《2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專題4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)試題 新人教版選修4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專題4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)試題 新人教版選修4（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專題4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)試題 新人教版選修4一、金屬的電化學(xué)腐蝕1金屬腐蝕：（1）概念：金屬與周圍的_物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。（2）本質(zhì)：金屬本身失去電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程（發(fā)生_反應(yīng)）：M neMn+ 。（3）金屬腐蝕的類型?；瘜W(xué)腐蝕金屬跟接觸到的_(如SO2、Cl2、O2等）或_液體（如石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。電化學(xué)腐蝕不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生_反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子被_的腐蝕。電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大。2鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：（1）腐蝕類型 鋼鐵的析氫腐蝕示意圖 鋼鐵的吸氧

2、腐蝕示意圖類型析氫腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件水膜酸性較強(qiáng)水膜弱酸性、中性或堿性正極反應(yīng)2H+2eH2O2+2H2O+4e4OH負(fù)極反應(yīng)Fe2eFe2+2Fe4e2Fe2+總反應(yīng)Fe+2H+Fe2+H22Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2最終生成鐵銹（主要成分為Fe2O3xH2O)，反應(yīng)如下：_， 2Fe(OH)3Fe2O3xH2O+(3x)H2O（2）鋼鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論導(dǎo)管中_，鐵釘表面有_生成裝置中鐵、碳和飽和食鹽水構(gòu)成原電池，鐵釘發(fā)生_腐蝕二、金屬的防護(hù)1金屬的電化學(xué)防護(hù)：（1）犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：利用_原理，讓被保護(hù)金屬作_，另找一種活潑性較強(qiáng)的金屬作_。如圖所示：

3、用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：實(shí)驗(yàn)名稱驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原理鋅電極：Zn2eZn2+； 鐵電極：2H+2eH2。 實(shí)驗(yàn)用品K3Fe(CN)6溶液、經(jīng)過(guò)酸化的3%NaCl溶液；Zn電極、Fe電極、電壓表、燒杯。 實(shí)驗(yàn)步驟按圖連接好裝置，觀察電壓表和鐵電極上的現(xiàn)象。往鐵電極區(qū)滴入2滴黃色K3Fe(CN)6（鐵氰化鉀）溶液，觀察燒杯內(nèi)溶液顏色的變化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鐵電極上有氣泡產(chǎn)生；往鐵電極區(qū)滴入K3Fe(CN)6溶液后，溶液不變藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論圖示裝置構(gòu)成了原電池，較活潑金屬鋅被腐蝕，鐵未被腐蝕（被保護(hù)）（2）外加電流的陰極保護(hù)法：利用_原理，把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為

4、_極，用惰性電極作為輔助_極，在電解質(zhì)溶液里，接外加_。如圖所示：2金屬防護(hù)的其他方法：（1）改變金屬的結(jié)構(gòu)：如把金屬制成防腐蝕能力強(qiáng)的合金，如不銹鋼。（2）加覆蓋保護(hù)層：如可采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等其他方法使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防止金屬被腐蝕。【答案】一、1（1）氣體或液體 （2）氧化 （3）干燥氣體 非電解質(zhì) 原電池 氧化2（1）4Fe(OH)2+O2 + 2H2O4Fe(OH)3 （2）有水柱上升 鐵銹 吸氧二、1（1）原電池 正極 負(fù)極 （2）電解池 陰 陽(yáng) 直流電源一、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)定義金屬跟接觸到的物質(zhì)(一般是非電解質(zhì))

5、直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕不純金屬(或合金)跟接觸到的電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)，較活潑金屬原子失去電子而被氧化引起的腐蝕吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)直接接觸水膜中溶有O2，呈極弱酸性或中性水膜酸性較強(qiáng)現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生反應(yīng)式例：2Fe3Cl22FeCl3負(fù)極：Fe2eFe2正極：2H2OO24e4OH正極：2H2eH2聯(lián)系兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍、危害更大提醒：只有在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕。我們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活過(guò)程中所觀察到的以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕有關(guān)的是A光亮的自行車鋼圈不易生

