- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2（SO4）3溶液、盐酸．
按要求回答下列问题：
①电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用．请用电化学知识说明原因______．
②若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？______（填“能”或“不能”），若能，请写出电极反应式，负极______，正极______．
③若发生如下反应：Cu+2H+=Cu2++H2↑，请在右边框图内画出实现该反应的装置图（使用题目所给材料和药品）．
④若用石墨作电极，电解1L 0.1mol/L盐酸，当转移0.5mol电子时，阳极得到气体的体积（标况）为______ L．
正确答案
解：①把铜导线和铝导线连接在一起使用时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而腐蚀，所以不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，
故答案为：二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而腐蚀；
②金属铜和硫酸铁之间能发生自发的氧化还原反应，可以设计成原电池，金属铜在负极上失电子，发生氧化反应，Cu-2e-→Cu2+，在正极上是三价铁得到电子，发生还原反应，2Fe3++2e-→2Fe2+，
故答案为：能；Cu；石墨；
③铜和硫酸反应中，该反应不能自发进行，所以选择电解池，失电子的是金属铜，金属Cu一定做阳极，电解质为硫酸，即
④若用石墨作电极，电解1L0.1mol/L盐酸，阳极上的反应2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极上的电极反应为：2H++2e-=H2↑，全部氯离子失电子总量是0.1mol生成氯气是0.05mol，失去0.4mol电子得到氧气的物质的量是0.1mol，当转移0.5mol电子时，阳极得到气体是氯气0.05mol，氧气0.1mol，所以当转移0.5mol电子时，阳极得到气体的体积（标况）为0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故答案为：3.36．
解析
解：①把铜导线和铝导线连接在一起使用时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而腐蚀，所以不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，
故答案为：二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而腐蚀；
②金属铜和硫酸铁之间能发生自发的氧化还原反应，可以设计成原电池，金属铜在负极上失电子，发生氧化反应，Cu-2e-→Cu2+，在正极上是三价铁得到电子，发生还原反应，2Fe3++2e-→2Fe2+，
故答案为：能；Cu；石墨；
③铜和硫酸反应中，该反应不能自发进行，所以选择电解池，失电子的是金属铜，金属Cu一定做阳极，电解质为硫酸，即
④若用石墨作电极，电解1L0.1mol/L盐酸，阳极上的反应2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极上的电极反应为：2H++2e-=H2↑，全部氯离子失电子总量是0.1mol生成氯气是0.05mol，失去0.4mol电子得到氧气的物质的量是0.1mol，当转移0.5mol电子时，阳极得到气体是氯气0.05mol，氧气0.1mol，所以当转移0.5mol电子时，阳极得到气体的体积（标况）为0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故答案为：3.36．
在下列装置中（都盛有0.1mol/L H2SO4溶液）Zn片腐蚀最快的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A中发生化学腐蚀，B中锌作原电池正极，保护锌，C中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀，D中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为CABD，
故选C．
（1）在生活中，食物的选择与其酸碱性关系很大．其中蛋白质属于______食物，西红柿属于______食物．
（2）有四种常见药物①阿司匹林、②青霉素、③胃舒平、④麻黄碱． 某同学胃酸过多，应该服用______（填序号，下同）；从用药安全角度考虑，使用前要进行皮肤敏感性测试的是______；由于具有兴奋作用，国际奥委会严禁运动员服用的是______．
（3）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
ⅰ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．
ⅱ实验②中发生的是______（填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”）．
ⅲ下列防止钢铁锈蚀的措施不合理的是______（填字母）．
A．在自行车的钢圈表面镀上耐腐蚀的铬
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．
正确答案
解：（1）食物的酸碱性与化学上所指的溶液的酸碱性是不同的概念，它是指食物的成酸性或成碱性，是按食物在体内代谢最终产物的性质来分类的，蛋白质属于酸性食品，而水果如西红柿属于碱性食品，故答案为：酸性；碱性；
（2）因胃酸的成分为盐酸，治疗胃酸过多则选择胃舒平，因氢氧化铝与酸反应可减少盐酸，若不是胃溃疡的病人，也可服用含小苏打的药物；青霉素是应用广泛的抗菌药物，它本身毒性很小，而较常见的却是药物的过敏，引起不良的反应以致死亡，则使用前要进行皮肤敏感性测试；麻黄碱的成分含有能使人兴奋作用的物质，国际奥委会严禁运动员服用，故答案为：③，②，④；
（3）ⅰ①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；
ⅱ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；
ⅲA．在自行车的钢圈表面镀铬，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：B．
解析
解：（1）食物的酸碱性与化学上所指的溶液的酸碱性是不同的概念，它是指食物的成酸性或成碱性，是按食物在体内代谢最终产物的性质来分类的，蛋白质属于酸性食品，而水果如西红柿属于碱性食品，故答案为：酸性；碱性；
（2）因胃酸的成分为盐酸，治疗胃酸过多则选择胃舒平，因氢氧化铝与酸反应可减少盐酸，若不是胃溃疡的病人，也可服用含小苏打的药物；青霉素是应用广泛的抗菌药物，它本身毒性很小，而较常见的却是药物的过敏，引起不良的反应以致死亡，则使用前要进行皮肤敏感性测试；麻黄碱的成分含有能使人兴奋作用的物质，国际奥委会严禁运动员服用，故答案为：③，②，④；
（3）ⅰ①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；
ⅱ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；
ⅲA．在自行车的钢圈表面镀铬，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：B．
正确答案
解析
解：A．左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，故A正确；
