《高中化學(xué) 第四章 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)學(xué)案 新人教版選修41》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第四章 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)學(xué)案 新人教版選修41（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 　1.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害性，并能利用學(xué)過(guò)的電化學(xué)知識(shí)解釋金屬腐蝕的原因和防止金屬腐蝕的方法。 2．熟練書(shū)寫(xiě)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式。 知識(shí)點(diǎn)一　金屬的電化學(xué)腐蝕 閱讀教材P84～P86，思考并填空。 1．金屬腐蝕的概念 金屬或合金與周?chē)佑|到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。 2．金屬腐蝕的本質(zhì) 金屬原子失去電子變?yōu)殛?yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。 3．金屬腐蝕的分類(lèi) (1)化學(xué)腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。 (2)電化學(xué)腐蝕 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化。 4．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 圖形 描述 條件 水膜酸性較強(qiáng) 水膜呈中性或酸性較弱 電極 反應(yīng) 負(fù)極 (Fe) Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 正極 (C) 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 總反 應(yīng) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 其他反應(yīng) 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹Fe2O3xH2O 判斷正誤 (1)金屬的腐蝕全都是氧化還原反應(yīng)。(　　) (2)金屬的腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。(　　) (3)因?yàn)镃O2普遍存在，所以鋼鐵的腐蝕以析氫腐蝕為主。(　　) (4)不論析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，都是金屬被腐蝕。(　　) (5)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋。(　　) 答案：(1)√　(2)√ 　(3)　(4)√　(5) 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 吸氧腐蝕 析氫腐蝕 定義 金屬跟接觸到的物質(zhì)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)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑金屬原子失去電子被氧化而引起的腐蝕 條件 金屬與干燥氣體或非電解質(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(以 鐵腐 蝕為 例) 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋ 正極：2H2O ＋O2＋4e－ ===4OH－ 正極：2H＋ ＋2e－=== H2↑ 　(1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質(zhì)溶液的酸堿性，實(shí)際情況中以吸氧腐蝕為主。 (2)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極均是Fe失電子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 (3)一般情況下，只有在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫之前的金屬才有可能發(fā)生析氫腐蝕。 　如圖裝置中，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)時(shí)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陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng) B．雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片僅發(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pH逐漸減小 [解析]　生鐵片中的碳是原電池的正極，A錯(cuò)誤；雨水酸性較強(qiáng)，開(kāi)始時(shí)鐵片發(fā)生化學(xué)腐蝕和析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，導(dǎo)管內(nèi)液面回升，B錯(cuò)誤；墨水回升時(shí)，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳極為正極，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正確；鐵片無(wú)論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管內(nèi)溶液pH均增大，D錯(cuò)誤。 [答案]　C 　例1中若具支試管內(nèi)盛有NaCl溶液和生鐵片，觀察到怎樣的現(xiàn)象？ 答案：因氯化鈉溶液顯中性，故此時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕，具支試管中因消耗氧氣，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小，導(dǎo)管內(nèi)液面上升。 金屬腐蝕類(lèi)型的判斷方法 (1)根據(jù)是否發(fā)生原電池反應(yīng)來(lái)判斷。 發(fā)生原電池反應(yīng)引起的金屬腐蝕，屬于電化學(xué)腐蝕，否則屬于化學(xué)腐蝕。 (2)根據(jù)金屬的活動(dòng)性及電解質(zhì)溶液的酸性判斷，位于金屬活動(dòng)性順序表中氫前面的金屬，在酸性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕，在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕；金屬活動(dòng)性順序在氫后面的金屬只可能發(fā)生吸氧腐蝕。 　　　　　