- 金属的电化学腐蚀与防护
- 共1146题
下列有关说法中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、海水中含有电解质氯化钠，氯化钠可与钢铁形成原电池，原电池能加快化学反应速率，故A正确；
B、漂白粉和NaFeO4都具有强的氧化性，处理水时可以杀菌消毒；NaFeO4被还原生成的三价铁离子与明矾电离出的铝离子水解分别生成氢氧化铁胶体和氢氧化铝胶体，二者具有吸附性能吸收水中的杂质颗粒，起到净水的作用，所以NaFeO4自身处理水的原理与明矾和漂白粉共同处理水的原理相同，故B正确；
C、高温或日常用的消毒剂如酒精可使禽流感病毒蛋白质变性，故C正确；
D、雾霾天气”、“光化学烟雾”的形成与粉尘污染有关，而“温室效应”与二氧化碳有关，故D错误．
故选D．
有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．甲为原电池，Zn易失电子作负极、Ag作正极，负极反应式为Zn-2e-═Zn2+，故A错误；
B．乙为电解池，Ag作阳极、Cu作阴极，阳极上银失电子发生氧化反应，电极反应式为Ag-e-═Ag+，故B错误；
C．丙为原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以丙中H+向碳棒方向移动，故C正确；
D．丁为电解池，Pt为阳极、Fe为阴极，阳极上碘离子失电子发生氧化反应，所以丁中电解开始时阳极产生红棕色气体，故D错误；
故选C．
下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．锌、铁和海水构成原电池，锌易失电子而作负极，铁作正极，正极上得电子发生还原反应，所以铁被保护，故A正确；
B．电解质在水溶液里的电离是在水分子的作用下电离的，电化学腐蚀能形成原电池，不需要通电，故B错误；
C．钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，铁都作负极，负极上电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，故C错误；
D．铁、锡和电解质溶液能构成原电池，铁易失电子发生氧化反应而作负极，锡作正极，所以镀层对铁制品不起保护作用，故D错误．
故选：A．
（1）A中反应的离子方程式为______；
（2）B中Sn极的电极反应式为______，Sn极附近溶液的pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）C中被腐蚀的金属是______，总反应式为______；
比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由 快到慢的顺序是______．
II．现有常温下的6份溶液：①0.01mol•L-1CH3COOH溶液；②0.01mol•L-1HCl溶液；③pH=13的氨水；④pH=13的NaOH溶液；⑤0.01mol•L-1CH3COOH溶液与pH=12的NaOH等体积混合后所得溶液；⑥0.01mol•L-1HCI溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液．
（1）其中水的电离程度最大的是______（选填序号，下同），水的电离程度相同的是______；
（2）若将②、④混合后所得溶液pH=12，则消耗②、④溶液的体积之比为______；
（3）将溶液同等稀释10倍后溶液的pH：③______④，⑤______⑥（选填“＞”或“＜”或“=”）．
正确答案
解：Ⅰ、（1）铁与硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（2）铁比锡活泼，锡为原电池正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；氢离子浓度减小，溶液的pH值增大，故答案为：2H++2e-=H2↑；增大；
（3）锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极：2H++2e-=H2↑，总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，金属的腐蚀速率：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极，A属于化学腐蚀，B中金属Fe为负极，C中金属铁是正极，所以腐蚀速率是：B＞A＞C，故答案为：Zn；Zn+2H+=Zn2++H2↑；B＞A＞C；
II．（1）0.01mol•L-1CH3COOH溶液与pH=12的NaOH等体积混合后所得溶液是醋酸钠水溶液，其中醋酸根离子水解对水的电离起到促进作用，水的电离程度最大，而酸或是碱都对水的电离起抑制作用，③pH=13的氨水中水电离出的氢离子浓度是10-13mol/L，pH=13的NaOH溶液中，水电离出的氢离子浓度也是10-13mol/L，水的电离程度相同的，故答案为：⑤；③④；
（2）若将②、④混合后，0.01mol•L-1HCl溶液和pH=13的NaOH溶液所得溶液pH=12，则氢氧化钠剩余，设盐酸、氢氧化钠溶液的体积分别为：V1、V2，所以0.1V2-0.01V1=0.01（V1+V2），解得：V1：V2=2：9，故答案为：2：9；
（3）氨水是弱碱，氢氧化钠是强碱，稀释后pH均会减小，但是氨水减小的程度小，所以pH是③＞④，0.01mol•L-1CH3COOH溶液与pH=12的NaOH等体积混合后所得溶液是醋酸钠溶液，显示碱性；0.01mol•L-1HCI溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液，是氯化钠溶液，显示中性，将溶液同等稀释10倍，pH是⑤＞⑥．
故答案为：＞；＞．
