2019版高考化学一轮复习第20讲金属的腐蚀及防护作业
2024版新教材高考化学全程一轮总复习第六章化学反应与能量第20讲电解池金属的腐蚀与防护课件
(3)以Al为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：_2_A_l_－_6_e_－_＋__3_H_2O__==_=_A__l2_O_3＋__6_H_＋___； 阴极反应式：_6_H_＋_＋__6_e_－_=_=_=_3_H_2↑___；
总反应方程式：_2_A_l_＋_3_H__2O_=电_=_解=_A_l_2O__3＋__3_H_2_↑__。 (4) 离 子 液 体 是 一 种 室 温 熔 融 盐 ， 为 非 水 体 系 。 由 有 机 阳 离 子 、 Al2Cl7−和AlCl4−组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢 制品应接电源的____负____极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机 阳离子不参与电极反应，阴极反应式为_4_A_l2_C_l_−7_+_3_e_－_=__=_=__A_l＋__7_A_lC_l_4−_。 若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为___H_2____。
答案：B
2．高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以NaClO4为原料制备 高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．上述装置中，f极为光伏电池的正极 B．阴极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ C．d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4 D．若转移2 mol电子，理论上生成100.5 g HClO4
Zn－2e－===Zn2＋， Cu－2e－===Cu2＋ Cu2＋＋2e－===Cu
CuSO4溶液的浓度_变_小__
3.电冶金 利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al 等。
2019高考化学一轮复习金属的腐蚀与防护导学案.docx
金属的腐蚀与防护李仕才知识梳理：1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型3.金属的防护(1)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法一原电池原理a. 0极：比被保护金属活泼的金属；b.正极：被保护的金属设备。
②外加电流阴极保护法一电鯉原理a.阴极：被保护的金属设备；b.阻极：惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
深度思考1.写出钢铁在潮湿的空气屮发生吸氧腐蚀生成铁锈的原理。
答案铁锈的形成负极：2Fe-4e_=2Fe2+正极：02+4e_ + 2H20=40H_2Fe+O2+2H20=2Fe (OH) 2 4Fe (OH) 2+O2+2H，O=4Fe (OH) 32Fe (0H)3=FeA ・州山(铁锈)+ (3-%)H,0知识归纳1.判断金属腐蚀快慢的规律⑴对同一电解质溶液來说,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，在不同溶液屮腐蚀速率的快慢：强电解质溶液屮〉弱电解质溶液屮〉非电解质溶液屮。
(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，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。
1.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为()C.⑤④②①③⑥D.⑤③②④①⑥解题探究题组三高考对金属腐蚀与防护的考查4. 正误判断，正确的打“丿”，错误的打“X”(1)验证铁的吸氧腐蚀，可以将铁钉放入试管屮，用盐酸浸没 (2) 钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀(3) 观察铁的吸掘腐蚀(2015・四川理综，30咼考题目：1. (2016 •全国卷I, 11)三室式电渗析法处理含N&SOi 废水的原理如图所示，采用惰性电 极，ab 、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜小间的NJ 和S0厂可通过离子交 换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
北京顺义高中化学总复习 一轮复习 金属的腐蚀和防护(28张)[可修改版ppt]
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②2HIx==（x-1）I2 + 2HI （4）I2
23、 （1）SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 （2）SO2+H2O2=H2SO4 （3）①酸性 HSO3－ H++SO32－ HSO3－ +H2O H2SO3+ OH－ 亚硫酸氢钠电离大于 水解
②ab
(5) ① HSO3—－2e－+H2O=SO42—+3H+ SO32—－2e－+H2O=SO42—+2H+ ② 在阴极2H+ + 2e-=H2↑ ，溶液中的c（H＋）降低， 促使HSO3-电离生成SO32-，且Na+进入阴极室，吸收液 得以再生。
（3）从右向左
滤纸上有红褐色沉淀
（4）增大 （5）4OH- - 4e- == 2H2O + O2↑） （6）0.28
