- 金属的腐蚀和防护
- 共3685题
在A、B、C三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸，如下图所示：
（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__________________________（写离子方程式）。
（4）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_______________。
正确答案
（1）Fe+2H+ = Fe2++H2↑
（2）2H++2e- = H2↑；增大
（3）Zn；Zn+2H+ = Zn2++H2↑
（4）B >A>C
第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮．汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态．
（1）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，生成lmol水蒸气放热569.1kJ．则该反应的热化学方程式为 ．
（2）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解质溶液．镍氢电池充放电原理示意如图1，其总反应式为：H2+2NiOOH 
（3）Cu2O是一种半导体材料，可通过图2的电解装置制取，电解总反应为：2Cu+H2O
（4）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的 腐蚀．为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的 极（填“正”或“负”）相连．
正确答案
A、B、C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸
（1）A中反应的离子方程式为______．
（2）一段时间后，B中Sn极附近溶液的pH______（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）一段时间后，C中产生了3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗，则原稀硫酸溶液的物质的量浓度=______mol•L-1．
（4）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是______（填写序号）．
正确答案
（1）铁为活泼金属，与酸发生置换反应生成氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，
故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（2）Fe与Sn在酸性溶液中形成原电池，Sn为正极，电极反应式为H++2e-=H2↑，Sn极附近溶液的H+浓度减小，pH增大，故答案为：增大；
（3）电池总反应为：H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑，
n（H2SO4）=n（H2）=
则：c（H2SO4）=
故答案为：0.75；
（4）电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，腐蚀速率最小，故答案为：BAC．
(1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
①B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”)_______________。 ②C中总反应离子方程式为________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是___________________。
(2)下图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题 ① 电池的负极是_______(填a、b)该极的电极反应是：___________
② 电池工作一段时间后电解质溶液的pH______(增大、减小、不变)
正确答案
(1)①2H++2e-==H2；增大；
②Zn+2H+==Zn2++H2；B>A>C
(2)③ a；CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O；
④减小
（1）埋在地下的输油铁管道，在下列情况下，①在含铁元素较多的酸性土壤中、②在潮湿疏松透气的土壤中、③在干燥致密不透气的土壤中、④在含碳颗粒较多，潮湿透气的中性土壤中。被腐蚀速率最慢的是___________________
（2）以石墨棒为两极，氯化铜溶液为电解液组成的电解池的阴极电极反应式是____________________在化学反应中发生的能量转变形式是__________________
正确答案
（1）③
（2）Cu2++2e-==Cu；电能转化为化学能
如图所示3套实验装置，分别回答下列问题。
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6] 溶液，即可观察到铁钉附近的溶液变蓝色沉淀，表明铁被______（填“ 氧化”或“还原”）；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为__________________。
（2）装置2中的石墨是______极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为________________________。
（3）装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为______极；甲烧杯中铁电极的电极反应为____________。
② 乙烧杯中电解反应的离子方程式为____________。
③ 停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为________mL。
正确答案
（1）氧化；O2+ 4e- + 2H2O === 4OH- （2）正；2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+
（3）① 正；Fe - 2e-=== Fe2+ ；② 2Cu2++ 2H2O==2Cu + O2↑ + 4H+ ；③ 224
为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
I．用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是 （填序号）。
（2）实验过程中，SO42− （填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象 。
II．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（3）电解过程中，X极溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）
（4）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑和 。
