PAGEPAGE6金屬的腐蝕與防護[基礎鞏固]1．下列關于金屬腐蝕的說法正確的是()A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質(zhì)是M＋nH2O=M(OH)n＋eq\f(n,2)H2↑B．金屬化學腐蝕的實質(zhì)是M－ne－=Mn＋，電子干脆轉移給氧化劑C．金屬的化學腐蝕必需在酸性條件下進行D．在潮濕的環(huán)境中，金屬的電化學腐蝕肯定是析氫腐蝕解析：選B。金屬腐蝕的實質(zhì)是金屬失去電子，在酸性較強的電解質(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腐蝕。2．以下防腐措施中，屬于電化學愛護法的是()A．用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物愛護膜B．在金屬中加入一些鉻或者鎳制成合金C．在輪船的船殼水線以下部分，裝上一鋅錠D．在金屬表面噴漆解析：選C。在輪船的船殼水線以下部分裝上鋅錠，能形成鐵鋅原電池，鋅為負極，被腐蝕，鐵為正極，被愛護。3．出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法不正確的是()A．錫青銅的熔點比純銅低B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對銅起愛護作用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：選D。合金的熔點一般低于成分金屬的熔點，A正確；錫比銅活潑，形成原電池時作負極，被腐蝕，從而銅被愛護，B正確；金屬在潮濕的環(huán)境中比在干燥的環(huán)境中腐蝕快，C正確；電化學腐蝕的過程中發(fā)生原電池反應，屬于化學反應，D錯誤。4．下列敘述中正確的是()A．鋼鐵腐蝕的負極反應為Fe－3e－=Fe3＋B．Mg-Al及NaOH溶液構成的原電池中負極材料為MgC．無隔膜電解飽和NaCl溶液所得產(chǎn)物之一是“84”消毒液中的有效成分D．H2-O2燃料電池中的電解液為H2SO4，則正極反應式為O2＋4e－=2O2－解析：選C。鋼鐵腐蝕中首先是鐵失電子生成亞鐵離子；Mg-Al及NaOH溶液構成的原電池中，因鋁與氫氧化鈉溶液反應，負極材料應當是鋁；H2-O2燃料電池中，當電解液為H2SO4時，正極反應式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O。5．分別放置在如圖所示裝置(都盛有0.1mol·L－1的H2SO4溶液)中的四個相同的純鋅片，腐蝕最慢的是()解析：選D。B項因鎂比鋅活潑，鋅得到愛護；C項鋅比錫活潑，鋅腐蝕得更快；D項外加電源，鋅與電源的負極相連而得到愛護，則腐蝕得最慢。6．下列各種方法中，能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()①金屬表面涂抹油漆②變更金屬內(nèi)部結構③保持金屬表面清潔干燥④金屬表面進行電鍍⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．全部答案：D7．下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是()A．圖1中，插入海水中的鋅棒，越靠近底端腐蝕越嚴峻B．圖2中，插入溶液中的鐵棒簡單溶解，主要是發(fā)生電化學腐蝕C．圖3中，燃氣灶的中心部位簡單生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極解析：選C。A項，水面旁邊的鋅簡單腐蝕，因為既有水，又有空氣，錯誤；B項，鐵作陰極受愛護，不簡單腐蝕，錯誤；C項，高溫下鐵被氧化，正確；D項，鎂塊相當于原電池的負極，錯誤。8．鐵是用途最廣的金屬材料之一。為探究鐵的化學性質(zhì)，某同學將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如圖所示)。數(shù)天后，他視察到的現(xiàn)象是()A．鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面上升B．鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面高度不變C．鐵屑生銹，試管內(nèi)液面上升D．鐵屑生銹，試管內(nèi)液面高度不變解析：選C。在潮濕的空氣中，鐵簡單生銹，并且發(fā)生的是吸氧腐蝕，導致試管內(nèi)壓強減小，液面上升。9.如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液(顯酸性)，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是()A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤．兩試管中相同的電極反應式是Fe－2e－=Fe2＋D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕解析：選B。本題考查了電化學腐蝕中的析氫腐蝕和吸氧腐蝕，解答時留意電解質(zhì)的酸堿性。a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，氣體壓強減?。籦中酸性較強，發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，氣體壓強增大，所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?，故B項錯。10．如圖所示，a為生鐵，A、B兩個燒杯中為海水，C燒杯中為1mol·L－1的稀硫酸。(1)C中Cu極的電極反應式為___________________________________________。(2)B中Zn極的電極反應式為___________________________________________，F(xiàn)e極旁邊溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的依次是________________。解析：(1)裝置C中Cu-Fe-稀H2SO4構成原電池，其中Fe作負極，電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，Cu作正極，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑。(2)裝置B中，Zn-Fe-海水構成原電池，其中負極(Zn)：2Zn－4e－=2Zn2＋；正極(Fe)：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，故Fe極旁邊c(OH－)增大，pH增大。(3)經(jīng)比較鐵被腐蝕的快慢依次為C>A>B。答案：(1)2H＋＋2e－=H2↑(2)Zn－2e－=Zn2＋增大(3)C>A>B11．關于鐵生銹的機理有人提出如下4步反應：①Fe(s)－2e－=Fe2＋；②H＋＋e－=H；③4H＋O2(g)=2H2O；④4Fe2＋＋O2(g)＋(4＋2x)H2O=2(Fe2O3·xH2O)(s)＋8H＋依據(jù)以上過程，回答下列問題：(1)依據(jù)以上機理，推斷下列說法正確的是________。A．以上銹蝕過程發(fā)生的是化學腐蝕B．從銹蝕反應的最終結果看，水既是氧化劑，又是還原劑C．反應的實質(zhì)是氧氣被還原，金屬鐵被氧化D．從反應機理看，以上銹蝕過程發(fā)生的是析氫腐蝕(2)某鐵件需長期浸于水下，為了削減腐蝕，想實行下列措施，其中正確的有________。A．給鐵件鉚上一些鋅板B．給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極連接C．在制造鐵件時，在鐵中摻入肯定比例的銅制成合金D．在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青(3)現(xiàn)有質(zhì)量為1000g的某鐵件已在水下生銹，若測知整個銹蝕過程中有6mol電子發(fā)生轉移，則參與反應的O2在標準狀況下的體積為________L，反應后鐵件的質(zhì)量為________g(已知鐵銹Fe2O3·xH2O中x值為1)。解析：(1)依據(jù)反應機理，將方程式疊加：①×4＋②×8＋③×2＋④可得：4Fe＋3O2＋2xH2O=2(Fe2O3·xH2O)，可知為吸氧腐蝕。(2)愛護鐵不被腐蝕，可隔絕O2或實行犧牲陽極的陰極愛護法或外加電流的陰極愛護法等。(3)依據(jù)上述反應可得關系式：O2～轉移電子～增加質(zhì)量3×22.4L12mol132gV(O2)6molΔmV(O2)＝eq\f(3×22.4L×6mol,12mol)＝33.6L，由差值法得Δm＝eq\f(6mol×132g,12mol)＝66g。反應后鐵件質(zhì)量：1000g＋66g＝1066g。答案：(1)C(2)AD(3)33.61066[實力提升]12．某探討小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素，將混合勻稱的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖甲)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變更。(1)請完成以下試驗設計表(表中不要留空格)：編號試驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%①為以下試驗作參照0.52.090.0②醋酸濃度的影響0.536.0③0.22.090.0(2)編號①試驗測得容器中壓強隨時間變更如圖乙。t2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其緣由是鐵發(fā)生了________腐蝕，請在圖丙中用箭頭標動身生該腐蝕時電子流淌方向；此時，碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應，其電極反應式是______________。(3)該小組對圖乙中O～t1時壓強變大的緣由提出了如下假設，請你完成假設二。假設一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設二：_________________________________________________。解析：(1)對比編號①，編號②中碳粉的質(zhì)量與編號①相同，醋酸的濃度與編號①不同，所以鐵粉的質(zhì)量應與編號①相同，即2.0g；編號③中碳粉質(zhì)量與編號①不同，鐵粉質(zhì)量和醋酸濃度均與編號①相同，明顯編號③目的是探究碳粉含量的影響。(2)t2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，說明容器中氣體削減，所以鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕。在鐵發(fā)生吸氧腐蝕的過程中，鐵為負極，發(fā)生氧化反應，形成Fe2＋；碳為正極，發(fā)生還原反應：2H2O＋O2＋4e－=4OH－。(3)O～t1時壓強增大，應從兩方面考慮，一是生成氣體，二是溫度上升，則由假設一內(nèi)容可得假設二應是此反應是放熱反應，溫度上升。答案：(1)編號試驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%②2.0③碳粉含量的影響(2)吸氧如圖還原2H2O＋O2＋4e－=4OH－(3)反應放熱，溫度上升13．對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其運用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，緣由是________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入或通入下列試劑中的__________________________________(填字母)。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為________________________________________________________________________。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的緣由是________________________________________________________________________。解析：(1)①題中指出在堿洗時有氣泡產(chǎn)生，則只有金屬鋁和堿反應才符合條件，故堿洗過程中發(fā)生反應的離子方程式為Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。堿洗后溶液中含有大量AlOeq\o\al(－,2)，故最好通入CO2氣體使AlOeq\o\al(－,2