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文档介绍
2020版高中化学课时分层作业23金属的电化学腐蚀与防护 人教版选修4
课时分层作业(二十三) (建议用时:40分钟) [基础达标练] 1.下列有关金属铁的腐蚀与防护,说法正确的是( ) A.酸雨后易发生析氢腐蚀,炒锅存留盐溶液时易发生吸氧腐蚀 B.当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时,后者更易被腐蚀 C.铁与电源正极连接可实现电化学保护 D.将钢管与铜管一起堆放时可保护钢管少受腐蚀 A [B项,镀锡铁镀层破损时,更易被腐蚀;C项,铁与电源正极连接,可促使Fe被腐蚀;D项,会加快钢管的腐蚀。] 2.钢铁的锈蚀过程中,下列五种变化可能发生的是( ) ①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原 ④有Fe2O3·xH2O生成 ⑤杂质碳被氧化除去 A.①② B.③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ C [钢铁被腐蚀时,铁失电子,化合价升高,变为亚铁离子;发生吸氧腐蚀时,O2得电子,化合价降低,被还原,亚铁离子被氧化为铁离子,Fe由+2价转化为+3价;发生析氢腐蚀时,H+化合价降低被还原;碱性条件下被氧化的铁离子生成Fe2O3·xH2O,无论吸氧腐蚀还是析氢腐蚀,杂质碳没有参加反应,不能被氧化除去。] 3.缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中,如图所示,可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。则该金属丝可能是 ( ) A.镁 B.铝 C.锌 D.铜 D [贴近金属丝一边的溶液出现粉红色,说明金属丝附近产生OH-,即正极反应式:2H2O+O2+4e-===4OH-,因此金属丝的活泼性比Fe差,铜符合题目要求。] 4.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是( ) 图1 图2 图3 图4 4 A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图2中,插入溶液中的铁棒容易溶解,主要是发生电化学腐蚀 C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极 C [A项,铁棒越靠近海水液面处腐蚀越严重,因为该处O2浓度最大;B项,铁棒作为电解池的阴极被保护;D项,镁块相当于原电池的负极。] 5.如图所示,液面上浮着一个空心铁球。数天后可观察到的现象是 ( ) ①铁球表面出现红棕色锈斑 ②铁球表面出现黑色锈斑 ③量筒内水位下降 ④量筒内水位上升 A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ B [量筒内的空气、溶有O2的食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池,发生了吸氧腐蚀,其负极反应是2Fe-4e-===2Fe2+,正极反应是O2+2H2O+4e-===4OH-;Fe2+与OH-结合成Fe(OH)2,再被氧化成Fe(OH)3,Fe(OH)3脱水成为Fe2O3·xH2O而在铁球表面出现红棕色锈斑;由于量筒中的O2被吸收,所以量筒内的水位会上升。] 6.市场上出售的“热敷袋”,其主要成分是铁屑、炭粉、木屑与少量氯化钠、水等。它在使用之前需使塑料袋与空气隔绝。使用时启开塑料袋上的小孔,轻轻揉搓就会发出热量来。当使用完后还会发现有铁锈(Fe2O3的结晶水合物)生成,依上述现象回答: (1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生了________反应放出热量。 (2)炭粉的主要作用是____________________________________________。 (3)加入氯化钠的作用是__________________________________________。 (4)有关的电极反应式:正极________,负极________。 [解析] 根据题意“热敷袋”使用时必须与空气接触,再从主要成分是铁屑、炭粉、木屑与少量氯化钠、水和使用完后发现有铁锈生成可判断出反应原理为铁的吸氧腐蚀。 [答案] (1)氧化 (2)作正极 (3)做电解质溶液 (4)O2+2H2O+4e-===4OH- 2Fe-4e-===2Fe2+ [能力提升练] 7.铁生锈是一种常见的自然现象,其主要的化学反应方程式为2Fe+O2+xH2O===Fe2O3·xH2O。如图是一放在水槽中的铁架,水位高度如图所示,则最容易生锈的铁架横杆是( ) 4 A.① B.② C.③ D.④ C [④处横杆没有和水接触,腐蚀速率较慢;①②③处横杆均已与水接触,构成原电池,但①②处O2较少,所以③处横杆被腐蚀最快。] 8.利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是 ( ) A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应 C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀 D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应 B [X为Zn棒,开关K置于M处,Fe作正极,铁极发生还原反应。] 9.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(如上图),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______________________________________________ _________________________________________________________________ 4 该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。 [答案] (1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气) ②O2+4e-+2H2O===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(或干燥或保持试管内干燥环境) (2)铁的腐蚀要吸收氧气(或氧气参与反应或消耗了氧气)使气体体积减小 不能 4查看更多