- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
材料是人类生存和发展的基础，合理使用材料可改善人类的生活．
（1）钢铁在酸雨中会发生电化学腐蚀，其负极电极反应式是______；为防止轮船的船体在海水中腐蚀，一般在轮船身上装有一定数量的______．
（2）居室装修所使的人造板材会释放出一种挥发性物质，长期接触会引起过敏性皮炎，免疫功能异常，该挥发性物质是______（填名称）．
（3）铁是人们生活中常用的金属材料，请列举两种常用的防止铁制品被腐蚀的方法：______，______．
（4）石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特种玻璃，石英玻璃的主要成分是______；有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）实际上不是硅酸盐材料，而是一种______．（选填“橡胶”或“纤维”或“塑料”）
（5）玻璃是重要的硅酸盐产品．生产玻璃时，石灰石与石英反应的化学方程式为______．
正确答案
解：（1）碳、铁和酸雨构成的原电池中，铁失电子作负极，所以负极上电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，为防止金属被腐蚀，如果利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属，则被保护的金属作原电池正极，应该选取比铁活泼的金属作原电池负极，一般在轮船身上装有一定数量的锌，故答案为：Fe-2e-=Fe2+，锌；
（2）甲醛是来自人造地板、家具以及装修粘合剂，长期接触低剂量的该物质，可引起过敏性皮炎、免疫功能异常，故答案为：甲醛；
（3）铁生锈是铁和氧气、水 等物质相互作用的结果，在生产生活中常用的防止铁制品生锈的方法有涂油、刷漆等，故答案为：涂油、刷漆；
（4）石英玻璃的主要成分是二氧化硅，有机玻璃的单体是甲基丙烯酸甲酯（化学式为C5H8O2），所以有机玻璃实际上是一种塑料，故答案为：二氧化硅，塑料；
（5）高温下，碳酸钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳，反应方程式为：SiO2+CaCO3
故答案为：SiO2+CaCO3
解析
解：（1）碳、铁和酸雨构成的原电池中，铁失电子作负极，所以负极上电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，为防止金属被腐蚀，如果利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属，则被保护的金属作原电池正极，应该选取比铁活泼的金属作原电池负极，一般在轮船身上装有一定数量的锌，故答案为：Fe-2e-=Fe2+，锌；
（2）甲醛是来自人造地板、家具以及装修粘合剂，长期接触低剂量的该物质，可引起过敏性皮炎、免疫功能异常，故答案为：甲醛；
（3）铁生锈是铁和氧气、水 等物质相互作用的结果，在生产生活中常用的防止铁制品生锈的方法有涂油、刷漆等，故答案为：涂油、刷漆；
（4）石英玻璃的主要成分是二氧化硅，有机玻璃的单体是甲基丙烯酸甲酯（化学式为C5H8O2），所以有机玻璃实际上是一种塑料，故答案为：二氧化硅，塑料；
（5）高温下，碳酸钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳，反应方程式为：SiO2+CaCO3
故答案为：SiO2+CaCO3
（2013•惠州模拟）下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．氯化氢是强电解质，醋酸是弱电解质，在水溶液里存在电离平衡，所以pH相等的盐酸和醋酸，盐酸的浓度小于醋酸，等体积等pH的两种酸，醋酸的物质的量大于盐酸，醋酸和盐酸都是一元酸，酸的物质的量越大中和时需要的氢氧化钠越多，所以醋酸消耗的氢氧化钠多，故A错误；
B．生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，在酸雨中发生电化学腐蚀，纯铁不能构成原电池，在酸雨中发生化学腐蚀，故B错误；
C．催化剂只能改变其它物质的化学反应速率而本身的质量和化学性质不发生改变的物质，改变包括加快和减慢，但让不可能发生的反应发生，故C错误；
D．碳酸氢钠在加热的条件下能分解产生二氧化碳，从而使糕点变的蓬松，所以食品工业用NaHCO3作焙制糕点的膨松剂，故D正确；
故选：D．
下列有关说法正确的是（ ）
A马口铁（镀锡铁皮）镀层破损后铁仍不易腐蚀
BCH3Cl（g）+Cl2（g）
CMnS悬浊液中滴加少量CuSO4溶液可生成CuS沉淀，则Ksp（CuS）＜Ksp（MnS）
D合成氨生产中将NH3液化分离，一定能加快正反应速率，提高H2的转化率
正确答案
解析
解：A、镀锡铁镀层破损后在电解质溶液中形成原电池时铁做负极，容易被腐蚀，故A错误；
B、该反应的△S＜0，根据反应自发进行的判据△H-T△S＜0，则该反应的△H＜0．故B错误；
C、沉淀向着Ksp更小的物质转化，当MnS悬浊液中滴加少量CuSO4溶液可生成CuS沉淀，则Ksp（CuS）＜Ksp（MnS），故C正确；
D、合成氨生产中将NH3液化分离，降低正反应速率，提高H2的转化率，故D错误．
故选C．
钢铁发生两种电化学腐蚀时，下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、无论钢铁发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极都是铁，负极上铁失电子发生氧化反应，所以反应相同，故A正确．
B、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应；当钢铁发生析氢腐蚀时，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以正极发生的反应不同，故B错误．
