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【学海导航】届新课标高中总复习第章 电化学根底第讲金属的腐蚀与防护

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第31讲　金属的腐蚀与防护

一、选择题
　1.以下事实不能用电化学知识解释的是(　　)
A．纯铁比生铁耐腐蚀
B．制H2时常向稀H2SO4中滴加几滴CuSO4
C．铝片不用特殊方法保存
D．铁在盐水中比在纯水中易生锈
　2.有以下六支试管所盛液体如下图，那么六支试管中铁钉腐蚀的速度由快到慢的顺序是(　　)

A．⑥>②>④>⑤>③>①
B．②>④>⑤>③>①>⑥
C．②>⑥>⑤>④>③>①
D．⑥>④>②>⑤>③>①
　3.(2021·山东卷)以下与金属腐蚀有关的说法正确的选项是(　　)

A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
　4.据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH＝3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，那么在其腐蚀中正极发生的反响是(　　)
A．2H＋＋2e－===H2↑
B．2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．Fe－2e－===Fe2＋
D．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
　5.以下装置或操作能到达实验目的的是(　　)

A．①防止铁钉生锈
B．②构成铜锌原电池
C．③构成铜银原电池
D．④验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物
　6.为了防止青铜器生成铜绿，以下方法不正确的选项是(　　)
A．将青铜器放在铁质托盘上
B．将青铜器保存在枯燥的环境中
C．将青铜器保存在潮湿的空气中
D．在青铜器的外表覆盖一层防渗的高分子膜
　7.右图是三种稀酸对Fe­Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，以下有关说法正确的选项是(　　)

A．稀硝酸对Fe­Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B．稀硝酸和铁反响的化学方程式是：Fe＋6HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
C．Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe­Cr合金的腐蚀性最强
D．随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe­Cr合金的腐蚀性减弱二、非选择题
　8.镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
(1)镁与稀硫酸反响的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)铝与氧化铁发生铝热反响的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)在潮湿的空气里，钢铁外表有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反响为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)在海洋工程上，通常用铝合金(Al­Zn­Cd)保护海底钢铁设施，其原理如下图：

其中负极发生的电极反响为________________________________________________________________________；
在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能起到保护作用，其原因是　铝外表易被氧化，生成一层致密而巩固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，使金属具有抗腐蚀性能　；
(5)将11.9 g Mg­Al­Fe组成的合金溶于足量NaOH溶液中，合金质量减少2.7 g。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中，生成6.72 L(标准状况)NO，向反响后的溶液中参加适量的NaOH溶液恰好使Mg2＋、Al3＋、Fe3＋完全转化为沉淀，那么沉淀的质量为　27.2 g　。
　9.某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验，来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同无锈的铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各大量，实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同、液体体积相同且足量、用大小相同的试管实验。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号
T/K
试管内取
用液体
实验目的

①
298
食盐水

②

③

④

(Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响
(Ⅱ)实验①和______探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响
(Ⅲ)实验①和______探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响

(2)请根据上述实验，判断以下有关钢铁制品防腐的说法正确的选项是　AC　(填字母)。
A．在铁门、铁窗外表涂上油漆
B．自行车各部件因有防护涂层或电镀层等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方
C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在枯燥处
D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减小铁闸门的腐蚀速率
10.一些较活泼的金属在某些特定的介质环境中，会变为惰性状态，这是由于金属外表上覆盖了一层氧化膜。铁在不同浓度的硝酸中溶解与钝化情况如下图。试探究以下问题：

(1)现有一枚光亮的铁钉，欲使其外表形成钝化层，应将其放入浓度大于　57%(数值大于55%即可)　的硝酸中一段时间；证明其外表已形成一层致密的钝化层的简单实验是　取硝酸浸泡后的铁钉放入CuSO4(稀硝酸)溶液中，铁钉外表没有红色的物质(气泡)析出　。
(2)以下有关说法不正确的选项是　ABC　(选填序号)。
A．铜难溶于冷的浓硫酸，是因为铜在浓硫酸中发生钝化
B．铜片和铝片用导线连接后插入冷的浓硝酸中，电流一定总是由铜电极沿导线流入铝极
C．铁在硝酸溶液中的腐蚀速率与硝酸浓度一定呈正比
D．可用冷的浓硝酸除去铝制容器内的水垢
(3)发蓝液是由NaNO3、NaNO2及NaOH配成的，在加热条件下，通过三步反响使铁外表生成一层致密的Fe3O4：3Fe＋NaNO2＋5NaOH3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑①
8Fe＋3NaNO3＋5NaOH＋2H2O4Na2Fe2O4＋3NH3↑②
以及第三步生成四氧化三铁。请补充第三步反响的方程式并配平：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了使铝外表形成较厚的氧化膜，工业上常用电解硫酸溶液的方法，在阳极上生成氧化铝，写出此时阳极的电极反响：________________________________________________________________________。
11.士兵在野外加热食物时通常采用“无焰食物加热器〞，其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠，使用时参加水与其中的镁反响放出热量。下面是在常温下对该产品的两个探究实验：
实验1：向加有等量水的隔热容器中分别参加以下各组物质，结果参见以下图1。
①1.0 mol镁条、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；
②将1.0 mol镁条剪成100份、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；
③1.0 mol镁粉、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末。