（7）3Zn —6e- + 10OH- = ZnO + 2ZnO22—+ 5H2O 2FeO42- + 6e- + 5H2O == Fe2O3 + 10OH-
21、（1）Cl2+2OH- =Cl- +ClO- +H2O (2) ①2H+ + 2e--=H2↑ Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O ②3:2 (3)①增大OH－浓度，抑制平衡向正反应方向移动 ②高铁酸钾溶液的体积 氧气体积
24、（1）溶液变红
（2）2Cl— -2e— =Cl2↑ （3）还原（4）①0.2
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl—
钢铁表面形成的微小原电池示意图
2019高考化学一轮复习 金属的腐蚀和防护学案(含解析)
金属的腐蚀和防护李仕才基础知识梳理1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀(2)以钢铁的腐蚀为例进行分析：3.(1)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理a.负极：比被保护金属活泼的金属；b.正极：被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—电解原理a.阴极：被保护的金属设备；b.阳极：惰性金属。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
深度思考1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀( )(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样( )(3)干燥环境下金属不被腐蚀( )(4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物( )(5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋( )(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)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O(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)22Cu(OH)2＋CO2===Cu2(OH)2CO3(铜绿)＋H2O典型题组训练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.②①③④⑤⑥B.⑤④③①②⑥C.⑤④②①③⑥D.⑤③②④①⑥答案 C2.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。
2019版高考化学一轮复习考点精讲实用课件第6章 6.3.3 金属的腐蚀和防护
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金属的腐蚀和防护
01 教材 高考 02 典例剖析 03 反思归纳
04
一、教材 高考
3．(溯源题)(2017·课标全国Ⅰ，11)支撑海港码头基础 的防腐技术，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。判断 下列有关表述是否正确 (1)通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零( ) (2) 通 电 后 外 电 路 电 子 被 强 制 从 高 硅 铸 铁 流 向 钢 管 桩 考( 题探) 源 源于教材RJ选修4 P84“金属的电化学腐 蚀(3)”高P8硅6“金铸属铁的的电作化用学是防作护为” 损耗阳极材料和传递电流 考查视角 对金属腐蚀类型及常见的防腐方法进行了考 查( ) 高(4)考通启入示的对保教护材电中流金应属该腐根蚀据与环防护境的条有件关变知化识进做行到调理整 解好、灵活用。 ()
二、典例剖析2．某同学来自行下列实验：操作现象
放置一段时间后，生铁片上出现如图所
取一块打磨过的生铁片，在其表面滴 1 示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域
滴含酚酞和 K3[Fe(CN)6]的食盐水
为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的D是( )
A．生铁片发生吸氧腐蚀
B．中心区：Fe－2e－===Fe2＋
试
C．边缘处：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．交界处：4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(FOeH(O)3H＋)82 H＋转析解
题 备 选
三、反思归纳
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， 腐蚀速率越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度 越大，金属腐蚀越快。
金属的腐蚀和防护-高二化学人教版(2019)选择性必修1
中腐蚀的速率快。
生活中人们常用什么方法防止金属被腐蚀的？
1、改变金属的结构或组成 2、在金属表面覆盖保护层 利用原电池和电解池原理
二、金属腐蚀的防护 P113
发蓝 铝的阳极氧化
思考与讨论 常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上 一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损时，请分析并说明白铁皮、马口铁的腐 蚀情况。
