2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练
4.3.1
金属的腐蚀
1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是(
)
A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是:
B.金属的化学腐蚀的实质是,该过程有电流产生
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
2.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是(
)
A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B.图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
C.图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀
D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀
3.下列说法不正确的是(
)
A.会破坏铝表面的氧化膜
B.的热稳定性比强
C.具有氧化性,其稀溶液可用于消毒
D.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
4.如图,将一根纯铁棒垂直没入水中,一段时间后发现AB段产生较多铁锈,BC段腐蚀严重.下列关于此现象的说法不正确的是(
)
A.铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段
B.铁棒AB段电极反应为
C.铁棒AB段的浓度高于BC段
D.该腐蚀过程属于电化学腐蚀
5.下列叙述正确的是(
)
A.某温度下,一元弱酸HA的越小,则NaA的(水解常数)越小
B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈
C.反应活化能越高,该反应越易进行
D.不能用红外光谱区分和
6.下述实验方案能达到实验结果的是(???
)
编号
A
B
C
D
实验方案
片刻后在电极附近滴入溶液
置于光亮处
实验结果
铁钉发生析氢反应
Fe电极被保护
左球气体颜色加深;
右球气体颜色变浅
甲烷与氯气发生加成反应
A.A
B.B
C.C
D.D
7.下列过程中,不需要外加电源就能进行的是(
)
①电解
②电镀
③电离
④电化学腐蚀
A.①②
B.①③
C.②③
D.③④
8.根据下列中学常见化学实验装置,有关说法正确的是(
)
A.图1装置中溶液a为溴水或溶液均能验证具有还原性
B.图2中和光照时发生反应,生成,溶液充满试管
C.图3中一段时间后,铁钉生锈,红墨水向左移动
D.图4在圆底烧瓶中应加苯、铁粉和溴水,用于制备溴苯
9.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。等共存物的存在会影响水体修复效果,定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为。下列说法错误的是(
)
A.反应①②③④均在正极发生
B.单位时间内,三氯乙烯脱去amolCl时=a
mol
C.④的电极反应式为
D.增大单位休积水体中小粒径ZVI的投入量,可使增大
10.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是(
)
A.钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是
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牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
11.下列说法正确的是(NA表示阿伏伽德罗常数)(
)
A.反应
能自发进行,其原因是
B.地下钢铁管道用导线连接锡块可以减缓管道的腐蚀
C.除去溶液中的少量,加入足量氢氧化钠,充分反应后,过滤
D.1mol
溶于水后,溶液中、HClO、、四种粒子总数为2
12.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2=2Fe2++4OH-。以下说法正确的是(??
)
A.负极发生的反应为:Fe-2e-=Fe2+
B.正极发生的反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
13.下图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,开关由M改置于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
14.考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。文献显示有害锈的形成过程中也会产生(白色不溶于水的固体);将腐蚀文物置于含的缓冲溶液中浸泡,可使转化为难溶的。
下列说法正确的是(
)
A.俗称铜绿,属于有害锈
B.在酸性条件下,无害锈也能起到保护作用
C.潮湿的空气穿过有害锈层与铜接触,发生化学腐蚀
D.用含的缓冲溶液处理腐蚀文物,发生反应:
15.全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一。一种钢铁锈蚀原理示意图如下,下列说法不正确的是(??
)
A.缺氧区:
B.富氧区:
C.Fe失去的电子通过电解质溶液传递给
D.隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈
16.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是(
)
A.图甲中,铁钉易被腐蚀
B.图乙中,滴加少量溶液,没有蓝色沉淀出现
C.图丙中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D.图丁中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极
17.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是(
)
A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe
B.对比①②,可能将Fe氧化
C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
18.下列有关电化学的内容正确的是(
)
A.马口铁和白铁皮破损后,白铁皮比马口铁腐蚀快,所以使用白铁皮时要注意防止铁皮出现刮痕
B.原电池中电子从负极流出流入电源正极,电解池中电子从阴极流出流入电源负极
C.已知磷酸亚铁锂电池总反应为FePO4
+
Li
LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+,则该电池充电时阳极电极反应式为:LiFePO4-e-=FePO4+Li+
D.常温下以C选项中电池为电源、以石墨为电极电解200mL饱和食盐水,当消耗
1.4g
Li时,溶液的pH值为13(忽略溶液的体积变化)
19.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是______________________________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的____________。
a.
b.
c.NaOH
d.
②以铝材为阳极,在溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为_______________________________________________。
取少量废电解液,加入溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是__________________________________________。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是____________________________________________。
(3)利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于________处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_____________________________________。
20.(1)钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在酸性环境下,其正极反应式为
;在酸性很弱或中性条件下,其发生
(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。
(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,开关K置于N处,该电化学防护法称为
;若X为锌棒,开关K置于M处,________(填“能”或“不能”)达到防止铁腐蚀的目的。
(3)如下图所示,其中甲池的总反应式为,完成下列问题:
甲池燃料电池的负极反应为___________________。
(4)乙池中石墨电极为
极,发生
反应(填“氧化”或“还原”)写出乙池中电解总反应的化学方程式:
___________________。
(5)甲池中消耗224mL(标准状况下),此时丙池中理论上最多产生
g沉淀,此时乙池中溶液的体积为400mL,该溶液的pH=____________。
21.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择________________(填字母序号)。
a.碳棒
b.锌板
c.铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:_______________。
(2)图2中,钢闸门C作_______________极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为_______________,检测该电极反应产物的方法是____________。
(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
①E电极为该燃料电池的_______________极(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应式为__________________。
②镁燃料电池负极容易发生腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学方程式解释其原因:___________________________。
22.研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验,导管中液柱的上升缓慢,为更快更清晰观察到水柱上升的现象,下列措施错误的______(填序号)。
A.用纯氧气代替试管内空气
B.用酒精灯加热试管提高温度
C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末
D.换成更细的导管,水中滴加红墨水
(2)为探究铁钉腐蚀实验
a、b
两点所发生的反应,张老师进行以下实验,证明铁发生了电化学腐蚀。请完成表格空白:
实验操作
实验现象
实验结论
ⅰ.向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂
a点附近溶液出现红色
a点电极反应为____________________
ⅱ.然后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液
b点周围出现蓝色沉淀
b点电极反应为
沉淀的化学式为
(3)孔老师认为仅通过b中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,补充进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:
实验
滴管
现象
1.0
NaCl
溶液
0.5
溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
以上实验表明:具有__________性。
(4)赵老师设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见图,从图中可分析,之间主要发生_______腐蚀(填吸氧或析氢)。
(5)金属阳极钝化形成保护膜是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于溶液中,一定条件下Fe表面形成致密氧化膜,试写出该阳极电极反应式________。
参考答案
1.答案:D
解析:金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子发生还原反应,所以没有氢气生成,A错误;金属的化学腐蚀实质是,是金属直接和氧化剂反应的过程,该过程中没有电流产生,
B错误;金属的化学腐蚀在酸性和碱性条件下均有可能进行,C错误;在潮湿的中性环境中,负极上金属失电子被腐蚀,正极上氧气得电子,即金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀,D正确。
2.答案:B
解析:A.
形成原电池需要电解质溶液,所以干燥空气中不易形成原电池,则铁钉不会生锈,故A正确;
B.
与原电池的正极相连作阳极,活泼金属作阳极时,金属失电子易被腐蚀,所以若将钢闸门与电源的正极相连,不能防止钢闸门腐蚀,故B错误;
C.
中性、碱性和弱酸性条件下易发生吸氧腐蚀,所以钢闸门会发生吸氧腐蚀,故C正确;
D.?Mg、Fe形成原电池时,Fe作正极,Mg失电子作负极,Fe被保护,故D正确。
3.答案:B
解析:酸、碱和都能破坏铝表面的氧化膜,A项正确;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠受热不分解,热稳定性:碳酸钠强于碳酸氢钠,B项错误;高锰酸钾具有氧化性,其稀溶液可消毒杀菌,C项正确;钢铁在潮湿的空气中主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,D项正确。
4.答案:C
解析:A.
由于AB段产生较多铁锈,BC段腐蚀严重,故BC段作原电池负极、AB段作原电池正极,氧气在AB段放电,故铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段,故A正确;
B.
依据分析可知,AB段为原电池的正极,发生反应,故B正确;
C.?BC段铁做负极被腐蚀,电极反应为,故铁棒AB段的浓度低于BC段,故C错误;
D.
铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D正确;
5.答案:B
解析:A项,酸性越弱的酸对应盐的水解程度越大,即越小的酸,其盐的越大,错误;B项,由于锌比铁活泼,镀锌层局部破坏后,形成的原电池锌为负极,锌更易被腐蚀,铁管仍不易生锈,正确,C项,活化能越高的反应,引发反应所需的能量越高,反应越难进行,错误;D项,乙醇和甲醚中的官能团不同,可以用红外光谱区分,错误。
6.答案:C
解析:
7.答案:D
解析:电离是电解质解离成阴阳离子的过程,不需要外加电源,故选③(1)电化学腐蚀是金属发生原电池反应而锈蚀的过程,与原电池的过程条件相似,所以电化学腐蚀不需要外加电源,故选④(2)故选:D。
8.答案:C
解析:A.和溶液的反应体现了的氧化性,A错误;B.和光照时发生反应时产物有,其中是气体,溶液不能充满试管,B错误;C.铁钉发生吸氧魔蚀,具支试管内压强减小,红墨水向左移动,C正确;D.制备溴苯应该用液溴,苯和溴水不反应,D错误;故答案选C.