解析
解：Ⅰ、（1）铁与硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（2）铁比锡活泼，锡为原电池正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；氢离子浓度减小，溶液的pH值增大，故答案为：2H++2e-=H2↑；增大；
（3）锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极：2H++2e-=H2↑，总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，金属的腐蚀速率：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极，A属于化学腐蚀，B中金属Fe为负极，C中金属铁是正极，所以腐蚀速率是：B＞A＞C，故答案为：Zn；Zn+2H+=Zn2++H2↑；B＞A＞C；
II．（1）0.01mol•L-1CH3COOH溶液与pH=12的NaOH等体积混合后所得溶液是醋酸钠水溶液，其中醋酸根离子水解对水的电离起到促进作用，水的电离程度最大，而酸或是碱都对水的电离起抑制作用，③pH=13的氨水中水电离出的氢离子浓度是10-13mol/L，pH=13的NaOH溶液中，水电离出的氢离子浓度也是10-13mol/L，水的电离程度相同的，故答案为：⑤；③④；
（2）若将②、④混合后，0.01mol•L-1HCl溶液和pH=13的NaOH溶液所得溶液pH=12，则氢氧化钠剩余，设盐酸、氢氧化钠溶液的体积分别为：V1、V2，所以0.1V2-0.01V1=0.01（V1+V2），解得：V1：V2=2：9，故答案为：2：9；
（3）氨水是弱碱，氢氧化钠是强碱，稀释后pH均会减小，但是氨水减小的程度小，所以pH是③＞④，0.01mol•L-1CH3COOH溶液与pH=12的NaOH等体积混合后所得溶液是醋酸钠溶液，显示碱性；0.01mol•L-1HCI溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液，是氯化钠溶液，显示中性，将溶液同等稀释10倍，pH是⑤＞⑥．
故答案为：＞；＞．
下列现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
正确答案
解析
解：A、铜锌合金在电解质溶液中形成原电池反应，锌做负极被腐蚀．正极被保护，所以不易形成铜绿；和电化学有关，故A不符合；
B、生铁中含有碳，在电解质溶液中形成原电池反应，铁做原电池的负极发生氧化反应被腐蚀；所以容易生锈，故B不符合；
C、铁和铜接触处和电解质溶液会形成原电池反应，铁做负极发生氧化反应被腐蚀，故C不符合；
D、银在空气中被氧气氧化发生化学腐蚀；和电化腐蚀无关，故D符合；
故选D．
如图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）
正确答案
解析
解：根据图知，②③装置是原电池，在②中，金属铁做负极，③中金属铁作正极，做负极的腐蚀速率快，所以②＞③，④装置是电解池，其中金属铁为阳极，被保护腐蚀，有防护腐蚀措施的腐蚀，所以腐蚀速率是：④＞②＞①＞③．
故选D．
如图所示，各烧杯中盛有海水，铁（含杂质C）在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
正确答案
解析
解：根据图知，②③④装置是原电池，在②④中，金属铁做负极，③中金属铁作正极，做负极的腐蚀速率快，并且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀速率越快，正极被保护，并且原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀，所以④＞②＞③，⑤⑥装置是电解池，⑤中金属铁为阳极，⑥中金属铁为阴极，阳极金属被腐蚀速率快，阴极被保护，即⑤＞⑥，根据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，并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率，即⑤④②①③⑥．
故选A．
下列叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．生铁中含有碳，碳、铁和电解质溶液构成原电池，铁作负极而易被腐蚀，所以生铁的抗腐蚀能力比纯铁弱，故A正确；
B．锡、铁和电解质溶液构成原电池，铁作负极而易被腐蚀，所以用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈，故B正确；
C．在铁制品上镀铜时，镀件铁制品为阴极，铜盐为电镀液，故C错误；
D．铁管上镶嵌锌块，锌、铁和电解质溶液构成原电池，铁作原电池正极而被保护，所以铁管不易被腐蚀，故D正确；
故选：C．
切过咸菜的钢刀未及时清洗，第二天刀上便出现锈斑，试用有关电极反应式、化学方程式表示Fe（OH）3的生成过程．
（1）负极______；正极______．
（2）化学方程式______、______．
正确答案
（1）中性溶液中，钢铁中碳、铁和电解质溶液构成原电池发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子生成二价铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe 2+，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-；
