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?4-4《金屬的化學(xué)腐蝕與防護(hù)》時練
雙基練習(xí)
1．下列各種方法中能對金屬起到阻止或減緩腐蝕作用的措施是(　　)
①金屬表面涂抹油漆　②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)�、郾３纸饘俦砻媲鍧嵏稍铩、茉诮饘俦砻孢M(jìn)行電鍍　⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④　　　　　　　B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．全部
解析：防止金屬腐蝕的常用方法有：a.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；b.覆蓋保護(hù)層，如①④⑤；c.電化學(xué)防護(hù)法，如③可以防止在金屬表面形成原電池而發(fā)生腐蝕。
答案：D
2．相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下不易被腐蝕的是(　　)
A．　　　　　　　　　　B.
　 C．　　　 　　 　 　 D.
解析：在A中，食醋提供溶液環(huán)境，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個金屬極，形成原電池，鐵是活潑金屬作負(fù)極；在B中，食鹽水提供溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負(fù)極，碳作正極；在D中，酸雨提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵鉚釘和銅板分別作負(fù)極、正極，形成原電池；在上述三種情況中，都是鐵作負(fù)極，鐵容易被腐蝕；在C中，銅鍍層將鐵球覆蓋、使鐵被保護(hù)，所以鐵不易被腐蝕。
答案：C
3．大雪后常使用融雪鹽清除道路積雪。過去常用氯化鈉等無機(jī)鹽，降低冰雪的冰點，而現(xiàn)在往往用環(huán)保型有機(jī)鹽與緩蝕劑，但它們的融雪原理相同。下列敘述不正確的是(　　)
A．環(huán)保型有機(jī)鹽與緩蝕劑的融雪原理為鹽溶于水后，使冰雪的冰點降低
B．使用環(huán)保型融雪鹽可以減緩對路面和橋梁中鋼筋的腐蝕
C．使用環(huán)保型融雪鹽可以減少對植物的危害
D．使用環(huán)保融雪鹽主要是給植物補(bǔ)充養(yǎng)分
解析：本題關(guān)鍵是弄清鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理，使用氯化鈉等無機(jī)鹽易形成電解質(zhì)溶液，加速了鋼鐵的腐蝕，而使用環(huán)保型有機(jī)鹽與緩蝕劑，不僅能夠起到融雪的效果，而且能夠減少鋼鐵的腐蝕。
答案：D
4．把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液的混合溶液的玻璃皿中(如下圖所示)，經(jīng)一段時間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是(　　)

