- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
下列防止金属腐蚀的做法不可行的是（ ）
正确答案
解析
解：A．在某些工具的机械转动部位刷油漆，能隔绝空气和水，但转动部位漆易脱落，应该涂油，故A错误；
B．衣架和电线外面包上一层塑料层，能隔绝空气和水，所以能防锈，故B正确；
C．在钢材制造的大型船舶上装上一定数量的锌块，Fe、Zn和海水构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，所以被保护，故C正确；
D．自行车的钢圈和车铃上镀上一层铬，能隔绝空气和水，且Cr不易发生腐蚀，所以能防止铁生锈，故D正确；
故选A．
在如图各烧杯中盛有海水，铁在其中腐蚀速率由快到慢的顺序是（ ）
正确答案
解析
解：作原电池负极、电解池阳极的金属被腐蚀，作原电池正极、电解池阴极的金属被保护，且作负极的金属腐蚀速率小于作阳极的金属腐蚀速率，
①中只有一种金属，所以不能构成原电池；
②符合原电池构成条件而构成原电池，铁易失电子而作负极，加速被腐蚀；
③符合原电池构成条件而构成原电池，锌易失电子而作负极，铁作正极，所以铁被保护；
④该装置是电解池，铁连接原电池正极而作阳极，加速被腐蚀，且腐蚀速率大于铁作负极；
⑤该装置是电解池，铁连接原电池负极而作阴极，被保护；
则铁被腐蚀快慢顺序是④＞②＞①＞③＞⑤，
故选C．
利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间．下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀，故A正确．
B、左边装置发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故B正确．
C、a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，故C错误．
D、a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故D正确．
故选C．
中国是世界上最早研究和生产金属或合金的国家之一．
（1）合金有许多特点：如Na-K合金为液体，而Na和K的单质均为固体．据此试推测生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是______（写名称）；
（2）炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．铁锅的腐蚀主要是由______腐蚀（填化学腐蚀或电化学腐蚀），铁锅锈蚀的负极反应式为______；
（3）为验证某易拉罐材质的主要成分是铁制还是铝制，如用化学方法验证，可使用的化学试剂为______；（填化学式）
（4）下列对金属制品采取的防护方法不正确的是______（填序号）．
A．在电线的外面包上一层塑料层
B．在自行车钢圈上镀上一层金属铬
C．在海轮的铁制外壳上焊上铜块
D．将铁制成不锈钢．
正确答案
解：（1）生铁是铁和碳的合金、生铁的熔点比纯铁、碳单质都低，故答案为：生铁；
（2）铁锅的腐蚀是由于铁发生吸氧腐蚀，铁作负极，碳作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁脱水形成铁锈，所以铁锅的腐蚀主要是由电化学腐蚀造成的，
故答案为：电化学腐蚀；Fe-2e-═Fe2+；
（3）铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，但是金属铁不能，故答案为：NaOH；
（4）A．在电线的外面包上一层塑料层，阻止了金属与氧气和水接触，所以能防止金属被腐蚀，故A不选；
B、在自行车钢圈上镀上一层金属铬，阻止了金属与氧气和水接触，所以能防止金属被腐蚀，故B不选；
C、在海轮的铁制外壳上焊上铜块铁、铜和海水构成原电池且铁作负极材料，所以能加快铁被腐蚀，故C选；
D、将铁制成不锈钢，改善金属的内部结构，能防止金属生锈而被腐蚀，故D不选．
故选C．
解析
解：（1）生铁是铁和碳的合金、生铁的熔点比纯铁、碳单质都低，故答案为：生铁；
（2）铁锅的腐蚀是由于铁发生吸氧腐蚀，铁作负极，碳作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁脱水形成铁锈，所以铁锅的腐蚀主要是由电化学腐蚀造成的，
故答案为：电化学腐蚀；Fe-2e-═Fe2+；
（3）铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，但是金属铁不能，故答案为：NaOH；
（4）A．在电线的外面包上一层塑料层，阻止了金属与氧气和水接触，所以能防止金属被腐蚀，故A不选；
B、在自行车钢圈上镀上一层金属铬，阻止了金属与氧气和水接触，所以能防止金属被腐蚀，故B不选；
C、在海轮的铁制外壳上焊上铜块铁、铜和海水构成原电池且铁作负极材料，所以能加快铁被腐蚀，故C选；
D、将铁制成不锈钢，改善金属的内部结构，能防止金属生锈而被腐蚀，故D不选．
故选C．
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：______；图1中哪个装置示意图可防止铁棒被腐蚀______．
Ⅱ．某小组为研究电化学原理，设计如图2的装置．请回答下列问题：
（1）a和b不连接时，铁片上发生反应的离子方程式为______，此时能量转化形式主要是化学能转化为______能．
（2）a和b用导线连接时，外电路中的电子是从______电极流出（填“Fe”或“Cu”），______（填Cu2+或SO42-）离子朝负极移动，Cu极所发生反应的电极反应式为______．
（3）现在要在铁片上镀一层金属铜，则a极要和直流电源的______（填“正极”或“负极”）连接；此时铜片上发生的电极反应式为______．
正确答案
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））a和b不连接时，会发生金属铁的化学腐蚀，发生反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，此时化学能转化为热能，故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；热；
（2）a和b用导线连接时，形成原电池的工作原理，此时活泼金属铁为负极，金属铜为正极，外电路中的电子是从负极流向正极，在电解质中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，故答案为：Fe；SO42-；Cu2++2e-=Cu；
（3）根据电镀池的工作原理：镀层金属Cu做阳极，发生失电子的氧化反应，Cu-2e-=Cu2+，镀件Fe作阴极，发生得电子的还原反应，故答案为：Cu-2e-=Cu2+．
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））a和b不连接时，会发生金属铁的化学腐蚀，发生反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，此时化学能转化为热能，故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；热；
（2）a和b用导线连接时，形成原电池的工作原理，此时活泼金属铁为负极，金属铜为正极，外电路中的电子是从负极流向正极，在电解质中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，故答案为：Fe；SO42-；Cu2++2e-=Cu；