解答金属腐蚀问题的一般思路：
食盐水
氯化铵溶液 (呈酸性)
a：中性环境，发生吸氧腐蚀,氧气被消耗，试管中气体压强减小 b：溶液呈酸性，发生析氢腐蚀,有氢气放出，试管中气体压强增大 因此，红墨水水柱两边的液面变化为左高右低
变式训练2：如下图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__电__化_学___腐蚀。 (2)若试管内液面上升，则原溶液是_碱性、弱酸性或_中_性，发生_吸__氧_腐蚀，电极反 应：负极：__2_F_e_－__4_e_－_=_2_F_e_2_＋___，正极：_O_2_＋__4_e_－_＋__2_H_2_O_=_4_O__H_－___。 (3)若试管内液面下降，则原溶液呈_ 较强的酸___性，发生_析__氢__腐蚀，电极反应： 负极：_F_e_－__2_e_－_=_F_e_2_＋___；正极：_2_H__＋_＋__2_e_－_=_H_2_↑_
a锌包铁
b铜缠铁
铁电极周围变红
铁电极周围变蓝 铜电极周围变红
锌＞铁
铁＞铜
原电池正、负 极
结果
锌做负极 铁做正极
铁被保护, 不生成Fe2+
铁做负极 铜做正极
高考化学 一轮复习 6.12考点强化 金属的腐蚀和防护
5．从防腐措施方面分析，腐蚀的快慢为：外接电源的阴极 保护法防腐<牺牲阳极的阴极保护法防腐<有一般防护条 件的防腐<无防护条件的防腐。
➢4.变式训练
【变式1】如图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时 由快到慢的顺序是( A )。
A．④＞②＞①＞③＞⑤ C．⑤＞④＞②＞③＞①
B．②＞①＞⑤＞③＞④
D．③＞⑤＞②＞④＞①
阴极的阳极保护法
D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电
化学保护法
解析 显/隐
解析 A项中搪瓷层破损后，铁直接暴露在空气中，易生锈，因 而搪瓷层破损后不能再起到防止铁生锈的作用；B项中镀层破 损后锌与铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀；C项是 牺牲阳极的阴极保护法；D项中是用沥青作涂层的涂层保护法。
外加电流的 阴极保护法
➢2. 典例剖析
【典例】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 )。
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
被保护的金属连接 直流电源的负极
D．地下钢管连接镁块
解析 A项，水中钢闸门连接电源的负极，即作为电化学保 护装置的阴极，使其不发生失电子反应而被保护，正确；B 项和C项都属于外加防护层的防腐方法，B、C两项不符合题 意，错误；D项，属于牺牲阳极的阴极保护法，错误。
其他反应 O2=4Fe(OH) 1．对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电
解质溶液＞非电解质溶液。 2．活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金
属腐蚀越快。 总 3．对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀 结 越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。 归 4．电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐 纳 蚀＞有防护措施的腐蚀。
高考化学一轮复习（第四辑）考点五十八 金属的腐蚀与防护（含解析）
考点五十八金属的腐蚀与防护聚焦与凝萃1．理解金属发生电化学腐蚀的缘由、金属腐蚀的危害；2．把握金属腐蚀的防护措施。
解读与打通常规考点一、金属的腐蚀（1）金属腐蚀：指金属或合金与四周接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
（2）金属腐蚀的本质：是金属原子失去电子变成阳离子的过程。
可以表示为；M—ne- =M n+即金属腐蚀的过程中，金属发生氧化反应。
（3）金属腐蚀的分类：①化学腐蚀金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。
这类反应是金属跟氧化剂之间的氧化还原反应。
例如，铁跟氯气直接反应而腐蚀；钢管被原油中的含硫化合物腐蚀；铁遇到碘易发生反应（Fe+I2=FeI2）而被腐蚀等。
②电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
例如：钢铁在潮湿空气中所发生的腐蚀a．吸氧腐蚀在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量H+和OH-，还溶解了氧气等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成很多微小的原电池。
在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。
铁失去电子而被氧化：负极：2Fe-4e-=2Fe 2+正极：2H2O+O2+4e-=4OH-正极吸取了氧气，所以又叫吸氧腐蚀。
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要缘由。
b．析氢腐蚀在潮湿的显酸性的空气中（例CO2、SO2、H2S等），钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜显酸性，则钢铁中的主要成分铁与杂质碳及水膜形成原电池。
