- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
化学与科学、技术、社会和环境密切相关.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电解池的阳极是活性电极,则电极自身放电,不是阴离子放电,故A错误;
B、根据判据△H-T△S<0判断反应的自发性,反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,熵变小于零,则该反应的△H<0,故B错误;
C、增大压强(压缩体积),对于反应前后气体系数和不等的反应,平衡会向着气体系数和减小的方向移动,平衡常数只受温度的影响,压强变化,平衡常数不变化,故C正确;
D、在原电池中,负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护,铁制品表面镶锌块,铁被保护,但是铁制品表面镀锡,则金属铁更易被腐蚀,故D错误.
故选C.
下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量的硫酸铜,金属铁会和硫酸铜之间反应生成金属铜和硫酸亚铁,金属铁、铜形成的原电池,能加速负极金属铁和电极质硫酸的反应速率,故A正确;
B、白铁(镀锌的铁)中,镀层破损后,Zn为负极,被腐蚀的是Zn,Fe被保护,马口铁(镀锡的铁)中,Fe为负极,被腐蚀的是Fe,Zn被保护,所以镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)铁更耐腐蚀,故B错误;
C、为保护海轮的船壳,常在船壳外面镶上锌块,这样,金属铁和锌形成的原电池中,金属锌是负极,金属铁是正极,铁被保护,故C正确;
D、钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,负极均是金属铁失电子的氧化反应,正极上分别是氧气得电子的还原反应、氢离子得电子的还原反应,故D正确.
故选B.
下列各装置中Fe的腐蚀速度最慢的是( )
正确答案
解析
解:A装置中,金属铁做原电池的正极,被保护;
B装置中铁做了原电池的负极,易发生吸氧腐蚀;
C装置中金属铁做原电池的负极,会发生析氢腐蚀;
D、金属铁做了电解池的阳极,易被腐蚀,
金属腐蚀快慢顺序是:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀,并且电解池的阳极>原电池的负极>原电池的正极>电解池的阴极,所以腐蚀速率最慢的是A.
故选A.
生活中的某些问题常常涉及化学知识.下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A.锌、铁和海水符合原电池的构成条件,所以能构成原电池,锌易失电子而作负极,铁作正极,负极金属被腐蚀,正极金属被保护,故A正确;
B.垃圾是放错地方的资源,常见的可回收垃圾主要有:废纸、塑料、橡胶、玻璃、金属或合金、电池、废织物等,废物的回收利用能节约能源,故B正确;
C.植物油分子中含有酯基,属于烃的含氧衍生物,故C错误;
D.煤中含有S、N等元素,硫燃烧生成二氧化硫,汽车的尾气中含有氮氧化物,可燃物不完全燃烧生成一氧化碳,所以造成大气污染的SO2、CO和NO等,主要来源于煤、石油等化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放,故D正确;
故选C.
烧过菜的铁锅未及时洗涤(残液中含有食盐等),第二天便出现红棕色锈斑,下列反应中不属于上述整个过程中可能发生的变化的是( )
正确答案
解析
解:A.中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,C、Fe和电解质溶液构成原电池,Fe易失电子作负极、C作正极,正极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-,故A正确;
B.亚铁离子和氢氧根离子发生反应生成氢氧化亚铁,反应式为Fe2++2OH-═Fe(OH)2,故B错误;
C.负极上铁失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,故C正确;
D.氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁,反应式为4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,氢氧化铁失去部分水生成带结晶水的氧化铁,即铁锈,故D正确;
故选C.
家用炒菜铁锅用水清洗后,放置一会出现红棕色的铁锈,在此变化过程中不会发生的化学变化是( )
正确答案
解析
解:A.铁、碳和电解质溶液构成了原电池,负极上铁失电子生成亚铁离子,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以电池反应式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,故A不选;
B.氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化生成氢氧化铁,故B不选;
C.构成的原电池中,碳作正极,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,故C不选;
D.构成的原电池中,负极上铁失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故D选.
故选D.
