- 金属的腐蚀和防护
- 共3685题
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
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）．
（12分）某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。向乙中滴入酚酞试液，将电源接通后，在F极附近显红色。试回答下列问题:
（1）电源A 极的名称是___________。
（2）甲装置中电解反应的
______________________________。
（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_________
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是______（填“铜”或“银”），电镀液是_______（填化
学式）溶液。
（5）装置丁中的现象是________________________________________。
正确答案
（1）正极
(2) 2CuSO4+2H2O
（3）1:1
（4）银 AgNO3
（5）Y极附近红褐色变深
略
（9分）下图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于 腐蚀。
（2）若试管内液面上升，则原溶液呈 性，发生 腐蚀，正极反应式为 。
（3）若试管内液面下降，则原溶液呈 性，发生 腐蚀，正极反应式为 。
正确答案
（9分）
（1）电化学（2）弱酸性或中；吸氧）；O2+2H2O+4e—====4OH—
（3）较强的酸；析氢；2H++2e—===H2 ↑
（1）铁钉表面形成无数个微小的铁碳原电池，属于电化学腐蚀；
（2）若试管内液面上升，说明发生了吸氧腐蚀，溶液呈弱碱性，相关方程式：正极：O2+2H2O+4e—====4OH—；负极：Fe -2e-=Fe2+；
（3）若试管内液面下降，说明发生了析氢腐蚀，溶液呈酸性；相关方程式：正极：2H++2e—===H2 ↑；负极：Fe -2e-=Fe2+ 。
（10分）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
（10分）（1）2H2O+O2+4e－＝4OH－；
（2）2NaCl+2H2O
（3）Cu－2e－＝Cu2+；
（4）2Ba2++4OH－+Al3++2SO42－==2BaSO4↓+AlO2－+2H2O；
（5）AlCl3+3H2O
（1）钢铁发生吸氧腐蚀时，氧气在正极得到电子，反应式为2H2O+O2+4e－＝4OH－。
（2）用石墨作电极电解饱和食盐水的阴极产物是氢气和氢氧化钠，阳极产物是冷却，所以总反应式为2NaCl+2H2O
（3）铜板接正极，则铜是阳极，失去电子，发生氧化反应，方程式为Cu－2e－＝Cu2+。
（4）硫酸根离子刚好沉淀完全时，铝离子生成AlO2－，所以方程式为2Ba2++4OH－+Al3++2SO42－==2BaSO4↓+AlO2－+2H2O。
（5）氯化铝中存在水解平衡，水解吸热，加热促进水解。同时生成的氯化氢挥发，进一步促进水解，因此最终得到的是氢氧化铝，灼烧得到氧化铝，有关方程式为AlCl3+3H2O
（1）材料通常可分为金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料等．玻璃、陶瓷、水泥属于______；三大合成材料是指：塑料、合成纤维和______．
（2）钢铁在潮湿的空气中更容易被腐蚀，主要原因是其中的铁和碳构成许多微小的______．
（3）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）______．
（4）下列关于铁制品保护措施的说法中不正确的有______（填序号，多选）．
①在自行车钢圈上镀上一层金属铬，摩擦部位加上机油或黄油
②相同条件下，马口铁（表层镀锡）与白铁（表层镀锌）相比，马口铁更为耐用
③在海轮的外壳上常焊有锌块，不必定期更新
④将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烤蓝处理．
正确答案
（1）玻璃、陶瓷、水泥的主要成分是硅酸盐类，属于无机非金属材料，塑料、合成纤维和合成橡胶是三大合成材料，故答案为：无机非金属材料；合成橡胶；
（2）钢铁在潮湿的空气中因为形成原电池装置原理，金属铁为负极材料，更易被腐蚀，故答案为：原电池；
（3）在各种腐蚀中，原电池的负极金属的腐蚀速率＞化学腐蚀速率＞原电池的正极金属腐蚀速率，故答案为：Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ；
（4））①自行车钢圈上镀上一层金属铬，金属铬比金属铁活泼，金属铁可以充当原电池的正极，被保护，摩擦部位加上机油或黄油，可以隔绝空气，能防止金属铁被腐蚀，故①正确；
②马口铁（表层镀锡）中，金属活泼性是铁强于锡，金属铁做负极，白铁（表层镀锌）中，金属的活泼性是锌强于铁，金属锌为负极，负极金属易被腐蚀，正极金属被保护，马口铁更不耐用，故②错误；
③海轮的外壳上常焊有锌块做原电池的负极，更易被腐蚀，会有损耗，要定时补充，故③错误；
④将一些刀具进行烤蓝处理可以将金属隔绝空气，防止生锈，故④正确．
故答案为：②③．
按下图装置进行实验，并回答下列问题
（1）判断装置的名称：A池为
（2）锌电极反应式为__________________
石墨棒C1为______极，电极反应式为__________
石墨棒C2附近发生的实验现象为______________
（3）当C2极析出2.24L气体（标准状态）时，锌的质量减少了__g.CuSO4溶液的质量增加了______g
正确答案
（1）电解池 （2）Zn－2e－＝Zn2＋；阴极 2H＋＋2e－＝H2↑ 产生黄绿色气体 （3）6.5 6.4
试题分析：这是一道电化学的综合题，首先是要判断A为电解池，B为原电池，因为B中两个电极为活泼性不同的电极，而A中都是相同的电极材料；锌电极上失去电子，作电池的负极，与锌电极相连的石墨棒C1为电解池的阴极，阳离子氢离子在这上边放电生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑；石墨棒C2为电解池的阳极，阴离子氯离子放电，产生黄绿色的气体；当C2极析出2.24L气体（标准状态）时，表是电路中有0.2摩尔的电子转移，锌的质量减少了6.5 g.CuSO4溶液的质量增加了6.4g。
