- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、钢铁的腐蚀主要是析氢腐蚀和吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故A错误；
B、金属腐蚀的实质是金属原子失去电子变为阳离子，是被氧化的过程，故B正确；
C、金属腐蚀的条件：和空气以及水接触，在酸性条件下发生析氢腐蚀，在中性以及弱酸性腐蚀吸氧腐蚀，所以不一定在酸性条件下进行，故C错误；
D、在弱酸性或中性环境腐蚀时，会发生金属的吸氧腐蚀，故D错误．
故选B．
（1）如右图所示，铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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）氟氯代烷是一种破坏臭氧层的物质．在大气平流层中，氟氯代烷受紫外线的照射分解出氯原子，氯原子参与下列有关反应：
①Cl+O3→ClO+O2；②O3→O+O2；③ClO→Cl+O2
上列反应的总反应式是______；
（3）碳酸氢钠是常见的疏松剂，主要是因为它在加热条件下产生了气体，使食品变得疏松．试写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式______；
（4）垃圾资源化的方法是______．
A、填埋 B、焚烧 C、堆肥法 D、分类回收法
B【供选学《化学反应原理》考生作答】
设反应①Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1．反应②Fe（s）+H2O（g）═FeO（s）+H2（g）的平衡常数K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
（1）从上表可以推断：反应①是______（填“吸”、“放”）热反应；反应②是______（填“吸”、“放”）热反应．
（2）现有反应③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3═______；
（3）书写热化学方程式：
①1mol N2（g）与适量O2（g）起反应，生成NO2（g），吸收68KJ热量：______；
②NH3（g）燃烧生成NO2（g）和H2O（g），已知
（1）2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H═-483.6kJ/mol
（2）N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H═+67.8kJ/mol
1，N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H═-92.0kJ/mol
NH3（g）燃烧生成NO2（g）和H2O （g）热化学方程式：______．
正确答案
解：A、（1）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：Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ；
（2）由①Cl+O3→ClO+O2、②O3→O+O2、③ClO+O→Cl+O2，将方程式①+②+③得方程式：2O3→3O2，故答案为：2O3═3O2；
（3）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水以及二氧化碳，即2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑；
（4）A、因填埋的垃圾并没有进行无害化处理，残留着大量的细菌、病毒，还潜伏着沼气重金属污染等隐患．其垃圾渗漏液还会长久地污染地下水资源，故A错误；
B、用焚化技术垃圾转化为灰烬、气体、微粒和热力，能够减少原来垃圾约八成的质量和九成五的体积．由于焚烧过程中会产生如二噁英的强致癌物，故B错误；
C、因堆肥法对垃圾分类要求高、有氧分解过程中产生的臭味会污染环境，容易造成二次污染，故C错误；
D、将不同的垃圾分开放，这样做的最终目的就是要把有危害的垃圾资源化利用和无害化处理，故D正确．
故选D；
B、（1）反应①的平衡常数随着温度升高而升高，所以该反应是吸热的，反应②的平衡常数随着温度的降低而减小，所以该反应是放热的，故答案为：吸；放；
（2）反应③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3═
（3）①1mol N2（g）与适量O2（g）起反应，生成NO2（g），吸收68KJ热量的热化学方程式为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H═+68 KJ/mol，故答案为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H═+68 KJ/mol；
②已知：a、2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H═-483.6kJ/mol
b、N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H═+67.8kJ/mol
c、N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H═-92.0kJ/mol