实验2：向加有100 mL水的隔热容器中分别参加0.10 mol 镁粉、0.50 mol铁粉及不同量的氯化钠粉末，不断搅拌，第15 min时记录温度升高的幅度参见以下图2。

请答复以下问题：
(1)实验1证实了该反响速率与　镁的外表积　有关。
(2)实验2中当NaCl的用量大于0.125 mol时，实验就无需再做的原因是(　　)
A. 参加更多的NaCl不再增加反响速率
B. 参加NaCl反而会降低反响速率
C. 已到达沸点不再有温度变化
D. 需要参加更多的铁粉来提高温度
(3)如果在实验2中参加了0.060 mol NaCl，那么第15 min时混合物的温度最接近于(　　)
A. 34℃ B. 42℃
C. 50℃ D. 62℃
(4)铁粉、NaCl能使反响速率增加的原因是　镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池　。

第31讲
1．C
2．A　解析：金属铁的腐蚀速率取决于能否形成电化腐蚀，能形成电化腐蚀时铁的腐蚀速率快，①试管中的液体乙醇是非电解质，不能形成原电池反响，其中的铁腐蚀最慢；③中自来水的液面上覆盖了一层有机溶剂苯，隔离了空气中的O2，不易发生吸氧腐蚀；④、⑤比拟都能发生吸氧腐蚀，但④中电解质浓度大有利于腐蚀；③、⑥比拟溶液中溶质浓度都比拟大，但⑥中H＋浓度大，析氢腐蚀更容易发生，③中发生的只是吸氧腐蚀，溶解在溶液中氧气的浓度小，腐蚀的速率要慢些。　　3.B　解析：图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的局部与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A项错误；图b中开关由M置于N，Cu—Zn作正极，腐蚀速率减小，B对；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，C项错误；图d中干电池放电时MnO2发生复原反响，表达复原性，D项错误。
4．A　解析：钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的根本区别在于钢铁外表的水膜的酸碱性。由于在酸雨季节且酸雨pH＝3.5，所以正极(石墨)上发生的是析氢反响(复原反响)，即：.2H＋＋2e－===H2↑；负极(Fe)反响Fe－2e－===Fe2＋。
5．D　解析：A项中铁钉应接电源负极；B项中Zn错放于CuSO4溶液中，二者直接发生置换反响而不能构成原电池；C项中Cu—CuSO4溶液—Ag不能构成原电池；D项中直流电源右端为阳极，发生反响2Cl－－2e－===Cl2↑，可用KI淀粉溶液检验Cl2产生，阴极发生反响2H＋＋2e－===H2↑，同时溶液中c(OH－)增大，酚酞溶液变红。
6．C　解析：铜绿是生活中常见的现象，反响原理为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2CO3(OH)2，故青铜器应保存在枯燥的环境中或外表覆盖一层防渗的高分子膜防止被腐蚀。放在铁质托盘上，会构成原电池反响，但铜为正极被保护。
7．D
8．(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　(2)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe　(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－　(4)Al－3e－===Al3＋　铝外表易被氧化，生成一层致密而巩固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，使金属具有抗腐蚀性能　(5)27.2 g
9．(1)②　298　碳酸水　③　308　食盐水　④　298　植物油　③　④　(2)AC
10．(1)57%(数值大于55%即可)　(2)取硝酸浸泡后的铁钉放入CuSO4(稀硝酸)溶液中，铁钉外表没有红色的物质(气泡)析出　(2)ABC　(3)Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O===Fe3O4↓＋4NaOH　(4)3H2O＋2Al－6e－===Al2O3＋6H＋
11．(1)镁的外表积　(2)C　(3)D　(4)镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池