电极反应式为：负极：Fe-2e-=Fe 2+正极：2H++2e-=H2↑总的原电池反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑二、金属的防护：主要是破坏原电池的形成条件，特殊是防止发生吸氧腐蚀。
具体方法有：①将金属合金化，转变金属结构，如生成不锈钢；②在金属表面覆加爱护层；③金属经钝化处理，形成特殊的爱护膜；④对金属进行电化学爱护。
高考化学金属的腐蚀与防护一轮复习小题训练(解析版)
金属的腐蚀与防护1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生【答案】D【解析】金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以C错误。
2．下列关于钢铁腐蚀说法正确的是( )A．电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因B．钢铁腐蚀的负极为Fe-3e-=Fe3+C．弱酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀D．镀锡铁器破损时镀层金属仍可以保护铁器【答案】A【解析】A项，不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
由于钢铁直接接触化学物质而发生化学腐蚀的机会并不多，而接触电解质溶液的机会却比较多，且钢铁本身又是铁碳合金。
因此，易于形成原电池而发生电化学腐蚀，故A正确；B项，钢铁腐蚀的负极为Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C项，弱酸性或中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀，强酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀，故C错误；D项，由于铁比锡活泼，镀锡铁器破损时，铁做负极，被腐蚀，镀层金属不能保护铁器，故D错误；故选A。
3．下列有关镀锌钢管(锌盐溶液作电解质溶液)的说法正确的是( )A．电镀时，钢管作阳极，锌棒作阴极B．钢管镀锌过程中，阴阳两极的质量变化一定不相等C．镀锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn合金，增强钢管的耐腐蚀能力D．钢管镀锌过程中，阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn【答案】D【解析】A项，电镀时镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，故钢管镀锌时，锌棒作阳极，钢管作阴极，A项错误；B项，钢管镀锌过程中，阳极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn，电镀过程中阴阳极转移的电子数相等，故阴阳两极的质量变化一定相等，B项错误；C项，钢管镀锌的目的是美观、保护钢管等，而不是为了在钢管表面形成Fe—Zn合金，C项错误。
【2019-2020】高考化学一轮复习第20讲金属的腐蚀及防护作业
教学资料参考范本【2019-2020】高考化学一轮复习第20讲金属的腐蚀及防护作业撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________A组基础题组1.(2017北京丰台二模,6)铁锅表面覆盖有下列物质时,锈蚀速率最快的是( )A.水B.食盐水C.食用油D.酒精2.钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时,正极发生的主要反应是( )A.Fe-2e- Fe2+B.2H2O+O2+4e- 4OH-C.4OH--4e- 2H2O+O2↑D.2H++2e- H2↑3.(2017北京房山二模,9)研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。
下列有关判断中正确的是( )A.用装置①模拟研究时未见a上有气泡,说明铁没有被腐蚀B.②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀C.③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩D.①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质4.(2017北京怀柔零模,10)一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表:A.随pH的升高,含碳钢腐蚀速率逐渐加快B.pH<4,发生析氢腐蚀C.pH为14,其负极反应为2H2O+Fe-3e-Fe+4H+D.pH为7时,负极反应为Fe-3e-Fe3+,生成的Fe3+被空气中的氧气氧化为Fe2O35.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )图①图②图③A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不会生锈B.图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀C.图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀6.以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。
某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。
(1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。
在滤纸上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示:①实验Ⅰ的现象说明,得电子的物质是。
