(练习)10 课时分层训练(七) 金属的腐蚀与防护-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修一(鲁科版2019)

课时分层训练(七)　金属的腐蚀与防护 知识点1　金属的腐蚀 1．家用炒菜锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑。在此变化过程中没有发生的化学反应是(　　) A．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 B．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．Fe－3e－===Fe3＋ D　解析：家用铁锅中Fe、C构成原电池的两极。用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑是因为在潮湿的环境中铁发生电化学腐蚀。负极反应：Fe－2e－===Fe2＋，正极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，总反应：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2不稳定，又被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。 2．如图所示为钢铁的两种化学腐蚀： 下列说法正确的是(　　) A．碳表面发生氧化反应 B．钢铁被腐蚀的最终产物为FeO C．生活中钢铁制品的腐蚀以图①所示为主 D．图②中，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D　解析：图①中有H2产生，为析氢腐蚀；图②中吸收氧气，为吸氧腐蚀。无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，均为钢铁里的铁和少量的碳与钢铁表面的电解质溶液薄膜构成的原电池所造成的电化学腐蚀，碳均作正极，发生还原反应，A项错误；钢铁被腐蚀的最终产物为水合氧化铁，B项错误；生活中钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主，C项错误；发生吸氧腐蚀时，正极为O2得电子发生还原反应，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，D项正确。 知识点2　金属腐蚀快慢的比较 3．下图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是(　　) A．④>②>①>③　　　 B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>① A　解析：根据图知，②③装置是原电池，④装置是电解池。②装置中铁作负极，很容易失电子变成离子进入溶液，促进铁腐蚀；③装置铁作正极，锌易失电子而使铁受到保护，抑制铁腐蚀；④装置中铁作阳极，在外加电源的作用下，腐蚀速度最快。 知识点3　金属的防护 4．下列关于铁制品保护措施的说法中，不正确的是(　　) A．在自行车钢圈上镀一层金属铬，摩擦部位加上机油或黄油 B．在海轮的外壳上常焊有锌块，且定期更新 C．相同条件下，马口铁(表层镀锡)与白铁(表层镀锌)相比，马口铁更为耐用 D．将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烤蓝处理 C　解析：在自行车钢圈上镀一层金属铬，摩擦部位加上机油或黄油，阻止了铁与氧气和水接触，所以能防止铁被腐蚀，故A正确；在海轮的外壳上若焊有锌块，铁、锌和海水构成原电池，铁作正极，锌作负极被腐蚀，船体被保护，故B正确；相同条件下，马口铁中的铁作原电池负极，加快铁被腐蚀，白铁中的铁作原电池正极，能防止铁被腐蚀，所以白铁更为耐用，故C错误；将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烤蓝处理，阻止了铁与氧气和水接触，所以能防止铁被腐蚀，故D正确。 5．(双选)下列金属防护的措施中，使用外加电流阴极保护法的是(　　) A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接电源的负极 AD　解析：水中的钢闸门连接电源负极，作阴极，得电子被保护，所以属于使用外加电流阴极保护法，故A正确；对金属护栏涂漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈，没有连接电源，故B错误；汽车底盘喷涂高分子膜阻止了其与空气、水的接触，从而防止生锈，没有连接电源，故C错误；地下钢管连接电源的负极，作阴极，被保护，属于外加电流阴极保护法，故D正确。 6．金属腐蚀电化学原理可用下图模拟： (1)请写出铂棒上的电极反应：_____________________________________。 (2)该图表示的是________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 (3)若将氧气撤走，并将NaCl溶液改为H2SO4溶液，则此图表示的是________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理，若用牺牲阳极法保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将铂棒改为________棒。 解析：在NaCl溶液中Fe发生吸氧腐蚀，负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，铁棒上的电极反应：2Fe－4e－===2Fe2＋，铂棒上的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；若将NaCl溶液改为稀硫酸，变成析氢腐蚀；保护铁棒时，负极应为比铁活泼的金属。 答案：(1)2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (2)吸氧　(3)析氢　锌(或镁等其他合理答案均可) 7．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。下列分析不合理的是(