PAGE3-第3節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)1．如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置圖。發(fā)覺起先時(shí)U形管左端紅墨水水柱下降，一段時(shí)間后U形管左端紅墨水水柱又上升。下列說法中不正確的是(D)A．起先時(shí)發(fā)生的是析氫腐蝕B．一段時(shí)間后發(fā)生的是吸氧腐蝕C．兩種腐蝕負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe－2e－=Fe2＋D．析氫腐蝕的總反應(yīng)式為2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2解析：在酸性條件下發(fā)生析氫腐蝕：2H＋＋2e－=H2↑，產(chǎn)生的氫氣使試管內(nèi)壓強(qiáng)增大，造成U形管左端紅墨水水柱下降，A項(xiàng)正確；發(fā)生析氫腐蝕一段時(shí)間后，溶液中的c(H＋)漸漸減小，在酸性很弱或中性條件下則發(fā)生吸氧腐蝕：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，反應(yīng)中消耗氧氣使試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，造成U形管左端紅墨水水柱上升，B項(xiàng)正確；無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，負(fù)極都是鐵失去電子，即Fe－2e－=Fe2＋，C項(xiàng)正確；析氫腐蝕，負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，正極：2H＋＋2e－=H2↑，總反應(yīng)式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．有關(guān)遠(yuǎn)洋輪船船殼腐蝕與防護(hù)敘述錯(cuò)誤的是(D)A．可在船殼外刷油漆進(jìn)行愛護(hù)B．可將船殼與電源的負(fù)極相連進(jìn)行愛護(hù)C．可在船底安裝鋅塊進(jìn)行愛護(hù)D．在海上航行時(shí)，船殼主要發(fā)生析氫腐蝕解析：在船殼外刷油漆可以防止金屬和海水、空氣接觸，所以在船殼外刷油漆可以對(duì)船殼進(jìn)行愛護(hù)，故A正確；將船殼與電源的負(fù)極相連，即船殼為陰極，陰極材料不易被腐蝕，電解池的陰極金屬被愛護(hù)，故B正確；在船底安裝鋅塊，形成原電池，金屬鋅是負(fù)極，被腐蝕，正極材料Fe被愛護(hù)，故C正確；海水是中性環(huán)境，金屬會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕，即在海上航行時(shí)，船殼主要發(fā)生吸氧腐蝕，故D錯(cuò)誤。3．某課外小組同學(xué)對(duì)不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕進(jìn)行了試驗(yàn)。一周后視察：(1)鐵釘被腐蝕程度最大的是__④__(填試驗(yàn)序號(hào))。(2)試驗(yàn)③中主要發(fā)生的是__電化學(xué)腐蝕__(填“化學(xué)腐蝕”或“電化學(xué)腐蝕”)。(3)燒過菜的鐵鍋未剛好洗凈(含氯化鈉的殘留液)，其次天便出現(xiàn)紅棕色銹斑，試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式：負(fù)極__Fe－2e－=Fe2＋__。(4)依據(jù)上述試驗(yàn)，你認(rèn)為鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件是__接觸水和空氣__。(5)據(jù)資料顯示，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬材料相當(dāng)于其年產(chǎn)量的20%以上。為防護(hù)金屬被腐蝕可實(shí)行的措施有__①②③__(填序號(hào))。①健身器材刷油漆②自行車鋼圈鍍鉻③將鋼管用導(dǎo)線與鎂條連接④將鋼管用導(dǎo)線與碳棒連接解析：(1)①在干燥空氣中難以腐蝕，②隔絕空氣也難以腐蝕，③④發(fā)生電化學(xué)腐蝕，但④中電解質(zhì)溶液離子濃度大，導(dǎo)電性強(qiáng)，電化學(xué)腐蝕速率快，故選④。(2)③中蒸餾水溶解氧氣，能發(fā)生電化學(xué)腐蝕。(3)反應(yīng)中鐵是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Fe2＋，負(fù)極為Fe－2e－=Fe2＋。(4)電化學(xué)腐蝕發(fā)生了原電池反應(yīng)，從原電池的形成條件來推斷：有兩個(gè)活潑性不同的電極、電解質(zhì)溶液、閉合回路，金屬腐蝕時(shí)還要有空氣，總之，電化學(xué)腐蝕的條件是鐵接觸空氣和電解質(zhì)溶液(鐵與潮濕空氣接觸)。(5)①健身器材刷油漆，外加防護(hù)膜的愛護(hù)法，可以隔絕空氣；②自行車鋼圈鍍鉻，為外加防護(hù)膜的愛護(hù)法，可以隔絕空氣；③將鋼管用導(dǎo)線與鎂條連接，金屬鎂比鐵活潑，屬于犧牲陽極的愛護(hù)法；④將鋼管用導(dǎo)線與碳棒連接，鐵作負(fù)極，加快了金屬的腐蝕，故選①②③。4．《我在故宮修文物》這部紀(jì)錄片里關(guān)于古代青銅器的修復(fù)引起了某研學(xué)小組的愛好。“修舊如舊”是文物愛護(hù)的主旨。(1)查閱中學(xué)教材得知銅銹為Cu2(OH)2CO3，俗稱銅綠，可溶于酸。請(qǐng)寫出銅綠與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)接著查閱中國知網(wǎng)，了解到銅銹的成分特別困難，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl?？脊艑W(xué)家將銅銹分為無害銹和有害銹，結(jié)構(gòu)如圖所示：Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分別屬于無害銹和有害銹，請(qǐng)說明緣由。(3)如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成有害銹Cu2(OH)3Cl的原理示意圖，①寫出在發(fā)生電化學(xué)腐蝕的過程中正極的電極反應(yīng)式。②若生成2.145gCu2(OH)3Cl，計(jì)算理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況氧氣體積。③文獻(xiàn)顯示有害銹的形成過程中會(huì)產(chǎn)生CuCl(白色不溶于水的固體)：寫出過程Ⅰ中負(fù)極的電極反應(yīng)式。(4)BTA愛護(hù)法是青銅器的修復(fù)最常用的方法之一，原理如圖所示：請(qǐng)分析BTA愛護(hù)法可能的優(yōu)點(diǎn)。答案：(1)Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑(2)結(jié)合圖像可知，Cu2(OH)2CO3為致密結(jié)構(gòu)，可以阻擋潮濕空氣進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)一步腐蝕銅，屬于無害銹。Cu2(OH)3Cl為疏松結(jié)構(gòu)，潮濕空氣可以進(jìn)入空隙內(nèi)將內(nèi)部的銅進(jìn)一步腐蝕，屬于有害銹。(3)①O2＋4e－＋2H2O=4OH－②0.224L③Cu－e－＋Cl－=Cucl①正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－。②n[Cu2(OH)3Cl]＝2.145g÷214.5g·mol－1＝0.01mol，依據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等可得n(O2)＝0.01mol×2×2/4＝0.01mol，故在標(biāo)準(zhǔn)狀況體積為V＝0.01mol×22.4L·mol－1＝0.224L。③結(jié)合