第二节 金属的腐蚀和防护

第二节金属的腐蚀和防护1．下列叙述不正确的是()
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．铁遇冷的浓硫酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
解析：铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A项错误；锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块，可有效防护船体被腐蚀；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e－被还原；铁遇冷的浓硫酸表面钝化，形成了一层致密的氧化膜，可保护内部不被腐蚀；故B、C、D三项均正确。

答案：A
2．为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是()
A．将青铜器放在银质托盘上
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
答案：B
3．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀最慢的是()
A．在含铁元素较多的酸性土壤中
B．在潮湿疏松的土壤中
C．在干燥致密不透气的土壤中
D．在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中
解析：干燥致密不透气的土壤缺少氧气和水，所以腐蚀得最慢。

答案：C
4．下列金属的防护方法不正确的是()
A．对健身器材涂油漆以防止生锈
B．对某些工具的“机械移动部件”选用刷油漆的方法来防锈
C．用牺牲锌块的方法保护船体
D．自行车的钢圈上镀上一层铬防锈
答案：B
5．为防止碳素钢菜刀生锈，在使用后特别是切过咸菜后，应将其()
A．洗净、擦干B．浸泡在水中
C．浸泡在食醋中D．直接置于空气中
解析：碳素钢菜刀切过咸菜后，在水中或空气中容易发生吸氧腐蚀，在食醋中容易发生析氢腐蚀，只有在干燥环境中不易腐蚀。

答案：A
6．炒过菜的铁锅未及时洗净，在空气中放置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)写出铁锅腐蚀时负极的电极反应式：___________。

(3)写出铁锅在中性条件下正极的电极反应式：_________。

(4)写出电化学反应的总方程式：_______________________。

解析：炒过菜的铁锅如果未及时洗净，表面会附有少量的氯化钠溶液，在该条件下铁会发生吸氧腐蚀。

活泼的铁作负极，失电子，其电极反应式为：2Fe－4e－===2Fe2＋；铁锅在中性条件下发生的腐蚀就是吸氧腐蚀，正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；该过程中总反应方程式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。

答案：(1)吸氧(2)2Fe－4e－===2Fe2＋(或Fe－2e－===Fe2＋)
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(4)2Fe＋2H2O＋O2===2F e(O H)2
能力提升
7．以下现象与电化学无关的是()
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．铁质器材附有铜质配件，在接触处易生铁锈
C．生铁比纯铁容易生锈
D．银质物品久置表面变暗
解析：A中黄铜、B中铁附有铜和C中生铁都属于不纯的金属，容易发生电化学腐蚀。

答案：D
8．(双选题)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。

下列说法正确的是()
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
解析：锡青铜属于合金根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，A项错误；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B项正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C项正确；电化学腐蚀过程有电子的转移，属于化学反应过程，D项错误。

答案：BC
9．市场上出售的“热敷袋”主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等。

热敷袋使用前，用塑料袋使之与空气隔绝，使用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，袋内有大量铁锈存在。

(1)“热敷袋”放出的热量是利用了铁______放出的热量。

(2)碳粉的主要作用是_____________________________________。

(3)氯化钠的主要作用是____________________________________________。

(4)写出电极反应，正极_____________________________________________________，负极____________，若铁锈的主要成分为Fe2O3，写出产生Fe2O3的有关反应方程式
_____________________________________________________。

解析：此题为结合日常生活应用的实践题目，涉及原电池原理，首先铁应为负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极上必然为空气中的氧气得电子：O2＋4e－＋2H2O===4OH－；使用过程中放出大量热必定为Fe被氧化而产生的，最后得到大量铁锈，O2在反应中得电子变为O2－与水生成OH－，结合Fe2＋生成Fe(OH)2转化为Fe(OH)3。

加入碳粉自然是提供形成原电池的正极，而加入NaCl溶于水就是为了形成电解质溶液。

答案：(1)氧化(2)与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑氧
化
(3)溶于水形成电解质溶液
(4)2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH － Fe －2e －===Fe 2＋
Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O 2＋
2H 2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2
O
10．取6根铁钉、6支洁净的试管及其他材料，准备进行如下操作(见下图)：
试管(1)放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触； 试管(2)的底部放入硅胶(一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；
试管(3)先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(赶出原先在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；
试管(4)中放入铁钉，再注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触； 试管(5)放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片； 试管(6)放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。

把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。

其中________试管内的铁钉未被腐蚀。

从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件分别是
___________________________________________________。

解析：此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率的问题。

由于(2)(3)两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以未被腐蚀。

而试管(5)尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中作负极，使铁失电子反应难以发生，所以铁也未被腐蚀。

引起和促进铁钉被腐蚀的条件是水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。

答案：(2)(3)(5) 水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。