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1、3.2 金属的腐蚀和防护每课一练人教版选修1根底落实1以下有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的选项是()A钢管与电源正极连接，钢管可被保护B铁遇冷浓硝酸外表钝化，可保护内部不被腐蚀C铁管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反响是Fe3e=Fe32钢铁的锈蚀过程中，以下五种变化可能发生的是()Fe由2价转化为3价O2被复原H被复原有Fe2O3H2O生成杂质碳被氧化除去ABCD3以下事实不能用电化学原理解释的是()A铝片不需要特殊的保护方法B炒过菜的铁锅未清洗易生锈C轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌片D镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀4以下有关金属腐蚀与防护的说法正确的选项是()A纯
2、银器外表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在海轮外壳连接铜块可保护轮船外壳不受腐蚀D金属发生的腐蚀主要是化学腐蚀5家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反响是()A4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3B2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C2H2OO24e=4OHDFe3e=Fe36把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。假设a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。那么这四种金属的活动性顺序由大到小的是()Aab
3、cdBbdcabdDacdb7以下表达中，不可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是()A在氧化复原反响中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B同价态的阳离子，甲比乙的氧化性弱C甲能与稀盐酸反响放出氢气而乙不能D将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极8关于如下列图装置的表达，正确的选项是()A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从铜片经导线流向锌片D硫酸根离子移向锌片，氢离子移向铜片A铝不易发生化学反响B铝的氧化物容易发生复原反响C铝不易被氧化D铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用10相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是()11为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法
4、是()与直流电源的负极相连接与直流电源的正极相连接与铜板相连接与锌板相连接ABCD12将两份等量的锌粉a、b，分别参加过量的稀H2SO4中，同时向a中参加少量的CuSO4溶液，如下列图，以下各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系曲线，其中正确的选项是()13以下列图是铁钉在某溶液中被腐蚀的实验(开始时试管中液面和试管外液面等高)。(1)甲、乙两图溶液中呈酸性的是_(填“甲或“乙)。(2)甲图电极反响式是：正极_，负极_。(3)乙图中发生反响的离子方程式是_。14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
5、极反响式为：正极：_，负极：_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用_。A铜B钠C锌D石墨(3)乙图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。能力提升15取6根铁钉，6支洁净试管及其他材料，准备如图试管(1)放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管(2)的底部放入硅胶(一种枯燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和枯燥空气接触；试管(3)先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(赶出原先在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；试管(4)中放入铁钉注入食盐
6、水，使铁钉和空气及食盐水接触；试管(5)放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；试管(6)放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝；把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀情况，其中_试管内的铁钉未被腐蚀。从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件分别是_。16CuFe合金由于长时间置于空气中，外表产生了一层氧化膜(成分为Fe2O3和CuO)，现进行如下实验(以下气体体积均在标准状况下测得)将此合金块5.76 g置于烧杯中，然后将稀H2SO4逐渐缓慢参加至过量，收集产生的气体为672mL，过滤得绿色溶液A，还有滤渣B。将滤渣B投入到一定浓度的HNO3中，完全溶解，得N
7、O、NO2混合气体896mL，经测定(标况下)此混合气体与氢气的相对密度为17。将中所得滤液参加到同浓度足量的HNO3中，用排水法收集一烧瓶气体，再向烧瓶中通入224mLO2，气体恰好完全溶于水。(1)写出在潮湿空气中合金腐蚀过程的正极电极反响式_。(2)A中存在的阳离子有_，B为_。(3)中产生绿色溶液A的离子方程式是_、_、_。(4)此合金块中铁元素的质量分数为_。参考答案1B铁易失去电子，故钢管与电源正极相连时，更易使铁失电子，故A错；铁遇冷浓硝酸时外表能形成一层致密的氧化膜，故B正确；铁比铜活泼，当铁、铜相接触时构成原电池，铁作负极被腐蚀，故C错；钢铁发生析氢腐蚀时，负极发生反响：Fe
