高二化學(xué)金屬的化學(xué)腐蝕與防護(hù)質(zhì)量檢測(cè)題(2)
答案：B
8.鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe+2H2O+O2===2Fe2++4OH-。以下說(shuō)法正確的是( )
A.負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+
B.正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+O2+2e-===4OH-
C.原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置
D.鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易被腐蝕
解析：本題考查了電化學(xué)腐蝕的知識(shí)。鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極：Fe-2e-===Fe2+，正極：2H2O+O2+4e-===4OH-，選項(xiàng)A正確。
答案：A
9.炒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液中有NaCl)，第二天便會(huì)被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色鐵銹，試回答：
(1)鐵鍋的腐蝕屬于__________腐蝕，其原因是____________。
(2)鐵鍋銹蝕的電極反應(yīng)方程式為：負(fù)極：__________，正極__________。正、負(fù)極電極反應(yīng)的產(chǎn)物會(huì)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________
_____________________________________________。
解析：(1)鐵鍋的腐蝕屬于吸氧腐蝕;因?yàn)殍F鍋是鐵合金，其中含碳，鐵鍋中的鐵和碳就會(huì)和表面殘留的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的水溶液形成許多微小的原電池;并且NaCl溶液呈中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，是電化學(xué)腐蝕。
(2)在鐵鍋中鐵比較活潑，做負(fù)極，電極反應(yīng)：2Fe-4e-===2Fe2+;碳做正極，電極反應(yīng)：2H2O+O2+4e-===4OH-;總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3+(x-3)H2O===Fe2O3•xH2O。
答案：(1)吸氧腐蝕 鐵鍋是鐵合金，其中含碳，鐵鍋中的鐵和碳就會(huì)和表面殘留的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的水溶液形成許多微小的原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，并且NaCl溶液呈中性，所以發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕
(2)2Fe-4e-===2Fe2+ 2H2O+O2+4e-===4OH- 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3+(x-3)H2O===Fe2O3•xH2O
能力提升
10.某學(xué)生在A、B、C、D四只小燒瓶中分別放入：干燥的細(xì)鐵絲;浸過(guò)食鹽水的細(xì)鐵絲;浸過(guò)清水的細(xì)鐵絲;食鹽水及細(xì)鐵絲，并使鐵絲完全浸沒(méi)在食鹽水中。然后裝配成如圖所示的四套裝置，每隔一段時(shí)間測(cè)量導(dǎo)管中水面上升的高度，結(jié)果如下表所示(表中所列數(shù)據(jù)為導(dǎo)管中水面上升的高度/cm)
時(shí)間/波動(dòng) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A瓶(盛干燥鐵絲) 0 0 0 0 0 0 0
B瓶(盛沾了食鹽
水的鐵絲) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8
C瓶(盛沾了清
水的鐵絲) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
D瓶(盛完全浸沒(méi)在食鹽水中的鐵絲) 0 0 0 0 0 0 0
(1)導(dǎo)管中水面為什么上升?____________________。
(2)上述實(shí)驗(yàn)中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序?yàn)?填小燒瓶代號(hào))：__________
(3)實(shí)驗(yàn)中的鐵生銹屬于電化學(xué)腐蝕的__________(填腐蝕類型)。
解析：鐵絲在一定條件下能夠發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕;從題目中給出的條件可以看出，當(dāng)加入干燥的鐵絲時(shí)，沒(méi)有形成原電池的條件，所以很難腐蝕;當(dāng)加入沾有食鹽水的鐵絲時(shí)，會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕，所以液面上升，當(dāng)鐵絲浸入到溶液中時(shí)也沒(méi)有構(gòu)成原電池，所以液面沒(méi)有明顯變化。
答案：(1)鐵生銹時(shí)與空氣中O2反應(yīng)，消耗了O2而使燒瓶中氣體壓強(qiáng)減小 (2)B>C>A=D (3)吸氧腐蝕
11.某研究小組對(duì)鐵生銹進(jìn)行研究。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了A、B、C一組實(shí)驗(yàn)(如圖)，探究鐵生銹的條件。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹;B中鐵釘不生銹;C中鐵釘不生銹。
�、偻ㄟ^(guò)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是_____
________________________________________________________。
②鐵釘發(fā)生電化腐蝕的正極電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________
�、蹖�(shí)驗(yàn)B所用的水要經(jīng)過(guò)__________處理;植物油的作用是______________________________________________。