金屬腐蝕類(lèi)型及判斷 1．下列關(guān)于金屬腐蝕的說(shuō)法正確的是(　　) A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．金屬化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是M－ne－===Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑 C．金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行 D．在潮濕的環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕一定是析氫腐蝕 解析：選B。金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子，在酸性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕放出H2，而在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，析氫腐蝕和吸氧腐蝕均屬于電化學(xué)腐蝕。 2．如圖所示的各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是(　　) A．④＞②＞①＞③ B．②＞①＞③＞④ C．④＞②＞③＞① D．③＞②＞④＞① 解析：選A。鐵在海水中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，當(dāng)鐵與比它活潑性差的Sn相連時(shí)，F(xiàn)e被腐蝕的速率增大(比①大)，與活潑性比其強(qiáng)的鋅相連時(shí)，鋅作負(fù)極，被腐蝕，鐵被保護(hù)，其腐蝕的速率要比①??；④為電解裝置，F(xiàn)e為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵腐蝕的速率最快。 　　　　　影響金屬腐蝕的因素 3．為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．正極的電極反應(yīng)方程式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成 C．若向自來(lái)水中加入少量NaCl(s)，可較快地看到鐵銹 D．?dāng)嚅_(kāi)連接石墨和鐵的導(dǎo)線，鐵便不會(huì)生銹 解析：選D。吸氧腐蝕的正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A正確；若把石墨改為Mg電極，此時(shí)Mg作 負(fù)極，鐵不會(huì)失電子，不會(huì)有鐵銹生成，B正確；若向自來(lái)水中加入少量NaCl(s)，溶液中離子濃度增大，腐蝕變快，C正確；若斷開(kāi)導(dǎo)線連接，因鋼鐵中含有碳，仍會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，D錯(cuò)誤。 4．某課外興趣小組探究鐵生銹的條件，探究過(guò)程如下。 (Ⅰ)檢查制取O2裝置的氣密性，然后按如圖所示連接好裝置。 (Ⅱ)點(diǎn)燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3分鐘左右，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 ①直形玻璃管中潮濕的細(xì)鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕； ②直形玻璃管中干燥的細(xì)鐵絲表面依然光亮，沒(méi)有發(fā)生銹蝕； ③燒杯中潮濕的細(xì)鐵絲表面依然光亮。 探究結(jié)論： (1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①說(shuō)明________________________________________________________________________； 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象②說(shuō)明________________________________________________________________________； 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象③說(shuō)明________________________________________________________________________。 (2)儀器A的名稱(chēng)為干燥管，其中裝的藥品可以是堿石灰或無(wú)水CaCl2，其作用是________________________________________________________________________， 由本實(shí)驗(yàn)可知，鐵生銹的條件為_(kāi)_______________________________________________________________________， 由實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象可知，決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是________________。 (3)本實(shí)驗(yàn)中的鐵生銹屬于________腐蝕。 解析：干燥的鐵絲不生銹而潮濕的鐵絲生銹，說(shuō)明鐵絲不接觸水，只接觸氧氣時(shí)不生銹，即鐵絲生銹需同時(shí)具備接觸O2和水這兩個(gè)條件。KMnO4受熱分解產(chǎn)生O2，故干燥管中堿石灰的作用是吸收水分，干燥O2。由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程可知，本實(shí)驗(yàn)探究的是鋼鐵的吸氧腐蝕。 答案：(1)鐵絲接觸水和O2時(shí)，發(fā)生腐蝕　鐵絲只接觸O2，不接觸水時(shí)不會(huì)生銹　空氣中的O2濃度低，鐵絲生銹較慢 (2)干燥O2　鐵絲跟O2和水接觸　O2的濃度 (3)電化學(xué)(或吸氧) 知識(shí)點(diǎn)二　金屬的防護(hù) 閱讀教材P86～P87，思考并填空。 1．金屬的防護(hù) 2．金屬的電化學(xué)防護(hù) (1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 應(yīng)用原電池原理，讓被保護(hù)金屬作正極，另找一種活潑性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極。 如圖所示： (2)外加電流的陰極保護(hù)法 利用電解原理，把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極，用惰性電極作為輔助陽(yáng)極，在電解質(zhì)溶液里，接外加直流電源。 