8、2e=Fe2，故D错。2C钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以发生两类原电池反响，(1)当钢铁外表的电解质溶液的水膜酸性较强时，钢铁发生析氢腐蚀，电极反响为：正极：2H2e=H2，负极：Fe2e=Fe2；(2)当钢铁外表的电解质溶液酸性很弱或呈中性时，钢铁发生吸氧腐蚀，电极反响为：正极：O22H2O4e=4OH，负极：2Fe4e=2Fe2。同时在电解溶液中还发生了如下一系列反响：Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3H2O2H2O。3A铝在外表能生成一层氧化铝保护膜，与电化学知识无关。炒过菜的铁锅未清洗易生锈，是因为铁和
9、内部的石墨与未清洗的菜汁形成了原电池，铁被腐蚀而生锈。轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌片，是因为形成了原电池后，锌比铁活泼作负极被腐蚀，船体被保护。镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀，是因为镀锌铁与潮湿的空气形成了原电池后，锌比铁活泼，锌被腐蚀，铁被保护。镀锡铁与潮湿的空气形成了原电池后，铁比锡活泼，铁作负极被腐蚀。4A当镀锡铁制品镀层破损时，Fe、Sn与接触的电解质形成原电池，Fe作负极，被腐蚀，B说法错误；海轮的外壳连接铜块，形成FeCu原电池，Fe作负极，轮船外壳腐蚀速率加快，C错误；D中金属腐蚀以电化学腐蚀为主，只有A项正确。5D洗过的铁锅在空气中放置发生原电池反响，负极是Fe2e=Fe2，正极
10、反响为O22H2O4e=4OH，总反响式2FeO22H2O=2Fe(OH)2，又发生4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。6Da和b相连时，a为负极，说明a的活泼性比b强(ab)，同理，ac，db，cd，综上所述：四种金属的活泼性由大到小的顺序是acdb。7A金属活动性与原子失去电子的数目无关，而与失去电子能力的强弱有关。8D由铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时，锌的活泼性强于铜，锌是负极，铜是正极，电子从锌片经导线流向铜片，在原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极。9D10CA中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在B中，食
11、盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；在D中，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；在C中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。11B由于直流电源的负极多余电子，有电子的输出，正极缺乏电子，有电子的输入，假设想保护钢铁不失电子，不被腐蚀，应将钢铁连在外接直流电源的负极上，使电源负极提供电子，而不是钢铁失电子而被腐蚀，所以正确；由于钢铁与铜板相连，假设组成原电池，是相对活泼金属铁作负极失电子而被腐蚀，故是错误的；由于钢铁与锌板相连，假设组成原电池，是相
12、对活泼金属锌作负极失电子而被腐蚀，那么可保护钢铁不被腐蚀，所以是正确的。所以为了保护地下钢管不被腐蚀，正确方法是和。12A由于向a中参加少量CuSO4溶液，发生反响ZnCuSO4=CuZnSO4，消耗了一局部Zn，同时形成了ZnCu原电池，可加快Zn与H2SO4反响的速率，使a中反响先进行完。但由于a中Zn被消耗了一局部，所以会影响最终产生H2的体积。即a中生成H2的体积应小于b中生成H2的体积。故A为正确曲线。13(1)乙(2)正极：O22H2O4e=4OH负极：Fe2e=Fe2(3)Fe2H=Fe2H2解析从两图中液面的高度可以看出，甲图试管内液面上升，说明气体体积减小，有氧氧被吸收，发生
13、吸氧腐蚀。乙图试管内液面下降，说明气体体积增大，有氢气生成，发生析氢腐蚀。14(1)O22H2O4e=4OH2Fe4e=2Fe2(2)C(3)负解析(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，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，而铁被保护，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。15(2)(3)(5)水、空气、电解质溶液和不活泼金属存在解析此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率的问题。由于两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以未被腐蚀。而试管尽管具备构成原电池的
14、条件，但Zn比铁活泼，在原电池中作负极，使铁失电子反响难以发生，所以铁也未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件是水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。16(1)O22H2O4e=4OH(2)Fe2，HCu(3)Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2CuFe2Fe3=3Fe2(4)38.89%解析(1)CuFe合金，铁的活泼性强于铜，铁作负极，铜作正极。正极上空气中的氧气得到电子被复原，电极方程式是：O22H2O4e=4OH。(2)参加过量稀H2SO4后，铜不溶解，铁发生如下反响：FeH2SO4=FeSO4H2，CuO、Fe2O3与H2SO4分别发生如下反响：CuOH2SO4=CuSO4H2O，Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O，由于所得滤液是绿色溶液，所以Fe、CuSO4和Fe2(SO4)3又会发生如下反响：FeCuSO4=CuFeSO4，FeFe2(SO4)3=3FeSO4，所以滤液A中含Fe2、H，滤渣B是Cu。(4)21734n气体0.04molnNO20.01molnNO0.03mol由得失电子守恒知：nCu20.0110.033nCu0.05molnFe10.014nFe0.04mol100%38.89%。