- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
（1）有A、B、C、D四种金属．将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化；如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出．据此，判断它们的活动性由强到弱的顺序是______
（2）下列如图1装置可防止铁棒被腐蚀的是______
（3）将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后放入如图2所示装置中，过一段时间观察，导管中的水柱会上升，说明发生的是______（填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”）．写出相关的电极反应式：负极______，正极______
正确答案
D＞A＞B＞C
BD
吸氧腐蚀
Fe-2e-═Fe 2+
O2+2H2O+4e-═4OH-
解析
解：（1）两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀，较不活泼的金属作正极，将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，所以A的活动性大于B；
金属和相同的酸反应时，活动性强的金属反应剧烈，将A、D分别投入等浓度盐酸溶液中，D比A反应剧烈，所以D的活动性大于A；
金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，说明B的活动性大于铜．如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，说明铜的活动性大于C，所以金属的活动性顺序为：D＞A＞B＞C，
故答案为：D＞A＞B＞C；
（2）装置中，金属铁做原电池的正极，被保护，不易生锈，D装置中，金属铁作阴极，被保护起来，C装置具备金属生锈的条件，A装置中，金属铁是原电池的负极，易被腐蚀，故答案为：BD；
（3）铁钉中含有碳、铁，将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后，碳、铁和氯化钠溶液构成原电池而发生吸氧腐蚀，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应．试管中铁钉发生反应电极反应式分别为：负极 Fe-2e-═Fe 2+，正极 O2+2H2O+4e-═4OH-，金属发生吸氧腐蚀，生铁遇到氯化钠溶液发生吸氧腐蚀，导致I试管中气体压强减小，小于大气压，所以II试管中的导管内水柱上升．
故答案为：吸氧腐蚀；Fe-2e-═Fe 2+；O2+2H2O+4e-═4OH-．
化学已渗透到人类生活的各个方面．下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体二氧化碳的排放，故A正确；
B、Si3N4、Al2O3的熔点应较高，可以用来制作高温结构陶瓷制品，故B正确；
C、金属与外接电源的负极相连时，作电解池的阴极，被保护，所以外加电源的负极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门，故C错误；
D、因铅能使人体中毒，则禁止使用四乙基铅作汽油防爆剂来减少铅污染，故D正确；
故选C．
对照试验是化学研究中常用的一种方法．某研究小组对铁生锈进行如下研究．
（1）经过较长时间后发现：上述图中的铁钉最容易生锈的是______．
（2）在铁钉的锈蚀过程中，Fe发生了______（填“氧化”或“还原”）反应．
（3）铁生锈的外部条件是______．
（4）钢铁工业史国家工业的基础．下列措施能起到防腐作用的是______．
A．刷油漆 B．包上一层塑料层 C．连接一定数量镁块．
正确答案
解：（1）能形成原电池且作原电池负极的金属易被腐蚀，
A．铁、碳和溶有氧气的水能构成原电池，铁易失电子而作负极，碳作正极，作负极的铁易被腐蚀而生锈；
B．该装置中没有空气，不能形成原电池则铁不易生锈；
C．碱石灰能吸收空气中水分，则C装置中没有水，所以不能构成原电池，铁不易生锈；
故选A；
（2）A中，铁易失电子发生氧化反应而易生锈，故答案为：氧化；
（3）A易生锈，B和C不容易生锈，B中没有空气，C中没有水分，A中含有水分和空气，所以铁生锈的外部条件是：与空气、水充分接触；
（4）为防止铁生锈，可以采用隔绝空气或隔绝水的方法，如采用刷漆、涂油、连接较活泼金属、电镀等方法，故选ABC．
解析
解：（1）能形成原电池且作原电池负极的金属易被腐蚀，
A．铁、碳和溶有氧气的水能构成原电池，铁易失电子而作负极，碳作正极，作负极的铁易被腐蚀而生锈；
B．该装置中没有空气，不能形成原电池则铁不易生锈；
C．碱石灰能吸收空气中水分，则C装置中没有水，所以不能构成原电池，铁不易生锈；
故选A；
（2）A中，铁易失电子发生氧化反应而易生锈，故答案为：氧化；
（3）A易生锈，B和C不容易生锈，B中没有空气，C中没有水分，A中含有水分和空气，所以铁生锈的外部条件是：与空气、水充分接触；
（4）为防止铁生锈，可以采用隔绝空气或隔绝水的方法，如采用刷漆、涂油、连接较活泼金属、电镀等方法，故选ABC．
下列关于金属腐蚀的说法正确的是（ ）
A金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M+nH2O═M（OH）n+
B金属的化学腐蚀的实质是：M-ne-═Mn+，电子直接转移给还原剂
C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
正确答案
解析
解：A．金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，所以没有生成氢气，故A错误；
B．金属发生化学腐蚀时金属和氧化剂直接接触，电子直接转移给氧化剂，故B错误；
C．在弱酸性或中性条件下，金属发生吸氧腐蚀，在酸性条件下，金属发生析氢腐蚀，故C错误；
D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，故D正确；
故选D．
（2011•德州模拟）钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金．请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题．
（1）钢铁的电化学腐蚀原理如图1所示：
①写出石墨电极的电极反应式______；
②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图1虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向．
③写出修改后石墨电极的电极反应式______．
（2）生产中可用盐酸来除铁锈．现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式______．
（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意如图2：
①A电极对应的金属是______（写元素名称），B电极的电极反应式是______．
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为______ mol．
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因______．
正确答案
解：（1）①在中性溶液中钢铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，说明作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，
故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-；