B．左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，所以左边试管内气体的氧气减小，右边试管内气体的压强不大，导致U型管内红墨水左高右低，故B错误；
C．铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀时，铁易失电子作负极，则碳都作正极，故C正确；
D．生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上铁失电子发生氧化反应Fe-2e-→Fe2+，故D正确；
故选B．
正确答案
解析
解：钢铁中含有铁和碳，在潮湿的环境中构成原电池，铁作负极，碳作正极．
A、从图中看出，空气中的氧气减少，所以发生了吸氧腐蚀，故A错误；
B、碳作正极，发生的反应为还原反应，故B错误；
C、在酸性环境下，原电池的正极发生氢离子得电子的还原反应，析出氢气，即在酸性条件下发生的是析氢腐蚀，故C错误；
D、吸氧腐蚀时，氧气在正极发生得电子的还原反应：O2+2H2O+4e→4OH-，故D正确．
故选：D．
下列说法中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、阳离子是否还原性取决于化合价是否处于最高价态，如Fe2+离子具有还原性，而Fe3+只具有氧化性，故A错误；
B、锌比铁活泼，可做原电池的负极，保护铁不被氧化，此为牺牲阴极的阳极保护法，故B正确；
C、反应是否加热才能进行与吸、放热无关，如铝热反应是放热反应，需在高温下才能进行，而硫酸铵与氢氧化钡结晶水合物的反应是吸热反应，但在常温下就能进行，故C错误；
D、中和滴定时，锥形瓶是否干燥不会引起误差，因反应终点取决于待测物质的物质的量，如待测液的浓度大小无关，故D错误．
故选B．
（2013秋•济宁期末）化学知识在生产和生活中有着重要的应用．下列说法中，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：铜、铁和电解质溶液构成原电池，铁易失电子而作负极，作原电池负极的铁加速被腐蚀，故A正确；
B．明矾中铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而吸附水中的悬浮物而净水，双氧水具有强氧化性，所以能杀菌消毒，故B正确；
C．亚硝酸钠具有防腐性，为常见食品添加剂，但亚硝酸钠属于致癌物质，不能过量使用，故C正确；
D．钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，加速钠燃料，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，碳属于可燃物，所以加速镁燃烧，故D错误；
故选D．
Ⅰ．钢铁工业是国家工业的基础．请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题．
请写出钢铁在碱性、潮湿的环境下发生电化学腐蚀正极的电极反应式：______下列哪个装置示意图可防止铁棒被腐蚀______．
Ⅱ．某同学利用CuSO4溶液，进行以下实验探究．
①图1是根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池．Cu极的电极反应式是______，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K+向______移动（填“甲”或“乙”）．
②图2中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是______（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是______；当铜电极的质量变化3.2g，则消耗的CH4在标准状况下的体积为______L．
正确答案
O2+2H2O+4e-=4OH-
BD
Cu 2++2e-═Cu
乙
O2
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
0.28
解析
解：I．钢铁在碱性、潮湿的环境下发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，金属铁作原电池正极或电解池阴极都被保护而防止被腐蚀，A装置中铁作原电池负极加快铁腐蚀，B装置中铁作原电池正极被保护，在C装置中，金属铁和水以及少量的氧气接触，也会被腐蚀，D装置中铁作电解池阴极被保护，故选BD；
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；BD；
II．①根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4，结合图一可知，Zn为负极，Cu为正极，铜离子在Cu电极上得电子析出Cu，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，
盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时，Cl-向负极移动，K+向正极移动，所以，K+向乙装置移动，
故答案为：Cu2++2e-═Cu；乙；
②甲烷碱性燃料电池为电源，总电极反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电镀时，镀件铁作电解池的阴极，连接甲烷燃料电源的负极，所以a应通入CH4，镀层金属作电解池的阳极，发生氧化反应，连接甲烷燃料电源的正极，所以b应通入O2．甲烷碱性燃料电池a处电极上CH4放电，发生氧化反应，电极反应式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，
根据电子转移守恒8n（CH4）=2n（Cu）=2×
n（CH4）=
故答案为：O2；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；0.28．
正确答案
解析
解：镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，形成的原电池中，金属锌为负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+，铁为正极，发生吸氧腐蚀，即2H2O+O2+4e-=4OH-，所以锥形瓶中气体压强减小，生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色．
A、原电池形成后没有气体生成，所以B中导气管不会产生气泡，故A错误；
B、锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀，瓶中气体压强减小，导气管里形成一段水柱，故B正确；
C、锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀，生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色，故C正确；
D、形成的原电池中，金属锌为负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+，故D正确．
故选A．
下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．发生电化学腐蚀时，金属应不纯，则纯银器主要发生化学腐蚀，故A正确；
B．铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，故B错误；
C．海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误；
D．防止金属被氧化，金属应连接电源的负极，如连接正极，加剧腐蚀，故D错误；
故选A．
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