9.答案:B
解析:反应①②③④均为还原反应,原电池正极发生还原反应,A项正确;由题图可知,三氯乙烯转化为乙烯为有效腐蚀.三氯乙烯中C的化合价为+1,乙烯中C的化合价为-2,三氯乙烯脱去3
mol
Cl时,
=
6
mol,故三氯乙烯脱去a
mol
Cl时,=2a
mol,B项错误;结合题意并分析题可知,④的电极反应式为,C项正确;单位体积水体中小粒径ZVI增多,可使增大,D项正确。
10.答案:B
解析:
11.答案:A
解析:
12.答案:A
解析:钢铁在潮湿的环境中发生吸氧腐蚀,负极反应为Fe-2e-=Fe2+,正极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-,在空气与水交界处溶液中的氧气不断溶解,因此在空气与水交界处钢铁更容易腐蚀。
13.答案:B
解析:图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A项错误;
图b中开关由M置于N,Cu-Zn作正极,腐蚀速率减小,B项正确;
图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,C项错误;
图d中干电池自放电腐蚀是由NH4Cl产生的H+氧化作用引起的,D项错误。
14.答案:D
解析:从题图中可知形成一层致密的保护膜,阻止潮湿的空气和Cu接触,从而减缓Cu的腐蚀,因此属于无害锈,A错误;能够与酸反应,酸性条件下,保护层被破坏,无法起到保护作用,B错误;铜在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,C错误。
15.答案:C
解析:A.
根据图知,该装置为原电池,发生Fe的吸氧腐蚀;在缺氧区:Fe失电子生成Fe2+,电极反应式为,故A正确;
B.
富氧区:氧气得电子生成OH?,电极反应式为,故B正确;
C.
原电池中电子不进入电解质溶液,Fe失去的电子通过外电路传递给O2,故C错误;
D.
隔绝空气或电解质溶液不能构成原电池,所以能有效的防止铁生锈,故D正确;
故选:C。
16.答案:C
解析:
17.答案:D
解析:根据实验②的现象可知,在酸化的3%NaCl溶液中Fe电极未溶解,根据实验③的现象可知,Fe在酸化的3%Na]溶液生成了,两者对照,可以判定Zn保护了Fe,A正确;根据实验②取出Fe附近的溶液,滴加溶液,无明显变化,可知Fe电极附近未生成,而实验①中Fe表面变蓝,说明可能将Fe氧化,B、C正确;将Zn换成Cu,用①的方法可将Fe氧化,Fe表面也会生成蓝色沉淀,不能根据电化学原理判断Fe比Cu活泼。
18.答案:C
解析:A选项中,马口铁是镀锡铁,在锡、铁和电解质溶液构成的原电池中,铁作负极易被腐蚀,白铁皮是镀锌铁,在铁、锌和电解质溶液构成的原电池中,铁作正极被保护;B选项中,原电池中电子从负极流出流入正极,电解池中电子从负极流向阴极;C选项中,电池中的固体电解质可传导Li+,说明电池中能生成自由移动的锂离子,阳极上失电子发生还原反应,所以该电池充电时阳极电极反应式为:LiFePO4-e-=FePO4+Li+;
D选项中,当消耗1.
4g
Li时,转移电子的物质的量
=
=2mol,2NaCl
+
2H2O2NaOH
+
H2+C12
,当转移0.
2mol电子时生成氢氧化钠的物质的量浓度==
1
mol/L,pH=14;故选C。
19.答案:(1).①;
b
②;
与双水解产生和
(2).补充溶液中消耗的,保持溶液中浓度恒定
(3).N;
牺牲阳极的阴极保护法
解析:
20.答案:(1);吸氧腐蚀
(2)外加电源(流)的阴极保护法;能
(3)
(4)阳氧化;
(5)1.16;1
解析:
21.答案:(1)b;锌作原电池的负极(失电子,),不断遭受腐蚀,需定期拆换
(2)阴;;将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,试纸变蓝,证明生成氯气
(3)①负;
②
解析:(1)形成原电池时,Fe作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的金属作负极,所以选锌;锌的活泼性比Fe强作负极,不断遭受腐蚀,需定期拆换。
(2)Fe作阴极被保护,则钢闸门C作阴极;电解氯化钠溶液时阳极上氯离子失电子生成氯气,其电极反应式为,检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸。
(3)①“镁-次氯酸盐”燃料电池中失电子的为负极,则Mg为负极;正极上得电子生成氯离子,则正极的电极反应式为。
②
Mg的活泼性较强能与水反应生成氢气,其反应为。
22.答案:(1)B
(2);;
(3)氧化
(4)吸氧
(5)
解析:2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练
4.3.4
金属的防护
1.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是(
)
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.地下钢管连接镁块
2.为了避免青铜器生成铜绿,以下方法不正确的是(
)
A.将青铜器放在铁质托盘上
B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中
D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
3.下列有关垃圾分类说法错误的是(
)
A.废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾,不能使溴水退色
B.可回收的易拉罐中含金属铝,可通过电解氧化铝制取
C.废旧电池中含有镍、镉等重金属离子,不能填埋处理
D.含丝、毛的废旧衣物燃烧处理时只生成和
4.下列叙述不正确的是(
)
A.在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极
B.镀层破损后,白铁(镀锌)比马口铁(镀锡)更易被腐蚀
C.工业上电解饱和食盐水制烧碱,NaOH在阴极产生
D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀吋,完全相同的反应是负极反应
5.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城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(??
)
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X的材料应该是比镁活泼的金属
C.金属棒X上发生反应:
D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
6.下图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,开关由M改置于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
7.下述实验方案能达到实验目的的是(???
)
编号
A
B
C
D
实验方案
片刻后在电极附近滴入溶液
置于光亮处
实验目的
验证铁钉发生析氢反应
验证电极被保护
验证乙炔的还原性
验证甲烷与氯气发生化学反应
A.A??????????B.B??????????C.C??????????D.D
8.各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为(
)
A.②①③④
B.④③①②
C.④②①③
D.③②④①
9.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心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是(
)
A.液滴中的由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的由a区向b区迁移,与b区的形成,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为
10.我国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
C.断电时,锌环上的电极反应为
D.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
11.下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是(
)
A.电池是能量高效转化装置,燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B.电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀,阳极选用铜棒
C.工业上用电解法精炼铜过程中,阳极减少的质量和阴极增加的质量相同
D.电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀,铝件作为阳极
12.下列说法正确的是(??
)
A.若H2O2分解产生1mol
O2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023
B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7
C.钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀
D.一定条件下反应N2+3H22NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)
13.电化学降解的原理如图所示。下列说法中不正确的是(
)
A.铅蓄电池的A极为正极,电极材料为PbO2
B.铅蓄电池工作过程中负极质量增加
C.该电解池的阴极反应为:2+
6H2O
+
10eˉ=
N2↑+12OHˉ
D.若电解过程中转移2mol电子,则交换膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为10.4g
14.下列有关电化学的叙述正确的是(??
)
A.镀锌的铁皮的镀层破损后,铁更容易腐蚀
B.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
C.把锌粒放人盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,产生气泡的速率增大
D.如图对海水中的铁闸门进行电化学防护的方法是牺牲阳极的阴极保护法
15.下列有关电化学装置的说法正确的是(??
)
A.利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S,银器表面发生的反应为Ag2S+2e-=2Ag+S2-
B.图b电解一段时间,铜电极溶解,石墨电极上有亮红色物质析出
C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼
D.图d中若M是海水,该装置是通过"牺牲阳极的阴极保护法"使铁不被腐蚀
16.向含有、的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物,下列有关说法中正确的是(
)
A.该分散系的分散质为
B.在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷
C.加入NaOH时发生的反应可能为:
D.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与分离开
17.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是(??
)
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解NaCl饱和溶液,可制得金属钠
18.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是(??
)
①金属的腐蚀全部是氧化还原反应
②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,只有电化学腐蚀才是氧化还原反应
③因为二氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主
④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化
A.①③???????B.②③???????
C.①④???????D.①③④
19.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1).以下为铝材表面处理的一种方法。
????
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是__________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的__________。
A、NH3???
B、CO2???
C、NaOH???
D、HNO3
②以铝材为阳极,在稀硫酸中电解,铝材表面形成氧化膜,其阳极的电极反应式为__________。
(2).镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是__________。
(3).利用下图所示装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应该置于__________处。若X为锌,开关K置于M处,则该电化学防护法称为__________。
20.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1).锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示),锌锰干电池的负极材料是__________,负极发生的电极反应方程式为:__________。若反应消耗16.25g
负极材料,则电池中转移电子的物质的量为__________mol。
(2).目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池其电池总反应式可以表示为:
,已知和均难溶于水,但能溶于酸,以下说法中正确的是(???)