6、銹B炒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈出現(xiàn)紅褐色銹斑C光亮的銅絲在火焰上灼燒后變黑D實(shí)驗(yàn)室鎂帶拆封放置一段時(shí)間后表面變灰暗【解析】自行車鋼圈表面有一層電鍍保護(hù)層使鋼圈不易生銹；炒過(guò)菜的鐵鍋殘余菜汁中有NaCl形成電解質(zhì)溶液，發(fā)生吸氧腐蝕，而出現(xiàn)銹斑；C、D選項(xiàng)中都是金屬Cu、Mg與O2直接反應(yīng)，是化學(xué)腐蝕?！敬鸢浮緽二、金屬腐蝕快慢的判斷以及金屬的防護(hù)1金屬腐蝕快慢的判斷方法（1）在同一電解質(zhì)溶液中：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。（2）同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋簭?qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液。（3）有無(wú)保護(hù)措施的：無(wú)保護(hù)措施的金屬腐蝕有一定保護(hù)措施

7、的金屬腐蝕犧牲陽(yáng)極的陰極的金屬腐蝕有外接電源的陰極金屬腐蝕。（4）對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。提醒：對(duì)于活動(dòng)性不同的兩金屬，活動(dòng)性越強(qiáng)，氧化還原反應(yīng)的速率越快，活潑金屬腐蝕越快；純度越高的金屬，腐蝕速率越慢。2金屬腐蝕的防護(hù)方法（1）改變金屬的組成結(jié)構(gòu)。如鐵中加入一定比例的鉻煉制得鉻鋼，具有很高的耐腐蝕性。含鉻又含鎳的鉻鎳不銹鋼，其耐腐蝕性更好。（2）在金屬表面覆蓋一層保護(hù)層，使金屬與周圍具有腐蝕性的氣體和電解質(zhì)溶液隔離，便可保護(hù)金屬，防止金屬腐蝕。如在金屬表面上噴漆、電鍍或覆蓋搪瓷，使表面鈍化等。（3）電化學(xué)保護(hù)法。如把金屬連接在電源的負(fù)極上，用陰極保護(hù)法，這樣就能

8、消除引起金屬腐蝕的原電池反應(yīng)；也可在金屬上鉚接比它更活潑的另一種金屬，用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)是較活潑的金屬被腐蝕而本身受到保護(hù)。下列措施不能防止或減緩鋼鐵腐蝕的是A在鋼鐵制品表面鍍一層金屬鋅B將鋼鐵制品放置在潮濕處C在鋼鐵中加入錳、鉻等金屬，以改變鋼鐵結(jié)構(gòu)D將鋼鐵制品與電源負(fù)極相連【答案】B【解析】鋼鐵表面鍍鋅，可使內(nèi)部金屬被保護(hù)；鋼鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕；鋼鐵中加入錳、鉻金屬，制成不銹鋼，能有效防止鋼鐵被腐蝕；電源負(fù)極能為鋼鐵制品輸入電子，防止Fe失電子被腐蝕。1下列有關(guān)金屬腐蝕的說(shuō)法正確的是A金屬的腐蝕一定伴有電流產(chǎn)生B鋼鐵在干燥的空氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕C發(fā)生化

9、學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母g時(shí)，較活潑的金屬總是作正極而被腐蝕D發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)有能量的轉(zhuǎn)變，且被腐蝕的金屬總是失電子2下列措施不能防止或減緩鋼鐵腐蝕的是A在鋼鐵制品表面鍍一層金屬鋅B將鋼鐵制品放置在潮濕處C在鋼鐵中加入錳、鉻等金屬，以改變鋼鐵結(jié)構(gòu)D將鋼鐵制品與電源負(fù)極相連3下列有關(guān)金屬保護(hù)的說(shuō)法中正確的是A快餐杯表面有一層搪瓷，搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后，鐵皮的腐蝕速率很小C輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陰極的陽(yáng)極保護(hù)法D鋼鐵制成的暖氣管道外常涂有一層瀝青，這是利用了鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法4把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞的混合溶液的玻璃皿中(如圖

