内容正文:
第4节 金属的腐蚀与防护
一、必备基础知识
1.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
A.金属被腐蚀的本质是M+nH2O═M(OH)n+H2↑
B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化
C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
2.2024年的奥运会将在法国巴黎举行,沙滩排球比赛场地将设在埃菲尔铁塔前的战神广场,埃菲尔铁塔为钢铁结构,使用了250万个铆钉和近两万块铁片,以下说法不正确的是( )
A.连接铁片的铆钉应该用铜质的
B.为了减缓钢铁生锈,工人们在铁塔表面涂上一层特制的油漆
C.巴黎的气候比较潮湿,比干燥的环境更易引起钢铁的生锈
D.可以在铁塔上镶嵌锌片,减慢钢铁的腐蚀速率
3.(2023江苏南通高二期末统考)保护钢铁有利于节约资源、保护环境,下列钢铁的保护方法中不正确的是( )
A.铁栅栏上涂上油漆
B.铁闸与直流电源正极相连
C.轮船底部焊接镁块
D.家用铁锅水洗后及时擦干
4.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关与M断开而连接N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
5.我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-
C.断电时,锌环上的电极反应为Z+2e-═Zn
D.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
6.下列情形中,相同材质的铁最不易被腐蚀的是( )
7.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示。其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关表述不正确的是( )
A.通入保护电流使钢管桩表面的腐蚀电流接近于零
B.通电后,外电路电子从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为阳极材料被损耗和传递电流
D.该保护装置属于电解池
8.某城市为了减少钢管因锈蚀而造成的损失,拟用如图所示方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法正确的是( )
A.在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生吸氧腐蚀
B.在潮湿的酸性土壤中金属棒M中的电子通过导线流向钢管
C.在潮湿的酸性土壤中H+向金属棒M移动,抑制H+与铁的反应
D.钢管与金属棒M也可用导线分别连接直流电源正、负极以达到减缓腐蚀钢管的目的
9.铁生锈是比较常见的现象,某实验小组为研究铁生锈的条件,设计了如下图所示的快速、易行的方法:
首先检查制取氧气的装置的气密性,然后按上图连接好装置,点燃酒精灯给药品加热,持续加热3 min左右后,观察到的实验现象为:①直形管B中干燥的团状铁丝表面依然光亮,没有发生锈蚀;②直形管B中潮湿的团状铁丝表面颜色变得灰暗,发生锈蚀;③烧杯中潮湿的团状铁丝表面依然光亮。试回答下列问题:
(1)由于与金属接触的介质不同,金属腐蚀分成不同的类型,本实验中铁生锈属于_________ (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。能表示其原理的电极反应为________________________。
(2)仪器A的名称为_________________,其中装的药品可以是_________________,其作用是__________________________________。
(3)由实验可知,铁生锈的条件为______________ ___。决定铁生锈快慢的一个重要因素是__________________________________。
二、关键能力提升
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
10.下列关于装置图的说法正确的是( )
A.装置①中K键闭合时,片刻后CuSO4溶液中c(Cl-)增大
B.装置①中K键闭合时,片刻后可观察到滤纸a附近变红色
C.装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开
D.装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时,电源负极输出的电子数为0.025NA
11.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下,下列说法不正确的是( )
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
A.在pH>14的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-═2H2O
B.在pH<4的溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀
C.在pH>6的溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀
D.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