如圖所示： 3．犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法的實(shí)驗(yàn)探究 (1)實(shí)驗(yàn)步驟 按如圖所示連接好裝置；往Fe電極區(qū)滴入2滴黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 已知Fe2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓。 (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以看到電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)e電極上有氣泡產(chǎn)生，往Fe電極附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，沒(méi)有藍(lán)色沉淀生成。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)質(zhì)上是Zn、Fe、NaCl溶液(酸化)構(gòu)成原電池，發(fā)生下列電極反應(yīng)： 負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋， 正極：2H＋＋2e－===H2↑。 往Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液不變藍(lán)色，說(shuō)明溶液中不含F(xiàn)e2＋，證明Fe未被腐蝕(即犧牲陽(yáng)極金屬保護(hù)陰極金屬)。 1．用短線將下列金屬的防護(hù)方法連線。 (1)加保護(hù)層　　　　　　　　　A．鋼閘門(mén)與直流電源負(fù)極相連 (2)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 B．電線外面包塑料法 (3)外加電流的陰極保護(hù)法 C．普通鋼制鎳鉻鋼 (4)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu) D．輪船外殼裝上鋅塊 答案：(1)－B　(2)－D　(3)－A　(4)－C 2．為保護(hù)地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施是(　　) A．與石墨棒相連　　　　　　 B．與直流電源負(fù)極相連 C．與直流電源正極相連 D．與鉛板相連 解析：選B。防止金屬腐蝕的電化學(xué)保護(hù)法中，一是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，二是外加電流的陰極保護(hù)法；B是外加電流的陰極保護(hù)法，D項(xiàng)鐵仍被腐蝕。 金屬腐蝕快慢的判斷及金屬的防護(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)閺?qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。 (3)無(wú)保護(hù)措施的金屬腐蝕＞有一定保護(hù)措施的金屬腐蝕＞犧牲陽(yáng)極的陰極金屬的腐蝕＞有外接電源的陰極金屬的腐蝕。 (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。 2．金屬的防護(hù)方法 　(1)金屬防護(hù)的基本思路 ①防止金屬與氧化性介質(zhì)直接接觸。 ②防止金屬表面形成電解質(zhì)溶液層。 ③改善金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 (2)金屬防護(hù)的其他方法 ①改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，使金屬的性質(zhì)發(fā)生改變，成為耐腐蝕金屬，如把鉻、鎳等加入普通鋼里制成不銹鋼。 ②在金屬表面覆蓋保護(hù)層，使金屬制品與周?chē)镔|(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，這是一種普遍采用的防護(hù)方法。 　下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是(　　) A．水中的鋼閘門(mén)連接電源的負(fù)極 B．金屬護(hù)欄表面涂漆 C．汽車(chē)底盤(pán)噴涂高分子膜 D．地下鋼管連接鎂塊 [解析]　水中的鋼閘門(mén)連接電源的負(fù)極之后，作電解池的陰極，被保護(hù)起來(lái)，所以采用的是外加電流的陰極保護(hù)法；金屬護(hù)欄表面涂漆、汽車(chē)底盤(pán)噴涂高分子膜均使用的是覆蓋保護(hù)層法的保護(hù)措施；地下鋼管連接鎂塊，鎂作負(fù)極被腐蝕，從而起到保護(hù)鋼管的作用，所以使用的是原電池原理的犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。 [答案]　A 　　　　金屬的防護(hù) 1．下列有關(guān)金屬的保護(hù)方法的說(shuō)法中正確的是 (　　) A．常使用的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．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，鐵皮的腐蝕速率很快 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．鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一些瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法 解析：選B。A項(xiàng)中涂層破損后，鐵直接暴露在空氣中，因而搪瓷層不能對(duì)破損部分進(jìn)行保護(hù)；B項(xiàng)中鍍層破損后由于錫的金屬性比鐵弱，和鐵構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，腐蝕速率加快；C項(xiàng)應(yīng)是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；D項(xiàng)中應(yīng)是用瀝青作涂層的涂層保護(hù)法。 2．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，可能發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (2)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。 ①若X為碳棒，為減緩鐵件的腐蝕，開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于______處。 ②若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱(chēng)為_(kāi)_____________________。 