第六章第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护 联系客服

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(6)在金属表面覆盖保护层,若保护层破损后,就完全失去了对金属的保护作用( ) (7)外加电流的阴极保护法,构成了电解池;牺牲阳极的阴极保护法构成了原电池。二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀

( )

答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√

2.写出钢铁、铜制品在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈、铜绿的原理。

答案 (1)铁锈的形成 负极:2Fe-4e===2Fe2

正极:O2+4e+2H2O===4OH 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O (2)铜锈的形成

负极:2Cu-4e===2Cu2

--

正极:O2+2H2O+4e===4OH 2Cu+2H2O+O2===2Cu(OH)2

2Cu(OH)2+CO2===Cu2(OH)2CO3(铜绿)+H2O

--

题组一 腐蚀快慢与防护方法的比较

1.如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为

( )

A.②①③④⑤⑥ C.⑤④②①③⑥ 答案 C

解析 ①是Fe为负极,杂质碳为正极的原电池腐蚀,是铁的吸氧腐蚀,腐蚀较慢。其电极反应式:负极Fe-2e===Fe2,正极2H2O+O2+4e===4OH。②③④均为原电

B.⑤④③①②⑥ D.⑤③②④①⑥

池,③中Fe为正极,被保护;②④中Fe为负极,均被腐蚀,但Fe和Cu的金属活泼

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性差别大于Fe和Sn的,故Fe-Cu原电池中Fe被腐蚀的较快。⑤是Fe接电源正极作阳极,Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀,加快了Fe的腐蚀。⑥是Fe接电源负极作阴极,Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀,防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。 2.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是

( )

A.图1中,铁钉易被腐蚀

B.图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现

C.图3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4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 答案 C

解析 A项,图1中,铁钉处于干燥环境,不易被腐蚀;B项,负极反应为Fe-2e===Fe2,

Fe2与[Fe(CN)6]3反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀;D项,为牺牲阳极的阴极保护法,

镁块相当于原电池的负极。

(1)判断金属腐蚀快慢的规律

①对同一电解质溶液来说,腐蚀速率的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。

②对同一金属来说,在不同溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。

③活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀越快。 ④对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快。 (2)两种保护方法的比较

外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。 题组二 正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀

3.利用下图装置进行实验,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

( )

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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:Fe-2e===Fe2

答案 C

解析 根据装臵图判断,左边铁丝发生吸氧腐蚀,右边铁丝发生析氢腐蚀,其电极反应为 左边 负极:Fe-2e===Fe2

正极:O2+4e+2H2O===4OH

右边 负极:Fe-2e===Fe2

--

正极:2H+2e===H2↑

a、b处的pH均增大,C错误。

4.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4久置的雨水和生铁片。实验时

观察到:开始时导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管内液面。下列说法正确的是

( )

+-

A.生铁片中的碳是原电池的阳极,发生还原反应 B.雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀

C.墨水回升时,碳电极反应式为O2+2H2O+4e===4OH D.具支试管中溶液pH逐渐减小 答案 C

解析 生铁片中的碳是原电池的正极,A错;雨水酸性较强,开始时铁片发生化学腐蚀和析氢腐蚀,产生氢气,导管内液面下降,一段时间后铁片发生吸氧腐蚀,吸收氧气,导管内液面回升,B错;墨水回升时,铁片发生吸氧腐蚀,碳极为正极,电极反应为O2+2H2O+4e===4OH,C对;铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,具支试管内溶液pH均增大,D错。

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正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、中性溶液发生吸氧腐蚀;NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。

探究高考 明确考向 广东五年高考

1.(2011·广东理综,12)某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是( )

A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出

B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2+2e===Cu

C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a和b分别连接直流电流正、负极,电压足够大时,Cu2向铜电极移动

答案 D

解析 铁的活动性强于铜,故铁能臵换出铜且附着在铁棒上,A正确;B项构成原电池,铜片为正极,B正确;C项中无论a和b是否连接,都有铁被氧化生成亚铁离子,故C正确;D项中铜离子应移向铁电极,故D错误。 2.(2009·广东理基,25)钢铁生锈过程发生如下反应:

①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是

( )

A.反应①、②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水

C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 答案 A

解析 反应①、②中都是1 mol O2作氧化剂,得到电子数目相等,A正确;反应①中只有O2作氧化剂,水不是氧化剂,B错误;铜质水龙头与钢质水管相连,形成原电池,活泼的铁作负极,更易腐蚀,C错误;钢铁在潮湿的空气中较易发生电化学腐蚀,D错误。

3.(2011·广东理综,32)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采

用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下:

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