?電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
一、單選題(本大題共15小題,共45分)
1. 據(jù)統(tǒng)計,金屬腐蝕造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過火災(zāi)、水災(zāi)等自然災(zāi)害的總和,越來越被世界各國所重視,下面金屬的防腐措施中,使用犧牲陽極的陰極保護(hù)法的是(????)
A. 汽車底盤噴涂油漆 B. 摻防腐的金屬制成不銹鋼菜刀
C. 地下鋼管連接鋅塊 D. 鋼閘門連接電源負(fù)極
2. 下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是(????)
A. 鋼鐵在弱堿性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)是:O2+2H2O+4e-=4OH-
B. 當(dāng)鍍鋅鐵制品的鍍層破損時,鍍層仍能對鐵制品起保護(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
3. 下列各裝置中都盛有0.1mol?L-1?的NaCl溶液,放置相同時間后,鋅片的腐蝕速率由快到慢的順序是(????)
A. ③①④② B. ①②④③ C. ②①④③ D. ②①③④
4. 下列敘述中正確的是(? ? ? )
A. 電子工業(yè)中,用三氯化鐵溶液腐蝕銅箔印刷線路板,發(fā)生的反應(yīng)屬于電化學(xué)腐蝕
B. 鋼鐵表面發(fā)生吸氧腐蝕時,鋼鐵表面水膜的pH增大
C. 如圖所示的裝置可防止鐵釘生銹
D. 電解精煉銅時,陽極和陰極的質(zhì)量變化相等

5. 下列說法正確的是
A. 氯堿工業(yè)的電解槽示意圖如上圖所示,電解槽中應(yīng)使用陰離子交換膜
B. 在鐵表面鍍鋅時,鋅應(yīng)與電源的負(fù)極相連
C. 為防止輪船的腐蝕,可在船底焊接鎂塊
D. 電解精煉銅時,陰陽兩極質(zhì)量的變化應(yīng)相等
6. 如圖所示的各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是(????)
A. ③>②>④>① B. ②>①>③>④
C. ④>②>③>① D. ④>②>①>③
7. 關(guān)于下列裝置的描述正確的是( ? ?)
A. 甲裝置可用于電解精煉銅
B. 乙裝置紅墨水水柱兩邊液面變?yōu)樽蟮陀腋?br /> C. 丙裝置中的交換膜為陰離子交換膜
D. 丁裝置可達(dá)到保護(hù)鐵閘門的作用
8. 關(guān)于下列各裝置圖的敘述不正確的是(????)
A. 用圖①裝置實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅,a極為銅,電解質(zhì)溶液可以是CuSO4溶液
B. 圖②裝置鹽橋中KCl的Cl-移向左燒杯
C. 圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連獲得保護(hù)
D. 圖④兩個裝置中通過導(dǎo)線的電子數(shù)相同時,消耗負(fù)極材料的物質(zhì)的量相同
9. 將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面,可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中,下列有關(guān)說法正確的是(????)
A. 陰極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+
B. 金屬M(fèi)的活動性比Fe的活動性弱
C. 鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)
D. 鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快

10. 城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路,當(dāng)有電流泄漏并與金屬管道形成回路時,就會引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示,但若電壓等條件適宜,鋼鐵管道也可能減緩腐蝕,此現(xiàn)象被稱為“陽極保護(hù)”。下列有關(guān)說法不正確的是 (????)
A. 該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能
B. 管道右端腐蝕比左端快,右端電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+
C. 如果沒有外加電源,潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕
D. 鋼鐵“陽極保護(hù)”的實(shí)質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜
11. 化學(xué)與生活、生產(chǎn)有著密切關(guān)系,下列敘述正確的是(????)
A. 鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,H+得電子釋放出H2,鋼鐵被腐蝕
B. 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,OH-失電子釋放出O2,鋼鐵被腐蝕
C. 船底鑲嵌鋅塊,鋅發(fā)生還原反應(yīng)而被消耗,以保護(hù)船體
D. 外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門上,可保護(hù)閘門
12. 某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計如圖裝置。下列敘述正確的是(????)
A. a和b不連接時,鐵片上不會有金屬銅析出
B. 無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色
C. a和b用導(dǎo)線連接時,電流方向從b到a
D. a和b用導(dǎo)線連接時,F(xiàn)e片上發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中SO42-向銅電極移動