（5）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为 mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
（6）K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应为：
2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的电极反应式为 。
正确答案
（1）B （2）从右向左； 滤纸上有蓝色沉淀产生 （3）增大 （4）Fe − 6e−+ 8OH−=FeO42− + 4H2O
（5）168 （6）2FeO42− + 6e− + 5H2O=Fe2O3 + 10OH−
试题分析：（1）甲装置是原电池，Zn作负极，Cu作正极。若要保证电极反应不变，则另一个电极的活动性只要比Zn弱即可。根据金属活动性顺序，Mg>Zn，不能是Mg。（2）根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，实验过程中，SO42−会向正电荷较多的Zn电极方向移动。即从右向左移动。此时由于在阳极上发生反应Cu-2e-=Cu2+，产生的Cu2+在溶液中发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓．所以在滤纸上能观察到的现象是有蓝色沉淀产生。（3）由图可知：X为阴极。电解过程中，X极上发生：2H++2e-=H2↑，破坏了水的电离平衡，水继续电离。最终导致溶液的C(OH-)增大，所以溶液的pH增大。（4）根据已知条件可知：在电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑和Fe − 6e−+ 8OH−=FeO42− + 4H2O（5）n(H2)=0．672L÷22．4L/mol=0．03mol．n(e-)=0．06mol．在整个电路中电子转移数目相等。4×n(O2)+6×(0．28g÷56g/mol)= 0．06mol。解得n(O2)=0．0075mol．所以V(O2)= 0．0075mol×22．4L/mol= 0．168L =168ml． （6）K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，Zn作负极，负极的电极反应式为3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2。K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应为：2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2．用总反应式—负极电极式可得：该电池正极发生的电极反应式为2FeO42− + 6e− + 5H2O=Fe2O3 + 10OH−
在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块锌片作电极，如图所示
（1）如果把电键K接A，这一装置形成 装置，Zn①极是 极，其电极反应式是 ．
（2）上述反应进行5min后，转换电键K到C，这一装置形成 装置，Zn②极是 极，其电极反应式是 ；
（3）上述装置进行2min后，再转换电键K到B，在Zn②极上发生的腐蚀属于 ，Zn①极发生的腐蚀主要属于 ．
正确答案
在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块纯锌片作电极，如下图：
（1）如果把电键K接A，这一装置形成_________装置，Zn①极是________极，其电极反应式是________________________；
（2）上述反应进行5min后，转换电键K到C，这一装置形成____________装置，Zn①极是__________极，该装置发生反应的总化学方程式是___________________________；
（3）上述装置进行2min后，再转换电键K到B，在Zn②极上发生的腐蚀属于________________________，被腐蚀的金属是______________，Zn①极发生的腐蚀主要属于__________________。
正确答案
（1）电解池 阳 Zn-2e-=Zn2+
（2）原电池 负 Zn+CuCl2==Cu+ZnCl2
（3）电化学腐蚀 Zn 化学腐蚀（吸氧腐蚀）
工业上常以赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）和焦炭为主要原料，在高温下炼铁．焦炭产生CO的反应是：
C+O2
（1）CO还原赤铁矿的化学方程式是______
（2）下列说法正确的是______
a．为使赤铁矿石充分燃烧，需将其粉碎
b．足量的空气能提高炼铁反应速率
c．与生铁相比较，纯铁转化为“铁水”的温度低
（3）生铁的用途很多，某电镀厂用生铁将废水中的Cr2O72-转化为Cr3+，流程图1：
①气体A是______
②在上述酸性溶液中，生铁比纯铁产生Fe2+的速率快，原因是______
③将Cr3+转化为Cr（OH）3的离子方程式是______
（4）电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr2O72-转化为Cr3+，其原理示意图2：
①阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是______
②一段时间后，试管底部出现沉淀．解释生成沉淀的原因：______．
正确答案
（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，故答案为：Fe2O3+3CO
（2）a、原料铁矿石是固体、空气是气体，为了加快反应速率，所以要将黄铁矿粉碎，增大接触面，提高反应速率，故a正确；
b、采用空气过量目的是增大氧气浓度，提高一氧化碳的浓度，提高炼铁反应速率，故b正确；
c、生铁是合金，熔点低，故c错误；
故答案为：a b；
（3）①铁与硫酸反应生成H2，故答案为：H2；
②生铁中含有C，铁和碳在硫酸溶液中形成原电池，故答案为：生铁中含有C，在硫酸溶液中形成无数微小原电池，加快反应速率；
③Cr3+与石灰乳反应生成Cr（OH）3是沉淀，离子方程式是2Cr3++3Ca（OH）2═2Cr（OH）3↓+3Ca2+，故答案为：2Cr3++3Ca（OH）2═2Cr（OH）3↓+3Ca2+；
（4）①铁作阳极，电极本身被氧化，反应式为Fe-2e-═Fe2+，溶液呈酸性，H+离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H++2e═H2↑，Fe2+离子与Cr2O72-离子发生氧化还原反应生成Fe3+离子和Cr3+离子，反应离子方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案为：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O；
②随着电解进行，c（OH-）浓度增大，生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀，故答案为：随着电解进行，溶液中c（H+） 逐渐减少，c（OH-）浓度增大，生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀；
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