- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
（2014秋•临沂期末）下列与金属腐蚀有关的叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生铁中含有杂质，更容易发生电化学腐蚀，因此生铁更易腐蚀，故A正确；
B、铁比锡活泼，所以铁作负极，发生氧化反应，所以焊接处易生锈，故B正确；
C、在电解池中，阴极被保护，故应与电源的负极相连可防止或减缓腐蚀，故C错误；
D、海水呈中性，发生吸氧腐蚀，故D正确．
故选C．
（改编）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，铁作正极，负极上锌容易失电子被腐蚀，从而保护金属铁，故A正确；
B、镁是活泼金属，应采用电解熔融的镁盐冶炼镁，故B错误；
C、苯的密度小于水的密度，且苯和水不互溶，苯和水混合后分层，下层是水，上层是苯，用苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液漏斗的上端倒出，故C错误；
D、用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准溶液润洗，导致盐酸的浓度偏小，滴定碱时，使用的酸体积偏大，则测定结果偏高，故D正确；
故选AD．
下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，与电源的正极相连，阳极上金属铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子生成铜单质，铁与电源的负极相连做阴极，故A错误；
B．醋酸为弱酸，pH均为2的盐酸和醋酸溶液，两种溶液中H+离子浓度相等，则醋酸浓度大与盐酸，设盐酸的浓度为C1，醋酸的浓度为C2，则C1＜C2，
分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗的两种酸的物质的量相等，则有：n=C1V1=C2V2，因C1＜C2，
所以：V1＞V2，消耗盐酸的体积更大，故B错误；
C．因为一定温度下，反应2Mg（s）+CO2（g）═2MgO（s）+C（s）能自发进行，所以△H-T△S＜0，又因为该反应△S＜0，所以该反应△H＜0，故C正确；
D．难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时生成沉淀的速率和沉淀溶解的速率相等，且不等于零，即沉淀溶解平衡是一种动态平衡，如果再加入难溶性的该沉淀物，加入的沉淀物将参与沉淀溶解平衡，但沉淀质量不变，故D错误；
故选C．
钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是（ ）
正确答案
解析
解：钢铁中含有碳、铁，根据原电池工作原理，活泼的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，所以碳作正极，铁作负极；负极失电子变成离子进入溶液，正极上得电子发生还原反应，钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子．
故选A．
钢铁在潮湿的空气中会发生吸氧腐蚀，下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe=Fe2++2e-，故A正确；
B．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+4e-+2H2O=4OH-，故B错误；
C．腐蚀过程中，构成原电池，电子从负极铁流向正极碳，故C正确；
D．水中氧气的溶解度较小，所以钢柱在水下的部分比在空气与水交界处更难发生吸氧腐蚀，故D错误；
故选AC．
（1）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．如图1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）：______
（2）天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷燃烧时的能量变化如图2所示．已知H2O （l）⇌H2O（g）△H=+44kJ/mol，写出甲烷完全燃烧生成CO2和液态水的热化
学方程式：______
（3）氢能是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环利用．
①请在图3的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）．
②从能量转移的角度看，过程Ⅱ主要是______能转化为______能．
③绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率，原子利用率表示目标产物的质量与生成物的总质量之比．将CO2转化为有机物可有效实现碳循环．CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．CO2+CH4
b．2CO2+6H2
c．6CO2+6H2O
d．CO2+3H2
以上反应中，最节能的是______，原子利用率最高的是______．
正确答案
（1）解：铁处于A的环境中做原电池的负极，腐蚀速率较快，铁处于B的环境中做原电池的正极，被保护，腐蚀速率很慢，铁处于C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；
（2）由图知1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出热量为（882-80）kJ=802 kJ，
热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-802 kJ/mol①
又知每摩尔水由气态变为液态时放出44kJ：H2O（g）=H2O（l）△H=-44KJ/mol②
根据盖斯定律，将①+②×2可得：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=（-802 kJ/mol）+2×（-44KJ/mol）=-890 kJ/mol
故答案为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890kJ/mol；
（3）①转化关系可知氢能源循环体系图中，燃料电池是氢气和氧气反应燃烧生成水的过程，水在太阳能和催化剂作用下分解有生成氧气和氢气，两个框中的X、Y为循环过程中反应物和生成物的分子式为：左边为H2O；右边为H2、O2；
故答案为：左边为H2O；右边为H2、O2；
②过程Ⅱ是发生的原电池反应，能量变化是化学能转化为电能的过程；
故答案为：化学；电；
③C需要的条件是自然界中存在的太阳光，其他反应需要特定的催化剂，所以C最节能，根据题中信息绿色化学的要求：反应物全部转化为期望的产物，使原子的利用率达到100%，可知C是化合反应，原子利用率最高．
故答案为：C；B．
解析
（1）解：铁处于A的环境中做原电池的负极，腐蚀速率较快，铁处于B的环境中做原电池的正极，被保护，腐蚀速率很慢，铁处于C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；
（2）由图知1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出热量为（882-80）kJ=802 kJ，
热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-802 kJ/mol①
又知每摩尔水由气态变为液态时放出44kJ：H2O（g）=H2O（l）△H=-44KJ/mol②
根据盖斯定律，将①+②×2可得：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=（-802 kJ/mol）+2×（-44KJ/mol）=-890 kJ/mol
故答案为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890kJ/mol；
（3）①转化关系可知氢能源循环体系图中，燃料电池是氢气和氧气反应燃烧生成水的过程，水在太阳能和催化剂作用下分解有生成氧气和氢气，两个框中的X、Y为循环过程中反应物和生成物的分子式为：左边为H2O；右边为H2、O2；
故答案为：左边为H2O；右边为H2、O2；
②过程Ⅱ是发生的原电池反应，能量变化是化学能转化为电能的过程；
故答案为：化学；电；
③C需要的条件是自然界中存在的太阳光，其他反应需要特定的催化剂，所以C最节能，根据题中信息绿色化学的要求：反应物全部转化为期望的产物，使原子的利用率达到100%，可知C是化合反应，原子利用率最高．
故答案为：C；B．
（1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图．
①该电化腐蚀称为______．
②图中A和B区域相比较，腐蚀较慢的是______（填字母）．
（2）实验室经常用到FeCl3溶液，在配制FeCl3溶液时常需加入少量的______；将FeCl3溶液和碳酸氢钠溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为______．
（3）已知t℃时，反应FeO（s）+CO（g）⇌Fe（ s）+CO2（g）的平衡常数K=0.25．
①t℃时，反应达到平衡时n（CO2）：n（CO）=______．
②若在1L密闭容器中加人0.02mol FeO（s），并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡．此时FeO（s）转化率为50%，则x=______．
正确答案
解：（1）①由图可知，海水溶液为弱酸性，则Fe失去电子，正极上氧气得到电子，发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；
②A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，显然B中腐蚀速率最快，故答案为：A；
（2）实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加盐酸抑制Fe3+水解，NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；反应的离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：HCl，Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑．
（3）①反应FeO（s）+CO（g）⇌Fe（ s）+CO2（g）的K=
FeO（s）+CO（g）⇌Fe（ s）+CO2（g）
初始浓度：0.02 x 0 0
变化浓度：0.01 0.01 0.01 0.01
平衡浓度：0.01 x-0.01 0.01 0.01
根据K=
解析
解：（1）①由图可知，海水溶液为弱酸性，则Fe失去电子，正极上氧气得到电子，发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；
②A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，显然B中腐蚀速率最快，故答案为：A；
（2）实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加盐酸抑制Fe3+水解，NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；反应的离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：HCl，Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑．
（3）①反应FeO（s）+CO（g）⇌Fe（ s）+CO2（g）的K=
FeO（s）+CO（g）⇌Fe（ s）+CO2（g）
初始浓度：0.02 x 0 0
变化浓度：0.01 0.01 0.01 0.01
平衡浓度：0.01 x-0.01 0.01 0.01
根据K=
某电工在排装电路是将铜线和铝线缠绕接好后，用胶布将接头包住，一段时间后，发现线路断了，经检查发现，铜线与铜线接头、铝线与铝线接头处均完好无损，只是在铝线与铜线接头处断了．接好后，过一段时间发现，电路又断了，检查后发现仍然是铜线与铝线接头处断了．你估计是什么原因导致铜线铝线接头处容易断开？______
你认为应该如何预防线路断开？______
据此请你选择，铁制器件铆接固定时，应选择铜铆钉还是铝铆钉？结合反应方程式说明．______．
正确答案
解：铝、铜和电解质溶液构成原电池，铝易失电子作负极而加速被腐蚀，所以发生了电化学腐蚀，可以采用密封接线盒预防线路断开；
在原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，如果用铜铆钉，铁易失电子作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，若用铝铆钉，铝易失电子作负极，铁作正极，则铁被保护，负极电极反应式为Al-3e-=Al3+，
故答案为：电化学腐蚀；密封接线盒；铝铆钉；若用铜铆钉这铁为负极，发生Fe-2e-=Fe2+，铁件被腐蚀，若用铝铆钉这铁为正极，发生Al-3e-=Al3+，铁件被保护．
解析
解：铝、铜和电解质溶液构成原电池，铝易失电子作负极而加速被腐蚀，所以发生了电化学腐蚀，可以采用密封接线盒预防线路断开；
在原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，如果用铜铆钉，铁易失电子作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，若用铝铆钉，铝易失电子作负极，铁作正极，则铁被保护，负极电极反应式为Al-3e-=Al3+，
故答案为：电化学腐蚀；密封接线盒；铝铆钉；若用铜铆钉这铁为负极，发生Fe-2e-=Fe2+，铁件被腐蚀，若用铝铆钉这铁为正极，发生Al-3e-=Al3+，铁件被保护．
正确答案
解析
解：为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，应将铁设计成原电池的正极，则负极为较铁更活泼的金属，
A、金属铜不如金属铁活泼，二者形成的原电池中，金属铜会作正极，故A错误；
B、不可用钠，因钠与水发生剧烈反应，起不到保护铁不被腐蚀的效果，故B错误；
C、金属锌和金属铁构成的原电池中，金属铁作正极，故C正确；
D、金属铁和石墨构成的原电池中，石墨作正极，故D错误；
故选C．
下列叙述中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在日常生活的金属腐蚀中，以电化学腐蚀更为普遍，故A正确；
B、金属腐蚀的条件：和水、空气接触，钢铁在干燥空气里因为没有水而不易腐蚀，故B正确；
C、金属铁和铝形成的原电池中，活泼的金属铝为负极，更易被腐蚀，金属铁被保护，故C错误；
D、金属的腐蚀过程就是金属失电子发生氧化反应的过程，本质是M-ne-=Mn+而被损耗，故D正确．
故选C．
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