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第20讲金属的腐蚀及防护A组基础题组1.(2017北京丰台二模,6)铁锅表面覆盖有下列物质时,锈蚀速率最快的是( )A.水B.食盐水C.食用油D.酒精2.钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时,正极发生的主要反应是( )A.Fe-2e- Fe2+B.2H2O+O2+4e- 4OH-C.4OH--4e- 2H2O+O2↑D.2H++2e- H2↑3.(2017北京房山二模,9)研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。
下列有关判断中正确的是( )A.用装置①模拟研究时未见a上有气泡,说明铁没有被腐蚀B.②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀C.③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩D.①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质4.(2017北京怀柔零模,10)一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表:下列说法正确的是( )A.随pH的升高,含碳钢腐蚀速率逐渐加快B.pH<4,发生析氢腐蚀C.pH为14,其负极反应为2H2O+Fe-3e-Fe+4H+D.pH为7时,负极反应为Fe-3e-Fe3+,生成的Fe3+被空气中的氧气氧化为Fe2O35.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确．．．的是( )图①图②图③A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不会生锈B.图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀C.图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀6.以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。
某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。
(1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。
在滤纸上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示:①实验Ⅰ的现象说明,得电子的物质是。
②碳粉的作用是。
③为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是。
(2)向图示装置的烧杯a、b中各加入30 mL 3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转。
加热烧杯a,指针向右偏转。
①取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色沉淀,b中无变化,b中铁片作极。
②加热后,指针发生偏转的原因可能是。
(3)用图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响,向烧杯a、b中各加入30 mL不同质量分数的NaCl溶液,实验记录如下表所示。
①Ⅱ中,b中电极上发生的电极反应式是。
②Ⅲ中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。
查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。
设计实验证明: 。
(4)根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是。
B组提升题组7.(2017北京西城一模,10)生铁在pH=2和pH=4的盐酸中发生腐蚀。
在密闭容器中,用压强传感器记录该过程的压强变化,如下图所示。
下列说法中,不正确．．．的是( )A.两容器中负极反应均为Fe-2e- Fe2+B.曲线a记录的是pH=2的盐酸中压强的变化C.曲线b记录的容器中正极反应是O2+4e-+2H2O 4OH-D.在弱酸性溶液中,生铁能发生吸氧腐蚀8.(2017北京海淀期末,10)某同学进行下列实验:下列说法不合理．．．的是( ) A.生铁片发生吸氧腐蚀 B.中心区:Fe-2e-Fe 2+C.边缘处:O 2+2H 2O+4e-4OH -D.交界处:4Fe 2++O 2+10H2O 4Fe(OH)3+8H +9.某同学做如下实验:下列说法正确的是( )A.“电流计指针未发生偏转”,说明铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均未被腐蚀B.用K 3[Fe(CN)6]溶液检验铁片Ⅲ、Ⅳ附近溶液,可判断电池的正、负极C.铁片Ⅰ、Ⅲ所处的电解质溶液浓度相同,二者的腐蚀速率相等D.铁片Ⅳ的电极反应式为Fe-3e-Fe 3+10.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。
(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀,其正极的电极反应式是。
②针对实验Ⅱ的现象,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中电压表指针发生偏转的原因及影响O2氧化性的因素。
