金属的电化学腐蚀与防护习题

训练5 金属的电化学腐蚀与防护

一、金属的腐蚀

1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( )

n A ．金属被腐蚀的本质是M ＋n H 2O===M(OH)n ＋2↑ 2

B ．马口铁(镀锡铁) 镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化

C ．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀

D ．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀

2．下列事实与电化学腐蚀无关的是

A ．光亮的自行车钢圈不易生锈

B ．黄铜(Cu、Zn 合金) 制的铜锣不易生锈

C ．铜、铝电线一般不连接起来作导线

D ．生铁比熟铁(几乎是纯铁) 容易生锈

3．出土的锡青铜(铜锡合金) 文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法不正确的是( )

A ．锡青铜的熔点比纯铜低

B ．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用

C ．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快

D ．生成Cu 2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程

二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀

4．下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是

A ．铁为正极

B ．碳为正极

C ．溶液中氢离子浓度不变

D ．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生

5．在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是

⑤杂质C 被氧化除去

A ．①②④

C ．①②③④

下说法正确的是

－ ( ) ( ) ( ) ①Fe 由＋2价转化成＋3价 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④Fe(OH)3失水形成Fe 2O 3·x H 2O B ．③④ D ．①②③④⑤ ＋

－6．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe ＋2H 2O ＋O 2===2Fe(OH)2。以 － ( ) A ．负极发生的反应为Fe －2e ===Fe2 B ．正极发生的反应为2H 2O ＋O 2＋2e ===4OH

C ．原电池是将电能转变为化学能的装置

D ．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

7．如图装置中，U 形管内为红墨水，a 、b 试管内分别盛有食盐水和

氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误

的是 ( )

A ．生铁块中的碳是原电池的正极

B ．红墨水水柱两边的液面变为左低右高

C ．两试管中相同的电极反应式是Fe －2e ===Fe2 －＋

D ．a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀

三、金属的防护方法

8．下列金属的防护方法不正确的是

A ．对健身器材涂油漆以防止生锈

B ．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈

C ．用牺牲锌块的方法来保护船体

D ．自行车的钢圈上镀上一层Cr 防锈

9．下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是

A ．在钢铁制品表面镀一层金属锌

B ．将钢铁制品放置在潮湿处

C ．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构

D ．将钢铁制品与电源负极相连

10．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是

A ．在精密机床的铁床上安装铜螺钉

B ．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中

C ．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里

D ．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极

11．镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。

(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为____________________________________________________________________。

(4)在海洋工程上，通常用铝合金(Al-Zn-Cd) 保护海底钢铁设施，其原理如图所示：

( ) ( ) ( )

其中负极发生的电极反应为___________________________________________________； 在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

12．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

(1)以下为铝材表面处理的一种方法：

电解铝材脱脂, 碱洗, 水洗, 除灰, 耐蚀铝材废电解液 槽液 H 2SO 4溶液

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是________________________________________________________________________ (用离子方程式表示) 。为将碱洗后槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________。

a ．NH 3 b ．CO 2 c ．NaOH d ．HNO 3

②以铝材为阳极，在H 2SO 4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为________________________________________________________________________。

(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是__________________ __________________________________________________________________________。

(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X 为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K 应置于 处。

若X 为锌，开关K 置于M 处，该电化学防护法称为__________________

______________________________________________________。

13. 钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问

题。

(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是________________________________________________ ______________________。

(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________。

(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如

右：

①A 电极对应的金属是 (写元素名称) ，B 电极的电极反应式是

___________________________________________________________。

②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、

烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为 mol 。

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

14．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如 下探究实验：

回答以下问题：

(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)____________；在电化学腐蚀中，负极反应是___________________________________________________________________；正极反应是_________________________________________________________________；

(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_______________________________ ________________________________________________________________________；

(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是________________________________ ________________________________________________________________________ (答两种方法) 。

15．某研究小组对铁生锈进行研究。

(1)甲同学设计了A 、B 、C 一组实验(如图) ，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是A 中铁钉生锈；B 中铁钉不生锈；C 中铁钉不生锈。

①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是

________________________________________________________________________； ②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为______________________________________ _______________________________________________________________________； ③实验B 所用的水要经过__________处理；植物油的作用是_________________________ ___________________________________________；

④实验C 中碱石灰的作用是____________________________________________________ ____________________。

(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图) ，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。

答案

1．C 2．A 3．D 4．B 5.A 6.A 7.B 8.B 9.B 10．C

11．(1)Mg＋2H ===Mg2＋H 2↑ ＋＋

(2)2Al＋Fe 2O 3=====Al 2O 3＋2Fe

(3)2H2O ＋O 2＋4e ===4OH

(4)Al－3e ===Al3 －＋－－高温

铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”

12．(1)①2Al ＋2OH ＋2H 2O===2AlO2＋3H 2↑ b

②2Al ＋3H 2O －6e ===Al2O 3＋6H (2)补充溶液中的Cu 2，保持溶液中Cu 2的浓度恒－＋＋＋－－定 (3)N 牺牲阳极的阴极保护法

13．(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (2)BD (3)①铜 Cu 2＋2e ===Cu ②0.08 ③铁比铜活泼，＋－

镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀

14．(1)3、4、5、6 Fe －2e ===Fe2(或2Fe －4e ===2Fe2) 2H 2O ＋O 2＋4e ===4OH －＋－＋－－

(2)湿度、温度、O 2的浓度、电解质的存在

(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等

15．(1)①有水(或电解质溶液) 和氧气(或空气)

②O 2＋4e ＋2H 2O===4OH

③煮沸(或“除去氧气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”) ④吸收水蒸气(或“干燥”、“保持试管内干燥环境”)

(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”、“消耗了氧气”) 使气体体积减少 不能 －－