C、酸性溶液中，正极上氢离子得电子发生还原反应，故C错误．
D、中性溶液中，氧气发生还原反应，故D错误．
故选A．
在生产生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重，所以防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域的重大问题．兴趣小组的同学在实验室对金属腐蚀进行了探究．
（1）分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉，再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，其它操作请仔细观察图1：______号试管中的铁钉最容易生锈．由此可见，铁制品生锈需要的条件是______．
（2）如图2所示，铁处于A、B、C三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）：______．
（3）据报道，全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值（GNP）的4%．
①钢铁在发生电化学腐蚀时，负极反应为：______．
②请写出用稀硫酸除去铁锈的化学反应方程式为：______．
③请根据不同的原理，提出防止钢铁腐蚀的两条合理措施：______、______．
正确答案
Ⅰ
有水和氧气
A＞C＞B
Fe-2e-═Fe2+
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
外加保护层
改变内部结构[或是改变金属内部结构（制成不锈钢）；刷漆（涂油、表面镀金属）]
解析
解：（1）铁生锈的条件是：与氧气接触，有水参加，二者缺一不可，具备该条件的只有Ⅰ，故答案为：Ⅰ；有水和氧气；
（2）铁处于Ⅰ的环境中做原电池的负极，腐蚀速率较快，铁处于Ⅱ的环境中做原电池的正极，被保护，腐蚀速率很慢，铁处于Ⅲ的环境中的金属铁发生吸氧腐蚀，速度较慢，故答案为：A＞C＞B；
（3）①钢铁在发生电化学腐蚀时，负极上金属铁发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-═Fe2+，故答案为：Fe-2e-═Fe2+；
②铁锈的主要成分是氧化铁，可以和酸反应生成盐和水，即Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O，故答案为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；
③防止钢铁锈蚀关键是与氧气和水隔绝，可以进行表面防护处理（涂油、刷漆、表面镀金属等），还可以改变金属内部结构（制成不锈钢）等，
故答案为：外加保护层；改变内部结构[或是改变金属内部结构（制成不锈钢）；刷漆（涂油、表面镀金属）]．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．锌、铁和海水构成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，故A正确；
B．相同条件下，Na2CO3溶液的碱性强于C6H5ONa，说明C6H5OH的酸性强于HCO3-，故B错误；
C．只有△G＜0的反应才能自发进行，△G=△H-T△S可能小于0，故C错误；
D．该反应的正反应是放热反应，升高温度 平衡向逆反应方向移动，所以降低反应物的转化率，故D错误；
故选A．
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，正极反应式为：2H2O+O2+4e-═4OH-，负极上是Fe-2e-=Fe2+，故B错误；
C、镀锌铁皮的镀层损坏后，会形成原电池，金属铁是正极，被保护，不容易腐蚀，故C错误；
D、镀锡铁皮的镀层损坏后，会形成原电池，金属铁是负极，容易腐蚀，故D正确；
故选D．
相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、铁做负极、铜做正极，食醋为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，故A不选；
B、铁做负极、合金中的碳等材料做正极，食盐水为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，故B不选；
C、铁被均匀的铜镀层保护，不易被腐蚀，故C正确；
D、铁做负极、铜做正极，酸雨为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，故D不选．
故选C．
（2014秋•扶余县校级期末）下列装置中，Fe腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
正确答案
解析
解：根据图知③④⑤装置是原电池，在④⑤中，金属铁做负极，⑤中电极活泼性差距大，所以金属铁更易被腐蚀，③中金属铁为正极，被保护，①具备金属铁生锈的条件，②不具备金属生锈的条件，所以Fe腐蚀由快到慢的顺序为⑤④①②③．
故选B．
钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是（ ）
①Fe由单质转化为+2价；②Fe由+2价转化为+3价；③产生氢气；④产生氧气；⑤杂质C被氧化除去；⑥Fe（OH）3失水变成Fe2O3•3H2O．
正确答案
解析
解：中性电解质环境下，钢铁生锈的过程中的化学变化为：负极：Fe-2e-=Fe2+，正极：2H2O+O2+4e-=4OH-，总反应为：2Fe+2H2O+O2+4e-=2Fe（OH）2，Fe（OH）2迅速被氧化：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；酸性电解质环境下，钢铁生锈的过程中的化学变化为：负极：Fe-2e-=Fe2+，正极：2H++2e-=H2↑，总反应为Fe+2H+=2Fe2++H2↑．
故选A．
扫码查看完整答案与解析