内容正文:
4.3金属的腐蚀与防护
【学习聚焦】
1.了解金属腐蚀及其危害。
2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
3.了解金属防护的一般方法,特别是电化学防护的方法。
【知识巩固】
1、 单选题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列有关生活中化学的叙述,不正确的是
A.钢铁在海水中比在河水中更易生锈
B.大力开发和应用氢能源有利于实现“低碳经济”
C.严禁乱丢废电池,以防止重金属污染土壤和水源
D.为防止铁制品生锈,可以在铁制品表面焊接一些小铜块
2.据环保部门测定,我国一些大城市的酸雨pH=3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀,则在其腐蚀中正极主要发生的反应是
A.2H++2e-=H2↑ B.O2+4e-+2H2O=4OH-
C.Fe-2e-=Fe2+ D.4OH--4e-=O2↑+2H2O
3.下列现象与电化学腐蚀无关的是
A.铜锌合金(黄铜)不易被腐蚀
B.银质物品久置表面变黑
C.附有银制配件的铁制品其接触处易生锈
D.生铁比纯铁更容易生锈
4.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法不正确的是
A.d为石墨,铁片腐蚀加快
B.d为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.d为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d为锌块,铁片上电极反应为2H++2e-=H2↑
5.下列金属防护的做法中,运用了电化学原理的是
A.健身器材刷油漆以防锈 B.衣架外面包上一层塑料层
C.地下钢铁管道连接镁块以防腐 D.自行车链条涂抹润滑油
6.利用如图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是
A.a处生铁发生吸氧腐蚀,b处生铁发生析氢腐蚀
B.一段时间后,a处液面高于b处液面
C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小
D.a、b两处具有相同的负极反应式:
7.下列关于钢铁腐蚀的叙述不正确的是
A.钢铁在潮湿的空气中易腐蚀
B.钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀
C.腐蚀使钢铁色泽、外形等发生变化
D.一般情况下,温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显
8.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不会生锈
B.图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀
C.图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀
9.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为
A.形成原电池,铝作负极 B.形成原电池,铜作负极
C.形成原电池时,电流由铝流向铜 D.铝质铆钉发生了化学腐蚀
10.如图各烧杯中盛有海水,铁在其中会发生腐蚀。铁腐蚀的速率由快至慢的顺序为
A.②①③④ B.②①④③ C.④②①③ D.②④①③
11.港珠澳大桥设计使用寿命为120年,对桥体钢构件采用多种方法防腐。下列分析错误的是
A.防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、水等,防止形成原电池
C.采用外加电流的阴极保护法时需直接在钢构件上绑上锌块
D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率
12.下图是青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图,下列说法正确的是
A.腐蚀过程中,青铜基体是正极
B.若有64gCu被腐蚀,理论上消耗氧气的体积为22.4L(标准状况)
C.多孔催化层加速了青铜器的腐蚀,是因为改变了反应的焓变
D.青铜器发生的是吸氧腐蚀
二、填空题
13.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4久置的雨水和生铁片。实验时观察到:开始时导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管内液面。
(1)开始时,生铁发生_____腐蚀,负极反应式为______。
(2)一段时间后,生铁发生______腐蚀,正极反应式为______,具支试管内雨水的pH的变化情况为_____,最后生铁片表面形成红棕色铁锈(Fe2O3•xH2O),那么后期溶液中发生的反应方程式有______、2Fe(OH)3=Fe2O3•xH2O+(3-x)H2O。
14.钢铁是目前应用最广泛的金属材料,了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义,对钢铁制品进行抗腐蚀处理,可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前,生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中,当铁锈除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为______________。
(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒,则为减缓铁件的腐蚀,开关K应置于__________处。
②若X为锌,开关K置于M处,则该电化学防护法称为______________。
15.铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
在相同条件下,三组装