2020高中化学 金属的腐蚀与防护（基础）巩固练习 新人教版选修4

2020高中化学 金属的腐蚀与防护（基础）巩固练习 新人教版选修4

金属的腐蚀与防护 ‎【巩固练习】‎ 一、选择题 ‎1．最近，科学家冶炼出了纯度高达99.999 9％的铁，根据你的推测，在下列性质中它不可能具有的是（ ）。‎ ‎ A．硬度比生铁低 ‎ B．在潮湿的空气中放置不易生锈 ‎ C．在冷的浓硫酸中可以钝化 ‎ D．与4 mol·L－1的盐酸反应的速率比生铁快 ‎2．钢铁发生电化学腐蚀时，负极上发生的反应为（ ）。‎ ‎ A．2H++2e－＝H2↑ B．2H2O+O2+4e－＝4OH－‎ ‎ C．Fe－2e－＝Fe2+ D．4OH－+4e－＝H2O+O2↑‎ ‎3．为防止船体的腐蚀，通常在船壳吃水线以下位置镶嵌一定数量的（ ）。‎ ‎ A．铜块 B．铅块 C．锌块 D．铁块 ‎4．埋在地下的铸铁输油管道，在下列情况下，腐蚀最慢的是（ ）。‎ ‎ A．在含铁元素较多的酸性土壤中 ‎ B．在潮湿疏松透气的土壤中 ‎ C．在干燥致密不透气的土壤中 ‎ D．在含碳粒较多的潮湿透气的中性土壤中 ‎5．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是（ ）。‎ ‎ ‎ ‎6．下列有关金属腐蚀的叙述正确的是（ ）。‎ ‎ A．金属在潮湿的情况下腐蚀的实质是M+nH2O＝M(OH)n+H2↑‎ ‎ B．金属的化学腐蚀实质是M－ne－＝Mn+，电子直接转移给氧化剂 ‎ C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 ‎ D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 ‎7．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2。以下说法正确的是（ ）。‎ ‎ A．负极发生的反应为：Fe－2e－＝Fe2+‎ ‎ B．正极发生的反应为：2H2O+O2+2e－＝4OH－‎ ‎ C．原电池是将电能转变为化学能的装置 ‎ D．钢铁在水下部分比在空气与水交界处更容易被腐蚀 ‎8．下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）。‎ ‎ A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 ‎ B．把铁片插入硫酸铜溶液中，铁片表面附着一层紫红色的物质 ‎ C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 ‎ D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 4‎ ‎9．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）。‎ ‎ A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 ‎ B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 ‎ C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 ‎ D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 ‎10．铁钉和碳棒用导线连接后，浸入到0.01mol·L－1的NaCl溶液中，可能发生的是（ ）。‎ ‎ ①碳棒上有氢气析出 ②碳棒附近产生OH－ ③碳棒上有氧气析出 ④铁钉被氧化 ‎ A．①③ B．①④ C．②③ D．②④‎ ‎11．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是（ ）。‎ ‎ ①有‎5.6 ‎g金属被腐蚀；②有‎6.5 ‎g金属被腐蚀；③在标准状况下有‎2.24 ‎L气体放出；④在标准状况下有‎1.12 ‎L气体放出。‎ ‎ A．①② B．②③ C．①④ D．③④‎ 二、填空题 ‎1．电工实际操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为________。‎ ‎2．在长期的生产实践中，人类对各种金属器件的防锈问题已找到了一些比较理想的措施。例如：‎ ‎ （1）农机具采用________的措施。‎ ‎ （2）埋入地下的输油管道采用________的措施。‎ ‎ （3）远洋巨轮船体采用________的措施。‎ ‎ （4）大型水库的钢铁闸门采用________的措施。‎ ‎3．如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：‎ ‎ （1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。‎ ‎ （2）若试管内液面上升，则原溶液是________性，发生________腐蚀，电极反应：负极为________，正极为________。‎ ‎ （3）若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应：负极为________；正极为________。‎ ‎4．铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：‎ ‎ ‎ ‎ 首先检查制氧气装置的气密性，然后按上图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝依然光亮。‎ ‎ 试回答以下问题：‎ ‎ （1）由于接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于________。能表示其原理的反应方程式为________。‎ ‎ （2）仪器A的名称为________，其中装的药品可以是________，其作用是________。‎ ‎ （3）由实验可知，该类铁生锈的条件为________。决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。‎ 4‎ ‎【参考答案与解析】‎ ‎1．D ‎ ‎【解析】生铁块与盐酸反应，由于形成原电池而加快Fe与盐酸的反应速率。‎ ‎2．C ‎ ‎【解析】钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe－2e－＝Fe2+，正极反应为：2H2O+O2+4e－＝4OH－；当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀，负极反应为：Fe－2e－＝Fe2+，正极反应为：2H++2e－＝H2↑。‎ ‎3．C ‎ ‎【解析】镶嵌的是活泼性比Fe强的金属，与铁、海水构成原电池，活泼金属为负极、铁为正极得到保护，所以选锌块。‎ ‎4．C ‎ ‎【解析】为使铸铁腐蚀得慢，必须防水（防止形成电解质溶液）、防气（防止与氧气接触发生吸氧腐蚀），因此须干燥且不透气。‎ ‎5．C ‎ ‎【解析】A、B、D都是形成原电池而使Fe腐蚀，而C中铁被铜镀层保护，则不易被腐蚀。‎ ‎6．B、D ‎ ‎【解析】金属在潮湿的环境下会发生腐蚀。当与金属接触的电解质溶液为中性或弱酸性时，发生吸氧腐蚀；而当与金属接触的电解质溶液为酸性时，发生析氢腐蚀。对于这两类腐蚀金属都发生M－ne－＝Mn+反应。‎ ‎7．A ‎ ‎【解析】根据原电池原理，钢铁在空气与水交界处更容易腐蚀，D项错。‎ ‎8．C ‎ ‎【解析】C中Cu+2Fe3+＝2Fe2++Cu2+，不会生成Fe。‎ ‎9．A、C ‎ ‎【解析】B项，因铁比锡活泼，破损时，形成原电池，铁作负极，腐蚀速率加快；D项，与直流电源正极相连会加快钢管的腐蚀速率 ‎10．D ‎ ‎【解析】铁钉在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀。‎ ‎11．B ‎ ‎【解析】镀锌铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－＝Zn2+，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H++2e－＝H2↑，生成0.1 mol H2。‎ 二、填空题 ‎1．铜线与铝线拧在一起时，铜与铝及附着在其表面的溶液组成原电池，铝线易被腐蚀而失去导电能力 ‎2．（1）保持表面光洁、干燥、涂矿物油 （2）涂防锈油漆 （3）焊接上比铁更活泼的金属，如锌等 （4）外加电源的阴极保护法 4‎ ‎3．（1）电化学 ‎（2）弱酸性或中 吸氧 2Fe－4e－＝2Fe2+ O2+4e－+2H2O＝4OH－‎ 较强的酸 析氢 Fe－2e－＝Fe2+ 2H++2e－＝H2↑‎ ‎4．（1）电化学腐蚀 负极：2Fe－4e－＝2Fe2+，正极：2H2O+O2+4e－＝4OH－ ‎ ‎（2）球形干燥管 碱石灰（或无水氯化钙） 干燥O2‎ ‎（3）与O2接触、与水接触氧气浓度 ‎ ‎【解析】钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的必需前提，而没有潮湿程度对生锈快慢的影响，直形管实验与烧杯实验的对比，则说明O2浓度是影响铁生锈快慢的一个重要因素。‎ 4‎