故答案为：Fe-2e-=Fe 2+；O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）二价铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，最后，氢氧化铁失去部分水生成带结晶水 的氧化铁Fe2O3．xH2O，即铁锈的主要成分．
故答案为：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
（1）AgNO3的水溶液呈______（填“酸”、“中”、“碱”）性，原因是（用离子方程式表示）：______；实验室在配制AgNO3的溶液时，常将AgNO3固体先溶于较浓的______中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度．若用惰性电极电解AgNO3的水溶液，请写出电池反应的离子方程式______，
（2）常温下，某纯碱（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色．在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所至．请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判（包括操作、现象和结论）____________
（3）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化
如右图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是______（填“A”或“B”）．设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2．则m1______m2
（选填“＜”、“=”、“＞”）
（4）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一．
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：负极：______正极：______；
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸
门上的固体材料R可以采用______．
A．铜 B．钠
C．锌 D．石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的______极．
（5）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______，在导线中电子流动
方向为______（用a、b表示）．
②负极反应式为______．
③电极表面镀铂粉的原因为______．
正确答案
（1）AgNO3为强酸弱碱盐，Ag+离子水解使溶液呈酸性，水解方程式为Ag++H2O
AgOH+H+，在配制AgNO3的溶液时，常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中，防止Ag+离子水解使溶液溶液浑浊，惰性电极电解AgNO3的水溶液时，银离子的氧化性强于水中氢离子，所以阴极银离子放电，得电子，阴极：Ag++e-=Ag；水中氢氧根的还原性强于硝酸根，所以阳极氢氧根放电，失电子，阳极：2H20-4e-=O2+4H+，总反应：4Ag++2H2O
故答案为：酸；Ag++H2O
AgOH+H+；硝酸；4Ag++2H2O
（2）要验证该溶液遇酚酞呈红色原因，可用以下方法，
方法一：向红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液显红色，说明甲正确，如果红色褪去，说明乙正确；
方法二：加热，如果红色不变说明甲正确，如果红色加深，说明乙正确，
故答案为：向红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确；
（3）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H+，所以pH变化较缓慢，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线．由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4，但醋酸是边反应边电离H+，故消耗的Zn多，所以m1＜m2．
故答案为：B；＜；
（4）①钢铁发生吸氧腐蚀时，负极发生氧化反应，电极反应为2Fe=2Fe2++4e-，正极发生还原反应，
电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：2Fe=2Fe2++4e-，O2+2H2O+4e-=4OH-；
②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，选项中锌可以，但不可用钠，因钠与水发生剧烈反应，起不到保护铁不被腐蚀的效果，故答案为：C；
③图乙所示的方案为外加电源的阴极保护法，铁连接电源的负极，故答案为：负；
（5）①原电池的实质为化学能转化成电能，氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O，其中H元素的化合价从零价升至+1价，失去电子，即电子从a流向b，故答案为：化学能转化成电能；a→b；
②负极为失去电子的一极，即H2失电子生成H+，由于溶液是碱性的，故电极反应式左右应各加上OH-，故电极反应式为2H2+4OH-=4H2O+4e-，故答案为：2H2+4OH-=4H2O+4e-；
③铂粉的接触面积大，可以加快反应速率，故答案为：增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率．
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