①以上反应是可逆反应
②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能
④放电时化学能转变为电能
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
(3).下图为氢氧燃料电池的构造示意图,根据电子运动方向可知,则X极为电池的__________(填“正”或“负”)极,Y极的电极反应方程式为__________。
21.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。?
(1).①图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择__________(填字母序号)。
a.碳棒
b.锌板
c.铜板
②用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:__________
(2).图2中,钢闸门C作__________极;用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为__________;测该电极反应产物的方法是__________
(3).镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的__________极(填“正”或“负”)。
②F电极上的电极反应式为__________。
③燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因:__________
(4).以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池。以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理过程(装置如图所示)。其中物质b是__________,阳极电极反应为__________
22.下图是几种电化学装置,请答下列问题。
(1).图一被保护的钢闸门应与外接电源的__________极相连,这种方法称之为__________;
(2).图二往Fe极区滴入2滴黄色的K3[Fe(CN)6]溶液,一段时间后的现象__________。
(3).图三烧杯中盛放足量的CuSO4溶液总反应的离子方程式为__________;25℃,若起始时盛放100mLpH?=5的CuSO4溶液,一段时间后溶液的pH变为1,此时仍只有一个电极上产生气体,若要使溶液恢复到起始时的浓度(忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入__________(填写物质的化学式)__________g。
参考答案
1.答案:A
解析:本题考查金属腐蚀的防护,考查考生知识应用能力。外加电流的阴极保护法是指将被保护的金属与电源的负极相连。
2.答案:C
解析:本题考查金属的腐蚀与防护。如果将青铜器放在铁质托盘上,会形成原电池,保护青铜器;干燥的环境缺少电解质溶液无法形成铜绿;而在潮湿的环境中就形成铜绿;表面覆盖一层防渗的高分子膜后,没有形成闭合回路,也不能形成铜绿。
3.答案:D
解析:A.
聚乙烯难降解,不含碳碳双键,不能与溴水反应,故A正确;
B.
可回收的易拉罐中含金属铝,工业用电解熔融氧化铝的方法制取铝,故B正确;
C.
废旧电池中含有镍、镉等重金属,填埋会引起土壤污染,应回收处理,故C正确;
D.
丝、毛主要成分为蛋白质,含有N元素,灼烧产物除了二氧化碳和水外还有氮的氧化物,故D错误;
4.答案:B
解析:在镀件上镀铜时,镀层金属作阳极,所以金属铜作阳极,故A正确;白铁中,镀层破损后形成原电池,Zn为负极,被腐蚀的是Zn,马口铁中,Fe为负极,被腐蚀的是Fe,所以镀层破损后,白铁比马口铁更耐腐蚀,故B错误;电解饱和食盐水制烧碱,阴极上氢离子得电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,所以在阴极区产生NaOH溶液,故C正确;钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,负极均是金属铁失电子发生氧化反应,故D正确。
5.答案:B
解析:潮湿的土壤中有水和氧气,形成原电池环境,钢铁易被腐蚀,A项正确;只要金属棒X的材料比铁活泼,则在形成原电池时,X就作负极被腐蚀,Fe作正极被保护,比镁活泼的金属在空气、土壤中易被氧化,不能起到长期防腐作用,B项错误;金属棒X作负极,发生氧化反应,电极反应式为=,C项正确;牺牲阳极的阴极保护法实质上是牺牲了原电池的负极,保护了原电池的正极,D项正确。
6.答案:B
解析:图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A项错误;
图b中开关由M置于N,Cu-Zn作正极,腐蚀速率减小,B项正确;
图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,C项错误;
图d中干电池自放电腐蚀是由NH4Cl产生的H+氧化作用引起的,D项错误。
7.答案:D
解析:食盐水浸泡过的铁钉发生的是吸氧腐蚀,A项错误;铁电极与电源正极相连,作阳极,发生氧化反应而被腐蚀,B项错误;由电石产生的乙炔中含有的PH3、H2S等气体也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对乙炔的检验有干扰,C项错误;甲烷与氯气在光照时发生取代反应,可以观察到试管中气体颜色变浅,试管壁出现油状液滴,试管内液面上升,D项正确。
8.答案:C
解析:②③④实质均为原电池装置。③中Fe为正极,被保护;②、④中Fe为负极,均被腐蚀,但相对来说Fe和Cu的金属活动性的差别较Fe和Sn的差别大,故Fe-Cu原电池中Fe被腐蚀得快。
9.答案:B
解析:液滴边缘多,发生正极反应,B对。由b区向a区迁移,A错;液滴下的铁被氧化而腐蚀,C错;Cu比铁稳定,作正极,负极反应为,D错。
10.答案:C
解析:
11.答案:D
解析:A项,燃料电池放电时,化学能转化为电能的效率较高,但不能全部(100%)转化,故错误;B项,不锈钢的主要成分是Fe,牺牲阳极的阴极保护法应选用比Fe活泼的金属(如Mg),而铜不如Fe活泼,则铜棒不能起到保护不锈钢内胆的作用,故错误;C项,电解法精炼铜的阳极为粗铜(含Zn、Fe
、Ag等杂质),CuSO4溶液为电解液,精炼时,阳极上的Cu、Zn、Fe等均会失电子变成相应的阳离子进入电解液中,Ag等不活泼金属沉积在阳极底部,阴极上只发生Cu2++2e-=Cu,杂质的含量和比例未知,则阴、阳两极的质量变化不确定,故错误;D项,电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜,即Al失电子发生氧化反应生成Al2O3,所以铝件作阳极,故正确。
12.答案:C
解析:A项,由2H2O22H2O+O2↑可知.毎生成1mol
O2转移的电子数约为2×6.02×1023;
B项,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后形成的应为CH3COONa和CH3COOH的混合溶液.pH<7;
C项正确;
D项,反应N2+3H22NH3达平衡吋,v正(H2):v逆(NH3)=3:2,即2v正(H2)=3v逆(NH3);
13.答案:D
解析:
14.答案:C
解析:
15.答案:A
解析:A项,铝作负极,Ag2S作正极得电子生成Ag,正确;B项,铜电极连接电源负极,作阴极,电极质量增加,错误;C项,电解精炼铜时,粗铜作阳极,应连接电源的正极,错误;D项,
“牺牲阳极的阴极保护法”利用的是原电池的工作原理,图d装置为电解池,错误。
16.答案:C
解析:显红棕色,A错误;胶体呈电中性,在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,说明胶体粒子带正电,而不是胶体(分散系)带正电,B错误;因为该胶体显黑色,故其成分可能为,反应的离子方程式可能为,C正确;溶液和胶体均可通过滤纸,根据题干中分散质粒子的直径大小可知,无法用过滤的方法分离该黑色金属氧化物与,因离子可以通过半透膜,而胶体粒子不能通过半透膜,故可以采用渗析的方法分离,D错误。
17.答案:D
解析:
18.答案:C
解析:金属腐蚀的实质是金属失去电子被氧化,所以发生的均是氧化还原反应,①④正确,②错误;钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主,因为尽管有二氧化碳存在,电解质溶液呈酸性,但因其酸性很弱,故很难发生析氢腐蚀③错误。
19.答案:(1).①2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
②2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+
(2).保证电解液中铜离子浓度保持不变;
3.N;
牺牲阳极的阴极保护法
解析:
20.答案:(1).锌;
Zn-2e-=Zn2+;
0.5
(2).B;
(3).负;
O2+2H2O-4e-=4OH-
解析:(1).锌锰干电池中的负极是Zn,发生氧化反应,失去电子生成锌离子,电极反应式是
Zn-2e-=Zn2+;16.25g
Zn的物质的量是16.25g/65g/mol=0.25mol,每个Zn失去2个电子,所以电池中转移电子的物质的量是0.5mol;
(2).该反应的反应条件不同,所以不是可逆反应;①错误,②正确;充电时,是把电能转化为化学能,放电时是把化学能转化为电能,所以③错误,④正确,答案选B
;
(3).氢氧燃料电池中,电子从负极向正极移动,X是电子流出的一极,所以X是负极;Y是正极,发生还原反应,结合电解质溶液,氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O-4e-=4OH-。
考点:
考查锌锰电池的反应原理及计算
21.答案:(1).①b
②锌等作原电池的负极,(失电子,Zn-2e-=Zn2+)不断遭受腐蚀,需定期拆换
(2).阴,?
2Cl--2e-=Cl2↑,
?将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,试纸变蓝,证明生成氯气(或取阳极附近溶液滴加淀粉-KI溶液,变蓝)
(3).①负,
ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
②Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
(4).甲醇(或CH3OH),
?2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
解析:
22.答案:(1).负;
外加电流的阴极保护法;
(2).生成有特征蓝色的沉淀;
3.2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+?
;CuO
(或CuCO3);?
0.4
(或0.62)
解析:2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练
4.3.5
金属的电化学腐蚀与防护
1.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的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阳极。下列有关表述不正确的是(
)
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
2.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。
下列说法不正确的是(
)
A.腐蚀过程中铜极上始终只发生:
B.若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C.若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D.若将该铜板与直流电源的负极相连,则铁、铜均难被腐蚀
3.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,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
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
4.下列叙述不正确的是(??
