在2019-2020学年，化学第二年人民教育版选修4:第4章第4节电化学腐蚀与金属防护同步练习(答案)
第四节金属的电化学腐蚀和防护
课后巩固和提高
地基加固
1。以下关于金属腐蚀的陈述不正确()
钢在潮湿气体中生锈属于电化学腐蚀
电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀
金属腐蚀的本质是金属原子失去电子并被氧化
铝具有很强的耐腐蚀性，因为它不容易与氧发生反应
根据第D项，铝具有很强的耐腐蚀性，因为铝很容易被空气体中的氧氧化，形成致密的氧化物保护膜，因此内部金属不会被腐蚀。
回答D
2。在如图所示的装置中，小试管充满红色墨水，分支试管含有酸碱度为4的雨水和生铁片。观察到导管中的液位开始下降，经过一段时间后，导管中的液位上升，略高于小试管中的液位。以下解释是合理的()
生铁片中的碳是一次电池的负极，经过还原反应
B .雨水是高度酸性的，并且只有氢析出腐蚀发生在生铁片上
当墨水上升时，碳电极反应公式为O2+2H2O+4e-4OH-
分支试管中溶液的酸碱度逐渐降低
当一次电池发生反应时，生铁片中的碳是一次电池的正极，A是错误的；雨水是高度酸性的。开始时，在铁皮中发生析氢腐蚀，产生氢气，导管中的液位下降。一段时间后，铁片吸收氧气，吸收氧气，导管内的液位上升，B错了；当导管内液位上升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳为正极，正极的反应式为O2+2h2o+4e-4oh-，c正确。无论铁片发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，分支试管中溶液的酸碱度都会升高，出现D误差。
回答C
3。图中所示装置是为了探索钢的吸氧腐蚀原理而设计的，以下相关陈述中的误差为()
a .正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-
B .将石墨电极改为镁电极使得观察铁锈形成变得困难
C .如果在自来水中加入少量的氯化钠，很快就会看到铁锈
D .分别在铁电极和石墨电极附近吹氧，前者很快生锈
铁是负电极，失去的电子被氧化成Fe2+。阳极中的氧产生的电子发生还原反应生成羟基-，因此在石墨电极附近吹氧的腐蚀速度比在铁电极附近快。在自来水中加入氯化钠可以提高电解液的电导率，加快腐蚀速度。如果用镁电极代替石墨电极，负极是镁，铁受到保护，所以很难看到铁生锈。
回答D
4。在一定条件下，碳钢腐蚀与溶液酸碱度的关系如下:
酸碱度
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀速度
更快
慢
更快
主要产品
Fe2+
Fe3O4
Fe2O3
铁
以下陈述不正确()
在酸碱度溶液中，碳钢主要经历析氢腐蚀
在酸碱度大于6的溶液中，碳钢主要遭受吸氧腐蚀
在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的阳极反应为O2+4H++4e- 2H2O
D .碳钢在碱性溶液中沸腾除氧后，腐蚀速度会减慢
通过分析c项，在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正反应为O2+2H2O+4e- 4OH-。
回答C
5。以下关于金属腐蚀的陈述是正确的()
在图A中，插入海水的铁棒越靠近底部，腐蚀就越严重
在图B中，当开关从M变为N时，铜锌合金的腐蚀速率降低
C .在图C中，当开关打开时，锌的腐蚀速率增加，锌释放气体的速率也增加
在图D中，锌锰干电池的自放电腐蚀主要是由二氧化锰的氧化引起的
分析A项，由于液位处氧气浓度高且与海水接触，液位处铁棒腐蚀最严重；第三项，接通开关后，形成原电池，锌的腐蚀速率增加，氢在铂电极上放电产生H2；第四项，干电池的自放电腐蚀是由NH4Cl产生的H+氧化引起的。
回答B
6。在图中的四种情况下，相同材料的铁最不容易腐蚀()
分析表明，甲、乙、丁均可形成原电池，导致铁被腐蚀，而丙中的铁受铜镀层保护，不易被腐蚀。
回答C
7。下列装置中的电解液为稀硫酸。对于铁，反映外加电流的阴极保护法是()
分析A项属于牺牲阳极阴极保护法；b项中的铁用作阳极，腐蚀更快；在c项中，右边装置的两个电极的活性相差很大，所以右边是一次电池，铁与一次电池的负极相连，这是外加电流的阴极保护方法，这是正确的；d项不能构成原电池。
回答C
[/h/埋在地下的钢管通常用图中所示的方法防腐。关于这种方法，下列说法是正确的()
金属杆x的材料可以是铜
金属棒的材料可以是钠
C .钢管附近土壤的酸碱度增加
这种方法称为外加电流阴极保护法
分析项目A，在原电池中，金属棒X被用作负极，因此X的活性应该比铁强，项目A是错误的；第二项，金属钠非常活泼，容易与空气体和水反应，因此不能用作电极材料，第二项是错误的；c项，设备发生吸氧腐蚀，正钢管上的氧气得到电子生成氢氧离子，导致钢管附近土壤的酸碱度升高，c项正确；d项，装置无外接电源，不属于外加电流阴极保护法，d项有误。