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: 。
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。
③实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是。
④为达到丁同学的实验目的,经讨论,同学们认为应改用如图装置对Ⅳ、Ⅴ重复进行实验,其设计意图是;重复实验时,记录电压表读数依次为c'、d'且c'>d',由此得出的结论是。
答案精解精析A组基础题组1.B 食用油为非电解质溶液,酒精为非电解质,水是弱电解质,食盐水是强电解质溶液,所以锈蚀速率最快的是食盐水。
2.B 钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,负极反应为Fe-2e- Fe2+,正极反应为2H 2O+O2+4e- 4OH-。
3.C A项,装置①中a极上氧气得电子生成OH-,b极上铁失电子发生氧化反应生成Fe2+,铁被腐蚀;B项,桥墩与电源正极相连作阳极,失电子发生氧化反应,被腐蚀;C项,锌比铁活泼,故锌失电子,所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩;D项,海水是混合物,不是电解质。
4.B A项,由表中信息可知,随pH的升高,含碳钢腐蚀速率先减慢后加快;B项,当pH<4时,含碳钢主要发生析氢腐蚀;C项,在pH=14的溶液中,含碳钢发生吸氧腐蚀,负极反应为4OH-+Fe-3e-Fe+2H 2O;D项,pH 为7时,负极反应为Fe-2e-Fe2+,生成的Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe 2O3。
5.C A项,铁生锈的条件是与水和空气(或氧气)接触;B项,钢闸门在海水中主要发生吸氧腐蚀;C项,钢闸门与电源正极相连时作电解池的阳极,发生氧化反应而被腐蚀;D项,若M比Fe活泼 ,则钢铁作正极,可防止钢铁输水管腐蚀。
6.答案(1)①O 2②与铁组成原电池,作原电池的正极③用水代替NaCl溶液进行实验(2)①正②温度升高,Fe的还原性增强,反应速率加快(3)①Fe-2e- Fe2+②另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象(4)温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度解析(1)依据题意知,铁粉、碳粉、NaCl溶液构成原电池,铁粉作负极发生吸氧腐蚀,碳粉作正极。
滴加酚酞后溶液变红说明产生了OH-,即正极上O2得到电子。
为了说明NaCl的作用,可用水代替NaCl溶液进行实验。
(2)①滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色沉淀,说明a中产生了Fe2+,则a中铁片作负极,b中铁片作正极;②加热后,温度升高,Fe的还原性增强,反应速率加快,故电流计指针发生偏转。
(3)①实验Ⅱ中,b中铁片作负极,电极反应式为Fe-2e- Fe2+;②另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,若通入O2的烧杯中,铁片腐蚀较严重,则可证明在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。
(4)根据实验可知,对钢铁腐蚀有影响的因素是温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度。
B组提升题组7.C A项,生铁发生腐蚀时,无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,负极反应均为Fe-2e- Fe2+;B项,观察图像知,曲线a随着时间增加,压强增大,说明有气体生成,即发生了析氢腐蚀,所以曲线a记录的是pH=2的盐酸中压强的变化;C项,曲线b的压强随时间增加而减小,说明发生了吸氧腐蚀,由于pH=4的盐酸呈酸性,所以正极反应是O 2+4e-+4H+ 2H2O;D项,根据曲线b的变化趋势可知生铁在弱酸性溶液中能发生吸氧腐蚀。
8.D 生铁片边缘处为红色,说明生成了OH-,即O 2+4e-+2H2O 4OH-,生铁片发生吸氧腐蚀,A、C项正确;中心区域为蓝色,说明生成了Fe2+,即Fe-2e- Fe2+,B项正确;在两色环交界处出现铁锈是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化生成了氢氧化铁,氢氧化铁失水生成铁锈,D项错误。
9.B A项,发生的是化学腐蚀,且腐蚀速率相等;B项,负极上Fe失电子生成Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)6]作用会产生蓝色沉淀,因此可以用K3[Fe(CN)6]溶液判断电池的正、负极;C项,铁片Ⅲ为原电池的负极,腐蚀速率大于铁片Ⅰ;D项,铁片Ⅳ的电极反应式为O 2+4e-+2H2O 4OH-。
10.答案(1)①2H++2e- H 2↑②金属活动性顺序中,Cu在H后,因此不能发生置换O 2+4e-+4H+ 2H2O(2)①O2浓度越大,氧化性越强,电压越大②溶液的酸碱性③排除溶液中的S可能对实验造成的干扰④排除“Cu在酸碱性不同的溶液中,其还原性不同”对实验结果的影响溶液酸性越强,O2的氧化性越强解析(2)①对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可知,变量为O2的浓度,由c>a>b可知O2浓度越大,电压越大,说明O2的氧化性也越强。
②Ⅳ、Ⅴ中电解质溶液的酸碱性不同,因此是探究酸碱性对O2氧化性的影响。
③加入Na2SO4后,电压表读数不变,说明S对O2的氧化性无影响。
④采用该装置可以使Cu所处的电解质溶液的酸碱性相同,防止对实验结果产生影响。
c'>d'说明酸性条件下,O2的氧化性强。