)
A.锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量的硫酸铜能加快反应速率
B.镀层破损后,白铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易被腐蚀
C.钢铁表面常易被锈蚀生成Fe2O3·nH2O
D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,完全相同的反应是负极反应
5.研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图,下列说法正确的是(
)
A.
酸性环境中有利于多孔粉状锈的形成
B.
负极发生的电极反应为
C.
将c与电源正极相连,可起到保护青铜器的作用
D.
干燥条件下青铜器的电化学腐蚀难发生
6.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图,下列有关说法正确的是(
)
A.
处发生的电极反应为
B.
该电化学腐蚀称为析氢腐蚀
C.
点处生成的铁锈最多
D.
海水中的阳离子由极向极迁移
7.下列叙述不正确的是(
)
A.在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极
B.镀层破损后,白铁(镀锌)比马口铁(镀锡)更易被腐蚀
C.工业上电解饱和食盐水制烧碱,NaOH在阴极产生
D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀吋,完全相同的反应是负极反应
8.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图,下列有关说法正确的是()
A.
处发生的电极反应为
B.
该电化学腐蚀称为析氢腐蚀
C.
点处生成的铁锈最多
D.
海水中的阳离子由极向极迁移
9.用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。
下列说法不正确的是(
)
A.压强增大主要是因为产生了
B.整个过程中,负极电极反应式为:
C.pH=
4.0时,不发生析氢腐蚀,只发生吸氧腐蚀
D.pH=
2.0时,正极电极反应式为:
10.青铜是我国使用最早的合金,商代后期制作的后母戊鼎属于青铜,它充分体现了我国光辉灿烂的古代科技。合金的组成、性质与化学密切相关。下列有关说法正确的是(??
)
A.自行车的钢架生锈是因为发生了化学腐蚀
B.后母戊鼎在自然界中不能被腐蚀
C.钛合金用于制作飞机发动机压气机部件,是因为其比强度高、耐热性好、抗腐蚀等
D."曾青得铁则化为铜"涉及一种炼铜方法,其中发生的反应为复分解反应
11.下列说法正确的是(
)
A.钢铁浸泡于食盐水中发生电化学腐蚀时的正极反应为:
B.增大气体压强或使用催化剂能能提高活化分子的百分数,从而加快反应速率
C.反应
在任何条件下都不能自发进行
D.工业上合成氨反应采用高温是为了提高N2的平衡转化率
12.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的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阳极。下列有关表述不正确的是(
)
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
13.利用如图所示装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是(
)
A.a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀
B.一段时间后,a管液面高于b管液面
C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小
D.a、b两处具有相同的电极反应式:
14.考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。文献显示有害锈的形成过程中也会产生(白色不溶于水的固体);将腐蚀文物置于含的缓冲溶液中浸泡,可使转化为难溶的。
下列说法正确的是(
)
A.俗称铜绿,属于有害锈
B.在酸性条件下,无害锈也能起到保护作用
C.潮湿的空气穿过有害锈层与铜接触,发生化学腐蚀
D.用含的缓冲溶液处理腐蚀文物,发生反应:
15.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的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阳极。下列有关表述不正确的是(
)
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
16.铁是人类生活巾最常见、应用最广泛的金属钢铁在空气中很容易被腐蚀。
(1)炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl),不久便会因腐蚀而出现褐色锈斑。铁锅锈蚀的电极反应式:负极
,正极
。
(2)为了降低某水库的铁闸门的腐蚀速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用
(填序号)。
A.石墨
B.钠
C.锌
D.铜
(3)图乙所示的方案也可以降低铁阐门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在铅蓄电池的
(填“正”或“负”)极上。
(4)铅蓄电池中的电解质是
。写出铅蓄电池放电过程中负极上发生的电极反应式:
。
(5)以铅蓄电池为电源,用石墨作电极电解溶液,电解一段时间后,测得溶液的pH为13,则铅蓄电池中转移电子的物质的量为
。
17.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法。
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是
(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入(或通入)下列试剂中的
。
a.
b.
c.
NaOH溶液
d.硝酸
②以铝材为阳极,在溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为
。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是
。
(3)用铝制饭盒盛放醋酸,一段时间后,饭盒被腐蚀,该种腐蚀属于
,反应的化学方程式为
;若用铝饭盒盛放食盐(含水)时,一段时间后,饭盒被腐蚀,这种腐蚀叫作
,反应原理是
(写电极反应式)。
18.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。?
(1).①图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择__________(填字母序号)。
a.碳棒
b.锌板
c.铜板
②用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:__________
(2).图2中,钢闸门C作__________极;用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为__________;测该电极反应产物的方法是__________
(3).镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的__________极(填“正”或“负”)。
②F电极上的电极反应式为__________。
③燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因:__________
(4).以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池。以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理过程(装置如图所示)。其中物质b是__________,阳极电极反应为__________
19.某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图甲)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
编号
试验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图乙。时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了_______________腐蚀,请在图丙中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了______________(填“氧化”或“还原")反应,其电极反应式是_____________。
(3)该小组对图乙中时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二:______________________;
……
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
20.研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验,导管中液柱的上升缓慢,为更快更清晰观察到水柱上升的现象,下列措施错误的______(填序号)。
A.用纯氧气代替试管内空气
B.用酒精灯加热试管提高温度
C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末
D.换成更细的导管,水中滴加红墨水
(2)为探究铁钉腐蚀实验
a、b
两点所发生的反应,张老师进行以下实验,证明铁发生了电化学腐蚀。请完成表格空白:
实验操作
实验现象
实验结论
ⅰ.向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂
a点附近溶液出现红色
a点电极反应为____________________
ⅱ.然后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液
b点周围出现蓝色沉淀
b点电极反应为
沉淀的化学式为
(3)孔老师认为仅通过b中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,补充进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:
实验
滴管
现象
1.0
NaCl
溶液
0.5
溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
以上实验表明:具有__________性。
(4)赵老师设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见图,从图中可分析,之间主要发生_______腐蚀(填吸氧或析氢)。
(5)金属阳极钝化形成保护膜是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于溶液中,一定条件下Fe表面形成致密氧化膜,试写出该阳极电极反应式________。
参考答案
1.答案:C
解析:将被保护的金属(钢管桩)与电源的负极相连,外加保护电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流,使钢管桩表面腐蚀电流接近于零,A项正确;高硅铸铁为惰性辅助阳极,阳极上发生氧化反应,失去电子,电子从高硅铸铁流向钢管粧,B项正确;高硅铸铁为惰性辅助阳极,只是用于传递电流,故阳极材料不损耗,C项错误;金属的腐蚀受环境的影响,故通入的电流要根据环境条件的变化及时进行调整,D项正确。
2.答案:A
解析:根据题图可知,左侧Cu上发生吸氧腐蚀,右侧Cu上发生析氢腐蚀,则右侧铜极上的反应是,左侧铜极上的反应是,A错误;若水膜中溶有食盐,增强了吸氧腐蚀介质的导电性,将加快铁铆钉的腐蚀,B正确;在金属表面涂一层油脂,能使金属与氧气隔离,不能构成原电池,所以能防止铁铆钉被腐蚀,C正确;若将该铜板与直流电源的负极相连,相当于电解池的阴极,铁、铜均受到保护而不易被腐蚀,D正确。
3.答案:C
解析:铁作负极,
,
A不正确;电化学腐蚀过程中化学能部分转化为电能,还有部分转化为热能,B不正确;活性炭可作为原电池的正极,加快负极铁的腐蚀,C正确;以水代替NaCl溶液,铁仍然能发生吸氧腐蚀,只是吸氧腐蚀的速率会减慢,D不正确。
4.答案:B
解析:选B
锌与CuSO4溶液发生置换反应后,铜附着在锌的表面上形成锌铜原电池,负极锌被氧化速率加快,A项正确。B项中白铁,锌为负极、铁为正极,铁被保护;马口铁,铁作负极、锡作正极,加快铁的腐蚀,故B项错误。钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,其电极反应为:负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+正极(C):2H2O+O2+4e-=4OH-,Fe(OH)2在空气中发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,久置后2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O,所以铁锈的成分是Fe2O3·nH2O,C项正确。钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,负极反应相同,都是Fe-2e-=Fe2+,但正极反应不同,分别析出氢气和吸收氧气,D项正确。
5.答案:D
解析:是一种碱式盐,能与酸反应,因此酸性环境不利于多孔粉状锈的形成,A错误;由在b上得到电子形成知b为正极,B错误;c只有与电源负极相连做阴极时才能被保护,C错误;电化学腐蚀需要有电解质溶液,干燥条件下无法形成电解质溶液,D正确。
6.答案:C
解析:
A项,处电极反应为铁原子失去电子变成,错误;B项,该电化学腐蚀为吸氧腐蚀,错误;C项,点与氧气接触,氧气浓度大,产生的易转化为铁锈,故生成铁锈最多,正确;D项,因处区域腐蚀最严重,故极为负极,点为正极,阳离子由负极移向正极,即由极向极迁移,错误。
7.答案:B
解析:在镀件上镀铜时,镀层金属作阳极,所以金属铜作阳极,故A正确;白铁中,镀层破损后形成原电池,Zn为负极,被腐蚀的是Zn,马口铁中,Fe为负极,被腐蚀的是Fe,所以镀层破损后,白铁比马口铁更耐腐蚀,故B错误;电解饱和食盐水制烧碱,阴极上氢离子得电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,所以在阴极区产生NaOH溶液,故C正确;钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,负极均是金属铁失电子发生氧化反应,故D正确。
8.答案:C
解析:A项,处电极反应为铁原子失去电子变成错误;B项,该电化学腐蚀为吸氧腐蚀,错误;C项,点与氧气接触,氧气浓度大,产生的易转化为铁锈,故生成铁锈最多,正确;D项,因处区域腐蚀最严重,故极为负极,点为正极,阳离子由负极移向正极,即由极向极迁移,错误。
9.答案:C
解析:A.?pH=2.0的溶液,酸性较强,因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀,析氢腐蚀产生氢气,因此会导致锥形瓶内压强增大,故A正确;
B.
锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池,Fe粉作为原电池的负极,发生的电极反应式为:,故B正确;
C.
若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀,那么锥形瓶内的压强会有下降;而图中pH=4.0时,锥形瓶内的压强几乎不变,说明除了吸氧腐蚀,Fe粉还发生了析氢腐蚀,消耗氧气的同时也产生了氢气,因此锥形瓶内压强几乎不变,故C错误;
D.
由图可知,pH=2.0时,锥形瓶内的溶解氧减少,说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生,同时锥形瓶内的气压增大,说明有产生氢气的析氢腐蚀发生;因此,正极反应式有:和,故D正确;
故选:C。
10.答案:C
解析:
11.答案:C
解析:
12.答案:C
解析:A项,外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,故腐蚀电流接近于0,正确;B项,被保护的钢管桩作阴极,高硅铸铁作阳极,通电后,在电压作用下,电子被强制流向被保护的钢管桩,正确;C项,高硅铸铁作为惰性辅助阳极,不损耗,错误;D项,外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,不同环境条件下,金属受腐蚀程度不同,由于电化学腐蚀产生的电流不同,故通入的保护电流应根据环境条件变化进行调整,正确。
13.答案:C
解析:A.
U型管左边装置是中性溶液,所以发生吸氧腐蚀,右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀,故A正确;
B.
左边装置发生吸氧腐蚀时,氧气和水反应导致气体压强减小,右边装置发生析氢腐蚀,生成氢气导致气体压强增大,所以右边的液体向左边移动,所以一段时间后,a管液面高于b管液面,故B正确;
C.
a处铁失电子生成亚铁离子,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以a处pH不变;b处溶液变成硫酸亚铁溶液,溶液的pH值变大,故C错误;
D.
a、b两处构成的原电池中,铁都作负极,所以负极上具有相同的电极反应式:,故D正确。
14.答案:D
解析:从题图中可知形成一层致密的保护膜,阻止潮湿的空气和Cu接触,从而减缓Cu的腐蚀,因此属于无害锈,A错误;能够与酸反应,酸性条件下,保护层被破坏,无法起到保护作用,B错误;铜在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,C错误。
15.答案:C
解析:通过外加电流的阴极保护法可以有效防止钢管桩的腐蚀,从而使钢管桩表面腐蚀电流接近于零,A项正确;通电后高硅铸铁为阳极,发生氧化反应,电子流出通过外电路流向钢管桩,B项正确;高硅铸铁为惰性辅助阳极,阳极反应的实质是水的电解,高硅铸铁并不是损耗阳极材料,只起传递电流的作用,C项错误;可以根据发生腐蚀的趋势不同调整通入的保护电流,D项正确。
16.答案:(1);
(2)C
(3)负
(4)或硫酸;
(5)0.1mol
解析:(1)残液中含NaCl,电解质溶液呈中性,钢铁发生吸氧腐蚀,负极上是铁失电子的氧化反应,电极反应式为,正极上是氧气得电子的还原反应,电极反应式为。
(2)在原电池中,较为活泼的金属作负极易被腐蚀,为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用比金属铁活泼的金属,石墨属于惰性非金属单质、金属钠和水反应剧烈、铁比铜活泼,三者均不能作固体材料R,金属锌比铁活泼且与水反应较缓慢,C项正确。
(3)在电解池中,作阴极材料的金属被保护,不易被腐蚀,为保护铁闸门,可以让铁闸门作阴极,和电源的负极相连。
(4)铅蓄电池总反应式为,电解质溶液为;负极材料为Pb,失去电子发生氧化反应,负极的反应式为。
(5)溶液的pH=13,,,惰性电极电解氯化钠溶液,阴极的电极反应式为,0.1mol,据电子守恒知铅蓄电池中转移电子的物质的量为0.1mol。
17.答案:(1)①;b
②
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成,以给电镀液补充
(3)化学腐蚀;;电化学腐蚀;负极:;正极:
解析:(1)①冒的气泡是Al与NaOH溶液反应生成的;加入弱酸性物质可将转化为沉淀,若使用硝酸,由于能溶于硝酸而无法控制酸的用量。
②阳极失去电子发生氧化反应,所以Al失去电子被氧化为。
(2)铜是活性电极,作为阳极可给电镀液不断补充。
(3)Al与醋酸直接发生置换反应,所以发生化学腐蚀;食盐水作为电解质溶液,所以发生电化学腐蚀(吸氧腐蚀),正极:,负极:。
18.答案:(1).①b
②锌等作原电池的负极,(失电子,Zn-2e-=Zn2+)不断遭受腐蚀,需定期拆换
(2).阴,?
2Cl--2e-=Cl2↑,
?将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,试纸变蓝,证明生成氯气(或取阳极附近溶液滴加淀粉-KI溶液,变蓝)
(3).①负,
ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-
②Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
(4).甲醇(或CH3OH),
?2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
解析:
19.答案:(1)
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
②
2.0
③
碳粉含量的影响
(2)吸氧(如图);还原;(或);
(3)反应放热,温度升高
(4)
解析:(1)对比实验要求只有一个条件不同,其他条件都要相同,则②是探究醋酸浓度的影响,则铁粉的质量必须为2.0
g;③和①相比,为碳粉质量不同。
(2)酸性条件下发生析氢腐蚀,所以一开始压强增大,当酸的量减少,铁发生吸氧腐蚀,导致压强减小;铁作为负极,失去电子,碳作正极,碳粉表面是氧气发生还原反应,电解质溶液依然显弱酸性,则电极反应式为。
(3)反应放热也能导致压强增大。
(4)排除吸氧腐蚀的方法为将反应装置中的氧气排出,再滴入醋酸,若压强增大,则假设一正确。
20.答案:(1)B
(2);;
(3)氧化
(4)吸氧
(5)
解析:2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练
4.3.2
析氢腐蚀
1.下列叙述不正确的是(??
)
A.锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量的硫酸铜能加快反应速率
B.镀层破损后,白铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易被腐蚀
C.钢铁表面常易被锈蚀生成Fe2O3·nH2O
D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,完全相同的反应是负极反应
2.下列图示方法能完成相应实验的是(
)
A
.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
B
.实验室制取
C
.验证铁的析氢腐蚀
D
验证氨气易溶于水
A.A
B.B
C.C
D.D
3.2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,山东舰所用特种钢材全部国产,研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液的关系如下表所示,下列说法正确的是(
)
pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
A.当时,碳钢主要发生化学腐蚀
B.当和时,碳钢主要发生析氢腐蚀
C.时,负极反应为
D.越大,碳钢的腐蚀速率越慢
4.利用如图所示装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是(
)
A.a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀
B.一段时间后,a管液面高于b管液面
C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小
D.a、b两处具有相同的电极反应式:
5.下列实验装置设计与对应结论正确的是(
)
选项
A
B
C
D
装置
结论
能证明不溶于氨水
能证明非金属性:
验证铁发生析氢腐蚀
洗气瓶中产生的白色沉淀是
A.A
B.B
C.C
D.D
6.下列叙述不正确的是(
)
A.在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极
B.镀层破损后,白铁(镀锌)比马口铁(镀锡)更易被腐蚀
C.工业上电解饱和食盐水制烧碱,NaOH在阴极产生
D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,完全相同的反应是负极反应
7.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下:分析图象,以下结论错误的是(
)
溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D.两溶液中负极反应均为:Fe-2e﹣=Fe2+
8.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(??
)
A.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阴极的阳极保护法
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.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
D.海水中船体的腐蚀为析氢腐蚀
9.将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条,放入滴有混合溶液的容器中,如图所示,下列叙述错误的是(
)
A.a中铁钉附近呈现蓝色沉淀
B.b中铁钉附近呈现红色
C.b中发生吸氧腐蚀
D.a中铜丝附近有气泡产生
10.化学与生活、生产有着密切的关系,下列叙述中正确的是(??
)
A.钢铁发生析氢腐蚀时,
H+得电子放出H2,钢铁被腐蚀
B.钢铁发生吸氧腐蚀时,
OH-失电子放出O2,钢铁被腐蚀
C.船底镶嵌锌块,锌发生还原反应而被消耗,以保护船体
D.外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上,可保护闸门
11.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是(
)
A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe
B.对比①②,可能将Fe氧化
C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
12.下列实验设计及描述正确的是(
)
A.图甲所示的实验,根据反应现象得出氧化性:
B.图乙所示的实验,根据小试管中液面的变化判
断铁钉发生析氢腐蚀
C.图丙所示的实验,根据温度计读数的变化用稀
硫酸和NaOH固体反应测定中和热
D.图丁所示的实验,根据试管中液体颜色的变化
比较、、的氧化性强弱
13.下列装置能达到相应实验目的的是(??
