高二化學(xué)金屬的化學(xué)腐蝕與防護(hù)測(cè)試題答案
做好每一份試卷,對(duì)我們成績的提高是有幫助的。下面是學(xué)習(xí)啦小編收集整理的高二化學(xué)金屬的化學(xué)腐蝕與防護(hù)測(cè)試題目及其參考答案以供大家學(xué)習(xí)。
高二化學(xué)金屬的化學(xué)腐蝕與防護(hù)測(cè)試題目及答案
1.下列各種方法中能對(duì)金屬起到阻止或減緩腐蝕作用的措施是( )
①金屬表面涂抹油漆?、诟淖兘饘俚膬?nèi)部結(jié)構(gòu) ③保持金屬表面清潔干燥?、茉诮饘俦砻孢M(jìn)行電鍍?、菔菇饘俦砻嫘纬芍旅艿难趸锉∧?/p>
A.①②③④ B.①③④⑤
C.①②④⑤ D.全部
解析:防止金屬腐蝕的常用方法有:a.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu);b.覆蓋保護(hù)層,如①④⑤;c.電化學(xué)防護(hù)法,如③可以防止在金屬表面形成原電池而發(fā)生腐蝕。
答案:D
2.大雪后常使用融雪鹽來清除道路積雪。過去常用氯化鈉等無機(jī)鹽,降低冰雪的冰點(diǎn),而現(xiàn)在往往用環(huán)保型有機(jī)鹽與緩蝕劑,但它們的融雪原理相同。下列敘述不正確的是( )
A.環(huán)保型有機(jī)鹽與緩蝕劑的融雪原理為鹽溶于水后,使冰雪的冰點(diǎn)降低
B.使用環(huán)保型融雪鹽可以減緩對(duì)路面和橋梁中鋼筋的腐蝕
C.使用環(huán)保型融雪鹽可以減少對(duì)植物的危害
D.使用環(huán)保融雪鹽主要是給植物補(bǔ)充養(yǎng)分
解析:本題關(guān)鍵是弄清鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理,使用氯化鈉等無機(jī)鹽易形成電解質(zhì)溶液,加速了鋼鐵的腐蝕,而使用環(huán)保型有機(jī)鹽與緩蝕劑,不僅能夠起到融雪的效果,而且能夠減少鋼鐵的腐蝕。
答案:D
3.把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液的混合溶液的玻璃皿中(如下圖所示),經(jīng)一段時(shí)間后,首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是( )
A.Ⅰ和Ⅲ附近 B.Ⅰ和Ⅳ附近
C.Ⅱ和Ⅲ附近 D.Ⅱ和Ⅳ附近
解析:a是電解池,Zn為陰極,電極產(chǎn)物為H2和NaOH,b是原電池,Zn發(fā)生吸氧腐蝕,F(xiàn)e為正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-。
答案:B
4.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是( )
A.純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗
B.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí),鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用
C.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法
D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕
解析:本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù)。純銀器表面在空氣中易形成硫化銀而使銀器表面變黑,所以是化學(xué)腐蝕,A正確;鐵與錫構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極,加快了鐵的腐蝕,B錯(cuò);海輪外殼中的金屬與連接的鋅塊構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極,可以保護(hù)海輪,C正確;外加直流電源保護(hù)器件時(shí),必須連接電源負(fù)極,D錯(cuò)。
答案:AC
5.鋼鐵的銹蝕過程中,下列五種變化可能發(fā)生的是( )
?、貴e由+2價(jià)轉(zhuǎn)化為+3價(jià) ②O2被還原?、跦+被還原
?、苡蠪e2O3•xH2O生成 ⑤雜質(zhì)碳被氧化除去
A.①② B.③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
解析:鋼鐵在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),依據(jù)介質(zhì)的不同可以發(fā)生兩類原電池反應(yīng):(1)當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的水膜酸性較強(qiáng)時(shí),鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕,其電極反應(yīng)式是正極2H++2e-===H2↑,負(fù)極Fe-2e-===Fe2+;(2)當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的水膜酸性較弱或呈中性時(shí),鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,導(dǎo)致鋼鐵表面生成鐵銹。同時(shí)在電解質(zhì)溶液中還發(fā)生了如下一系列的反應(yīng):2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水生成Fe2O3•xH2O。
答案:C
6.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
7.炒過菜的鐵鍋未及時(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______________________________________________________________________________。
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
8.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;浸過食鹽水的細(xì)鐵絲;浸過清水的細(xì)鐵絲;食鹽水及細(xì)鐵絲,并使鐵絲完全浸沒在食鹽水中。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)也沒有構(gòu)成原電池,所以液面沒有明顯變化。
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
9.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)過較長時(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^上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,可得出鐵生銹的外部條件是_____
________________________________________________________。
?、阼F釘發(fā)生電化腐蝕的正極電極反應(yīng)式為___________________
?、蹖?shí)驗(yàn)B所用的水要經(jīng)過__________處理;植物油的作用是______________________________________________。
④實(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,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__________。
(4)為了保證實(shí)驗(yàn)安全,實(shí)驗(yàn)開始時(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-
?、壑蠓?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
10.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,該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為__________________。
(2)為了降低某水庫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)
11.鐵生銹是比較常見的現(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________________________________________________________。
(2)儀器A的名稱為__________,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___________ _________________。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)象說明,潮濕是鐵生銹的必須前提,而沒有潮濕程序?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(或無水氯化鈣) 干燥 O2 (3)與O2接觸、與水接觸 氧氣濃度