1-4金属的腐蚀与防护 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

专题一 电化学基础与金属防护第四节 金属的腐蚀与防护 同步作业 一、选择题（每题4分，共60分） 1. 下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（　　） A. 金属腐蚀是指金属单质被还原成化合物的过程 B. 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程 C. 金属腐蚀只发生在金属表面，内部不会腐蚀 D. 金属腐蚀对生产生活没有任何危害 2. 下列现象中，不属于金属腐蚀的是（　　） A. 铁钉在潮湿空气中生锈 B. 铜器表面生成铜绿 C. 铝锅表面形成致密的氧化膜 D. 银首饰表面变暗 3. 钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，正极发生的反应是（　　） A. Fe − 2e⁻ ═ Fe²⁺ B. 2H⁺ + 2e⁻ ═ H₂↑ C. O₂ + 2H₂O + 4e⁻ ═ 4OH⁻ D. 4OH⁻ − 4e⁻ ═ O₂↑ + 2H₂O 4. 下列关于钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的说法正确的是（　　） A. 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍 B. 析氢腐蚀时，正极产生O₂ C. 吸氧腐蚀时，负极反应为：2H⁺ + 2e⁻ ═ H₂↑ D. 两种腐蚀的负极反应不同 5. 为保护海水中的钢闸门，常在闸门表面镶上锌块，这种方法称为（　　） A. 涂保护层法 B. 牺牲阳极法 C. 外加电流阴极保护法 D. 改变金属内部结构法 6. 下列防护措施中，属于电化学保护法的是（　　） A. 在金属表面喷漆 B. 在金属表面涂油脂 C. 将金属与电源负极相连 D. 将金属制成合金 7. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（　　） A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥致密不透气的土壤中 D. 在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中 8. 下列说法正确的是（　　） A. 纯铁比生铁更易被腐蚀 B. 黄铜（铜锌合金）中的铜比纯铜更易被腐蚀 C. 不锈钢是通过改变金属内部结构达到防锈目的的 D. 金属被腐蚀时，只发生化学腐蚀，不发生电化学腐蚀 9. 关于牺牲阳极法保护金属的说法，错误的是（　　） A. 被保护的金属作原电池的正极 B. 牺牲阳极的金属活泼性比被保护金属强 C. 牺牲阳极逐渐被腐蚀消耗 D. 牺牲阳极法需要外接直流电源 10. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（　　） A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了外加电流阴极保护法 D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 11. 钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极上不可能产生的现象是（　　） A. 有氧气参与反应 B. 放出氢气 C. 附近溶液pH增大 D. 消耗H₂O 12. 下列事实不能用电化学原理解释的是（　　） A. 轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B. 铝片不用特殊方法保存 C. 纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO₄溶液后反应速率加快 D. 镀锌铁比镀锡铁耐用 13. 将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液润湿后，置于如图所示的装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（　　） A. 铁被氧化的电极反应式为：Fe − 3e⁻ ═ Fe³⁺ B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D. 以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 14. 下列关于金属防护方法的说法错误的是（　　） A. 对健身器材涂油漆以防止生锈 B. 对某些工具的”发蓝”处理是在表面生成一层致密的Fe₃O₄薄膜 C. 用牺牲阳极法保护钢铁水闸时，将钢铁水闸与电源的负极相连 D. 在轮船的船壳水线以下部分装上一定数量的锌锭 15. 关于如图所示装置的叙述，正确的是（　　） A. 装置①是外加电流阴极保护法，装置②是牺牲阳极法 B. 