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课堂小练(二十五) 金属的腐蚀与防护
一、选择题
1.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不正确的是 ( )
A.防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率
B.防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极,失去电子
C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时,正极反应式为O2+4e-2O2-
D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
解析 钢是铁碳合金材料,表面接触空气、水蒸气,易形成原电池,防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率,A项正确;铝和锌的金属活动性大于铁,故铝和锌均作负极,失去电子,使铁被保护,B项正确;钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,C项错误;方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,不能完全消除铁的腐蚀,D项正确。
答案 C
2.我国有着丰富的海风资源,在海水中建立风电设备,防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是 ( )
A.钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀
B.可将钢铁构件与电源负极连接减缓腐蚀发生
C.钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe-3e-Fe3+
D.海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率
解析 铜镀层破损后,Cu、Fe和海水构成原电池,Fe失电子作负极,Fe加速被腐蚀,A项错误;将钢铁部件与电源负极连接作阴极,属于外加电流法,可以减缓腐蚀发生,B项正确;钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe-2e-Fe2+,C项错误;发生电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀速率,D项错误。
答案 B
3.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示,下列与此原理有关的说法错误的是 ( )
A.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀
B.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
C.这种情况下,Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O
D.正极反应:S+5H2O+8e-HS-+9OH-
解析 钢铁制造的暖气管外常涂有一层沥青,使钢铁与空气和水隔离,不能形成电化学腐蚀,A项正确;管道上刷富锌油漆,锌比铁活泼,所以腐蚀锌保护铁,故管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀,B项正确;因存在还原菌,所以Fe最终是Fe2+,而不是Fe2O3·xH2O,C项错误;正极是硫酸根离子发生还原反应,生成硫氢根离子,所以电极反应式为S+5H2O+8e-HS-+9OH-,D项正确。
答案 C
4.一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表:
pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
Fe2+
Fe3O4
Fe2O3
Fe
下列说法正确的是 ( )
A.溶液pH<4,发生析氢腐蚀
B.随pH的升高,含碳钢腐蚀速率逐渐加快
C.pH为14时,其负极反应为2H2O+Fe-3e-Fe+4H+
D.pH为7时,负极反应为Fe-3e-Fe3+,生成的Fe3+被空气中的O2氧化为Fe2O3
解析 在pH<4的溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀,负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+,正极上电极反应式为2H++2e-H2↑,A项正确;由题表信息可知,随pH的升高,碳钢腐蚀速率先减慢后逐渐加快,B项错误;在pH=14的溶液中,碳钢发生吸氧腐蚀,负极反应为Fe+4OH--3e-Fe+2H2O,C项错误;pH为7时,负极反应为Fe-2e-Fe2+,生成的Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe2O3,D项错误。
答案 A
5.下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是 ( )
序号
①
②
③
实验
现象
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
1小时观察到明显锈蚀
A.对比实验①②③,说明苯能隔绝O2
B.实验①中,生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C.实验②中,饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D.实验③中,属于铁的吸氧腐蚀,负极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-
解析 对比①②③,说明生铁腐蚀,碳为正极,铁为负极,需足量O2和水,由实验③可知,生铁片明显锈蚀,说明苯不能隔绝O2,故A项错误;原电池的形成条件:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路,实验①中,苯不是电解质溶液,生铁难以腐蚀,故B项错误;实验②中,铁能发生电化学腐蚀,但饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀,故C项正确;实验③中,铁是负极,发生氧化反应,生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,在正极上发生吸氧腐蚀,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,故D项错误。
答案 C
6.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中