2019-2020年蘇教版高中化學選修4金屬的腐蝕與防護教案1一、選擇題1下列敘述中不正確的是(多選)()A金屬的電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍B鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕C用鋁質鉚釘接鐵板，鐵板易被腐蝕D原電池中電子由正極流入負極【解析】鋁質鉚釘接鐵板，發(fā)生電化腐蝕時，鋁作負極被腐蝕，而鐵板被保護，C項錯誤；原電池中電子由負極流出，經導線流入正極，D項錯誤?！敬鸢浮緾D2關于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()A金屬被腐蝕的本質是：MnH2O=M(OH)nH2B馬口鐵(錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時，首先是鍍層被氧化C金屬在一般情況下發(fā)生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕D常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學腐蝕【解析】金屬腐蝕的本質，主要是金屬原子失電子被氧化，腐蝕的內因是金屬的化學性質比較活潑，外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質相接觸，腐蝕主要有化學腐蝕和電化學腐蝕，為Mne=Mn；B選項中Sn、Fe構成電化學腐蝕，主要是Fe2e=Fe2，鐵先被腐蝕。常溫下，空氣中的金屬主要發(fā)生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕，難以和非金屬氧化劑(Cl2、S)等反應，發(fā)生化學腐蝕?！敬鸢浮緾3下列說法中，正確的是()A鋼鐵因含雜質而容易發(fā)生電化學腐蝕，所以合金都不耐腐蝕B原電池反應是導致金屬腐蝕的主要原因，故不能用于減緩金屬的腐蝕C鋼鐵電化學腐蝕的兩種主要類型其主要區(qū)別在于水膜的pH不同引起負極反應的不同D無論哪種類型的金屬腐蝕，其實質都是金屬被氧化【解析】合金大部分易發(fā)生電化學腐蝕，但通過改變金屬內部組成結構而形成的合金不易被腐蝕，例如不銹鋼，A不正確。當金屬作原電池負極時被保護，故B不正確。鋼鐵電化學腐蝕，主要區(qū)別于水膜的pH不同引起正極反應不同，故C不正確。任何腐蝕的實質均是金屬失e被氧化，故D正確。【答案】D4(xx年山東基本能力測試)鐵生銹是一種常見的自然現(xiàn)象，其主要化學反應方程式為：4Fe3O22xH2O=2Fe2O3xH2O。如圖為一放在水槽中的鐵架，水位高度如圖所示。最容易生銹的鐵架橫桿是()A BC D【解析】鐵的腐蝕分化學腐蝕和電化學腐蝕，其中最主要的是電化學腐蝕，而電化學腐蝕中最常見的是在中性和弱酸性條件下的吸氧腐蝕，題中處的鐵塊接觸空氣和水，最符合吸氧腐蝕發(fā)生的條件，所以腐蝕最快?！敬鸢浮緾5(xx年廣東高考)鐵和鐵合金是生活中常用的材料。下列說法中正確的是()A不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素B一定條件下，鐵粉可與水蒸氣反應C鐵與鹽酸反應，鐵合金不與鹽酸反應D在空氣中，鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕【解析】不銹鋼中除含金屬元素外，還含有C、Si等非金屬元素；在高溫條件下，F(xiàn)e和水蒸氣反應生成Fe3O4和H2；鐵和鐵合金均與鹽酸反應；鍍鋅鐵中由于鋅比鐵活潑，鋅首先失電子，將鐵板保護，因此鐵板比鍍鋅鐵板易被腐蝕?！敬鸢浮緽6(xx年廣東化學)出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是(多選)()A錫青銅的熔點比純銅高B在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對銅起保護作用C錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程【解析】錫青銅是合金，合金的熔點往往降低。錫和銅在一定條件下形成原電池，錫較活潑作負極對銅有保護作用，在潮濕環(huán)境中腐蝕加快，B和C正確。電化學腐蝕也是化學反應的過程。【答案】BC7下圖裝置中鐵銹蝕的快慢順序是()Aa>bc>d Ba>bc<dCa<bc>d Da<bc<d【解析】a與b比較，a中Fe與空氣接觸，b中Fe不與空氣接觸，故鐵銹蝕的速率ab。c與d比較，c、d都形成原電池。c中Zn活潑性強于Fe，Zn失去電子作原電池負極：Zn2e=Zn2，溶液中H在Fe極上得電子：2H2e=H2(正極)，F(xiàn)e得到保護；d中Fe活潑性強于Cu，失去電子被氧化，故鐵銹蝕的速率dc。解判斷金屬腐蝕快慢的題目應從“形成原電池可以加快反應速率”的角度入手，具體分析比較每種情況下的速率相對大小即可?！敬鸢浮緽8下列各種方法中：金屬表面涂抹油漆，改變金屬的內部結構，保持金屬表面清潔干燥，在金屬表面進行電鍍，使金屬表面形成致密的氧化物薄膜。能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的措施是()A BC D全部【答案】D9按下圖所示的裝置，用導線將電極連接起來，放置一段時間后，溶液的pH下降的是()【解析】A中H在正極放電，濃度減小，pH增大，B中O2在Cu極上轉化為OH，pH也增大，C中溶液中H在陰極放電，pH會增大，D中OH在陽極放電，pH會減小?！