- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
如图,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)若液面上升,则溶液呈______性,电极反应式为:
负极:______,
正极:______
(2)若液面下降,则溶液呈______性,电极反应式为:
负极:______,
正极:______.
正确答案
碱性或中
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
2H++2e-=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,说明电解质环境是碱性或是中性,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:碱性或是中性;2Fe-4e-=2Fe2+;2H2O+O2+4e-═4OH-;
(2)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:4H++4e-═2H2↑,
故答案为:较强的酸;Fe-2e-═Fe2+;2H++2e-=H2↑.
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错误;
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正确;
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C.
(2015秋•上饶县校级月考)如图1为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图.
(1)腐蚀过程中,负极是______(填图中字母“a”或“b”或“c”;
(2)环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为______;
(3)若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为______L(标准状况).
正确答案
解:(1)根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极,即c是负极,
故答案为:c;
(2)Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,
故答案为:2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓;
(3)n[Cu2(OH)3Cl]==0.02mol,根据转移电子得n(O2)=
=0.02mol,V(O2)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L,
故答案为:0.448.
解析
解:(1)根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极,即c是负极,
故答案为:c;
(2)Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,
故答案为:2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓;
(3)n[Cu2(OH)3Cl]==0.02mol,根据转移电子得n(O2)=
=0.02mol,V(O2)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L,
故答案为:0.448.
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、钢铁吸氧腐蚀时,负极是金属铁失去电子的过程,反应式为:Fe-2e-═Fe2+,故B错误;
C、锌和铁形成的原电池中,金属锌为负极,铁为正极,正极金属被保护,所以镀锌铁皮的镀层损坏后,铁更耐腐蚀,故C错误;
D、氯碱工业中,阳极是阴离子氯离子发生失电子的氧化反应过程,即2Cl--2e-═Cl2↑,故D正确.
故选:D.
下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.铁的吸氧腐蚀中,氧气的浓度越大,其腐蚀速率越快,插入海水中的铁棒,越靠近底端氧气的浓度越小,则腐蚀越轻,故A错误;
B.该装置构成原电池,铁作负极,负极上发生的电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,铁氰化钾和亚铁离子反应生成蓝色沉淀,故B错误;
C.温度越高,铁越容易被氧化,所以铁越容易生锈,故C正确;
D.用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁作负极而易被腐蚀,铁作正极被保护,故D错误;
故选C.
下列有关电化学的内容正确的是( )
正确答案
解析
解:A.马口铁是镀锡铁,锡、铁和电解质溶液构成的原电池中,铁作负极易被腐蚀,白铁皮是镀锌铁,铁、锌和电解质溶液构成的原电池中,铁作正极被保护,故A错误;
B.原电池中电子从负极流出流入正极,电解池中电子从负极流向阴极,故B错误;
C.电池中的固体电解质可传导Li+,说明电池中能生成自由移动的锂离子,阳极上失电子发生还原反应,所以该电池充电时阳极电极反应式为:LiFePO4-e-=FePO4+Li+,故C正确;
D.当消耗1.4g Li时,转移电子的物质的量==0.2mol,2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,当转移0.2mol电子时生成氢氧化钠的物质的量浓度=
=1mol/L,pH=14,故D错误;
故选C.
下列装置中(杯中均盛有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是( )
正确答案
解析
解:①该装置是电解池,铁作电解池的阳极,所以加速铁的腐蚀,故不选;
②该装置是电解池,铁作电解池的阴极而被保护,属于外加电流的阴极保护法,故选;
③该装置是原电池,铁作负极,加速铁的腐蚀,故不选;
④该装置是原电池,铁作正极而被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,故选;
故选B.
下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.用电解原理保护金属时,金属应作电解池阴极,应该与原电池负极连接,故A错误;
B.常温下,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应,所以可以保护内部金属不被腐蚀,故B正确;
C.钢管、铜管和雨水能构成原电池,铁作原电池负极而容易被腐蚀,故C错误;
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-2e-═Fe2+,故D错误;
故选B.
下图装置中,U型管内为红墨水,a,b试管内分别盛有食盐水和稀醋酸溶液,各加入生铁块,放置一段时间后,下列有关描述正确的是( )
正确答案
解析
解: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.
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,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A正确;
B.b试管中发生析氢腐蚀,则溶液中氢离子浓度减小,溶液的PH增大,故B错误;
C.两个试管中铁都作负极,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,故C错误;
D.a试管中属于原电池,电极是正负极而不是阴阳极,故D错误;
故选A.
下列事实不能用电化学原理解释的是( )
正确答案
解析
解:A、铝片在空气中被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A选;
B、铁在潮湿的环境中能构成原电池而被腐蚀,在干燥的环境中不能构成原电池,所以不易被腐蚀,所以发生原电池反应可用电化学知识解释,故B不选;
C、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,该装置构成了原电池,铁作负极,铜作正极,电子从铁片沿导线流向铜片,所以氢离子在铜片表面得电子生成氢气,可用电化学知识解释,故C不选;
D、锌、铁和电解质溶液能构成原电池,锌易失电子被腐蚀,铁作正极被保护,锡、铁和电解质溶液能构成原电池,铁易失电子而作负极,加速被腐蚀,所以镀层被划破后,镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐腐蚀,所以可以用电化学原理解释,故D不选.
故选A.
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