如图甲、乙是电化学实验装置。
（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为 ；
②乙中总反应的离子方程式为 ；
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为 。
（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为 ；
②乙中Fe电极是 （填阳极或阴极），总反应式是 ，
电解一段时间后溶液PH将 （填增大、减小或不变）
正确答案
（1）①O2+4e-+2H2O=4OH- ② 2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-③5 Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
(2)① Fe-2e-=Fe2+ ②阴极,2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4;减小
（1）甲为铁的吸氧腐蚀：正极：O2+4e-+2H2O=4OH- 负极：Fe-2e-=Fe2+
乙是电解食盐水：2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
（2）甲为原电池，铁为负极： Fe-2e-=Fe2+；
乙为电解硫酸铜的电解池；铁为阴极，总反应为：2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4
材料是人类赖以生存的重要物质基础．材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料（包括硅酸盐材料）、高分子合成材料及复合材料．
（1）合金是被广泛应用的金属材料．
①下列有关合金性质的说法正确的是______（填字母）．
A．合金的熔点一般比它的成分金属高 B．合金的硬度一般比它的成分金属低
C．组成合金的元素种类相同，合金的性能就一定相同
D．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能
②钢属于______（填“铁合金”或“铝合金”）．
③铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀，其负极反应式为______．
（2）无机非金属材料包括玻璃、水泥和______．
（3）合成塑料、合成橡胶和______是常说的三大合成材料．下列属于塑料制品的是______（填字母）．
A．汽车轮胎 B．涤纶 C．聚乙烯制品 D．玻璃钢．
正确答案
（1）①A．合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，故A错误；
B．合金的硬度比它的各成分金属的大，故B错误；
C．合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制，故C错误；
D．合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能，故D正确；
故选D；
②钢是铁与碳的合金，故答案为：铁合金；
③反应中铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2+，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
（2）常见的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥、大理石等，故答案为：陶瓷；
（3）人们通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶；汽车轮胎是合成橡胶，涤纶是合成纤维，聚乙烯制品是塑料，玻璃钢是无机复合材料，
故答案为：合成纤维；C．
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）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________(填字母)。
（2）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。
正确答案
（1）C （2）负
试题分析：（1）铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。（2）属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。
高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
（1）放电时， _______（填物质化学式，下同）作负极，充电时，____________作阴极。
（2）放电时正极附近溶液的碱性__________ （填“增强”或“减弱”）
（3）充电时，每转移3mol电子，被氧化物质的物质的量为____________。
正确答案
（1）Zn ；Zn（OH）2（2）增强 （3）1mol
试题分析：（1）放电相当于是原电池，原电池中负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应。根据方程式可知，放电时锌失去电子，被氧化，所以锌是负极；充电可以看做是放电的逆反应，即正极与电源的正极相连，做阳极。负极与电源的负极相连，做阴极。由于放电时锌是负极，被氧化生成另外氢氧化锌，所以充电时氢氧化锌是阴极。
（2）放电时高铁酸钾在正极得到电子，被还原为氢氧化铁，同时还有氢氧化钾生成，所以放电时正极附近溶液的碱性增强。
（3）根据充电时的总反应式可知，充电时氢氧化铁被氧化生成了高铁酸钾。反应中铁元素的化合价从＋3价升高到＋6价，失去3个电子，所以充电时，每转移3mol电子，被氧化物质的物质的量为1mol。
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