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發(fā)生化合反應(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，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(chēng)為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。 答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (2)①N　②犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(或犧牲陽(yáng)極保護(hù)法) 掃一掃　進(jìn)入91導(dǎo)學(xué)網(wǎng)(www.91daoxue.com) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 重難易錯(cuò)提煉 1.鋼鐵在酸性環(huán)境中主要發(fā)生析氫腐蝕，放出氫氣。 2．鋼鐵在中性或弱酸性環(huán)境中主要發(fā)生吸氧腐蝕，最終生成鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O。 3．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的正極的電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 4．犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：利用原電池原理，使被保護(hù)金屬作正極，另一較活潑金屬作負(fù)極。 5．外加電流的陰極保護(hù)法：利用電解原理，使被保護(hù)金屬作陰極。 課后達(dá)標(biāo)檢測(cè) [基礎(chǔ)鞏固] 1．(2016宜昌高二檢測(cè))金屬發(fā)生了原電池反應(yīng)而被腐蝕叫電化學(xué)腐蝕，以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是(　　) A．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B．生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹 C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹 D．銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗 解析：選D。銅鋅合金改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，構(gòu)成原電池，銅作正極不易腐蝕；生鐵中含雜質(zhì)碳，易構(gòu)成原電池，故生銹快；鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易構(gòu)成原電池而使其生鐵銹；銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗是銀表面發(fā)生氧化反應(yīng)所致，故D符合題意。 2．(2016洛陽(yáng)高二檢測(cè))下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是(　　) A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù) B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕 D．鍍鋅鐵皮發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，鐵作負(fù)極 解析：選B。鋼管與電源的正極相連，鋼管作陽(yáng)極，加快了鋼管的腐蝕，A錯(cuò)誤；鐵鈍化后，表面生成了致密的氧化膜，內(nèi)部金屬不易被腐蝕，B正確；鋼管與銅管堆放在一起，易形成原電池，加快鋼管的腐蝕，C錯(cuò)誤；鍍鋅鐵皮發(fā)生腐蝕時(shí)，鋅失去電子作負(fù)極，D錯(cuò)誤。 3．一種名叫“排毒基強(qiáng)離子排毒儀”的產(chǎn)品正在市場(chǎng)熱銷(xiāo)。向排毒盆內(nèi)倒入了純凈的溫水，雙腳放入盆中，啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，加入適量精鹽。過(guò)一段時(shí)間，盆中開(kāi)始出現(xiàn)綠色、紅褐色的絮狀物。下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．此“排毒基強(qiáng)離子排毒儀”一定是用惰性電極制成的 B．綠色、紅褐色的絮狀物是氫氧化亞鐵、氫氧化鐵形成的混合物 C．綠色、紅褐色的絮狀物就是從腳底排出的體內(nèi)毒素 D．加一些精鹽的主要目的只是起到消炎殺菌的作用 解析：選B。據(jù)題意知，該儀器的陽(yáng)極是鐵，陽(yáng)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，接著發(fā)生反應(yīng)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，盆中綠色、紅褐色分別為Fe(OH)2和Fe(OH)3形成的絮狀物，加入精鹽，可消炎殺菌，并增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性。分析各選項(xiàng)可知B正確。 4．相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是(　　) 解析：選C。A、B、D三項(xiàng)中都形成了原電池，F(xiàn)e被腐蝕，只有C項(xiàng)中鐵被銅鍍層保護(hù)，不易被腐蝕。 5．下列各種鍍有金屬保護(hù)層的鐵板，鍍層破損后在相同的環(huán)境中，鐵板最易被腐蝕的是(　　) A．鍍鋅鐵(白鐵)　　　　　 B．鍍錫鐵(馬口鐵) C．鍍銅鐵 D．鍍銀鐵 解析：選D。鍍有金屬保護(hù)層的鐵板，在鍍層破損時(shí)，與周?chē)h(huán)境形成原電池。A中鍍層破損時(shí)，鋅作負(fù)極，鐵作正極受到保護(hù)；B、C、D中鍍層破損時(shí)，鐵均作負(fù)極而被腐蝕，與正極金屬的活動(dòng)性相差越大，負(fù)極被腐蝕的速率越快，所以選D。 6．下列各種方法中，能對(duì)金屬起到阻止或減緩腐蝕作用的措施是(　　) ①金屬表面噴油漆　②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?、郾３纸饘俦砻媲鍧嵏稍铩、茉诮饘俦砻孢M(jìn)行電鍍?、菔菇饘俦砻嫘纬芍旅艿难趸锉∧? A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 解析：選D。防止金屬腐蝕的最關(guān)鍵的問(wèn)題是使金屬與空氣隔絕防止與氧化劑接觸，最常用的做法是外加保護(hù)層，如本題中的①④⑤，再就是進(jìn)行化學(xué)防護(hù)，另外還有改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成不銹鋼等。 