金属防护作业2 2.docx

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金属防护作业22

课时作业（二十一）

1．下列各变化中，属于原电池反应的是（　　）

A．在空气中，金属铝表面迅速氧化形成保护层

B．白铁（镀锌）表面有划损时，也能阻止铁被氧化

C．红热的铁丝与水接触，表面形成蓝黑色的保护层

D．在空气中，金属银表面生成一层黑色物质

【解析】　镀锌铁表面划损时，锌作原电池负极被氧化。

A、C、D属于化学腐蚀。

【答案】　B

2．下列关于钢铁锈蚀的叙述中，不正确的是（　　）

A．钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为Fe3＋，而后生成Fe（OH）3，再部分脱水成为氧化铁的水合物

B．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀

C．铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块

D．酸雨能使钢铁更容易发生析氢腐蚀

【解析】　钢铁锈蚀时铁作负极，失电子生成Fe2＋，Fe2＋与OH－结合生成Fe（OH）2，而后Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3，Fe（OH）3部分脱水成为氧化铁的水合物，A项错误；铁比银活泼，镀银铁制品破损后形成的原电池中铁为负极，腐蚀加快，B项正确；锌比铁活泼，形成原电池时锌为负极被腐蚀，保护铁，C项正确；酸性条件下钢铁易于发生析氢腐蚀，D项正确。

【答案】　A

3．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是（　　）

A．正极的电极反应式为：

2H＋＋2e－===H2↑

B．此过程中还涉及反应：

4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3

C．此过程中铜并不被腐蚀

D．此过程中电子从Fe移向Cu

【解析】　该图表示为吸氧腐蚀，其中铁铆钉为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，铜板作正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，当形成Fe（OH）2后，还有4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3这个反应，故A项错误，B、C、D三项均正确。

【答案】　A

4．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

【解析】　a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故B项错。

【答案】　B

5．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

【解析】　A、B中形成的原电池都是铁作负极，加速钢铁腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼，铁作正极。

【答案】　C

6．下列关于金属的防护方法的说法不正确的是（　　）

A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用

B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接

C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法

D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青

【解析】　A项中搪瓷层破损后金属铁直接暴露在空气中，搪瓷层已不能再对破损部位形成有效的保护；B项中利用的是外加电流的阴极保护法，从而保护铁不被腐蚀；C项是牺牲阳极的阴极保护法；D项是用沥青作涂层的涂层保护法。

【答案】　A

7．有关金属腐蚀的叙述，正确的是（　　）

A．金属的腐蚀一定伴有电流产生

B．Fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀

C．发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是作正极而被腐蚀

D．发生电化学腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子

【解析】　金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是金属直接与氧化剂反应，电子直接转移给氧化剂，无电流产生；而电化学腐蚀是最普遍的金属腐蚀，其原理与原电池原理一致。

【答案】　D

8．下列叙述不正确的是（　　）

A．铁表面镀锌，铁作阳极

B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀

C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应；O2＋2H2O＋4e－===4OH－

D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑

【解析】　本题考查电化学知识的应用。

选项A，在铁表面镀锌时，应该锌作阳极，含Zn2＋的溶液作电解液；选项B，Zn的活动性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体；选项C，钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子；选项D，Cl－失电子能力大于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2。

【答案】　A

9．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为___________________________________________________________

______________________________________________________。

（2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________（填写字母序号）。

A．铜　　　　B．钠　　　　C．锌　　　　D．石墨

（3）图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

【解析】　

（1）发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上O2得到电子。

（2）铁闸门上连接一块比铁活泼的金属，如锌，则锌失去电子而溶解，Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。

（3）乙属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。

【答案】　

（1）负极：

2Fe－4e－===2Fe2＋，

正极：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

（2）C　（3）负

10．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环（b），如图所示。

导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。

下列说法正确的是（　　）

A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移

B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe（OH）2，进一步氧化、脱水形成铁锈

D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：

Cu－2e－===Cu2＋

【解析】　由图可知外围腐蚀速率大于中心腐蚀速率，腐蚀区将逐渐变小，铁锈环逐渐向中心扩展，当水蒸发完时电化学腐蚀结束。

所以液滴中Na＋、Cl－都是随着腐蚀区的减小由b区向a区移动，故A错；Fe被腐蚀时发生氧化反应，所以C错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，铁仍为负极而被腐蚀，D错。

【答案】　B

11．根据下图，下列判断中正确的是（　　）

A．烧杯a中的溶液pH升高

B．烧杯a中发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

C．烧杯b中发生还原反应

D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑

【解析】　根据图中电子移动的方向判断，烧杯a为正极区，电极反应为：

O2＋4e－＋2H2O===4OH－，烧杯a中c（OH－）增大，pH升高，故A正确，B错误；烧杯b为负极区，电极反应为：

Zn－2e－===Zn2＋，为氧化反应，故C、D错误。

【答案】　A

12．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（　　）

A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液

B．装置②的总反应是：

Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

【解析】　A项，根据电流方向，a为阳极，b为阴极，粗铜作阳极。

B项，装置②的总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，错误。

C项，被保护的金属应作阴极。

D项，铁钉所处的环境干燥不被腐蚀。

【答案】　B

13．（2012·海南高考）下列叙述错误的是（　　）

A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱

B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈

C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液

D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀

【解析】　A、B选项，都是原电池原理，铁做负极，使铁更易腐蚀；D是牺牲阳极的阴极保护法。

【答案】　C

14．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。

（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。

现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，可能发生的化合反应的化学方程式为______________________________________________________。

（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于________处。

②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为

_____________________________________________________。

（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2g时，X电极溶解的铜的质量________3.2g（填“<”、“>”或“＝”）。

铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，如果铁件部分未镀上铜，或镀层破损，镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀，请简要说明原因：

___________________________________________________________

______________________________________________________。

【解析】　

（1）铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，与盐酸反应生成Fe3＋，Fe3＋会与Fe反应生成Fe2＋。

（2）若X为碳棒，则需将铁件接电源的负极，即开关K置于N处。

若X为Zn，则Zn—Fe—海水构成原电池，其中Zn作负极，Fe作正极。

此方法称为牺牲阳极的阴极保护法。

（3）粗铜中含有杂质，转移电子共×2＝0.1mol。

故X电极溶解Cu的质量小于3.2g。

若镀层破损，Cu和Fe在电解质溶液中构成原电池，其中Fe作负极，会加快Fe的腐蚀。

【答案】　

（1）2FeCl3＋Fe===3FeCl2

（2）①N　②牺牲阳极的阴极保护法（或牺牲阳极保护法）

（3）<　在潮湿的环境中构成原电池，铁是负极，加速腐蚀

15．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：

（1）A中反应的离子方程式是__________________________________________________________。

（2）B中Sn极的电极反应式为______________，Sn极附近溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）C中被腐蚀的金属是________________________，总反应离子方程式是__________________________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________________________________。

【解析】　

（1）A中发生Fe与稀硫酸间的置换反应。

（2）B中Sn为正极，H＋放电生成H2：

2H＋＋2e－===H2↑，导致Sn附近溶液中c（H＋）减小，pH增大。

（3）C中Zn为负极被腐蚀。

【答案】　

（1）Fe＋2H＋=