NH3（g）燃烧生成NO2（g）和H2O （g）的化学方程式：4NH3（g）+7O2（g）=4NO2（g）+6H2O（g）可以是3a-2c+2b得到，所以焓变△H═3（-483.6kJ/mol）-2（-92.0kJ/mol+2（+67.8kJ/mol=-1131.2KJ/mol，故答案为：4NH3（g）+7O2（g）=4NO2（g）+6H2O（g）△H═-1131.2KJ/mol．
解析
解：A、（1）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：Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ；
（2）由①Cl+O3→ClO+O2、②O3→O+O2、③ClO+O→Cl+O2，将方程式①+②+③得方程式：2O3→3O2，故答案为：2O3═3O2；
（3）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水以及二氧化碳，即2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑；
（4）A、因填埋的垃圾并没有进行无害化处理，残留着大量的细菌、病毒，还潜伏着沼气重金属污染等隐患．其垃圾渗漏液还会长久地污染地下水资源，故A错误；
B、用焚化技术垃圾转化为灰烬、气体、微粒和热力，能够减少原来垃圾约八成的质量和九成五的体积．由于焚烧过程中会产生如二噁英的强致癌物，故B错误；
C、因堆肥法对垃圾分类要求高、有氧分解过程中产生的臭味会污染环境，容易造成二次污染，故C错误；
D、将不同的垃圾分开放，这样做的最终目的就是要把有危害的垃圾资源化利用和无害化处理，故D正确．
故选D；
B、（1）反应①的平衡常数随着温度升高而升高，所以该反应是吸热的，反应②的平衡常数随着温度的降低而减小，所以该反应是放热的，故答案为：吸；放；
（2）反应③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3═
（3）①1mol N2（g）与适量O2（g）起反应，生成NO2（g），吸收68KJ热量的热化学方程式为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H═+68 KJ/mol，故答案为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H═+68 KJ/mol；
②已知：a、2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H═-483.6kJ/mol
b、N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H═+67.8kJ/mol
c、N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H═-92.0kJ/mol
NH3（g）燃烧生成NO2（g）和H2O （g）的化学方程式：4NH3（g）+7O2（g）=4NO2（g）+6H2O（g）可以是3a-2c+2b得到，所以焓变△H═3（-483.6kJ/mol）-2（-92.0kJ/mol+2（+67.8kJ/mol=-1131.2KJ/mol，故答案为：4NH3（g）+7O2（g）=4NO2（g）+6H2O（g）△H═-1131.2KJ/mol．
化学在生产和日常生活中有着重要的应用．下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．明矾中铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而净水，故A正确；
B．锌、铁和海水构成原电池，锌易失电子而作负极，铁作正极，作正极的金属被保护，故B正确；
C．铝属于活泼金属，所以铝采用电解熔融氧化铝的方法冶炼，铁属于较活泼金属，采用热还原法冶炼，故C正确；
D．陶瓷属于无机物，所以高温结构陶瓷材料不属于新型有机合成材料，故D错误；
故选D．
根据下列要求写出有关反应式：
（1）钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应式：______；
（2）用石墨作电极电解饱和食盐水的总反应：______；
（3）将石墨接负极，铜板接正极，当通以直流电时，电解硫酸铜溶液，发生氧化反应的电极反应式：______；
（4）向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时，离子反应方程式：______；
（5）蒸干AlCl3溶液，并灼烧．涉及到的化学反应方程式：______．
正确答案
2H2O+O2+4e-=4OH-
2NaCl+2H2O
Cu-2e-=Cu2+
2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O
AlCl3+3H2O⇌Al（OH）3↓+3HCl；2Al（OH）3
解析
解：（1）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，正极反应式：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
（2）用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，同时溶液中还生成氢氧化钠，所以电池反应式为2NaCl+2H2O
（3）活泼金属做阳极，金属失电子：Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu-2e-=Cu2+；