7．銅板上的鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．正極的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑ B．此過(guò)程中還涉及的反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此過(guò)程中銅并不被腐蝕 D．此過(guò)程中電子從Fe流向Cu 解析：選A。吸氧腐蝕的電極反應(yīng)分別為負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋，正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，溶液中發(fā)生反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，F(xiàn)e(OH)2繼續(xù)被氧化：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水形成鐵銹。 8．如圖所示，液面上浮著一個(gè)空心鐵球。 數(shù)天后可觀察到的現(xiàn)象是(　　) ①鐵球表面出現(xiàn)紅棕色銹斑?、阼F球表面出現(xiàn)黑色銹斑③量筒內(nèi)水位下降?、芰客矁?nèi)水位上升 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 解析：選B。量筒內(nèi)的空氣、溶有O2的食鹽水和鐵球(鐵碳合金)組成原電池，發(fā)生了吸氧腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)是2Fe－4e－===2Fe2＋，正極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－===4OH－；Fe2＋與OH－結(jié)合成Fe(OH)2，再被氧化成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫水成為Fe2O3xH2O而在鐵球表面出現(xiàn)紅棕色銹斑；由于量筒中的O2被吸收，所以量筒內(nèi)的水位會(huì)上升。 9．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如圖所示： (1)A中反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。 (2)B中Sn極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________， Sn極附近溶液的pH__________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)C中被腐蝕的金屬是__________，總反應(yīng)的離子方程式是____________________________，比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是________________________________________________________________________。 解析：鐵在不同的情況下腐蝕的速率不同。作原電池的負(fù)極時(shí)易被腐蝕，作原電池的正極時(shí)受到保護(hù)不被腐蝕。 答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)2H＋＋2e－===H2↑　增大 (3)Zn　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　B＞A＞C 10．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。 (1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (2)為了降低某水庫(kù)的鐵閘門(mén)被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門(mén)上的固體材料R可以采用________(填寫(xiě)字母序號(hào))。 A．銅 B．鈉 C．鋅 D．石墨 (3)如圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門(mén)的腐蝕速率，其中鐵閘門(mén)應(yīng)該連接在直流電源的________極。 解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失電子，正極上O2得電子。 (2)鐵閘門(mén)上連接一塊比Fe活潑的金屬如鋅，則鋅會(huì)失去電子而溶解，F(xiàn)e被保護(hù)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。(3)乙屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門(mén)連接在電源的負(fù)極上。 答案：(1)負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋， 正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)C　(3)負(fù) [能力提升] 11．對(duì)于下列各裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象與原因的說(shuō)法中正確的是(　　) A B C D 裝 置 現(xiàn) 象 甲中導(dǎo)管液面上升 甲氣球膨脹 甲中氣球體積膨脹更快 甲中出現(xiàn)紅色 原 因 鐵發(fā)生了吸氧腐蝕 鐵與氯化氫氣體反應(yīng) 甲中沒(méi)有發(fā)生電化學(xué)腐蝕 反應(yīng)后溶液顯堿性 解析：選A。A項(xiàng)左側(cè)試管中的鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，A項(xiàng)正確；氯化氫氣體不與鐵反應(yīng)，所以無(wú)現(xiàn)象發(fā)生，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵粉與銅粉及稀鹽酸構(gòu)成原電池，乙中反應(yīng)速率更快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)總反應(yīng)為4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，反應(yīng)后溶液仍呈中性，甲中不出現(xiàn)紅色，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 12．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是(　　) A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重 B．