10、所示)，經(jīng)一段時(shí)間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是A和附近B和附近C和附近D和附近5如圖，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH=4的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)觀察到:開(kāi)始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。下列說(shuō)法正確的是A生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片始終發(fā)生析氫腐蝕C墨水回升時(shí)，碳電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-D具支試管中溶液酸性增強(qiáng)6下列關(guān)于如圖所示四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的說(shuō)法正確的是A裝置甲能防止鐵釘生銹B裝置乙為電鍍銅裝置C裝置丙中陽(yáng)離子交換膜能避免氯氣與堿反應(yīng)，且b端產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)D裝置丁能測(cè)定中和反應(yīng)的反

11、應(yīng)熱7鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料，了解鋼鐵腐蝕的原因與防護(hù)方法具有重要意義，對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可適當(dāng)延長(zhǎng)其使用壽命。（1）抗腐蝕處理前，生產(chǎn)中常用鹽酸來(lái)除鐵銹?，F(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，則為減緩鐵件的腐蝕，開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于處。若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，則該電化學(xué)防護(hù)法稱為。82017新課標(biāo)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是 A通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B通電后外電路電子

12、被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整92016天津下列敘述正確的是A使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)B金屬發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，被腐蝕的速率和氧氣濃度無(wú)關(guān)C原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，該電池仍有電流產(chǎn)生D在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說(shuō)明CuS的溶解度比ZnS的小1【答案】D2【答案】B【解析】鋼鐵表面鍍鋅，可使內(nèi)部金屬被保護(hù)；鋼鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕；鋼鐵中加入錳、鉻金屬，制成不銹鋼，能有效防止鋼鐵被腐蝕；電源負(fù)極能為鋼鐵制品輸入電子，防止Fe失電子被腐蝕。3【答案】B【解析】A項(xiàng)中搪瓷層破損后

13、，鐵直接暴露在空氣中，因而搪瓷層破損后不能起到防止鐵生銹的作用，錯(cuò)誤；B項(xiàng)中鍍層破損后，鋅與鐵構(gòu)成原電池，由于鋅的金屬性比鐵的強(qiáng)，鋅作負(fù)極，保護(hù)鐵不被腐蝕，正確；C項(xiàng)是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，錯(cuò)誤；D項(xiàng)是用瀝青作涂層的涂層保護(hù)法，錯(cuò)誤。4【答案】B【解析】a是電解池，Zn為陰極，電極產(chǎn)物為H2和NaOH，b是原電池，Zn發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e為正極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-。5【答案】C6【答案】D【解析】A項(xiàng)鐵做陽(yáng)極，更容易被氧化。B項(xiàng)為銅的電解精煉。C項(xiàng)b端產(chǎn)生的氣體為氫氣，不能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。7【答案】（1）2FeCl3+Fe3FeCl2（2）N犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

14、【解析】（1）鐵銹的主要成分是Fe2O3，與鹽酸反應(yīng)生成Fe3+，F(xiàn)e3+會(huì)與Fe反應(yīng)生成Fe2+。（2）若X為碳棒，則需將鐵件接電源的負(fù)極，即開(kāi)關(guān)K置于N處。若X為Zn，開(kāi)關(guān)K置于M處，則Zn-Fe-海水構(gòu)成原電池，其中Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，此方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。8【答案】C【解析】本題使用的是外加電流的陰極保護(hù)法，鋼管柱與電源的負(fù)極相連，被保護(hù)。A外加強(qiáng)大的電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，從而保護(hù)鋼管柱，A正確；B通電后，被保護(hù)的鋼管柱作陰極，高硅鑄鐵作陽(yáng)極，因此外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B正確；C高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極，所以高硅鑄鐵不損耗，C錯(cuò)誤；D通過(guò)外加電流抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，因此通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，D正確。答案選C。9【答案】D【解析】A使用催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H) ，錯(cuò)誤；B金屬發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，被腐蝕的速率和氧氣濃度有關(guān)，氧氣的濃度越大，腐蝕速率越快，錯(cuò)誤；C原電池中發(fā)生的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，兩端就不存在電勢(shì)差了，無(wú)法形成電壓驅(qū)動(dòng)電子移動(dòng)，無(wú)法形成電流，錯(cuò)誤；D根據(jù)Ksp的計(jì)算公式，二者化學(xué)式形式相似，在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說(shuō)明CuS的溶解度比ZnS的小，正確；故選D。