0，故B错误；
C、加热0.1mol•L-1Na2CO3溶液，CO32-的水解程度会增大，溶液的pH增大，故C正确；
D、沉淀转化为溶解度更小的物质容易发生，向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色，但是在一定的浓度范围下，溴化银是可以转化为氯化银沉淀的，故D错误．
故选C．
钢铁在下列哪一种情况下最容易生锈（ ）
正确答案
解析
解：钢铁中含有铁、碳，铁、碳和电解质溶液能构成原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，所以能形成原电池的钢铁易被腐蚀，
A．干燥氧气不能形成电解质溶液，所以钢铁和干燥氧气不能构成原电池，则钢铁不易被腐蚀，故A不选；
B．潮湿但无氧不能形成电解质溶液，所以钢铁在潮湿无氧的环境下不能形成原电池，则钢铁不易被腐蚀，故B不选；
C．制成不锈钢，阻止了钢铁与电解质溶液接触，所以不能构成原电池，则钢铁不易被腐蚀，故C不选；
D．钢铁和食盐水能构成原电池，且铁作负极而加速被腐蚀，故D选；
故选D．
用铝制饭盒盛放醋，一段时间后饭盒被腐蚀，该腐蚀属______腐蚀，相应的化学反应式为______；
如盛放纯碱溶液而被腐蚀，有关离子反应式为______；
如盛放食盐（含少量MgCl2杂质）一段时间后变潮湿原因的是______，而且饭盒也会被腐蚀，发生______腐蚀，有关电极反应式______，______．
正确答案
解：用铝制饭盒盛放醋，一段时间后饭盒被腐蚀，因为金属铝和醋酸之间发生2Al+6CH3COOH═2（CH3COOH）3Al+3H2↑，该腐蚀属于金属的化学腐蚀，
如果盛放纯碱溶液，由于碳酸钠水解而显碱性，金属铝可以和碱之间反应生成偏铝酸钠和氢气而被腐蚀，CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑，氯化镁易吸水，导致氯化钠潮解，在中性环境下，金属铝会发生吸氧腐蚀，负极上是金属铝发生失电子的氧化反应，Al-3e-═Al3+，正极上是氧气发生得电子的还原反应，O2+2H2O+4e-═4OH-，
故答案为：化学；2Al+6CH3COOH═2（CH3COOH）3Al+3H2↑；CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑；氯化镁具有较强的吸水性；吸氧；Al-3e-═Al3+；O2+2H2O+4e-═4OH-．
解析
解：用铝制饭盒盛放醋，一段时间后饭盒被腐蚀，因为金属铝和醋酸之间发生2Al+6CH3COOH═2（CH3COOH）3Al+3H2↑，该腐蚀属于金属的化学腐蚀，
如果盛放纯碱溶液，由于碳酸钠水解而显碱性，金属铝可以和碱之间反应生成偏铝酸钠和氢气而被腐蚀，CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑，氯化镁易吸水，导致氯化钠潮解，在中性环境下，金属铝会发生吸氧腐蚀，负极上是金属铝发生失电子的氧化反应，Al-3e-═Al3+，正极上是氧气发生得电子的还原反应，O2+2H2O+4e-═4OH-，
故答案为：化学；2Al+6CH3COOH═2（CH3COOH）3Al+3H2↑；CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑；氯化镁具有较强的吸水性；吸氧；Al-3e-═Al3+；O2+2H2O+4e-═4OH-．
（1）金属的腐蚀现象非常普遍，下列各种方法：①金属表面涂抹油漆；②改变金属内部结构；③保持金属表面清洁干燥；④在金属表面进行电镀；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜．以上方法对金属起到防护或减缓腐蚀作用的是______
A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部
（2）材料是人类赖以生存和发展重要物质基础．下列材料中：
①硬币 ②光导纤维 ③橡胶 ④氮化硅陶瓷
属于无机非金属材料的是______（填序号）．
属于有机高分子材料的是______（填序号）．
氮化硅的化学方式为______．
正确答案
D
②④
③
Si3N4
解析
解：（1）防止金属生锈的方法有：牺牲阳极的阴阳保护法、外加电流的阴极保护法、喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等其它方法使金属与空气、水等物质隔离，故选D；
（2）硅酸盐、二氧化硅等都属于无机非金属材料，故选②④；
橡胶、塑料、合成纤维都属于有机高分子材料，故选③；
氮化硅中N元素显-3价、Si元素显+4价，所以其化学式为Si3N4，
故答案为：②④；③；Si3N4．
下列叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、用土埋的方法处理废旧电池，会对土壤造成汞、镉等重金属污染，还可能会产生其他污染，故A错误；
B、马口铁（镀锡铁）镀层破损后，形成原电池，原电池的负极是铁，是容易被氧化的电极，易被腐蚀，即失去保护作用，故B正确；
C、金属铁和金属铜相连会构成原电池，金属铁为负极，加速水龙头的腐蚀速率，所以不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接使用，故C正确；
D、电化学腐蚀过程是将化学能转化为电能的装置，电化学腐蚀过程中存在电极反应，存在电流的产生，故D正确．
故选A．
铁是生活和生产中用途最为广泛的金属．请回答下列有关问题：
（1）钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀而生锈，正极的电极反应式为______．
（2）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是______（用离子方程式表示）．在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是______．
（3）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂，其原理是______（用离子方程式表示）．
（4）下表中对陈述 I、II的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是______（填写字母）．
正确答案
解：（1）金属的吸氧腐蚀中，在正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）硫酸铁中三价铁离子在溶液中会水解生成氢氧化铁，发生反应为Fe3++3H2O
故答案为：Fe3++3H2O
（3）金属铜具有还原性，铁离子具有氧化性，二者之间可以发生氧化还原反应，氯化铁溶液用作印刷电路铜板的腐蚀剂的原理是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
（4）A、金属在地壳中的含量最高的是金属铝，不是铁，铜是人类最早使用的金属材料，故A错误；
B、金属铁可以和稀硫酸之间反应生成氢气，氢气具有还原性，加热条件下氢气能还原氧化铁生成金属铁，不存在因果关系，故B正确；
C、铁属于过渡元素，常用作催化剂，故C错误；
D、铁在空气中不会生成致密的氧化膜，金属铁常温下遇到浓硫酸和浓硝酸都会发生钝化，故D错误．
故选B．
解析
解：（1）金属的吸氧腐蚀中，在正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）硫酸铁中三价铁离子在溶液中会水解生成氢氧化铁，发生反应为Fe3++3H2O
故答案为：Fe3++3H2O
（3）金属铜具有还原性，铁离子具有氧化性，二者之间可以发生氧化还原反应，氯化铁溶液用作印刷电路铜板的腐蚀剂的原理是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
（4）A、金属在地壳中的含量最高的是金属铝，不是铁，铜是人类最早使用的金属材料，故A错误；
B、金属铁可以和稀硫酸之间反应生成氢气，氢气具有还原性，加热条件下氢气能还原氧化铁生成金属铁，不存在因果关系，故B正确；
C、铁属于过渡元素，常用作催化剂，故C错误；
D、铁在空气中不会生成致密的氧化膜，金属铁常温下遇到浓硫酸和浓硝酸都会发生钝化，故D错误．
故选B．
