1、高中化学 4-4 金属的电化学腐蚀与防护 45 分钟作业 新人教版 选修 4 一、选择题(每小题 4 分，每小题有 12 个正确选项) 1以下现象与电化学腐蚀无关的是( ) A黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D银质奖牌久置后表面变暗 解析：A 选项中黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活 泼的锌而不是铜；B 选项生铁中含较多的碳，比软铁芯 (几乎是纯铁)在电解质作用下更容 易形成原电池，也更容易生锈；C 选项若铁质器件附有铜质配件，在接触电解质溶液时， 铁是原电池的负极，被腐蚀生成铁
2、锈；D 选项中银质奖牌久置后可能与氧气生成氧化银的 化合物而表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。 答案：D 2下列说法中，正确的是( ) 镀层破损后，白铁(镀锌的铁 )比马口铁(镀锡的铁) 更易被腐蚀； 钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3nH2O； 锌和铁构成原电池时，铁作负极； 铅蓄电池中铅作负极，PbO 2 作正极，两极浸到 H2SO4 中。 A只有 B只有 C D 解析：镀层破损后，白铁形成原电池时，因为锌比铁活泼，易失电子，从而保护了铁， 而马口铁破损后，因为形成原电池时，铁比锡活泼，铁被腐蚀，所以在镀层破损后，马口 铁比白铁更易被腐蚀。说法错误。 钢铁无论发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，
3、铁都是失电子变成 Fe2 ，吸氧腐蚀更普遍，O 2 得电子变成 OH ，与 Fe2 结合生成 Fe(OH)2，Fe(OH) 2 在空气中很易被氧化成 Fe(OH)3， 因此铁锈的成分常用 Fe2O3nH2O 表示。说法正确。 锌和铁构成原电池时，锌比铁活泼，应该是锌作负极。说法不正确。 铅蓄电池的构成，说法正确，故 A 为正确选项。 答案：A 3下图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为( ) A B C D 解析：判断金属腐蚀快慢，首先判断该金属是充当原电池还是电解池的电极，若是电 解池的阳极，金属腐蚀速率最快，其次是充当原电池的负极腐蚀较快，而作为电解池的阴 极和
4、原电池的正极不被腐蚀其中第，Fe 作为电解池的阳极，腐蚀最快，均为原 电池，第中，Fe 为正极，不被腐蚀，中 Fe 均为负极被腐蚀，Fe 和 Cu 的金属活动 性差别较 Fe 和 Sn 大，中铁腐蚀较快，其腐蚀速率由快到慢的顺序为。 答案：C 4镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有 0.2mol 电子发生转移，下列说法正确的是( ) 有 5.6g 金属被腐蚀 有 6.5g 金属被腐蚀 在标准状况下有 2.24 L 气体放出 在标准状况下有 1.12 L 气体放出 A B C D 解析：镀 Zn 的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn2e =Zn2 ，有 0.2mol 电子转 移，有 0.1mol Zn 溶
5、解，在正极上：2H 2e =H2，生成 0.1mol H2。 答案：B 5埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀的速度最慢的是( ) 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、潮湿透气的土壤中 解析：本题的铸铁管道被腐蚀需具备活动性不同的电极和电解质溶液。A 项是酸性土 壤，腐蚀速率快，B 项是潮湿环境中 (O2、H 2O 都有)，则铁易发生吸氧腐蚀，C 项是缺 O2 又缺 H2O 的环境中，故 Fe 腐蚀速率最慢； D 项是碳粒多且潮湿透气(有 O2、H 2O)，因而 铸铁易被腐蚀。 答案：C 6在铁的吸氧腐蚀过程中，下列
6、5 种变化中可能发生的是( ) Fe 由 2 价转化为 3 价 O 2 被还原 产生 H2 Fe(OH) 3 失水形成 Fe2O3nH2O 杂质 C 被氧化除去 A B C D 答案：A 7为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( ) A将青铜器放在银质托盘上 B将青铜器保存在干燥的环境中 C将青铜器保存在潮湿的空气中 D在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 解析：本题考查金属防腐措施。铜比银活泼，容易构成原电池腐蚀，加速了铜的腐蚀 速度，A 错；潮湿的环境中铜的腐蚀速度加快 (电化学腐蚀比化学腐蚀快 )。 答案：B、D 8最近，科学家冶炼出了纯度高达 99.9999%的铁，根据你的推测，在