回答C
9。在以下金属防腐措施中，外加电流阴极保护方法为()
a .水中的钢闸门连接到电源的负极
B .金属护栏表面喷漆
C .在汽车底盘上喷涂聚合物薄膜
D .连接到地下钢管的镁块
在分析外加电流的阴极保护方法中，被保护的金属与DC电源的阴极相连，因此被保护为电解池的阴极，A项符合问题的含义；在金属表面喷涂聚合物薄膜可以防止金属与H2O、O2等发生反应。，而B项和C项不符合问题的含义；地下钢管利用一次电池原理连接镁块，镁作为负极被氧化，钢管作为正极被保护，D项不符合问题的含义。
回答A
10。下图显示了探索金属腐蚀条件的研究小组的实验装置图。试着分析实验并回答以下问题:
(1)如果三套装置A、B和C的导管中的液位在开始时相同，则最高液位在一段时间后。铁粉的腐蚀速率由大到小的顺序是(用甲、乙、丙填写)。
(2)甲和乙的比较表明，铁粉中碳含量越高(填入“高”或“低”)，就越容易被腐蚀。
(3)当乙装置发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为。
(4)根据对B和C器件实验结果的分析，可以采取什么保护措施来减缓金属的腐蚀:(只需写一点点)。
据分析，B中的铁粉、碳粉和盐水构成一次电池，并发生吸氧腐蚀，因此B中的液位最高；A中的铁粉含有少量的碳，也可能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，不如B中的铁粉快；乙醇中的碳是非电解质，铁粉和碳粉不能形成一次电池，铁受到保护。因此，金属可以放在油脂或有机溶剂中进行保护。
回答(1) b b > a > c (2) h 2o+O2+4e-4oh-(4)将金属放入油脂或有机溶剂中(如果合理的话)
能力提高
11。将一根相对纯净的铁棒垂直浸入水中。由于深水中溶解氧较少，经过一段时间后，发现AB段产生较多的铁锈，BC段腐蚀严重。
关于这种现象的下列说法是错误的
a .铁棒AB段的反应为O2+2H2O+4e-4OH-
B .腐蚀时铁棒上会产生微电流，方向为从AB段到BC段
在水中加入一定量的固体硫酸钾后，对铁条的锈蚀率几乎没有影响
这种现象的根本原因是铁棒处于不同的化学环境中
经分析，铁在水中被氧吸收而腐蚀，BC段为一次电池的负极，AB段为一次电池的正极，正极与O2+2H2O+4e-4OH-反应，故A项正确；在腐蚀过程中，电子从BC流向AB，电流方向是从AB流向BC，所以B项是正确的；在水中加入一定量的硫酸钾固体后，离子浓度增加，铁棒的锈蚀率增加，因此c项是错误的；原电池的组成是由于铁棒所处的化学环境不同，所以D项是正确的。
回答C
12。以下关于金属腐蚀和保护的陈述是正确的()
在酸性环境中，钢只能经受析氢腐蚀
金属腐蚀的本质是金属失去电子并被还原
一些锌块通常安装在船体水线以下，这是使用牺牲阳极的阴极保护方法
D .在铜-铁结合处，它在潮湿的空气体:Fe-3e-Fe3+中直接反应，然后形成铁锈
据分析，在弱酸性条件下会发生吸氧腐蚀，因此A项是错误的；金属腐蚀的本质是金属失去电子并被氧化，所以B项是错误的；C项采用牺牲阳极阴极保护方法，因此C项是正确的；在负电极上，铁失去电子生成Fe2+，所以D项是错误的。
回答C
13。下图所示实验装置判断中的下列错误为()
a .如果x是碳棒，将开关k设置在a可以减缓铁腐蚀
如果X是锌棒，将开关K设置在A或B可以减缓铁腐蚀
C .如果X为锌棒，开关K置于B，则为牺牲阳极的阴极保护方法
D .如果x是碳棒，开关k置于b，铁电极上的反应为2h++2e-H2/h/]
分析如果X为碳棒，开关K置于A，Fe为电解槽阴极，属于外加电流阴极保护方法，A项正确；如果X是碳棒，开关K放在B上，Fe是原电池的负极，电极反应是Fe-2E-Fe2+，D项不正确。如果X为锌棒，K为A，Fe为电解槽阴极，属于外加电流阴极保护方法。当钾位于硼时，铁是一次电池的阳极，属于牺牲阳极的阴极保护方法。B项和C项都是正确的。
回答D
14。市场上销售的“热敷袋”的主要成分是废铁、石墨粉、锯末和少量氯化钠、水等。打开热敷袋之前，用塑料袋密封。当打开它时，它会通过轻轻摩擦来释放热量。使用后，会发现大量的铁锈。请回答以下问题:
(1)热敷袋释放的热量是铁反应释放的热量。
(2)石墨粉的主要功能是。
(3)添加氯化钠的主要功能是。
(4)相关电极反应公式:负极、正极。
(5)化学方程式用于显示上述变化过程:。
分析电解质溶液是中性的，并且具有形成原电池的条件。结合铁锈的存在，可以证实铁发生了吸氧腐蚀。
回答(1)原电池
(2)用废铁和氯化钠溶液形成原电池，以加速废铁的氧化反应
(3)氯化钠溶于水中形成电解质溶液
(4)2Fe-4e-2Fe 2+2H2O+O2+4e-4OH-
(5)O2+2Fe+2H2O2Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3，2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O