)
A.用图甲装置验证铁发生析氢腐蚀
B.用图乙装置测定反应速率
C.用图丙装置验证Na和水反应的热效应
D.用图丁装置蒸干MgCl2溶液制备无水MgCl2
14.如图所示装置中,U形管底部盛有CCl4,分别在U形管
a、b两侧慢慢加入饱和食盐水和稀硫酸,并使两端液面相平,然后分别塞上插有生铁丝的塞子,放置一段时间。下列有关叙述错误的是(???)
A.两端铁丝的腐蚀速率:aB.a、b两处相同的电极反应式为Fe-2e-Fe2+
C.一段时间后,a处液面高于b侧液面
D.生铁丝中的碳在a、b两处分别作原电池的负极和正极
15.如图所示是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面图。下列说法正确的是(??
)
A.该电化学腐蚀为析氢腐蚀
B.图中生成铁锈最多的是C区域
C.A区域比B区域更易腐蚀
D.负极的电极反应为Fe-2e-=Fe2+
16.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法。
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是
(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入(或通入)下列试剂中的
。
a.
b.
c.
NaOH溶液
d.硝酸
②以铝材为阳极,在溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为
。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是
。
(3)用铝制饭盒盛放醋酸,一段时间后,饭盒被腐蚀,该种腐蚀属于
,反应的化学方程式为
;若用铝饭盒盛放食盐(含水)时,一段时间后,饭盒被腐蚀,这种腐蚀叫作
,反应原理是
(写电极反应式)。
17.(1)金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和__________腐蚀。
(2)炒过菜的铁锅未及时洗净容易发生腐蚀。
①若铁锅内残液呈弱酸性,则腐蚀主要属于?_________(填“吸氧”或“析氢”,下同)腐蚀;若残液中主要含有NaCl,腐蚀应主要属于____________腐蚀。
②
吸氧腐蚀中,负极的电极反应式为_________________。铁锈中铁的化合价为?____
。
(3)如果在铁的表面镀上一层铜,就可以防止铁生锈,则在电镀过程中铁为
极,电极反应式为
,铜为
极,电极反应式为
。
18.干电池应用广泛,其电解质溶液是混合溶液。
(1).该电池的负极材料是__________。电池工作时,电子流向__________(填“正极”或“负极”)。
(2).若混合溶液中含有杂质会加速某电极的腐蚀,其主要原因是__________。欲除去,最好选用下列试剂中的__________(填代号)。
(3).
的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的溶液。阴极的电极反应式是__________。若电解电路中通过2电子,
的理论产量为__________克。
19.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。
资料显示:原电池装置中,负极反应物的还原性越强,或正极反应物的氧化性越强,原电池的电压越大。
同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置
编号
电极A
溶液B
操作及现象
Ⅰ
Fe
pH=2的H2SO4
连接装置后,石墨表面产生无色气泡;电压表指针偏转
Ⅱ
Cu
pH=2的H2SO4
连接装置后,石墨表面无明显现象;电压表指针偏转,记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀,其正极反应式是______________________。
②针对实验Ⅱ现象:甲同学认为不可能发生析氢腐蚀,其判断依据是_______________;乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀,其正极的电极反应式是_____________________。
(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验,探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号
溶液B
操作及现象
Ⅲ
经煮沸的pH=2的
H2SO4
溶液表面用煤油覆盖,连接装置后,电压表指针微微偏转,记录读数为b
Ⅳ
pH=2的H2SO4
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为c;取出电极,向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后,插入电极,保持O2通入,电压表读数仍为c
Ⅴ
pH=12的NaOH
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为:c>a>b,请解释原因是_________________。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较,其目的是探究_____________________对O2氧化性的影响;实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是__________________________________________。
20.某研究小组对铁生锈过行研究。
(1).甲同学设计了A、B、C组实验(如上图),探究铁生锈的条件。经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:A中铁钉生锈;B中铁打不生锈;C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是__________;
②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为__________;
③实验B所用的水要经过__________处理;植物油的作用是__________;
④实验C中碱石灰的作用是__________
(2).乙同学为了达到同样目的,设计了实验D(如图),发现一段时间后,试管中的表面升高,其原因是__________
参考答案
1.答案:B
解析:选B
锌与CuSO4溶液发生置换反应后,铜附着在锌的表面上形成锌铜原电池,负极锌被氧化速率加快,A项正确。B项中白铁,锌为负极、铁为正极,铁被保护;马口铁,铁作负极、锡作正极,加快铁的腐蚀,故B项错误。钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,其电极反应为:负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+正极(C):2H2O+O2+4e-=4OH-,Fe(OH)2在空气中发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,久置后2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O,所以铁锈的成分是Fe2O3·nH2O,C项正确。钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,负极反应相同,都是Fe-2e-=Fe2+,但正极反应不同,分别析出氢气和吸收氧气,D项正确。
2.答案:D
解析:配制一定物质的量浓度的溶液时,不能在容量瓶中溶解固体,A项错误;与浓盐酸反应制备时,需用酒精灯加热,且收集时应用向上排空气法,B项错误;铁钉所在介质为中性食盐水,铁钉发生的是吸氧腐蚀,C项错误;将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,烧瓶中的因溶于水而导致烧瓶内压强减小,打开止水夹,烧杯中的水被大气压入烧瓶,形成喷泉,D项正确。
3.答案:C
解析:当pH<6.5时,碳钢主要发生电化学腐蚀,A错误。当pH>13.5时,环境为强碱性环境,碳钢主要发生吸氧腐蚀,B错误。当pH=14时,Fe在碱性环境中被氧化为,电极方程式书写正确。当pH在13.5到14范围内时,腐蚀速率较快,D错误。
4.答案:C
解析:A.
U型管左边装置是中性溶液,所以发生吸氧腐蚀,右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀,故A正确;
B.
左边装置发生吸氧腐蚀时,氧气和水反应导致气体压强减小,右边装置发生析氢腐蚀,生成氢气导致气体压强增大,所以右边的液体向左边移动,所以一段时间后,a管液面高于b管液面,故B正确;
C.
a处铁失电子生成亚铁离子,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以a处pH不变;b处溶液变成硫酸亚铁溶液,溶液的pH值变大,故C错误;
D.
