【2019最新】高中化学同步课时分层作业14金属制品的防护
鲁科版选修1(1)
(建议用时:40分钟)
[基础达标练]
1.雨后镀层脱落的自行车部件会出现红棕色锈斑,在此变化过程
中不发生的反应是( )
【72572164】
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3 B.2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2 C.2H2O+O2+4e-===4OH- D.Fe-3e-===Fe3+
D [铁在电极反应中不能变为+3价。A、B、C的反应恰好是铁发生吸氧腐蚀时的变化,B是铁发生电化学腐蚀的总反应方程式。]
2.下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是( ) A.吸氧腐蚀时正极放出氧气 B.析氢腐蚀时正极放出氢气
C.吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀速率快 D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
B [析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正极反应式分别为:2H++2e-
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===H2↑,O2+2H2O+4e-===4OH-,所以吸氧腐蚀时正极是吸收氧气。析氢腐蚀时,钢铁接触的电解质环境酸性较强,电解质浓度较大,所以一般析氢腐蚀比吸氧腐蚀速率快。钢铁表面水膜一般为酸性较弱或中性环境,故吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍。]
3.如图液面上浮着一个空心铁球,数天后可观察到的现象是( )
【72572165】
①铁球表面出现红棕色锈斑 ②铁球表面出现黑色锈斑 ③量筒内水位下降 ④量筒内水位上升
A.①③ C.②③
B.①④ D.②④
B [量筒中的空气、溶有O2的食盐水和铁碳合金(铁球)组成原电池,发生了吸氧腐蚀,铁球表面出现红棕色(Fe2O3·nH2O)锈斑,因不断消耗O2导致量筒内气体压强小于外界大气压,量筒内水位上升。]
4.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( )
【72572166】
A.洗净、擦干 C.浸泡在食醋中
B.浸泡在水中 D.直接置于空气中
A [切过咸菜的菜刀含有电解质,如果不洗干净擦干很容易形成原电池,加快菜刀的腐蚀。]
5.下列防腐措施中,属于电化学保护法的是( ) A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
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B.在金属中加入一些铬或镍制成金属或合金 C.在轮船的船壳水线以下部分装上一定量的锌块 D.金属表面喷漆
C [电化学保护法是利用原电池反应原理或电解原理将金属进行保护,故C正确。使金属表面生成氧化物保护膜和金属表面喷漆是覆盖保护层;在金属中加一些铬或镍制成合金是改变金属的内部组织结构。]
6.相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
【72572167】
C [在A中,食醋提供电解质溶液环境,铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极,形成原电池,铁是活泼金属作负极;在B中,食盐水提供电解质溶液环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属作负极,碳作正极;在D中,酸雨提供电解质溶液环境,铁铆钉和铜板分别作负、正极,形成原电池;在上述三种情况中,都是铁作负极,铁容易被腐蚀;在C中,铜镀层将铁球覆盖,使铁被保护,所以铁不易被腐蚀。]
7.有关合金的性质叙述不正确的是( ) A.合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B.合金一定是金属熔合而成的
C.合金的硬度和强度一般比组成该合金成分金属高 D.硬铝、黄铜、钢均为合金
B [合金是由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金一般硬度和强度比成分金属高,熔点比成
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分金属低。]
8.下列关于合金的性能、优缺点说法错误的是( )
【72572168】
A.铝合金质轻、成本低、易加工、机械性能好
B.钛合金重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀,被广泛用于航空航天领域
C.镁合金被称为21世纪的绿色工程材料
D.铁合金质量轻、耐腐蚀,是应用最广泛的合金 D [铁合金与其他合金相比更笨重、易腐蚀。]
[能力提升练]
9.某研究小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图),探究铁生锈的条件。经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:A中铁钉生锈;B中铁钉不
生锈;C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是
_________________________________________________________
_____
_________________________________________________________
_____。
②由于与金属接触的介质不同,金属腐蚀分成不同类型,本实验中铁生锈属于______________________,正极电极反应式为
___________________。
③实验B所用的水要经过________处理;植物油的作用是
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________________。
④实验C中碱石灰的作用是____________________。
(2)乙同学为了达到同样目的,设计了实验D(如图),发现一段时
间后,试管中的液面升高,其原因是
_________________________________________________________
_____
_________________________________________________________
_____,
该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影
响。
【解析】 铁内部一般含有碳,是铁发生电化学腐蚀时的电极,如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀;A中的铁钉发生的是吸氧腐蚀,所以电极上反应的物质是氧气;水中往往溶有一定量的氧气,所
以做实验前要先将水煮沸。
【答案】 (1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)
②吸氧腐蚀 O2+4e-+2H2O===4OH- ③煮沸(或“除去氧
气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)
④吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内环境干燥”)
(2)铁的腐蚀要吸收O2,使气体体积减小 不能
10.钢铁的腐蚀是世界一大难题,每年全世界钢产量的四分之一
因腐蚀而损失。
【72572169】
甲 乙
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(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为
____________、____________。
(2)为降低某水库的铁闸门的被腐蚀速率,可以采用图甲方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料可以采用________(填字母),这种方法
称为___________________保护法。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
(3)图乙所示方案也可降低铁闸门的被腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极,这种方法称为
___________________________保护法。
【解析】 (2)甲中防腐为牺牲阳极的阴极保护法,故应选比铁活泼的金属(锌)作为焊接物。(3)乙中为外加电流的阴极保护法,故铁闸
门做阴极,接电源负极。
【答案】 (1)负极:2Fe-4e-===2Fe2+
正极:O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)C 牺牲阳极的阴极 (3)负 外加电流的阴极
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