金属的电化学腐蚀与防护
A组 定向巩固
定向巩固一、金属的化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 1.下列与金属腐蚀有关的说法中,不正确的是( ) A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀 C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化
D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应
解析:D项,铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为铝易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化物保护膜,使内部金属不被腐蚀。 答案:D 2.导学号90514171下列关于金属腐蚀的说法正确的是 A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是:M+nH2OB.金属的化学腐蚀的实质是:M-ne
-
( )
M(OH)n+H2↑
M,电子直接转移给氧化剂
n+
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀
解析:金属在潮湿的中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀,D项不正确;金属腐蚀的实质是金属失电子,即M-ne
-
M,化学腐蚀中,电子直接转移给氧化剂,B项正确;金属的化学腐蚀是金属与接触
n+
到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀,所以C项不正确。 答案:B
3.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是( ) A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e
-
4OH
-
B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成 C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈 D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快
解析:铁是负极,失电子被氧化成Fe;在正极氧气得电子发生还原反应生成OH,故向石墨电极附近吹入O2的腐蚀速率比向铁电极附近吹入O2快;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增加,增大腐蚀速率;若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈。 答案:D 2+
-
定向巩固二、金属腐蚀快慢的判断方法 4.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:
pH 腐蚀快慢 主要产物 2 较快 Fe 2+4 6 慢 Fe3O4 6.5 8 13.5 较快 Fe2O3 14 Fe
下列说法不正确的是( )
A.在pH<4的溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀 B.在pH>6的溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀
C.在pH>14的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H+4e
+
-
2H2O
D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓
解析:C项,在pH>14的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+2H2O+4e答案:C 5.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
-
4OH。
-
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
解析:A项,因液面处氧气的浓度大且与海水接触,故在液面处铁棒腐蚀最严重;C项,接通开关后形成原电池,Zn的腐蚀速率增大,H在Pt电极上放电产生H2;D项,该干电池自放电腐蚀是NH4Cl产生的H的氧化作用引起的。 答案:B 6.导学号90514172甲、乙、丙的电极材料都是铁棒与石墨棒,电解质溶液均为饱和NaCl溶液。
+
+
试回答下列问题:
(1)甲中石墨棒上的电极反应式为 。 (2)甲、乙、丙中铁棒腐蚀的速率由大到小的顺序为 。
(3)将湿润的淀粉KI试纸放在乙池的石墨棒附近,发现试纸先变蓝,一段时间后蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化了。若参加反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸,则该反应的化学方程式为 。若乙池转移0.02 mol电子后停止实验,此时电解质溶液的体积是200 mL(忽略气体在溶液中的溶解),则在常温下所得溶液的pH= 。
解析:(1)甲中Fe、C、NaCl溶液形成原电池,石墨棒为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e
-
4OH。
-
(2)分析甲、乙、丙可知,甲中形成原电池,Fe的腐蚀速率最快;乙中Fe与电源的负极相连,被保护,腐蚀速率最慢。
(3)根据题给信息“参加反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸”可知该化学方程式为I2+5Cl2+6H2O
2HIO3+10HCl;乙池中发生的反应为2NaCl+2H2O
-1
2NaOH+H2↑+Cl2↑,转
移0.02mol电子时生成0.02molNaOH,c(NaOH)=0.1mol·L,所以常温下所得溶液的pH为13。 答案:(1)O2+2H2O+4e
(2)甲>丙>乙 (3)I2+5Cl2+6H2O
2HIO3+10HCl 13
-
4OH
-
定向巩固三、金属的防护
7.相同材质的铁在图中的四种情形下最不易被腐蚀的是
( )
解析:A、B、D都能形成原电池而使Fe被腐蚀,而C中铁被铜镀层保护,则不易被腐蚀。 答案:C 8.下列装置中电解质溶液均为稀硫酸。对铁而言,体现的是外加电流的阴极保护法的是( )