A．Ⅰ和Ⅲ附近　　　　　　B．Ⅰ和Ⅳ附近
C．Ⅱ和Ⅲ附近 D．Ⅱ和Ⅳ附近
解析：a是電解池，Zn為陰極，電極產(chǎn)物為H2和NaOH，b是原電池，Zn發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e為正極，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：B
5．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(　　)
A．純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗
B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護(hù)作用
C．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法
D．可將地下輸油鋼管與外加直流電的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕
解析：本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù)。純銀器表面在空氣中易形成硫化銀而使銀器表面變黑，所以是化學(xué)腐蝕，A正確；鐵與錫構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，加快了鐵的腐蝕，B錯；海輪外殼中的金屬與連接的鋅塊構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，可以保護(hù)海輪，C正確；外加直流電保護(hù)器件時，必須連接電負(fù)極，D錯。
答案：AC
6．鋼鐵的銹蝕過程中，下列五種變化可能發(fā)生的是(　　)
①Fe由＋2價轉(zhuǎn)化為＋3價　②O2被還原�、跦＋被還原
④有Fe2O3•xH2O生成�、蓦s質(zhì)碳被氧化除去
A．①② B．③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
解析：鋼鐵在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，依據(jù)介質(zhì)的不同可以發(fā)生兩類原電池反應(yīng)：(1)當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的水膜酸性較強(qiáng)時，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)式是正極2H＋＋2e－===H2↑，負(fù)極Fe－2e－===Fe2＋；(2)當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的水膜酸性較弱或呈中性時，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，導(dǎo)致鋼鐵表面生成鐵銹。同時在電解質(zhì)溶液中還發(fā)生了如下一系列的反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水生成Fe2O3•xH2O。
答案：C
7．目前脫氧保鮮劑已廣泛用于食品保鮮、糧食及藥材防蟲、防霉等領(lǐng)域，含鐵脫氧劑應(yīng)用鐵易被氧化的性質(zhì)完全吸收包裝內(nèi)的氧，從而對包裝內(nèi)的物品起到防氧化作用。當(dāng)脫氧劑變成紅棕色時則失效。下表是一種含鐵脫氧保鮮劑的配方。
主要原料用　量
含碳4%鑄鐵粉
滑石粉
食　鹽
乙　醇80%
40%
4 g
適量
下列反應(yīng)式中與鐵脫氧原理無關(guān)的是(　　)
A．Fe－2e－===Fe2＋
B．C＋O2===CO2
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Fe(OH)3=====△　Fe2O3＋3H2O
解析：鐵脫氧原理的實質(zhì)是鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋，正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，生成的Fe(OH)2??→O2　Fe(OH)3?→Fe2O3，所以選B。
答案：B
8．鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋＋4OH－。以下說法正確的是(　　)
A．負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋
B．正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置
D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易被腐蝕
解析：本題考查了電化學(xué)腐蝕的知識。鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋，正極：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，選項A正確。
答案：A
9．炒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液中有NaCl)，第二天便會被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色鐵銹，試回答：
(1)鐵鍋的腐蝕屬于__________腐蝕，其原因是____________。
(2)鐵鍋銹蝕的電極反應(yīng)方程式為：負(fù)極：__________，正極__________。正、負(fù)極電極反應(yīng)的產(chǎn)物會繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式為__________________________________
_____________________________________________。
解析：(1)鐵鍋的腐蝕屬于吸氧腐蝕；因為鐵鍋是鐵合金，其中含碳，鐵鍋中的鐵和碳就會和表面殘留的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的水溶液形成許多微小的原電池；并且NaCl溶液呈中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，是電化學(xué)腐蝕。
(2)在鐵鍋中鐵比較活潑，做負(fù)極，電極反應(yīng)：2Fe－4e－===2Fe2＋；碳做正極，電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－；總反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3＋(x－3)H2O===Fe2O3•xH2O。
答案：(1)吸氧腐蝕　鐵鍋是鐵合金，其中含碳，鐵鍋中的鐵和碳就會和表面殘留的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的水溶液形成許多微小的原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，并且NaCl溶液呈中性，所以發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕
(2)2Fe－4e－===2Fe2＋　2H2O＋O2＋4e－===4OH－　2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3＋(x－3)H2O===Fe2O3•xH2O
能力提升
10．某學(xué)生在A、B、C、D四只小燒瓶中分別放入：干燥的細(xì)鐵絲；浸過食鹽水的細(xì)鐵絲；浸過清水的細(xì)鐵絲；食鹽水及細(xì)鐵絲，并使鐵絲完全浸沒在食鹽水中。然后裝配成如圖所示的四套裝置，每隔一段時間測量導(dǎo)管中水面上升的高度，結(jié)果如下表所示(表中所列數(shù)據(jù)為導(dǎo)管中水面上升的高度/c)

時間/波動00.51.01.52.02.53.0
A瓶(盛干燥鐵絲)0000000
B瓶(盛沾了食鹽
水的鐵絲)00.41.23.45.67.69.8
C瓶(盛沾了清
水的鐵絲)0000.30.82.03.5
D瓶(盛完全浸沒在食鹽水中的鐵絲)0000000
(1)導(dǎo)管中水面為什么上升？____________________。
(2)上述實驗中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序為(填小燒瓶代號)：__________
(3)實驗中的鐵生銹屬于電化學(xué)腐蝕的__________(填腐蝕類型)。
解析：鐵絲在一定條件下能夠發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕；從題目中給出的條件可以看出，當(dāng)加入干燥的鐵絲時，沒有形成原電池的條件，所以很難腐蝕；當(dāng)加入沾有食鹽水的鐵絲時，會發(fā)生吸氧腐蝕，所以液面上升，當(dāng)鐵絲浸入到溶液中時也沒有構(gòu)成原電池，所以液面沒有明顯變化。
答案：(1)鐵生銹時與空氣中O2反應(yīng)，消耗了O2而使燒瓶中氣體壓強(qiáng)減小　(2)B＞C＞A＝D　(3)吸氧腐蝕
11．某研究小組對鐵生銹進(jìn)行研究。