（4）假设SO42-的物质的量为2mol，则明矾溶液中含有2molSO42-，1molAl3+，向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42-刚好沉淀完全时，需要2molBa（OH）2，即加入的Ba2+为2mol，OH-为4mol，生成2molBaSO4，1molAl3+与4molOH-反应生成1molAlO2-，反应的离子方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O，故答案为：2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O；
（5）将氯化铝溶液加热蒸干，促进氯化铝水解，平衡向右移动，盐酸挥发，得到氢氧化铝固体，灼烧得到氧化铝，方程式为：AlCl3+3H2O⇌Al（OH）3↓+3HCl；2Al（OH）3═Al2O3+3H2O，故答案为：AlCl3+3H2O⇌Al（OH）3↓+3HCl；2Al（OH）3
（1）钢铁在酸性条件下发生______腐蚀，负极电极反应：______正极电极反应：______
（2）钢铁在中性或碱性条件下发生______ 腐蚀，负极电极反应：______正极电极反应：______．
正确答案
析氢
Fe-2e-=Fe2+
2H++2e-=H2↑
吸氧
Fe-2e-=Fe2+
2H2O+O2+4e-=4OH-
解析
解：（1）金属的电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种，钢铁在酸性条件下发生析氢腐蚀，正极上析出氢气，即2H++2e-=H2↑，负极上是铁失电子被氧化的过程，即Fe-2e-=Fe2+，故答案为：析氢；Fe-2e-=Fe2+；2H++2e-=H2↑；
（2）钢铁在中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe=Fe2++2e-，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：吸氧；Fe=Fe2++2e-；2H2O+O2+4e-=4OH-．
A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸．
（1）B中正极的电极反应式为______．
（2）C中被腐蚀的金属是______，负极的电极反应式为______．
（3）A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是______．
正确答案
2H++2e-=H2↑
Zn
Zn-2e-=Zn2+
B＞A＞C
解析
解：（1）B中铁做负极，铜做正极，电解质溶液为硫酸，则正极反应为2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；
（2）C形成原电池，锌比铁活泼，做原电池的负极而被氧化，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，
故答案为：Zn，Zn-2e-=Zn2+；
（3）A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，故答案为：B＞A＞C．
每年世界上钢铁的产量都很高，但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失，因此如何更好地进行金属防护，一直是科学研究领域中的重要课题．
（1）钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于______，沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是______．
（2）据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH=3.5．在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是______．
（3）在工业上常用亚硫酸钠除去水中溶解的氧，防止输水管被腐蚀，请简要说明原因______．
正确答案
解：（1）钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，沿海地区潮湿的空气中含大量NaCl电解质，这样会形成原电池，铁为负极，会加快了金属腐蚀，
故答案为：电化学腐蚀（或吸氧腐蚀）；沿海地区潮湿的空气中含电解质NaCl，加快了金属腐蚀；
（2）酸性环境中，金属发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e-═H2↑，故答案为：2H++2e-═H2↑；
（3）水中溶解的氧会使输水管道易发生吸氧腐蚀，加入Na2SO3时，Na2SO3可将O2还原，降低O2的浓度，
故答案为：Na2SO3将水中的O2还原防止输水管发生电化学腐蚀．
解析
解：（1）钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，沿海地区潮湿的空气中含大量NaCl电解质，这样会形成原电池，铁为负极，会加快了金属腐蚀，
故答案为：电化学腐蚀（或吸氧腐蚀）；沿海地区潮湿的空气中含电解质NaCl，加快了金属腐蚀；
（2）酸性环境中，金属发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e-═H2↑，故答案为：2H++2e-═H2↑；