�、軐�(shí)驗(yàn)C中堿石灰的作用是__________。
(2)乙同學(xué)為了達(dá)到同樣目的，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)D(如圖)，發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后，試管中的液面升高，其原因是__________________________ __________________________________，該實(shí)驗(yàn)__________(填“能”或“不能”)說(shuō)明水對(duì)鐵釘生銹產(chǎn)生影響。
(3)丙同學(xué)為了探究鐵銹(Fe2O3•nH2O)的組成，將甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的鐵銹刮下來(lái)，稱取1.96 g這種鐵銹，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
充分反應(yīng)后，稱得B裝置的質(zhì)量增加0.36 g，C裝置的質(zhì)量增加1.32 g，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推斷鐵銹的化學(xué)式中n值為_(kāi)_________。
(4)為了保證實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃________(填A(yù)或E)處的酒精燈。
解析：(1)鐵內(nèi)部一般含有碳，是鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的兩個(gè)電極，如果再有電解質(zhì)溶液和氧氣即可發(fā)生腐蝕;A中的鐵釘發(fā)生的是吸氧腐蝕，所以電極上反應(yīng)的物質(zhì)是氧氣提供電子;水中往往溶有一定量的氧氣，所以做實(shí)驗(yàn)前要先將水煮沸;B裝置中0.36 g水即n(H2O)=0.02 mol，C裝置中1.32 gCO2即n(CO2)=0.03 mol，可推知n(Fe2O3)∶n(H2O)=0.01∶0.02=1∶2。故答案可知。
答案：(1)①有水(或電解質(zhì)溶液)和氧氣(或空氣)
�、贠2+4e-+2H2O===4OH-
③煮沸(或“除去氧氣”)，隔絕空氣(或“防止氧氣與鐵接觸”)
�、芪账魵�(或“干燥”“保持試管內(nèi)干燥環(huán)境”)
(2)鐵的腐蝕要吸收氧氣(或“氧氣參與反應(yīng)”“消耗了氧氣”) 使氣體體積減少 不能
(3)2 (4)E
12.鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。
(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________。
(2)為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用上圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用__________。
A.銅 B.鈉
C.鋅 D.石墨
(3)上圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的__________極。
解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。
(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，就可由鋅失去電子，鋅被溶解，而鐵被保護(hù)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。
(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接電源的負(fù)極。
答案：(1)負(fù)極：2Fe-4e-===2Fe2+
正極：O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)C (3)負(fù)
13.鐵生銹是比較常見(jiàn)的現(xiàn)象，某實(shí)驗(yàn)小組為研究鐵生銹的條件，設(shè)計(jì)了以下快速、易行的方法：
首先檢查制氧氣裝置的氣密性，然后按連接好裝置，點(diǎn)燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3分鐘左右，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：①直形管中用蒸餾水浸過(guò)的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕;②直形管管中干燥的鐵絲表面依然光亮，沒(méi)有發(fā)生銹蝕;③燒杯中潮濕的鐵絲依然光亮。
試回答以下問(wèn)題：
(1)由于接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實(shí)驗(yàn)中鐵生銹屬于__________。能表示其原理的反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________。
(2)儀器A的名稱為_(kāi)_________，其中裝的藥品可以是__________________，其作用是___________________________。
(3)由實(shí)驗(yàn)可知，該類鐵生銹的條件為_(kāi)__________ _________________。決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是____________________________________________________。
解析：鋼鐵在潮濕環(huán)境下形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。此實(shí)驗(yàn)在直形管中的現(xiàn)象說(shuō)明，潮濕是鐵生銹的必須前提，而沒(méi)有潮濕程序?qū)ιP快慢的影響，直形管實(shí)驗(yàn)與燒杯實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，則說(shuō)明O2濃度是影響生銹快慢的一個(gè)重要因素。
答案：(1)電化學(xué)腐蝕 負(fù)極：2Fe-4e-===2Fe2+，正極;2H2O+O2+4e-===4OH-
(2)球形干燥管 堿石灰(或無(wú)水氯化鈣) 干燥 O2 (3)與O2接觸、與水接觸 氧氣濃度
(責(zé)任編輯：盧雁明)
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