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考点16 金属的腐蚀与防护
[题组一 基础小题]
1.下列叙述正确的是( )
A.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B.将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连,正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C.合金的熔点都高于它的成分金属,合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强
D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e-===Fe3+,继而形成铁锈
答案 B
解析 金属腐蚀就是金属失去电子被氧化的过程,A错误;合金的熔点一般都低于它的成分金属,C错误;铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生反应:Fe-2e-===Fe2+,D错误。
2.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。下列说法正确的是( )
A.钢铁在碱性条件下腐蚀生成铁锈,而在酸性条件下不生成铁锈
B.反应①中的氧化剂是氧气和水
C.上述反应表示钢铁发生的是吸氧腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案 C
解析 酸性条件下发生析氢腐蚀,最终能形成铁锈,A错误;反应①的氧化剂只有氧气,B错误;钢铁在潮湿的空气中更易发生电化学腐蚀,D错误。
3.下列关于电化学的叙述正确的是( )
A.图①两极均有气泡产生,滴加酚酞溶液时石墨一极变红
B.图②装置可以验证牺牲阳极法
C.图③可以模拟钢铁的吸氧腐蚀,碳棒一极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.分别给上述4个装置的铁电极附近滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,②④出现蓝色沉淀
答案 C
解析 A项,石墨作阳极,Cl-放电,滴加酚酞不变红,错误;B项为外加电流法,错误;D项,只有③会出现蓝色沉淀,错误。
4.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是( )
A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期
B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为Fe-3e-===Fe3+
C.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为2H2O+O2+4e-===4OH-
D.含有1.12 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)
答案 D
解析 由“其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同”知,脱氧过程中铁作负极,发生氧化反应:Fe-2e-===Fe2+,正极上氧气发生还原反应:O2+4e-+2H2O===4OH-,钢铁的吸氧腐蚀为放热反应,故A、B、C错误;1.12 g铁粉的物质的量为0.02 mol,0.02 mol Fe参与反应最终生成三价铁离子,失去电子0.06 mol,理论上可吸收氧气0.015 mol,标准状况下的氧气体积为336 mL,D正确。
5.用下列装置能达到预期目的的是( )
A.甲图装置可用于电解精炼铝
B.乙图装置可得到持续、稳定的电流
C.丙图装置可达到保护钢闸门的目的
D.丁图装置可达到保护钢闸门的目的
答案 D
解析 AlCl3溶液中存在Al3+、H+,通电时后者先得电子,故阴极得到的不是铝,而是氢气,A不能达到目的;乙图对应的这种原电池中,电流会迅速衰减,B不能达到目的;丙装置是牺牲阳极法,其中阳极材料要为活泼的金属,C不能达到预期目的。
6.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A.生铁块中的碳是原电池的正极
B.红墨水柱两边的液面变为左高右低
C.两试管中相同的电极反应式是Fe-2e-===Fe2+
D.a试管中发生了析氢腐蚀,b试管中发生了吸氧腐蚀
答案 D
解析 铁与碳及电解质溶液形成原电池,铁是负极:Fe-2e-===Fe2+,碳是正极;在a中发生吸氧腐蚀,a中压强减小;b中发生析氢腐蚀,b中压强增大,红墨水水柱液面是左高右低。
7.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是( )
A.土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池
B.金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属
C.金属棒M上发生反应:M-ne-===Mn+
D.这种方法称为牺牲阳极法
答案 B
解析 金属棒M只要比铁活泼即可,太活泼的金属易与水反应,B错误。
8.城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路,当有电流泄漏并与金属管道形成回路时,就会引起金属管道的腐蚀。原理如图所示,但若电压等条件适宜,钢铁管道也可能减缓腐蚀,此现象被称为“阳极保护”。下列有关说法不正确的是( )
A.该装置能够将电能转化为化学能
B.管道右端腐蚀比左端快,右端电极反应式为Fe-2e-===F