（3）水中溶解的氧会使输水管道易发生吸氧腐蚀，加入Na2SO3时，Na2SO3可将O2还原，降低O2的浓度，
故答案为：Na2SO3将水中的O2还原防止输水管发生电化学腐蚀．
下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是（ ）
A
铁钉易被腐蚀
B
滴加少量KSCN溶液，溶液变为血红色
C
燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D
用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极
正确答案
解析
解：A、铁钉与溶液不接触不能形成原电池，因此不易被腐蚀，故A错误；
B、图2中构成原电池铁是负极失去电子转化为亚铁离子，因此滴加少量KSCN溶液，溶液不会为血红色，故B错误；C、燃气灶的中心部位温度较高，和氧气接触的铁，在高温下会发生化学反应而容易生锈，即高温下铁发生化学腐蚀，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，镁块相当于原电池的负极，故D错误．
故选C．
（2015秋•曲沃县校级期末）某研究小组对铁生锈进行研究．
（1）甲同学设计了A、B、C一组实验（如图1），探究铁生锈的条件．经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈．
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是______；
②铁钉发生电化腐蚀的正极电极反应式为______；
③实验B所用的水要经过______处理；植物油的作用是______；
④实验C中碱石灰的作用是______．
（2）乙同学为了达到同样目的，设计了实验D（如图1），发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是______，该实验______（填“能”或“不能”）说明水对铁钉生锈产生影响．
（3）丙同学为了探究铁锈（Fe2O3•nH2O）的组成，将甲同学实验产生的铁锈刮下来，称取1.96g这种铁锈，按如图2所示装置进行实验．充分反应后，称得B装置的质量增加0.36g，C装置的质量增加1.32g，则根据实验数据，推断铁锈的化学式中n值为______．
正确答案
解：（1）①铁生锈的外部条件是金属要和空气中的水以及氧气接触，故答案为：和空气以及水接触；
②铁钉发生电化腐蚀，负极上铁为活泼金属，易失去电子而被氧化，正极上是氧气发生得电子的反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
③水中溶解有一定的空气，煮沸可以将空气排出，植物油和水是互不相溶的，它的作用是隔绝空气中的氧气，故答案为：煮沸；隔绝空气中的氧气；
④碱石灰能吸水，它的作用是吸收空气中的水蒸气，故答案为：吸收空气中的水蒸气；
（2）铁生锈会消耗氧气，这样会使试管内压强低于大气压，所以液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压，不能证明水对铁钉生锈产生影响，故答案为：铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压；不能；
（3）由题意知，固体质量减少的量为水和氧的量，无水氯化钙吸收的量为水，碱石灰吸收的是二氧化碳，反应方程式为：
Fe2O3•nH2O+3CO
160+18n 3×44
1.96g 1.32g
所以1.96g×3×44=（160+18n）g×1.32g
解得n=2，
故答案为：2．
解析
解：（1）①铁生锈的外部条件是金属要和空气中的水以及氧气接触，故答案为：和空气以及水接触；
②铁钉发生电化腐蚀，负极上铁为活泼金属，易失去电子而被氧化，正极上是氧气发生得电子的反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
③水中溶解有一定的空气，煮沸可以将空气排出，植物油和水是互不相溶的，它的作用是隔绝空气中的氧气，故答案为：煮沸；隔绝空气中的氧气；
④碱石灰能吸水，它的作用是吸收空气中的水蒸气，故答案为：吸收空气中的水蒸气；
（2）铁生锈会消耗氧气，这样会使试管内压强低于大气压，所以液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压，不能证明水对铁钉生锈产生影响，故答案为：铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压；不能；
（3）由题意知，固体质量减少的量为水和氧的量，无水氯化钙吸收的量为水，碱石灰吸收的是二氧化碳，反应方程式为：
Fe2O3•nH2O+3CO
160+18n 3×44
1.96g 1.32g
所以1.96g×3×44=（160+18n）g×1.32g
解得n=2，
故答案为：2．
下列金属制品在使用过程中采取的措施，是运用电化学保护原理的是（ ）
正确答案
解析
解：A、炒菜的铁锅不用时涂抹一层食用油，是隔绝氧气，防止金属铁生锈的，和电化学知识无关，故A错误；
B、钢铁表面涂上一层油漆，是隔绝氧气，防止金属铁生锈的，和电化学知识无关，故B错误；
C、闸门、轮船底部镶嵌一些锌板，则金属铁做正极，被保护，是运用电化学保护的原理，故C正确；
D、将铁制成不锈钢，是改变物质内部结构而防止金属被腐蚀，没有形成原电池，和电化学知识无关，故D错误．
故选C．
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