7、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 4molL1 盐酸反应的速率比生铁快 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。 答案：D 9下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐腐蚀的是( ) A镀锌铁板 B镀铜铁板 C镀铅铁板 D镀锡铁板 答案：A 10. 如上图，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的 NaCl 溶液中，可以看到在贴近金属条一 边的溶液出现粉红色。该金属条可能是( ) A铜 B锡 C铝 D锌 答案：A、B 11目前脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域，含铁脱氧 剂应用铁易
8、氧化的性质完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱 氧剂变成红棕色时则失效。右表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方。下列反应式中与铁脱氧原 理无关的是( ) 主要原料 用量 含碳 4%的铸铁粉 滑石粉 食盐 乙醇 80% 40% 4g 适量 A.Fe2e =Fe2 BCO 2=CO2 C4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3 D2Fe(OH) 3 Fe2O33H2O= = = = = 答案：B 二、非选择题(共 56 分) 12. 上图所示的是铁钉在水中被腐蚀的实验： (1)甲图发生的是_腐蚀，电极反应式是：正极_ ，负极 _。 (2)乙图发生的是_腐蚀，电极反应式是：
9、正极_ _，负极 _。 答案：(1)吸氧 2H 2OO 24e =4OH 2Fe4e =2Fe2 (2)析氢 2H 2e =H2 Fe2e =Fe2 13为探究铁腐蚀的保护方法，某同学按下图连接好装置并往 Fe 电极区滴入 2 滴黄 色 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液。 (1)电压计指针发生偏转，是因为_ 。 其中 Zn 电极上发生了氧化反应，即：_ 。 Fe 电极上发生了还原反应，即：_。(用方程式表示) (2)溶液中_( 填“有”或 “没有”)蓝色的 Fe3Fe(CN)62 沉淀生成，说明 _。 解析：金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池电解池负极(阳极) 的金属被腐蚀， 作为正极(
10、 阴极)的金属不被腐蚀。如果能让被保护金属成为正极 (阴极)，则该金属就不会被 腐蚀。要达到这个目的，通常可采用如下两种办法：牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的 阴极保护法。本题的保护方法属于前者。故溶液中没有 Fe2 离子。 答案：(1)ZnFe 构成了原电池 Zn2e =Zn2 2H 2e =H2 (2)没有 没有 Fe2 产生，即 Fe 电极得到了保护 14铜在潮湿的空气中也能发生电化学腐蚀。 (1)铜能否发生析氢腐蚀？为什么？ _ (2)若铜在中性或碱性环境中发生电化学腐蚀，则负极反应式为 _，正极反应式为_，总反应式为 _。 得到的产物还可与空气中的 CO2 继续反应，得到铜绿Cu 2
11、(OH)2CO3，化学方程式是 _。 (3)若铜在酸性环境中发生电化学腐蚀，则正极反应式为_ ，总 反应式为_。 (4)工业上制取硫酸铜就是利用(3)的原理。试计算 1 t 铜理论上可以制得多少吨无水硫 酸铜。 答案：(1)不能 因为铜不能与酸自发反应生成氢气 (2)2Cu4e =2Cu2 2H2OO 24e =4OH 2Cu2H 2OO 2=2Cu(OH)2 2Cu(OH)2CO 2=Cu2(OH)2CO3H 2O (3)4H O 2 4e =2H2O 2Cu4H O 2=2Cu2 2H 2O (4)2.5 t 15A、B、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示： (1)
12、A 中反应的离子方程式是_。 (2)B 中 Sn 极的电极的反应式为_，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_。 答案：(1)Fe2H =Fe2 H 2 (2)2H 2e =H2 增大 (3)Zn Zn2H =Zn2 H 2 BAC 16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 _。 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，就可由锌失去电子，锌被溶解，而 Fe 被 保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。 (3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。 答案：(1)负极：2Fe 4e =2Fe2 ， 正极：O 22H 2O4e =4OH (2)C (3)负