(1)甲同學(xué)設(shè)計了A、B、C一組實驗(如圖)，探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。
①通過上述實驗現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是_____
________________________________________________________。
②鐵釘發(fā)生電化腐蝕的正極電極反應(yīng)式為___________________
③實驗B所用的水要經(jīng)過__________處理；植物油的作用是______________________________________________。
④實驗C中堿石灰的作用是__________。
(2)乙同學(xué)為了達(dá)到同樣目的，設(shè)計了實驗D(如圖)，發(fā)現(xiàn)一段時間后，試管中的液面升高，其原因是__________________________ __________________________________，該實驗__________(填“能”或“不能”)說明水對鐵釘生銹產(chǎn)生影響。
(3)丙同學(xué)為了探究鐵銹(Fe2O3•nH2O)的組成，將甲同學(xué)實驗產(chǎn)生的鐵銹刮下，稱取1.96 g這種鐵銹，按如圖所示裝置進(jìn)行實驗。

充分反應(yīng)后，稱得B裝置的質(zhì)量增加0.36 g，C裝置的質(zhì)量增加1.32 g，則根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，推斷鐵銹的化學(xué)式中n值為__________。
(4)為了保證實驗安全，實驗開始時應(yīng)先點燃________(填A(yù)或E)處的酒精燈。
解析：(1)鐵內(nèi)部一般含有碳，是鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時的兩個電極，如果再有電解質(zhì)溶液和氧氣即可發(fā)生腐蝕；A中的鐵釘發(fā)生的是吸氧腐蝕，所以電極上反應(yīng)的物質(zhì)是氧氣提供電子；水中往往溶有一定量的氧氣，所以做實驗前要先將水煮沸；B裝置中0.36 g水即n(H2O)＝0.02 ol，C裝置中1.32 gCO2即n(CO2)＝0.03 ol，可推知n(Fe2O3)∶n(H2O)＝0.01∶0.02＝1∶2。故答案可知。
答案：(1)①有水(或電解質(zhì)溶液)和氧氣(或空氣)
②O2＋4e－＋2H2O===4OH－
③煮沸(或“除去氧氣”)，隔絕空氣(或“防止氧氣與鐵接觸”)
④吸收水蒸氣(或“干燥”“保持試管內(nèi)干燥環(huán)境”)
(2)鐵的腐蝕要吸收氧氣(或“氧氣參與反應(yīng)”“消耗了氧氣”)　使氣體體積減少　不能
(3)2　(4)E
12．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。

(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為__________________。
(2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用上圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用__________。
A．銅 B．鈉
C．鋅 D．石墨
(3)上圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電的__________極。
解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負(fù)極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。
(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，就可由鋅失去電子，鋅被溶解，而鐵被保護(hù)，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。
(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接電的負(fù)極。
答案：(1)負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋
正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)C　(3)負(fù)
13．鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象，某實驗小組為研究鐵生銹的條件，設(shè)計了以下快速、易行的方法：

首先檢查制氧氣裝置的氣密性，然后按連接好裝置，點燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3分鐘左右，觀察到的實驗現(xiàn)象為：①直形管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕；②直形管管中干燥的鐵絲表面依然光亮，沒有發(fā)生銹蝕；③燒杯中潮濕的鐵絲依然光亮。
試回答以下問題：
(1)由于接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實驗中鐵生銹屬于__________。能表示其原理的反應(yīng)方程式為________________________________________________________。
(2)儀器A的名稱為__________，其中裝的藥品可以是__________________，其作用是___________________________。
(3)由實驗可知，該類鐵生銹的條件為___________ _________________。決定鐵生銹快慢的一個重要因素是____________________________________________________。
解析：鋼鐵在潮濕環(huán)境下形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。此實驗在直形管中的現(xiàn)象說明，潮濕是鐵生銹的必須前提，而沒有潮濕程序?qū)ι�銹快慢的影響，直形管實驗與燒杯實驗的對比，則說明O2濃度是影響生銹快慢的一個重要因素。
答案：(1)電化學(xué)腐蝕　負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋，正極；2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(2)球形干燥管　堿石灰(或無水氯化鈣)　干燥　O2　(3)與O2接觸、與水接觸　氧氣濃度

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