如图烧杯中均盛装的是海水,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:铁作原电池和电解池电极时被腐蚀由快到慢的顺序是:电解池阳极>原电池负极>原电池正极>电解池阴极,电解池中电极名称是阴阳极,原电池中电极名称是正负极,
A.①中铝的活动性大于铁,所以铁作正极,③中铁作阴极,所以③中铁被腐蚀最慢,故A错误;
B.④中铁作电解池阳极,则被腐蚀最快,故B正确;
C.②构成原电池,铁作负极,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,所以铁发生吸氧腐蚀,故C错误;
D.③为电解池,铁作阴极,碳作阳极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上氢离子放电生成氢气,所以没有红棕色沉淀产生,故D错误;
故选B.
钢铁制品发生电化学腐蚀的类型:
(1)酸性环境:负极,铁失去电子被氧化.写出电极反应式:______正极,溶液中的H+得到电子而被还原.写出电极反应式:______
(2)中性(或弱酸性)环境:负极,铁失去电子被氧化.正极,溶液中的O2得到电子被还原,写出电极反应式:______.
正确答案
Fe-2e-=Fe2+
2H++2e-=H2↑
O2+2H2O+4e-=4OH-
解析
解:(1)酸性环境下,钢铁发生析氢腐蚀,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:2H++2e-=H2↑;
故答案为:Fe-2e-=Fe2+,2H++2e-=H2↑;
(2)中性或弱酸性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;
故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-.
如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容.为研究铁的锈蚀,如下图所示,铁处于①、②、③三种不同的环境中.请回答:
(1)金属腐蚀主要分为______腐蚀和______腐蚀两种.
(2)铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是______(填序号).
(3)②中正极的电极反应式为______,负极的电极反应式为______,
③中负极的电极反应式为______.
正确答案
解:(1)金属的腐蚀有:与化学物质直接反应的腐蚀和构成原电池而产生电流的腐蚀,所以分为化学腐蚀和电化学腐蚀,故答案为:化学;电化学;
(2)①中铁作原电池负极而能加快铁的腐蚀,②中铁作原电池正极而被保护,所以铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是①>③>②,
故答案为:①>③>②;
(3)①中碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,②中锌作负极,负极上金属失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,③中铁为负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,
故答案为:2H2O+O2+4e-=4OH-;Zn-2e-=Zn2+;Fe-2e-=Fe2+.
解析
解:(1)金属的腐蚀有:与化学物质直接反应的腐蚀和构成原电池而产生电流的腐蚀,所以分为化学腐蚀和电化学腐蚀,故答案为:化学;电化学;
(2)①中铁作原电池负极而能加快铁的腐蚀,②中铁作原电池正极而被保护,所以铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是①>③>②,
故答案为:①>③>②;
(3)①中碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,②中锌作负极,负极上金属失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,③中铁为负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,
故答案为:2H2O+O2+4e-=4OH-;Zn-2e-=Zn2+;Fe-2e-=Fe2+.
如图为铁钉腐蚀实验的装置图,请按要求填写下列空白:
(1)若试管内液面下降,则溶液X显______性,铁钉发生______腐蚀,其负极电极反应为______;正极电极反应为______.
(2)若试管内液面上升,则溶液X显______性,铁钉发生______腐蚀,其负极电极反应为______;正极电极反应为______.
正确答案
解:(1)若试管内液面下降,说明试管内气体压强增大,则铁钉发生析氢腐蚀,酸性条件下、铁钉发生析氢腐蚀,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,
故答案为:酸;析氢;Fe-2e-═Fe2+;4H++4e-═2H2↑;
(2)若试管内液面上升,说明试管内气体压强减小,则铁钉发生吸氧腐蚀,碱性或中性条件下,铁钉发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子,电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,正极上氧气得电子,电极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-,
故答案为:中性或碱性;吸氧;Fe-2e-═Fe2+;2H2O+O2+4e-═4OH-.
解析
解:(1)若试管内液面下降,说明试管内气体压强增大,则铁钉发生析氢腐蚀,酸性条件下、铁钉发生析氢腐蚀,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,
故答案为:酸;析氢;Fe-2e-═Fe2+;4H++4e-═2H2↑;
(2)若试管内液面上升,说明试管内气体压强减小,则铁钉发生吸氧腐蚀,碱性或中性条件下,铁钉发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子,电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,正极上氧气得电子,电极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-,
故答案为:中性或碱性;吸氧;Fe-2e-═Fe2+;2H2O+O2+4e-═4OH-.
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