（1）下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是______
（2）熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气，制得在65℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e-
正极反应式：______
总反应式：______
（3）利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______．正极附近pH______（填变大、变小或不变）
正确答案
解：（1）根据图知，（2）（3）装置是原电池，在（2）中，金属铁做负极，（3）中金属铁作正极，做负极的腐蚀速率快，并且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀速率越快，正极被保护，并且原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀，所以（2）＞（3），
④⑤装置是电解池，④中金属铁为阴极，⑤中金属铁为阳极，阳极金属被腐蚀速率快，阴极被保护，即（5）＞（4），
根据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，并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率，即（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4），
故答案为：（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4）；
（2）在燃料池中，正极上是CO发生失去电子的氧化反应，电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，负极上是发生失电子的氧化反应，反应式：2CO+2CO32--4e-=4CO2，在转移电子一样多的情况下，两极反应相加得到总反应：2CO+O2=2CO2，
故答案为：O2+2CO2+4e-=2CO32-；2CO+O2=2CO2；
（3）原电池正极发生的是化合价降低得电子的反应，根据方程式可知是O2得电子，另外，由于H2SO4存在，所以发生的O2酸性条件下的电极反应：4H++O2+4e-═2H2O，该过程消耗氢离子，所以正极负极pH会增大，故答案为：4H++O2+4e-═2H2O；变大．
解析
解：（1）根据图知，（2）（3）装置是原电池，在（2）中，金属铁做负极，（3）中金属铁作正极，做负极的腐蚀速率快，并且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀速率越快，正极被保护，并且原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀，所以（2）＞（3），
④⑤装置是电解池，④中金属铁为阴极，⑤中金属铁为阳极，阳极金属被腐蚀速率快，阴极被保护，即（5）＞（4），
根据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，并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率，即（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4），
故答案为：（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4）；
（2）在燃料池中，正极上是CO发生失去电子的氧化反应，电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，负极上是发生失电子的氧化反应，反应式：2CO+2CO32--4e-=4CO2，在转移电子一样多的情况下，两极反应相加得到总反应：2CO+O2=2CO2，
故答案为：O2+2CO2+4e-=2CO32-；2CO+O2=2CO2；
（3）原电池正极发生的是化合价降低得电子的反应，根据方程式可知是O2得电子，另外，由于H2SO4存在，所以发生的O2酸性条件下的电极反应：4H++O2+4e-═2H2O，该过程消耗氢离子，所以正极负极pH会增大，故答案为：4H++O2+4e-═2H2O；变大．
（1）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护．在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是______（填装置序号），该装置中正极电极反应式为______；为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述______（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为______．
（2）新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车．
电池反应为FePO4+Li
（3）广西治理龙江河镉（Cd2+）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物，再投入氯化铝，试说明氯化铝的作用______（用必要的离子方程式和文字进行解释）．
正确答案
解：（1））①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；①组装置中铁电极腐蚀最快；正极反应是氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；②③装置中铁被保护；装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，反应离子方程式为：2Cl-+2H2O
故答案为：①； O2+2H2O+4e-=4OH-；②③； 2Cl-+2H2O
（2）FePO4+Li
故答案为：正；FePO4+Li++e-=LiFePO4；
（3）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物，再投入氯化铝，氯化铝水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用，可以把生成的难溶物吸附聚沉消除镉离子的 污染；
故答案为：氯化铝溶于水，Al3+发生水解：Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，生成Al（OH）3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉（或沉降、沉淀或沉积下来），从而消除Cd2+污染．
解析
解：（1））①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；①组装置中铁电极腐蚀最快；正极反应是氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；②③装置中铁被保护；装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，反应离子方程式为：2Cl-+2H2O
故答案为：①； O2+2H2O+4e-=4OH-；②③； 2Cl-+2H2O
（2）FePO4+Li
故答案为：正；FePO4+Li++e-=LiFePO4；
（3）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物，再投入氯化铝，氯化铝水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用，可以把生成的难溶物吸附聚沉消除镉离子的 污染；
故答案为：氯化铝溶于水，Al3+发生水解：Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，生成Al（OH）3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉（或沉降、沉淀或沉积下来），从而消除Cd2+污染．
扫码查看完整答案与解析