高中化學 第三章 探索生活材料 第二節(jié) 金屬的腐蝕和防護課時訓練 新人教版選修1

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第三章 探索生活材料 第二節(jié) 金屬的腐蝕和防護 1．鋼鐵在很弱的酸性或中性條件下發(fā)生電化學腐蝕時，正極的反應式為(　　) A．Fe－2e－===Fe2＋ B．2H＋＋2e－===H2↑ C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．Fe－3e－===Fe3＋ 答案：C 2．為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的普通鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置內，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對實驗結果的描述不正確的是(　　) A．實驗結束時，裝置甲左側的液面一定會下降 B．實驗結束時，裝置甲左側的液面一定比裝置乙的低 C．實驗結束時，鐵釘b腐蝕最嚴重 D．實驗結束時，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕 解析：甲中發(fā)生化學腐蝕：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；乙中發(fā)生析氫腐蝕，Cu為正極，鐵釘為負極，乙為電化學腐蝕，其腐蝕最為嚴重，產生的氫氣較化學腐蝕的多些，裝置甲左側的液面一定比裝置乙的高一些；丙中的鐵釘不被腐蝕，因為濃硫酸有吸水作用，使空氣干燥，鐵釘不易被腐蝕。 答案：B 3．相同材質的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是(　　) 答案：C 4．下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是(　　) A．水中的鋼閘門連接電源的負極 B．金屬護欄表面涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子膜 D．地下鋼管連接鎂塊 答案：A 5．如圖所示，水槽中的試管內有一枚鐵釘，放置數天觀察。 (1)若試管內液面上升，則原溶液呈________性，發(fā)生__________腐蝕。電極反應：負極： ______________________________________________________； 正極：___________________________________________。 (2)若試管內液面下降，則原溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕。電極反應：負極：______________________________________； 正極：________________________________________________。 解析：鐵的電化學腐蝕有兩種：吸氧腐蝕和析氫腐蝕。當電解質溶液為中性、堿性或弱酸性時，發(fā)生吸氧腐蝕，電極反應為：負極2Fe－4e－===2Fe2＋，正極O2＋4e－＋2H2O===4OH－，正極上要消耗O2，試管中液面上升。當電解質溶液為較強酸性時，發(fā)生析氫腐蝕，電極反應為：負極Fe－2e－===Fe2＋，正極2H＋＋2e－===H2↑，正極上放出H2，試管內液面將下降。 答案：(1)中性、堿性或弱酸　吸氧　2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　(2)較強酸　析氫　Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑ (時間：40分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(每小題8分，共56分) 1．埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下，被腐蝕最慢的是(　　) A．在含鐵元素較多的酸性土壤中 B．在潮濕疏松的土壤中 C．在干燥致密不透氣的土壤中 D．在含碳粒較多，潮濕透氣的中性土壤中 解析：干燥致密不透氣的土壤缺少氧氣和水，所以腐蝕得最慢。 答案：C 2．為防止碳素鋼菜刀生銹，在使用后特別是切過咸菜后，應將其(　　) A．洗凈、擦干　　　　 B．浸泡在水中 C．浸泡在食醋中 D．直接置于空氣中 解析：碳素鋼菜刀切過咸菜后，在水中或空氣中容易發(fā)生吸氧腐蝕，在食醋中容易發(fā)生析氫腐蝕，只有在干燥環(huán)境中不易腐蝕。 答案：A 3．下列做法不能起防銹作用的是(　　) A．保留鐵制品上的鐵銹 B．在鐵制品表面鍍鋅 C．在金屬機械上涂油 D．在車、船的表面刷油漆 解析：鐵銹是比較疏松的氧化膜，容易保存一些水分，形成電解質溶液加速鐵的腐蝕，不能起到防銹的作用。B、C、D三項均能起到防銹的作用。 答案：A 4．下列幾種鐵板，在鍍層被破壞后，最耐腐蝕的是(　　) A．鍍鋅鐵板 B．鍍銅鐵板 C．鍍錫鐵板 D．鍍鉛鐵板 答案：A 5．下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是(　　) A．銅管與電源正極連接，鋼管可被保護 B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應是Fe－3e－===Fe3＋ 解析：鐵易失去電子，故鋼管與電源正極相連時，更易使鐵失電子，A錯；鐵遇冷濃硝酸表面形成致密的氧化物保護膜，B對；鐵銅接觸時，形成原電池，鐵作負極被腐蝕，C錯；鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應為Fe－2e－===Fe2＋，D錯。 答案：B 6．如圖所示，液面上浮著一個空心鐵球，數天后可觀察到的現象是(　　) ①鐵球表面出現紅棕色銹斑?、阼F球表面出現黑色銹斑 ③量筒內水位下降?、芰客矁人簧仙? A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 解析：量筒中的空氣、溶有O2的食鹽水和鐵碳合金(鐵球)組成原電池，發(fā)生了吸氧腐蝕，鐵球表面出現紅棕色(Fe2O3nH2O)銹斑，因不斷消耗O2導致量筒內氣體壓強小于外界大氣壓，量筒內水位上升。 答案：B 7．下列關于鐵制品腐蝕或保護措施的說法中不正確的是(　　) A．在如圖所示環(huán)境中，鐵被腐蝕速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ B．軍事演習期間給坦克的履帶涂油漆以防止生銹 C．海輪的外殼上常焊有鋅塊，且定期更新 D．將不銹鋼制成刀具和餐具，有的刀具還進行烤藍處理 解析：A項，Ⅰ中鐵作原電池負極，腐蝕速率加快，Ⅱ中鐵作原電池正極，被保護，腐蝕速率減慢，所以鐵被腐蝕速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ；B項，軍事演習期間給坦克的履帶涂油漆，油漆會很快脫落起不到保護作用，B項錯誤；C項，鋅作負極保護海輪，正確；D項，保護措施正確。 答案：B 二、非選擇題(本題包括2個小題，共44分) 8．(22分)某研究性學習小組對鐵生銹進行研究。 (1)甲同學設計了A、B、C實驗(如圖)，探究鐵生銹的條件。經過較長時間后，甲同學觀察到的現象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。 ①通過上述實驗現象分析，可得出鐵生銹的外部條件是 _____________________________________________________； ②鐵釘發(fā)生電化學腐蝕的正極電極反應式為________________ ________________________________； ③實驗B所用的水要經過________處理；植物油的作用是_____； ④實驗C中堿石灰的作用是_____________________________。 (2)乙同學為了達到同樣目的，設計了實驗D(如上圖)，發(fā)現一段時間后，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生影響。 解析：A試管中的鐵釘在與空氣和水接觸時能生銹，B試管中用植物油隔絕了空氣，C試管中用堿石灰吸收了試管內水分，B、C試管中的鐵釘都不生銹，由此可知鐵生銹的條件是有水與氧氣。 答案：(1)①在潮濕環(huán)境中與氧氣接觸?、贠2＋2H2O＋4e－===4OH－?、壑蠓小「艚^空氣?、芪掌渲械乃魵? (2)鐵發(fā)生吸氧腐蝕，導致試管內壓強減小，液面上升　不能 9．(22分)如圖中a為生鐵，A、B兩個燒杯中為海水，C燒杯中為1 molL－1的稀硫酸。 (1)C中Cu極的電極反應式為____________________________。 (2)B中Zn極的電極反應式為________________，Fe極附近溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)A、B、C中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是________。 解析：B、C裝置為原電池，在原電池中，活潑金屬作負極，故B中Fe作正極被保護，C中Fe作負極被腐蝕。 答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑ (2)Zn－2e－===Zn2＋　增大　(3)C>A>B