敬鸢浮緿10(xx年阜陽高二質檢)為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動小組學生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如下圖所示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間，下列對實驗結束時現(xiàn)象的描述中不正確的是()A實驗結束時，裝置左側的液面一定會下降B實驗結束時，左側液面裝置比裝置的低C實驗結束時，裝置中的鐵釘腐蝕最嚴重D實驗結束時，裝置中的鐵釘幾乎沒有被腐蝕【解析】裝置中的鐵釘處于鹽酸蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側液面下降而右側液面上升；裝置中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，所不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成了銅絲，在這種氛圍中構成了原電池，加速了鐵釘?shù)母g而放出更多的H2，使左側液面下降更多，右側液面上升更多；裝置中雖然掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時間內幾乎沒有被侵蝕。金屬發(fā)生何種腐蝕要根據(jù)環(huán)境條件來確定，在此題中若能將裝置、逐一對比，找出鐵釘所處環(huán)境的異同，便不難作出正確選擇?！敬鸢浮緽二、非選擇題11如圖所示，甲、乙兩試管中各放一枚鐵釘，甲試管中為NH4Cl溶液，乙試管為NaCl溶液。數(shù)天后觀察到的現(xiàn)象是_，甲中正極反應為_，乙中正極反應為_。試管中殘留氣體平均相對分子質量的變化為：甲_，乙_?！窘馕觥吭擃}在析氫腐蝕與吸氧腐蝕的基礎上，綜合氣壓原理、平均相對分子質量概念，增強了題目的綜合性。NH4Cl溶液水解顯酸性，甲試管中發(fā)生析氫腐蝕，生成氫氣，氣壓增高，NaCl溶液呈中性，乙試管中發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，氣壓降低，所以左側導管中水柱下降，右側導管中水柱上升。又由于甲試管中生成了摩爾質量小的氫氣，乙試管中消耗了摩爾質量大的氧氣，甲、乙兩試管中殘留氣體平均相對分子質量都會減小?！敬鸢浮孔髠葘Ч苤兴陆?，右側導管中水柱上升2H2e=H22H2OO24e=4OH變小變小12(1)某地區(qū)經常下酸雨，金 屬制品銹蝕嚴重。請寫出銅制品發(fā)生電化學腐蝕的電極反應式：負極：_，正極：_。(2)如右圖所示接好電路后能觀察到的現(xiàn)象有：_，_，_。【解析】(1)是原電池反應，原電池都是自發(fā)的氧化還原反應，銅制品發(fā)生電化學腐蝕是銅和氧氣發(fā)生原電池反應：正極：O24e4H=2H2O，負極：Cu2e=Cu2。(2)該裝置為電解池，銅作陽極將溶解，生成的Cu2進入溶液，開始陰極鐵上先產生氫氣，當陽極產生的Cu2擴散到陰極并積累到一定濃度時，鐵電極上析出銅(不再產生氫氣)。由于鐵作陰極所以不會溶解。表述現(xiàn)象要有序，如現(xiàn)象可以先敘述銅逐漸溶解；鐵片上開始產生氣體，后來鐵片上無氣體放出，有紅色物質在鐵的表面析出；溶液變藍。【答案】(1)Cu2e=Cu2O24e4H=2H2O(2)銅逐漸溶解鐵片上開始產生氣體，后來鐵片上無氣體放出，有紅色物質在鐵的表面析出溶液變藍13把鋅片的鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞混合液的U形管中，如右圖所示，最終可在A極觀察到酚酞變紅。問：A是原電池的_極，代表金屬_(填“鋅”或“鐵”)；電極方程式分別為正極_，負極_，原電池反應為_?！窘馕觥縁e、Zn在浸入電解質溶液時，不難判斷Zn作負極、Fe作正極。由于電解質為NaCl溶液(滴有酚酞)，所以Zn不能直接與NaCl溶液反應，判斷是發(fā)生吸氧腐蝕，吸氧腐蝕時正極電極反應為：O22H2O4e=4OH，pH變大，酚酞試液變紅。【答案】正鐵O22H2O4e=4OH2Zn4e=2Zn22ZnO22H2O=2Zn(OH)214(xx年連云港高二調研)市場上出售的“熱敷袋”主要成分是鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等。熱敷袋使用前，用塑料袋使之與空氣隔絕，使用時打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量，使用完后，你會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用了鐵_放出的熱量。(2)炭粉的主要作用是_。(3)氯化鈉的主要作用是_。(4)寫出電極反應，正極_，負極_，若鐵銹的主要成分為Fe2O3，寫出產生Fe2O3的有關反應方程式_?！窘馕觥看祟}為結合日常生活應用的實踐題目，涉及原電池原理，首先鐵應為負極：Fe2e=Fe2，正極上必然為空氣中的氧氣得電子：O24e2H2O=4OH；使用過程中放出大量熱必定為Fe被氧化而產生的，最后得到大量鐵銹，O2在反應中得電子變?yōu)镺2與水生成OH，結合Fe2生成Fe(OH)2轉化為Fe(OH)3。加入炭粉自然是提供形成原電池的正極，而加入NaCl溶于水就是為了形成電解質溶液?！敬鸢浮?1)氧化(2)與鐵屑、氯化鈉溶液構成原電池，加速鐵屑氧化(3)氯化鈉溶于水形成電解質溶液(4)2H2OO24e=4OHFe2e=Fe2Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3Fe2O33H2O