②作电解池阴极的铁被保护，所以将虚线中改为直流电源，且将铁连接原电池负极，这属于外加电源的阴极保护法，离子流向为
故答案为：
③外加电源后石墨电极为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；
（2）铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了Fe3+，而后Fe与Fe3+会化合生成Fe2+，反应方程式为2FeCl3+Fe═3FeCl2，
故答案为：2FeCl3+Fe═3FeCl2；
（3）①电镀时，镀层铜作阳极，镀件铁作阴极，所以A是铜，B是铁，阴极上铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，
故答案为：Cu2++2e-═Cu；
②阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应，若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后二者质量差为5.12g，二者质量差的一半为阴极析出的铜，则转移电子的物质的量=
故答案为：0.08；
③锌、铁和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，铁作正极被保护，铜、铁和电解质溶液构成原电池时，铁易失电子作负极被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，
故答案为：铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀．
解析
解：（1）①在中性溶液中钢铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，说明作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，
故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-；
②作电解池阴极的铁被保护，所以将虚线中改为直流电源，且将铁连接原电池负极，这属于外加电源的阴极保护法，离子流向为
故答案为：
③外加电源后石墨电极为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；
（2）铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了Fe3+，而后Fe与Fe3+会化合生成Fe2+，反应方程式为2FeCl3+Fe═3FeCl2，
故答案为：2FeCl3+Fe═3FeCl2；
（3）①电镀时，镀层铜作阳极，镀件铁作阴极，所以A是铜，B是铁，阴极上铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，
故答案为：Cu2++2e-═Cu；
②阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应，若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后二者质量差为5.12g，二者质量差的一半为阴极析出的铜，则转移电子的物质的量=
故答案为：0.08；
③锌、铁和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，铁作正极被保护，铜、铁和电解质溶液构成原电池时，铁易失电子作负极被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，
故答案为：铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀．
金属的电化学腐蚀分为______ 和______．钢铁发生电化学腐蚀时负极发生的电极方程式为______．
正确答案
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
Fe-2e-=Fe2+
解析
解：金属的电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，以吸氧腐蚀更为普遍，在两种电化学腐蚀中，负极都是金属铁发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，
故答案为：析氢腐蚀；吸氧腐蚀；Fe-2e-=Fe2+．
化学与科学、技术、社会、环境密切相关．下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、家用铁锅用水清洗后置在干燥处，不具备金属腐蚀的条件即原电池的构成条件，这样能减弱电化学腐蚀，故A正确；
B、甲型H1N1流感病毒属于蛋白质，高温是蛋白质的变性的条件之一，所以采用高温杀死甲型H1N1流感病毒，故B正确；
C、“神七”宇航员所穿的航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的复合材料，故C正确；
D、虽人体内不含水解纤维素的酶，不能消化纤维素，但纤维素对人体有用处，可促进肠道消化，故D错误．
故选D．
（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：
______．
正确答案
吸氧
2Fe-4 e-=2Fe2+
O2+2H2O+4 e-=4OH-
较强的酸
2H++2 e-=H2↑
解析
解：生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，
（1）若试管内液面上升，说明试管内气体因和水反应而使其压强减小，发生的是吸氧腐蚀，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，
故答案为：吸氧，2Fe-4e-=2Fe2+，2H2O+O2+4e-=4OH-；
（3）若试管内液面下降，说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大，则金属发生的是析氢腐蚀，溶液呈酸性，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：H++2e-=H2↑，
故答案为：较强的酸，Fe-2e-=Fe2+，H++2e-=H2↑．
下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（ ）
正确答案
解析
解：A、金属表面都能形成一层致密的氧化物薄膜，从而防止铁制品和水、空气等物质接触而生锈，如钢铁“发蓝”是在钢铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜的技术，不属于电化学原理保护法，故A错误；
B、在金属中加入一些铬或镍支撑金属或合金是改善金属的内部结构，这样可以防止生锈，不属于电化学原理保护法，故B错误；
C、在轮船的船壳水线以下部分装上一锌锭，这样金属铁、锌形成的原电池中，金属锌是负极，铁为正极，正极金属铁可以被保护，属于电化学原理保护法，故C正确；
D、在金属表面喷漆，可以隔绝金属和空气中的水还有氧气接触，防止生锈，不属于电化学原理保护法，故D错误．
故选C．
下列事实中，与电化学腐蚀无关的是（ ）
正确答案
解析
解：A．纯银饰品长久置表面变暗是由于金属银和空气中的氧气发生反应生成氧化银的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故A正确；
B．锌、铁和海水构成原电池，锌易失电子作负极，铁作正极，所以发生电化学腐蚀，故B错误；
C．潮湿土壤中的铁管，铁管中含有碳、铁，铁、碳和电解质溶液构成原电池，铁作负极被腐蚀，所以发生电化学腐蚀，故C错误；
D．银、铁和电解质溶液能构成原电池，铁易失电子作负极，银作正极，所以铁发生电化学腐蚀，故D错误；
故选A．
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