装置①中的铁棒上发生氧化反应 C. 装置②中的电子由锌块经导线流向钢铁外壳 D. 两种保护法中，钢铁外壳均作原电池的负极 二、填空题（每空3分，共30分） 1. 金属腐蚀是指金属与周围的气体或液体物质发生________反应而引起损耗的现象。金属腐蚀的本质是金属原子________电子变成________的过程。 2. 钢铁的电化学腐蚀主要分为________腐蚀和________腐蚀两种类型。其中________腐蚀更为普遍，正极的电极反应式为________________________。 3. 防止金属腐蚀的方法主要有：①________；②改变金属内部结构，如制成________；③电化学保护法，包括________法和________法。 4. 牺牲阳极法保护金属的原理是：将被保护金属与一种比它更________的金属相连，被保护金属作原电池的________极（填”正”或”负”），受到保护；较活泼的金属作________极（填”正”或”负”），被腐蚀消耗。 5. 外加电流阴极保护法的原理是：将被保护金属与外加直流电源的________极相连，作电解池的________极，发生________反应，从而避免被腐蚀。 三、判断题（每题2分，共10分） 1. （　　）金属腐蚀都是金属与氧气直接反应生成氧化物的过程。 2. （　　）钢铁在酸性较强的环境中主要发生析氢腐蚀，在弱酸性或中性环境中主要发生吸氧腐蚀。 3. （　　）牺牲阳极法保护金属时，需要外接直流电源。 4. （　　）金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，腐蚀速率更快。 5. （　　）镀锡铁（马口铁）的镀层破损后，铁比锡更易被腐蚀。 四、简答题（每题6分，共18分） 1. 请比较钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的异同点（从腐蚀条件、正极反应、负极反应、普遍性等方面比较）。 2. 为什么海边的铁制品比内陆的铁制品更容易生锈？请用电化学腐蚀的原理解释。 3. 镀锌铁（白铁）和镀锡铁（马口铁）的镀层破损后，哪种铁制品更容易被腐蚀？为什么？ 五、综合运用题（12分） 某研究小组对铁生锈的条件及防护方法进行了探究，实验装置如图所示： 实验编号 实验条件 实验现象 ① 铁钉置于干燥空气中 无明显变化 ② 铁钉完全浸没在煮沸冷却的蒸馏水中，上层覆盖植物油 无明显变化 ③ 铁钉部分浸入蒸馏水中 铁钉与水面接触处生锈最严重 ④ 铁钉浸入NaCl溶液中 铁钉迅速生锈，锈蚀程度比③更严重 请回答下列问题： （1）通过实验①②③对比，说明铁生锈的条件是________________________。（3分） （2）实验④中铁钉锈蚀更严重的原因是________________________，负极的电极反应式为________________________。（4分） （3）为防止铁钉生锈，下列措施合理的是________（填字母）。（2分） A. 在铁钉表面涂油漆 B. 将铁钉与锌块相连 C. 将铁钉与铜块相连 D. 将铁钉与电源负极相连 （4）若将实验③中的铁钉换为铜钉，在相同条件下，铜钉________（填”会”或”不会”）生锈，原因是________________________。（3分） 参考答案 一、选择题 1-5：BCCAB 6-10：CCCDA 11-15：BBCCC 二、填空题 1. 氧化还原；失去；金属阳离子 1. 析氢；吸氧；吸氧；O₂ + 2H₂O + 4e⁻ ═ 4OH⁻ 1. 覆盖保护层（或涂油漆、涂油脂、电镀等）；合金；牺牲阳极；外加电流阴极保护 1. 活泼；正；负 1. 负；阴；还原 三、判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 四、简答题 1. 相同点：①都属于电化学腐蚀；②负极反应相同，均为Fe − 2e⁻ ═ Fe²⁺；③都形成原电池。 不同点：①腐蚀条件：析氢腐蚀在酸性较强的环境中发生，吸氧腐蚀在弱酸性、中性或碱性环境中发生；②正极反应：析氢腐蚀为2H⁺ + 2e⁻ ═ H₂↑，吸氧腐蚀为O₂ + 2H₂O + 4e⁻ ═ 4OH⁻；③普遍性：吸氧腐蚀更普遍，因为大多数环境为弱酸性或中性。 1. 海边铁制品更容易生锈的原因：①海边空气湿度大，铁制品表面易形成水膜；②海水中含有大量的NaCl等电解质，使水膜的导电性增强，加快了电化学腐蚀的速率；③海水中溶解有氧气，发生吸氧腐蚀。因此，海边的铁制品比内陆的铁制品腐蚀速率更快。 1. 镀锡铁（马口铁）更容易被腐蚀。 原因：镀层破损后，镀锌铁中锌比铁活泼，锌作负极被腐蚀，铁作正极受到保护；而镀锡铁中铁比锡活泼，铁作负极被腐蚀，锡作正极受到保护。因此，镀锡铁的镀层破损后，铁更容易被腐蚀。 五、综合运用题 （1）铁与氧气（或空气）和水同时接触 （2）NaCl溶液增强了水膜的导电性，加快了电化学腐蚀速率；Fe − 2e⁻ ═ Fe²⁺ （3）ABD （4）不会；铜的化学性质较稳定，在空气中不易与氧气、水反应生成铜绿（或铜的腐蚀需要特定条件，如与CO₂、O₂、H₂O共同作用生成碱式碳酸铜） 学科网（北京）股份有限公司 $