2018年高中化學 專題1 化學反應與能量變化 第三單元 金屬的腐蝕與防護 1 金屬的電化學腐蝕同步練習 蘇教版選修4.doc

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第三單元 金屬的腐蝕與防護 1 金屬的電化學腐蝕 （答題時間：20分鐘） 一、選擇題 1. 下列關于金屬腐蝕的說法中不正確的是（） A. 金屬腐蝕的本質是金屬原子失去電子而被氧化 B. 金屬腐蝕一般包括化學腐蝕和電化學腐蝕 C. 純的金屬一般難以發(fā)生電化學腐蝕 D. 當鍍鋅鐵的鍍層破損后，鍍層則對鐵失去了保護作用 2. 下列幾種金屬制品的鍍層損壞后，金屬腐蝕的速率最快的是（） A. 鍍鋁塑料 B. 食品罐頭鐵盒（鍍錫） C. 白鐵水桶（鍍鋅） D. 鍍銀銅質獎章 3. 為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學生用銅絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一周后，下列對實驗結束時現(xiàn)象描述不正確的是（） A. 裝置Ⅰ左側的液面一定會上升 B. 左側液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低 C. 裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重 D. 裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕 4. 如圖所示，裝置中都盛有0.1molL－1的NaCl 溶液，放置一段時間后，裝置中的四塊相同的鋅片腐蝕速率由快到慢的正確順序是（） A. ①②③④ B. ①②④③ C. ②①④③ D. ③①④② 5. 下圖是用來說明金屬的吸氧腐蝕的簡易裝置，有關此裝置的敘述中錯誤的是（） A. 鐵片為負極，碳棒為正極 B. 鐵被腐蝕，碳棒上有氯氣放出 C. 碳棒附近的溶液可使酚酞變紅 D. 導線上有電流通過，電流方向是由碳極流向鐵極 6. 下圖裝置中，U形管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，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? C. 兩試管中相同的電極反應式是：Fe－2e－= Fe2＋ D. a試管中發(fā)生了析氫腐蝕，b試管中發(fā)生了吸氧腐蝕 二、填空題 7. （1）用食用油炒咸菜的鐵鍋如果沒有洗凈，不久會出現(xiàn)紅褐色銹斑。則鐵鍋的銹蝕屬于腐蝕（填“析氫”或“吸氧”）；該腐蝕正極的電極反應式為；此反應每轉移2mol電子消耗的O2在標準狀況下的體積為L。 （2）某同學用碳棒、銅棒和稀硫酸為原材料，實現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑，請在下邊方框中畫出能夠實現(xiàn)這一反應的裝置圖（作必要的標注）；某同學做該實驗時，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，銅棒上氣泡更多且沒有被腐蝕，其原因是。 8. 燒過菜的鐵鍋未及時洗去含有NaCl的殘液，過一段時間便出現(xiàn)紅棕色的鐵銹斑點，已知該銹斑為Fe（OH）3失水的產(chǎn)物。鐵鍋的銹蝕主要屬于（填“析氫”或“吸氧”）腐蝕。 （1）請你表示此時Fe被腐蝕的電極反應式：負極，正極。 （2）Fe2+和NaOH溶液反應生成Fe（OH）2的離子方程式。 （3）發(fā)生原電池反應生成Fe（OH）2的總反應式為。 （4）Fe（OH）2與O2和水反應轉化為Fe（OH）3，然后進一步轉化為鐵銹的化學方程式為。  一、選擇題 1. D 解析：考查金屬的腐蝕與防護。由于鋅的金屬性強于鐵的，因此在鋅和鐵構成的原電池中，鋅是負極，鐵是正極，所以當鍍鋅鐵的鍍層破損后，鍍層仍能對鐵起保護作用，選項D不正確，其余的是正確的，答案選D。 2. B 解析：關鍵是看鍍層損壞后，暴露出的金屬與鍍層能否形成原電池，形成原電池后金屬是否是負極。A項塑料不會被腐蝕；B項Fe為原電池負極，錫為原電池的正極，加速Fe的腐蝕；C項Zn為電池的負極，鐵為電池的正極，鐵被保護起來；D項Cu為原電池的負極，Ag為原電池的正極，加速了銅的腐蝕。但由于Fe比Cu更易失去電子，所以腐蝕最快的是B中的鐵。 3. B 解析：裝置Ⅱ中發(fā)生：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑且反應快，產(chǎn)生H2，左側液面低。 4. C 解析：考查電化學的應用。根據(jù)裝置圖可知，①是原電池，鋅是負極，失去電子；②③的是電解池，其中鋅分別是陽極和陰極，陽極失去電子，而陰極被保護；④是鋅的化學腐蝕，所以鋅片腐蝕速率由快到慢的正確順序是②①④③，答案選C。 5. B 解析：鐵是活潑的金屬，在裝置中作負極，鐵被腐蝕。碳棒是正極，溶解在溶液中的氧氣得到電子，發(fā)生吸氧腐蝕，正極附近溶液顯堿性，所以選項B是錯誤的，答案選B。 6. BD 解析：A. a、b都構成一個原電池，且負極都為Fe，正極為碳。 B. a端生鐵塊在食鹽水中，與水和氧氣接觸，鐵容易生銹，導致壓強變小，b端氯化銨溶液酸性較強，鐵能生銹，發(fā)生析氫腐蝕，導致b端壓強增大，故會出現(xiàn)紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)橛业妥蟾摺? C. 兩管中相同的電極為Fe電極，發(fā)生的方程式為Fe－2e－= Fe2＋ D. a、b管都發(fā)生吸氧腐蝕。 二、填空題 7. （1）吸氧 2H2O+O2+4e－=4OH－ 11.2 （2）如圖所示： 兩極與電源的正負極接反了（或銅棒接到了電源的負極等） 解析：（1）紅褐色銹斑的主要成分是Fe（OH）3，主要是由于鐵發(fā)生吸氧腐蝕時產(chǎn)生的。其發(fā)生的過程為：①正極反應：2H2O+O2+4e－=4OH－，負極反應：Fe－2e－=Fe2+；②4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3，由正極反應式可知，當轉移2mol電子時，消耗的氧氣的量為0.5mol，因此在標準狀態(tài)下的體積為。 （2）由題可知，實現(xiàn)這一反應的裝置應為電解池裝置，且銅作為陽極。因此該裝置圖如下： 由“某同學做該實驗時，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，銅棒上氣泡更多且沒有被腐蝕”可知，銅棒沒被腐蝕，說明此時銅棒應作為了陰極。 8. 吸氧（1）2Fe→2Fe2++4e－ 2H2O+O2+4e－→4OH－ （2）Fe2++2OH－=Fe（OH）2↓（3）2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2 （4）4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）32Fe（OH）3===Fe2O3xH2O（鐵銹）＋（3－x）H2O。 解析：金屬腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕，其中以電化學腐蝕為主。在電化學腐蝕中又以吸氧腐蝕為主。 （1）Fe被腐蝕時負極是鐵失去電子，正極是氧氣得到電子。 電極反應式分別是負極：2Fe=2Fe2++4e－，正極：2H2O+O2+4e－=4OH－。 （2）Fe2+和NaOH溶液反應生成Fe（OH）2的離子方程式是Fe2++2OH－=Fe（OH）2↓。 （3）根據(jù)以上分析可知，發(fā)生原電池反應生成Fe（OH）2的總反應式為2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2。 （4）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，極易被氧化生成氫氧化鐵。氫氧化鐵失去水，即變成鐵銹，即反應的方程式分別是4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3、2Fe（OH）3===Fe2O3xH2O（鐵銹）＋（3－x）H2O。