圖b中，開(kāi)關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu－Zn合金的腐蝕速率減小 C．圖c中，接通開(kāi)關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大 D．圖d中，Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 解析：選B。A項(xiàng)，因液面處氧氣的濃度大，故在液面處鐵棒腐蝕最嚴(yán)重；C項(xiàng)，接通開(kāi)關(guān)后形成原電池，Zn的腐蝕速率增大，H＋在Pt電極上放電產(chǎn)生H2；D項(xiàng)，干電池自放電腐蝕是由NH4Cl產(chǎn)生的H＋的氧化作用使Zn被氧化引起的。 13.(2016江南十校聯(lián)考)如圖所示裝置中，在U形管底部盛有CCl4，分別在U形管兩端小心倒入飽和食鹽水和稀硫酸，并使a、b兩端液面相平，然后分別塞上插有生鐵絲的塞子，密封好，放置一段時(shí)間后，下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．鐵絲在兩處的腐蝕速率：a＜b B．a(chǎn)、b兩端相同的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ C．一段時(shí)間后，a端液面高于b端液面 D．生鐵絲中的碳在a、b兩處分別作原電池的負(fù)極和正極 解析：選D。在酸性較強(qiáng)的環(huán)境中，生鐵發(fā)生析氫腐蝕；在酸性較弱或中性環(huán)境中，生鐵發(fā)生吸氧腐蝕。無(wú)論哪種腐蝕，F(xiàn)e均為負(fù)極，電極反應(yīng)均為Fe－2e－===Fe2＋；碳均為正極，電極反應(yīng)分別為2H＋＋2e－===H2↑(析氫腐蝕)、O2＋2H2O＋4e－===4OH－(吸氧腐蝕)，故一段時(shí)間后，a端液面高于b端液面。 14．(1)圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn)。 ①圖一說(shuō)明原溶液呈__________，鐵釘發(fā)生了________腐蝕。 ②圖二說(shuō)明原溶液呈__________，鐵釘發(fā)生了________腐蝕。 (2)為了進(jìn)一步探究圖一實(shí)驗(yàn)中的腐蝕原理，某探究小組又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： a．向100 mL燒杯中加入約50 mL飽和食鹽水后，插入兩個(gè)玻璃筒(無(wú)底)； b．將一枚無(wú)銹鐵釘和一支碳棒分別用導(dǎo)線與電流表連接后，再分別插入兩個(gè)玻璃筒中(裝置如圖所示)； c．1 min后，向插入鐵釘?shù)牟Ａ矁?nèi)滴入2滴黃色的K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液； d．向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入幾滴酚酞溶液。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①b步驟中可觀察到電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，原因是____________________________________________。 ②c步驟中觀察到的現(xiàn)象是__________________，表明__________________________________。 ③d步驟中觀察到的現(xiàn)象是______________________，表明______________________________。 解析：(1)圖一中水柱上升，說(shuō)明消耗了空氣中的氧氣，發(fā)生吸氧腐蝕；圖二中水柱下降，說(shuō)明產(chǎn)生了H2，發(fā)生了析氫腐蝕。(2)鐵釘、碳棒、食鹽水構(gòu)成了原電池，產(chǎn)生了電流，故電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；鐵釘溶解生成的Fe2＋遇到黃色的K3[Fe(CN)6]溶液會(huì)生成藍(lán)色沉淀；碳棒附近生成OH－，加入酚酞溶液后變紅。 答案：(1)①中性或弱酸性　吸氧 ②較強(qiáng)酸性　析氫 (2)①鐵釘、碳棒、食鹽水構(gòu)成了原電池，外電路產(chǎn)生了電流 ②有藍(lán)色沉淀生成　發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋ ③溶液變紅　溶液呈堿性，發(fā)生了反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 15．甲、乙、丙的電極材料都是鐵棒與石墨棒，電解質(zhì)溶液均為飽和 NaCl溶液。 試回答下列問(wèn)題： (1)甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (2)甲、乙、丙中鐵棒腐蝕的速率由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________________________。 (3)將濕潤(rùn)的淀粉－KI試紙放在乙池附近，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)，一段時(shí)間后藍(lán)色褪去，這是因?yàn)檫^(guò)量的Cl2將生成的I2氧化了。若參加反應(yīng)的Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。若乙池轉(zhuǎn)移0.02 mol電子后停止實(shí)驗(yàn)，此時(shí)電解質(zhì)溶液的體積是200 mL(忽略氣體在溶液中的溶解)，則在常溫下所得溶液的pH＝__________。 解析：(1)甲中Fe、C、NaCl溶液形成原電池，石墨棒為正極，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (2)分析甲、乙、丙可知，甲中形成原電池，F(xiàn)e的腐蝕速率最快；乙中Fe與電源的負(fù)極相連，被保護(hù)，腐蝕速率最慢。 (3)根據(jù)題給信息“參加反應(yīng)的Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸”可知該化學(xué)方程式為I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl；乙池中發(fā)生的反應(yīng)為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，轉(zhuǎn)移0.02 mol電子生成0.02 mol NaOH，c(NaOH)＝＝0.1 mol/L，所以常溫下所得溶液的pH為13。 答案：(1)O2＋2H2O＋4e－===4OH－　(2)甲＞丙＞乙 (3)I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl　13