a、b两处构成的原电池中,铁都作负极,所以负极上具有相同的电极反应式:,故D正确。
5.答案:A
解析:A.;由于该反应非常剧烈,所以用饱和NaCl溶液来代替水。乙炔难溶于水,用排水法收集。正确。B.HCl的酸性比碳酸强,所以会发生反应:,由于酸性碳酸大于硅酸,所以会发生反应:;由于HCl有挥发性,也会发生反应:?,但是不能根据HCl的酸性强于碳酸,就确定非金属性Cl>C?.错误。C.氯气置换出的碘单质能在水中溶解,因此不能用过滤的方法分离。错误。D.有还原性,在酸性条件下与发生氧化还原反应得到沉淀。错误。
6.答案:B
解析:在镀件上镀铜时,镀层金属作阳极,所以金属铜作阳极,故A正确;白铁中,镀层破损后形成原电池,Zn为负极,被腐蚀的是Zn,马口铁中,Fe为负极,被腐蚀的是Fe,所以镀层破损后,白铁比马口铁更耐腐蚀,故B错误;电解饱和食盐水制烧碱,阴极上氢离子得电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,所以在阴极区产生NaOH溶液,故C正确;钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时,负极均是金属铁失电子发生氧化反应,故D正确。
7.答案:C
解析:A满足析氢腐蚀的条件,正确;由图2可以看出当pH=4时压强减小,说明发生的是吸氧腐蚀,B在弱酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀,正确;C无法判断腐蚀速率快慢,错误;D都是铁做负极,失去电子,正确。
8.答案:C
解析:
9.答案:A
解析:a中构成铁铜原电池,铁作负极,发生氧化反应:,与反应生成蓝色沉淀,故A正确;b中构成铁铝原电池,铝作负极,铁作正极,没有产生,铁钉附近不可能呈现红色,故B错误;b中正极上得电子,发生吸氧腐蚀,故C正确;a中铜丝作正极,在正极得电子生成,有气泡产生,故D正确。
10.答案:A
解析:钢铁发生析氢腐蚀时,正极反应为,A正确。钢铁发生吸氧腐蚀时,正极反应是,整个过程是吸收O2而不是放出O2,B错误。选项C中是牺牲阳极的阴极保护法,金属锌发生氧化反应,C错误。选项D中是外加电流的阴极保护法,钢铁闸门应与外加电源的负极相连,D错误。
11.答案:D
解析:根据实验②的现象可知,在酸化的3%NaCl溶液中Fe电极未溶解,根据实验③的现象可知,Fe在酸化的3%Na]溶液生成了,两者对照,可以判定Zn保护了Fe,A正确;根据实验②取出Fe附近的溶液,滴加溶液,无明显变化,可知Fe电极附近未生成,而实验①中Fe表面变蓝,说明可能将Fe氧化,B、C正确;将Zn换成Cu,用①的方法可将Fe氧化,Fe表面也会生成蓝色沉淀,不能根据电化学原理判断Fe比Cu活泼。
12.答案:D
解析:A项,浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热,故图甲实验无法产生氯气,从而无法观察到相应现象;B项,食盐水浸泡过的铁钉发生的是吸氧腐蚀;C项,氢氧化钠固体溶解时会有热量放出,测出
的不是中和热;D项,通入氯气时,和均可反应,根据下层先变
为紫红色(被氯气氧化为),然后上层变为黄色(被氯气氧化为),可以判断出还原性大于进而得出氧化性、、逐渐
减弱。
13.答案:C
解析:本题考査化学实验方案的评价。A项,食盐水浸泡过的铁钉发生的是吸氧腐蚀,错误;B项,大理石和盐酸反应生成的CO2会从长颈漏斗中逸出,错误;C项,Na与H2O反应如果是放出热量的,试管中的气体受热膨胀,右侧U形管中红墨水左低右高,如果是吸收热量的,试管中的压强减小,右侧U形管中红墨水左高右低,故可判断反应的热效应,正确;D项,直接加热蒸干MgCl2溶液,会促进Mg2+水解,生成Mg(OH)2沉淀最终生成MgO,得不到无水MgCl2,错误。
14.答案:D
解析:
15.答案:D
解析:在題述条件下铁发生吸氧腐浊,只有在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀,A项错误;在B区域,海水与氧气接触,与Fe最容易形成原电池,发生的吸氧腐蚀的程度最大,生成铁锈最多,B、C项错误;Fe作负极失电子生成亚铁离子,则负极的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,D项正确
16.答案:(1)①;b
②
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成,以给电镀液补充
(3)化学腐蚀;;电化学腐蚀;负极:;正极:
解析:(1)①冒的气泡是Al与NaOH溶液反应生成的;加入弱酸性物质可将转化为沉淀,若使用硝酸,由于能溶于硝酸而无法控制酸的用量。
②阳极失去电子发生氧化反应,所以Al失去电子被氧化为。
(2)铜是活性电极,作为阳极可给电镀液不断补充。
(3)Al与醋酸直接发生置换反应,所以发生化学腐蚀;食盐水作为电解质溶液,所以发生电化学腐蚀(吸氧腐蚀),正极:,负极:。
17.答案:(1)电化学(2)①析氢,
吸氧
②
Fe
–
2e-=
Fe2+
,
+3
(3)阴,Cu2++2e-=Cu,阳,Cu-2e-=Cu2+
解析:
18.答案:(1).Zn(或锌);
正极;
(2).锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀;
b
(3).
?;87
解析:
19.答案:(1)①2H+
+
2e-=H2↑;
②在金属活动性顺序中,
Cu在H后,Cu不能置换出H2;O2
+
4H+
+
4e-=2H2O
(2)①O2浓度越大,其氧化性越强,使电压值增大;
②溶液的酸碱性;
③排除溶液中的Na+(或)对实验的可能干扰
解析:
20.答案:(1).①有?水(或电解质溶液)和氧气(或空气)
②O2-4e-+2H2O=4OH-
③煮沸[或“除去氧气(写“加热”不正确)隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)
④吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内干燥环境”)
(2).铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”“消耗了氧气”)使气体体积减小
解析:对比A、B、C中现象可知铁生锈的外部条件是有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)。铁钉生锈所处的环境为中性环境时,发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-.2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练
4.3.3
吸氧腐蚀
1.化学用语是学习化学的重要工具,下列说法正确的是(
)
A.电解饱和食盐水,阳极的电极反应式为
B.外加电流的金属保护中,被保护的金属与电源的正极相连,发生氧化反应
C.粗铜精炼时,与电池正极相连的是纯铜,电极反应式为
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为
2.钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里,其表面吸附一层薄薄的水膜,构成了若干微小原电池(如下图所示)。下列有关说法正确的是(
)
A.在正极参加反应,生成
B.钢铁生锈过程中电能转化为化学能
C.负极的电极反应式为:
D.为减缓铁制品生锈,可将其与铜相连
3.化学与生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是(
)
A.绿色化学要求从源头上减少或消除工业生产对环境的污染
B.金属在潮湿空气中生锈,主要是发生吸氧腐蚀
C.光导纤维和制作航天服的聚酯纤维都是新型无机非金属材料
D.海水提取镁、溴的过程中均涉及氧化还原反应
4.下列说法不正确的是(
)
A.图中:钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀
B.图乙:钢铁表面水膜酸性较强,发生析氢腐蚀
C.图丙:钢闸门作为阴极而受到保护
D.图丁:将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
5.利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。
实验装置
实验编号
浸泡液
pH
氧气浓度随时间的变化
①
1.0mol/L
NH4Cl
5
②
0.5mol/L
(NH4)2SO4
5
③
1.0mol/L
NaCl
7
④
0.5mol/L
Na2SO4
7
下列说法不正确的是(??
)
A.上述正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-
B.在不同溶液中,Cl-是影响吸氧腐蚀速率的主要因素
C.向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体,吸氧腐蚀速率加快
D.在300min内,铁钉在酸性溶液中的平均吸氧腐蚀速率大于中性溶液中的平均吸氧腐蚀速率
6.如图所示装置中,U形管内装有红墨水且左右液面用相平,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入相同的生铁块,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低右高
C.两试管中相同的电极反应式是
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
7.化学与生活、环境密切相关,下列说法错误的是(
)
A.生活中钢铁制品生锈主要是由于发生吸氧腐蚀所致
B.石油的裂化、裂解和煤的干馏都属于化学变化
C.天然纤维、人造纤维、合成纤维的组成元素相同
D.工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属阳离子可以通过加入FeS除去
8.下列叙述不正确的是(
)
A.在海轮外壳上镶锌块,可减缓船体的腐蚀
B.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化为铁锈
C.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
D.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
9.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是(
)
A.2H++2e—=H2
B.Fe2++2e—=Fe
C.4H++O2+4e—=2H2O
D.2H2O+O2+4e—=4OH—
10.原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是(
)
A.装置甲研究的是电解溶液,它将电能转化为化学能
B.装置乙研究的是金属的吸氧腐蚀,Fe上的电极反应式为
C.装置丙研究的是电解饱和食盐水,B电极的电极反应式为
D.向装置丁烧杯a中加入少量溶液,没有蓝色沉淀生成
11.某同学进行下列实验:
操作
现象
取一块打磨过的生铁片,在其表面滴1
滴含酚酞和的食盐水
放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色,中心区域为蓝色,在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的是(
)
A.生铁片发生吸氧腐蚀
B.中心区:
C.边缘处:
D.交界处:
12.利用如图所示装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是(
)
A.a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀
B.一段时间后,a管液面高于b管液面
C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小
D.a、b两处具有相同的电极反应式:
13.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,不正确的是(
)
A.正极电极反应式为:2H++2e-
=
H2↑
B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe移向Cu
14.某化学小组通过手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀实验,相关数据如表所示:
实验装置
实验编号
浸泡液
pH
氧气体积分数随时间的变化
①
1.0mol·L-1
NH4Cl
5
②
0.5mol·L-1
(NH4)2SO4
5
③
1.0mol·L-1
NaCl
7
④
0.5mol·L-1
Na2SO4
7
已知铁在负极被氧化的过程由3个步骤构成:①
Fe+H2O-e-=Fe(OH)ads(吸附物)+H+;②
Fe(OH)ads(吸附物)-e-=FeOH+;③
FeOH++H+=Fe2++H2O。下列说法错误的是(??
)
A.铁钉吸氧腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B.上述实验的正极反应式均为O2+4e-+4H+=2H2O
C.300min内,铁钉的平均吸氧腐蚀速率:酸性溶液>中性溶液
D.曲线先陡后平可能是由于溶液碱性增强促进氢氧化物生成,阻碍反应继续进行
?
15.关于下列装置说法正确的是(
)
装置②中滴入酚酞,a极附近变红
B.装置①中,一段时间后浓度增大
C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜
D.装置④中发生吸氧腐蚀
16.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,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
17.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法。
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是
(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入(或通入)下列试剂中的
。
a.
b.
c.
NaOH溶液
d.硝酸
②以铝材为阳极,在溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为
。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是
。
(3)用铝制饭盒盛放醋酸,一段时间后,饭盒被腐蚀,该种腐蚀属于
,反应的化学方程式为
;若用铝饭盒盛放食盐(含水)时,一段时间后,饭盒被腐蚀,这种腐蚀叫作
,反应原理是
(写电极反应式)。
18.(1)金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和__________腐蚀。
(2)炒过菜的铁锅未及时洗净容易发生腐蚀。
①若铁锅内残液呈弱酸性,则腐蚀主要属于?_________(填“吸氧”或“析氢”,下同)腐蚀;若残液中主要含有NaCl,腐蚀应主要属于____________腐蚀。
②
吸氧腐蚀中,负极的电极反应式为_________________。铁锈中铁的化合价为?____
。
(3)如果在铁的表面镀上一层铜,就可以防止铁生锈,则在电镀过程中铁为
极,电极反应式为
,铜为
极,电极反应式为
。
19.金属腐蚀的电化学原理可用如图装置模拟。
(1)铁棒上电极反应式为__________________;碳棒上电极反应式为_____________________。?