（3）根据电镀池的工作原理：镀层金属Cu做阳极，发生失电子的氧化反应，Cu-2e-=Cu2+，镀件Fe作阴极，发生得电子的还原反应，故答案为：Cu-2e-=Cu2+．
世界上三分之一的钢铁是被腐蚀而损耗的，请你写出铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式______，并请你说出一种防止金属锈蚀的常用方法______．
正确答案
O2+2H2O+4e-=4OH-
在铁表面涂一层油漆（或在铁表面镀一层耐腐蚀的金属或用油擦拭铁表面等）
解析
解：铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀时，正极上是氧气得电子的过程，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，要防止铁生锈就要使铁隔绝空气，如在铁表面涂一层油漆（或在铁表面镀一层耐腐蚀的金属或用油擦拭铁表面等）．
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；在铁表面涂一层油漆（或在铁表面镀一层耐腐蚀的金属或用油擦拭铁表面等）．
（1）铁锅的锈蚀是______腐蚀（填“析氢”或“吸氧”）．
（2）写出铁锅腐蚀正极的电极反应式：______．
Ⅱ．（1）某同学运用所学知识，自选材料设计实验，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4（稀）=CuSO4+H2↑．请你在方框内画出能够实现这一反应的装置图．
（2）某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时，看到碳棒上有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀．请你分析其原因：______．
正确答案
解：I．（1）弱酸或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧；
（2）铁、碳和电解质溶液构成原电池，铁作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
II．（1）不能自发进行的氧化还原反应可以设计成电解池而实现该反应，Cu+H2SO4（稀）=CuSO4+H2↑中稀硫酸和铜不反应，可以把其设计成电解池，阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子生成氢气，可以选用石墨或导电的金属作阳极，根据方程式知，用稀硫酸作电解质溶液，该装置如图所示：
故答案为：
（2）设计的电解池中，如果铜作阳极，碳作阴极，稀硫酸作电解质溶液，电解池工作时，阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子发生还原反应，实际上某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时，看到碳棒上有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀，说明铜电极上氢离子得电子发生还原反应，碳棒上氢氧根离子失电子生成氧气，则碳棒作阳极，铜作阴极，所以两极与电源的正负极接反了，
故答案为：两极与电源的正负极接反了．
解析
解：I．（1）弱酸或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧；
（2）铁、碳和电解质溶液构成原电池，铁作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
II．（1）不能自发进行的氧化还原反应可以设计成电解池而实现该反应，Cu+H2SO4（稀）=CuSO4+H2↑中稀硫酸和铜不反应，可以把其设计成电解池，阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子生成氢气，可以选用石墨或导电的金属作阳极，根据方程式知，用稀硫酸作电解质溶液，该装置如图所示：
故答案为：
（2）设计的电解池中，如果铜作阳极，碳作阴极，稀硫酸作电解质溶液，电解池工作时，阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子发生还原反应，实际上某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时，看到碳棒上有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀，说明铜电极上氢离子得电子发生还原反应，碳棒上氢氧根离子失电子生成氧气，则碳棒作阳极，铜作阴极，所以两极与电源的正负极接反了，
故答案为：两极与电源的正负极接反了．
下列有关物质的性质与应用不相对应的是（ ）
正确答案
解析
解：A．明矾是强酸弱碱盐能水解产生氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中杂质而作净水剂，故A正确；
B．自行车钢架中的碳、铁和合适的电解质溶液构成原电池而发生电化学腐蚀，故B错误；
C．食醋的酸性大于碳酸的酸性，根据强酸制取弱酸，所以食醋能和碳酸钙反应而除去水垢，氯化铵易水解导致其溶液呈酸性，酸能和氧化铁反应，所以氯化铵溶液能除铁锈，故C正确；
D．新型复合材料具有强度大、刚度好、重量轻等特点特点，所以新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧，实用和新潮，故D正确．
故选B．
正确答案
解析
解：A、Fe的活泼性比Cu强，Fe做负极失电子被氧化而腐蚀，故A正确；
B、若水膜中溶解了SO2，水膜的酸性会增强，则铁铆钉腐蚀的速率变大，故B错误；
C、根据图片可知左侧Cu上发生吸氧腐蚀，右侧Cu上发生析氢腐蚀，则铜极上的反应是2H++2e-═H2↑，O2+4e-+4H+═2H2O，故C正确；
D、在金属表面涂一层油脂，能使金属与氧气隔离，不能构成原电池，所以能防止铁铆钉被腐蚀，故D正确；
故选B．
钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，腐蚀过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=Fe（OH）2；②4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；③2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O；下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2中的氧化剂是O2，同样在反应②4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3中氧化剂也是O2，而且两个反应中氧气的系数都是1，因此1molO2得到的电子均是4mol，故A错误；
B、反应①的原电池反应中，氧气得电子，原电池的正极发生的反应为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故B正确；
C、当镀锡铁制品的镀层破损时，铁比锡活泼，在形成的原电池中，金属铁为负极，锡为正极，负极易被腐蚀，锡不能对铁制品起保护作用，故C错误；
D、钢质水管与铜质水龙头连接后形成原电池，铁比铜活泼，则钢质水管做负极被腐蚀，故D错误；
故选B．
扫码查看完整答案与解析