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[随堂演练]
1.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列说法中不正确`的是( )
A.正极的电极反应:2H++2e-===H2↑
B.此过程中还涉及的反应:
4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
C.此过程中铜不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe流向Cu
解析 铁铆钉发生吸氧腐蚀时,负极的电极反应为2Fe-4e-===2Fe2+,正极的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,总反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;生成的Fe(OH)2继续被氧化,发生反应4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一部分水形成铁锈。
答案 A
2. 如图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是( )
A.a中铁钉附近呈现红色
B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中铜丝上发生氧化反应
D.b中铝条附近有气泡产生
解析 a、b均能形成原电池,其中a中Fe作负极,发生氧化反应:Fe-2e-===Fe2+,Cu作正极,发生还原反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,铜丝附近呈现红色;b中Al作负极,发生氧化反应:Al-3e-===Al3+,而Fe作正极,发生还原反应:O2+2H2O+4e-===4OH-。
答案 B
3.如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液,放置一定时间后,装置中的四块相同锌片,腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A.③①④② B.①②④③
C.①②③④ D.②①④③
解析 由电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有电解池防护措施的腐蚀可知,腐蚀速率由快到慢的顺序是②①④③。
答案 D
4.(2021·崇明二模)为使埋在地下的钢管不被腐蚀,所采取的下列措施错误的是( )
A.在钢管外填埋干燥土壤,避开电解质溶液
B.在钢管外镀上一层锌皮,此锌皮会作负极
C.将钢管连接在直流电源的负极上,作阴极
D.在钢管外涂上油漆、沥青等使与土壤隔绝
解析 土壤对材料的腐蚀主要源于土壤中的水、氧气和一些电解质,在钢管外填埋干燥土壤,避开电解质溶液,此措施并不能防止钢管被腐蚀,A错误;与锌皮相连,锌比铁活泼,为原电池的负极,失电子被腐蚀,钢管作正极被保护,B正确;外加电流的阴极保护法:把金属连接在电源的负极上,这样就能消除引起金属腐蚀的原电池反应,C正确;在钢管外涂上油漆、沥青等使与土壤隔绝,防止腐蚀,D正确。
答案 A
5.如图所示,a为生铁,A、B两个烧杯中为海水,C烧杯中为1 mol·L-1的稀硫酸。
(1)C中Cu极的电极反应式为_________________________________________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为_________________________________________________。
Fe极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率最快的是________。
解析 (1)装置C中,Cu、Fe、稀H2SO4构成原电池,其中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。(2)装置B中,Zn、Fe、海水构成原电池,其中负极(Zn)反应式为Zn-2e-===Zn2+,正极(Fe)反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-,故Fe极附近c(OH-)增大,pH增大。(3)C中铁作原电池的负极,腐蚀速率加快;B中铁作原电池的正极,被保护;经比较,铁被腐蚀的快慢顺序为C>A>B。
答案 (1)2H++2e-===H2↑
(2)Zn-2e-===Zn2+ 增大 (3)C
[课下作业]
1.(2021·永安一中期中)下列叙述正确的是 ( )
A.在镀件上电镀锌,用锌作阴极
B.将水库中的水闸(钢板)与直流电源的负极相连接,可防止水闸被腐蚀
C.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极
D.铜板上的铁铆钉在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e-===Fe3+,继而形成铁锈
解析 电镀中,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,镀件上电镀锌,锌作阳极,A错误;根据电解的原理,保护水闸,水闸应作阴极,水闸应与直流电源的负极相连,这叫外加电流的阴极保护法,B正确;根据电解原理,铁作阳极,铁失去电子,Fe2+得电子能力强于
Al3+,故Fe2+达到一定浓度后会优先放电,因此熔融氧化铝时不能用铁作阳极,C错误;Fe作负极,失去电子,生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,D错误。
答案 B
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.钢柱在