(2)该图所表示的是___________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。?
(3)若停止通入O2,并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液,则此图可表示__________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理;若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解,可将碳棒改为__________棒。?
(4)利用如图所示的装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于__________(填“M”或“N”)处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为__________________________。?
20.根据要求填空:在如图用石墨作电极的电解池中,放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色气体生成;当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A电极,洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题:
(1)A接的是电源的_______极,B是该装置的_______极。
(2)写出电解时反应的总离子方程式__________________
(3)电解后溶液的pH为______;要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入_________,
其质量为_______。(假设电解前后溶液的体积不变)
(4)炒过菜的铁锅未及时洗净,不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答:
①铁锅的锈蚀是_______腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
②写出铁锅腐蚀正极的电极反应式:______________________
21.某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。
实验序号
①
②
③
④
实验
内容
一周后观察:
(1)铁钉被腐蚀程度最大的是_________(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是________________(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)烧过菜的铁锅未及时洗净(含氯化钠的残留液),第二天便出现红棕色锈斑,试写出有关的电极反应式:
负极____________________;
(4)根据上述实验,你认为铁发生电化学腐蚀的条件是__________________。
(5)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有__________(填序号)。
①健身器材刷油漆
②自行车钢圈镀铬
③将钢管用导线与镁条连接
④将钢管用导线与碳棒连接
参考答案
1.答案:A
解析:电解饱和食盐水,还原剂在阳极失电子,阳极的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑,A正确;
被保护的金属作阴极,与电源的负极相连,B错误;粗铜精炼时与电源正极相连的是粗铜,而不是纯铜,C错误;钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为:Fe﹣2e﹣═Fe2+,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e-═4OH-,D错误。答案选A。
2.答案:A
解析:由图可知,在碳表面得电子被还原生成,则碳作正极,A正确;钢铁生锈过程中形成原电池,化学能转化为电能,B错误;由图可知,Fe失电子被氧化生成,则铁作负极,电极反应式为,C错误;将铁制品于铜相连,由于Fe比Cu活泼,构成原电池时,Fe作负极,被腐蚀,生锈速率加快,D错误。
3.答案:C
解析:绿色化学的核心就是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染,A正确;铁在潮湿空气中生锈,实际上是铁与空气中的水蒸气和氧气发生电化学反应,主要发生吸氧腐蚀,B正确;聚酯纤维是有机高分子材料,C错误;海水提溴是先将溴离子氧化为溴单质,再用还原剂还原溴单质为溴离子,富集后再用氧化剂氧化溴离子为溴单质,过程中涉及氧化还原反应,从海水中提取镁,通常将熟石灰加入海水或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,最后电解熔融的氯化镁制得金属镁,海水提取镁、溴的过程中均涉及氧化还原反应,D正确。
4.答案:D
解析:金属的腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀,若钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀,若钢铁表面水膜酸性较强,则发生析氢腐蚀,A、B正确;钢闸门连接外加电源的负极,作阴极,被保护,C项正确;若将锌板换成铜板,则钢闸门与铜板形成原电池,钢闸门作负极,被腐蚀,D项错误。
5.答案:B
解析:A项,4个实验中均发生吸氧腐蚀,正极电极反应式均为O2+4e-+2H2O=4OH-;B项,通过对比实验①与实验②或实验③与实验④可知,Cl-对吸氧腐蚀速率的影响不大;C项,根据图像可知,对吸氧腐蚀速率的影响很大,向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体后,吸氧腐蚀速率加快;D项,根据图像可知,在300min内,铁钉在酸性溶液中的平均吸氧腐蚀速率大于中性溶液中的平均吸氧腐蚀速率。
6.答案:B
解析:Fe与C及电解质溶液可形成原电池,Fe作负极,发生反应:,C作正极,则a试管中发生吸氧腐蚀,a试管中压强减小,b试管中发生析氢腐蚀,b是试管中压强增大,U形管两端液面变为左高右低。
7.答案:C
解析:A.
钢铁为合金,易发生电化学腐蚀,在空气中主要发生吸氧腐蚀,故A正确;
B.
煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化,通过石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物,都属于化学变化,故B正确;
C.
天然纤维、人造纤维的组成为纤维素,纤维类物质,某些合成纤维为烃类物质,故C错误;
D.?FeS的溶度积大于CuS、HgS的溶度积,其溶解平衡的S2?浓度远大于CuS、HgS的S2?离子浓度,故加入FeS可以沉淀废水中的Cu2+、Hg2+,故D正确。
故选C.
8.答案:B
解析:
9.答案:C
解析:
10.答案:C
解析:A.装置①是电解池,电解池是将电能转化为化学能的装置,故A正确;B.
装置②研究的是金属的吸氧腐蚀,Fe为负极,Fe上发生的反应为:Fe-2e-=
Fe2+,故B正确;C.
据图可知,装置③中B电极连接外加电源的负极,所以B为阴极,在B电极上发生的反应为:2H++2e-=H2↑,故C错误;D.
该装置是燃料电池,燃料电池的负极是氮气失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子发生还原反应,所以a中不存在亚铁离子,加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀生成,故D正确;答案选C
11.答案:D
解析:食盐水呈中性,生铁片在食盐中发生吸氧腐蚀,A正确;中心区域为蓝色,说明有生成,则中心区发生的反应为,B正确;边缘处为红色,说明有生成,使酚酞显红色,则边缘处发生的反应为,C正确;在两色环交界处出现铁锈,则交界处:,分解生成铁锈,D错误。
12.答案:C
解析:A.
U型管左边装置是中性溶液,所以发生吸氧腐蚀,右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀,故A正确;
B.
左边装置发生吸氧腐蚀时,氧气和水反应导致气体压强减小,右边装置发生析氢腐蚀,生成氢气导致气体压强增大,所以右边的液体向左边移动,所以一段时间后,a管液面高于b管液面,故B正确;
C.
a处铁失电子生成亚铁离子,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以a处pH不变;b处溶液变成硫酸亚铁溶液,溶液的pH值变大,故C错误;
D.
a、b两处构成的原电池中,铁都作负极,所以负极上具有相同的电极反应式:,故D正确。
13.答案:A
解析:A.正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故A错误;B.电化学腐蚀过程中生成的Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,故B正确;C.铜为正极,被保护起来了,故C正确;D.
此过程中电子从负极Fe移向正极Cu,故D正确;故选A。
14.答案:B
解析:本题考查了铁钉的吸氧腐蚀实验探究,注意吸氧腐蚀发生在中性或弱酸性环境下。由题给已知信息知,铁钉吸氧腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故A正确;吸氧腐蚀是在中性或弱酸性环境中发生的,故正极反应式均为O2+4e-+2H2O=4OH-,故B错误;①溶液显酸性,③④溶液显中性,根据图像可知,铁钉的平均吸氧腐蚀速率:酸性溶液大于中性溶液,故C正确;氧气体积分数下降曲线先陡后平,一方面是由于氧气体积分数降低后使腐蚀速率变慢,另一方面也可能是于溶液碱性增强促进氢氧化物的生成,氢氧化物覆盖在铁钉表面阻碍反应继续进行,故D正确。
15.答案:A
解析:
16.答案:C
解析:金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化为金属阳离子:M-ne-Mn+,A项错误;马口铁的镀层破损后,Sn、Fe形成原电池,发生电化学腐蚀,则铁先被腐蚀,B项错误;常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,C项正确,D项错误.
17.答案:(1)①;b
②
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成,以给电镀液补充
(3)化学腐蚀;;电化学腐蚀;负极:;正极:
解析:(1)①冒的气泡是Al与NaOH溶液反应生成的;加入弱酸性物质可将转化为沉淀,若使用硝酸,由于能溶于硝酸而无法控制酸的用量。
②阳极失去电子发生氧化反应,所以Al失去电子被氧化为。
(2)铜是活性电极,作为阳极可给电镀液不断补充。
(3)Al与醋酸直接发生置换反应,所以发生化学腐蚀;食盐水作为电解质溶液,所以发生电化学腐蚀(吸氧腐蚀),正极:,负极:。
18.答案:(1)电化学(2)①析氢,
吸氧
②
Fe
–
2e-=
Fe2+
,
+3
(3)阴,Cu2++2e-=Cu,阳,Cu-2e-=Cu2+
解析:
19.答案:(1)2Fe-4e-2Fe2+
(或Fe-2e-Fe2+);O2+2H2O+4e-4OH-
(2)吸氧
(3)析氢;锌(或其他比Fe活泼的金属)
(4)N;牺牲阳极的阴极保护法
解析:
20.答案:(1)负;
阳
(2)2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+
(3)
1;
CuO;
2g
(4)①吸氧
②2H2O+O2+4e-=4OH-
解析:
21.答案:(1)④
(2)电化学腐蚀
(3)Fe-2e--
=Fe
2+
(4)接触水和空气
(5)①②③
解析: