- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
钢铁的腐蚀造成很大损失,有资料显示,全世界每年由于腐蚀而造成报废的钢铁高达总产量的三分之一,其中大约有三分之一不能回收利用.如图为铁闸门防止腐蚀的两种方法,下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀,其负极反应是一样的,都是铁失电子的过程,但是正极反应不一样,吸氧腐蚀中,正极是氧气得电子的还原反应,析氢腐蚀中,正极上是氢离子得电子的还原反应,故A错误;
B、甲图中焊接在铁闸门上的材料R可能为Zn或Mg,这样构成的原电池中,金属铁可以做正极材料,被保护,故B正确;
C、让金属铁做电解池的阴极材料,这样金属铁可以被保护,该方法称为外加电源阴极保护法,故C正确;
D、把被保护的铁闸门连接在电源的负极上,让金属铁做电解池的阴极,这样可以保护金属铁不被腐蚀,故D正确.
故选A.
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.在一周的观察过程中,铁钉锈蚀的速度最慢的是( )
正确答案
解析
解: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,故选A.
下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、钢铁发生吸氧腐蚀时,金属铁做负极,发生失电子的氧化反应,故A正确;
B、电解精炼铜时,精铜作阴极,粗铜作阳极,故B正确;
C、电解饱和食盐水制烧碱与氯气时,阴极上产生氢气和氢氧化钠,阳极上产生氯气,阳极材料采用石墨电极,阴极材料是铁电极,故C正确;
D、铜锌电池,铜浸入硫酸铜溶液,锌浸入硫酸锌溶液,中间用盐桥连接,故D错误.
故选D.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、金属腐蚀的原理:金属失去电子发生氧化反应,是金属被氧化的过程,故A正确;
B、钢铁吸氧腐蚀时,正极是氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故B正确;
C、氯碱工业电解饱和食盐水,阳极是溶液中氯离子失电子生成氯气,电极反应为:2Cl--2e→Cl2↑,故C正确;
D、镀锌铁当镀层破损后,金属锌和铁构成的原电池中,金属锌是负极,易被腐蚀,金属铁被保护,故D错误.
故选D.
表面镀有保护金属层的铁片,当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是( )
正确答案
解析
解:A、镀锌铁中,金属铁作正极,是被保护的电极,比普通铁片更耐腐蚀,故A错误;
B、镀锡铁中,金属铁作负极,是被腐蚀的电极,比普通铁片更易腐蚀,故B正确;
C、镀铅铁中,金属铁作正极,是被保护的电极,比普通铁片更耐腐蚀,故C错误;
D、镀铜铁中,金属铁作负极,是被腐蚀的电极,比普通铁片更易腐蚀,故D正确;
故选BD.
炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl),不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑.试回答:
(1)铁锅的锈蚀应属于______,腐蚀的原因是______.
(2)铁锅锈蚀的电极反应式为:负极______;正极______.正负极反应产物会继续发生反应,反应的离子方程式和化学方程式为______.
正确答案
电化学腐蚀
Fe、C和电解质溶液构成原电池而加速Fe的腐蚀
Fe-2e-=Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
Fe2++2OH-=Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
解析
解:(1)铁锅中含有Fe、C,Fe、C和电解质溶液构成原电池,Fe易失电子作负极而加速被腐蚀,所以铁锅的锈蚀属于电化学腐蚀,
故答案为:电化学腐蚀;Fe、C和电解质溶液构成原电池而加速Fe的腐蚀;
(2)该原电池中,Fe易失电子作负极、C作正极,负极上铁失电子生成亚铁离子,正极上氧气得电子发生还原反应,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,被氧气氧化生成氢氧化铁,离子反应方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2、化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:Fe-2e-=Fe2+;O2+2H2O+4e-=4OH-;Fe2++2OH-=Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.
(2015•北京校级模拟)下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、金属腐蚀的本质是金属原子在负极上失去电子而被氧化的过程,故A正确;
B、钢铁吸氧腐蚀的正极是氧气发生得电子的还原反应,电极反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-,故B正确;
C、氢氧燃料电池中,在负极上是燃料发生氧化反应的过程,故C正确;
D、将地下钢管与电源负极相连,作电解池的阴极被保护,能防止钢铁锈蚀,故D错误;
故选D.
如图所示,A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸(B、C中金属棒分别用导线连接).
(1)A中反应的离子方程式为______;
(2)B中Cu极的电极反应式为______,一段时间后溶液的pH值______(填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)C中被腐蚀的金属是______,装置中总反应方程式为______,比较A、B、C中铁反应的速率由快到慢的顺序为______(用字母ABC表示).
正确答案
解:(1)铁是较活泼金属,能和稀硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气Fe+2H+=Fe2++H2↑,
故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(2)原电池中铜作正极,正极上溶液中的氢离子得电子生成氢气2H++2e-=H2↑,因为溶液析出氢气导致溶液中氢离子的浓度降低,溶液的pH值变大.
故答案为:2H++2e-=H2↑;变大;
(3)该原电池中较活泼的金属锌作负极,负极上锌失电子生成锌离子,所以锌被腐蚀;正极上氢离子得电子生成氢气,正负极发生的反应式相加即得电池反应式,所以电池反应式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2或者Zn+2H+=Zn2++H2↑,
B中铁作负极加速腐蚀,C中铁作正极被保护,所以腐蚀速率快顺序为B>A>C,
故答案为:Zn;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2或者Zn+2H+=Zn2++H2↑;B>A>C.
解析
解:(1)铁是较活泼金属,能和稀硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气Fe+2H+=Fe2++H2↑,
故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(2)原电池中铜作正极,正极上溶液中的氢离子得电子生成氢气2H++2e-=H2↑,因为溶液析出氢气导致溶液中氢离子的浓度降低,溶液的pH值变大.
故答案为:2H++2e-=H2↑;变大;
(3)该原电池中较活泼的金属锌作负极,负极上锌失电子生成锌离子,所以锌被腐蚀;正极上氢离子得电子生成氢气,正负极发生的反应式相加即得电池反应式,所以电池反应式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2或者Zn+2H+=Zn2++H2↑,
B中铁作负极加速腐蚀,C中铁作正极被保护,所以腐蚀速率快顺序为B>A>C,
故答案为:Zn;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2或者Zn+2H+=Zn2++H2↑;B>A>C.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程,故A错误;
B、含有镧系和锕系元素的第ⅢB族元素种数最多,故B错误;
C、将煤进行液化和汽化处理,提高煤的燃烧效率,可节约能源,故C正确;
D、生物质能以原始状态或经加工转化之后,取来作为能源,不一定是通过含有生物质能的物质的直接燃烧转化成热能从而被利用的,故D错误.
故选C.
某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验.
一周后观察:
(1)铁钉被腐蚀程度最大的是______(填实验序号).
(2)实验③中主要发生的是______(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”).
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为:______.
(4)根据上述实验,你认为铁发生电化学腐蚀的条件是______.
(5)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上.为防护金属被腐蚀可采取的措施有______(填序号).
①健身器材刷油漆 ②自行车钢圈镀铬
③将钢管用导线与镁条连接 ④将钢管用导线与碳棒连接.
正确答案
解:(1)①在干燥空气中难以腐蚀,②隔绝空气也难以腐蚀,③④发生电化学腐蚀,但④中电解质溶液离子浓度大,导电性强,电化学腐蚀速率快,故答案为:④;
(2)③中蒸馏水溶解氧气,能发生电化学腐蚀,故答案为:电化学腐蚀;
(3)反应中铁是负极,发生氧化反应,生成Fe2+,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;
(4)电化学腐蚀的发生了原电池反应,从原电池的形成条件来判断:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路,金属腐蚀时还有有空气,故答案为:铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触);
(5)本题中①②为外加防护膜的保护法,可以隔绝空气,③中金属镁比铁活泼,属于牺牲阳极的阴极保护法,④中加快了金属的腐蚀,故答案为:①②③.
解析
解:(1)①在干燥空气中难以腐蚀,②隔绝空气也难以腐蚀,③④发生电化学腐蚀,但④中电解质溶液离子浓度大,导电性强,电化学腐蚀速率快,故答案为:④;
(2)③中蒸馏水溶解氧气,能发生电化学腐蚀,故答案为:电化学腐蚀;
(3)反应中铁是负极,发生氧化反应,生成Fe2+,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;
(4)电化学腐蚀的发生了原电池反应,从原电池的形成条件来判断:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路,金属腐蚀时还有有空气,故答案为:铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触);
(5)本题中①②为外加防护膜的保护法,可以隔绝空气,③中金属镁比铁活泼,属于牺牲阳极的阴极保护法,④中加快了金属的腐蚀,故答案为:①②③.
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