13. 利用生活中常見的材料可以進(jìn)行很多科學(xué)實(shí)驗(yàn),甚至制作出一些有實(shí)際應(yīng)用價值的裝置,下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。當(dāng)電池工作時,有關(guān)說法正確的是(????)
A. 鋁罐不會被腐蝕
B. 石墨棒上發(fā)生的反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 石墨棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連
D. 該電池工作一段時間后石墨棒的質(zhì)量會增加
14. 利用小粒徑零價鐵(ZVI)的電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯,進(jìn)行水體修復(fù)的過程如圖所示。H+、O2、NO3-等共存物的存在會影響水體修復(fù)效果,定義單位時間內(nèi)ZVI釋放電子的物質(zhì)的量為nt,其中用于有效腐蝕的電子的物質(zhì)的量為ne。下列說法錯誤的是(??? )
A. 反應(yīng)①②③④均在正極發(fā)生
B. 單位時間內(nèi),三氯乙烯脫去a?mol?Cl時ne=a?mol
C. ④的電極反應(yīng)式為NO3-+10H++6e-=NH4++3H2O
D. 增大單位體積水體中小粒徑ZVI的投入量,可使nt增大
15. 碳鋼廣泛應(yīng)用在石油化工設(shè)備管道等領(lǐng)域,隨著深層石油天然氣的開采,石油和天然氣中含有的CO2及水引起的腐蝕問題(俗稱二氧化碳腐蝕)引起了廣泛關(guān)注。深井中二氧化碳腐蝕的主要過程如下所示:
負(fù)極:Fe(s)+2HCO3-(aq)-2e-=FeCO3(s)+H2CO3(aq)(主要)
正極:2H2CO3(aq)+2e-=H2↑+2HCO3-(aq)(主要)
下列說法不正確的是
A. 鋼鐵在CO2水溶液中的腐蝕總反應(yīng)可表示為CO2+H2O+Fe=FeCO3+H2
B. 深井中二氧化碳對碳鋼的腐蝕主要為化學(xué)腐蝕
C. 碳鋼管道在深井中的腐蝕與油氣層中鹽份含量有關(guān),鹽份含量高腐蝕速率會加快
D. 腐蝕過程表明含有CO2的溶液其腐蝕性比相同pH值的HCl溶液腐蝕性更強(qiáng)
二、填空題(本大題共5小題,共55分)
16. (1)如圖所示裝置,若燒杯中溶液為稀硫酸,則正極反應(yīng)為______.若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負(fù)極反應(yīng)為______將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,插入濃硝酸中,電池總反應(yīng)為______。

(2)鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料,了解鋼鐵腐蝕的原因與防護(hù)方法具有重要意義①下列各種情況,在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序?yàn)開_____。

②利用圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。

若X為碳棒,為減緩鐵件的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)置于______處。
若X為碳棒,開關(guān)K置于M處,則碳棒發(fā)生的電極反應(yīng)為______,產(chǎn)生氫氧化鐵的化學(xué)方程式為______若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為______。
(3)利用氧化還原反應(yīng)Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2可設(shè)計出原電池。在方框內(nèi)如圖畫出所設(shè)計的雙液原電池的示意圖,并標(biāo)出正負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液______。

17. 鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料,了解鋼鐵腐蝕的原因與防護(hù)方法具有重要意義,對鋼鐵制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可適當(dāng)延長其使用壽命。
(1)抗腐蝕處理前,生產(chǎn)中常用鹽酸來除鐵銹?,F(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中,當(dāng)鐵銹除盡后,溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(2)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。


①若X為碳棒,為減緩鐵件的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)置于________________處。
②若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為__________。
(3)圖中若X為粗銅,容器中海水替換為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于N處,一段時間后,當(dāng)鐵件質(zhì)量增加3.2?g時,X電極溶解的銅的質(zhì)量____3.2?g(填“”或“=”)。
(4)圖中若X為銅,容器中海水替換為FeCl3溶液,開關(guān)K置于M處,銅電極發(fā)生的反應(yīng)是______________________;若將開關(guān)K置于N處,發(fā)生的總反應(yīng)是___________________。
18. 鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)。請回答下列鋼鐵腐蝕、防護(hù)過程中涉及的有關(guān)問題:
(1)生產(chǎn)中可用稀鹽酸來除鐵銹。現(xiàn)將一生銹的鐵片放入稀鹽酸中,當(dāng)鐵銹被除盡,鹽酸消耗盡后溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。?
(2)下列裝置中可防止鐵棒被腐蝕的是____(填字母)。?
(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕,裝置示意圖如圖。

①A電極對應(yīng)的金屬是____(填元素名稱),B電極的電極反應(yīng)是_____________。?
②若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓?、稱量,二者質(zhì)量差為5.12?g,則電鍍時電路中通過的電子為____mol。?
③鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更易被腐蝕,簡要說明原因_________________________________。?
19. Ⅰ.能量之間可相互轉(zhuǎn)化:電解食鹽水制備氯氣是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計兩種類型的原電池,探究其能量轉(zhuǎn)化效率。
限選材料:ZnSO4(aq),F(xiàn)eSO4(aq),CuSO4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導(dǎo)線
(1)完成原電池甲的裝置示意圖,并作相應(yīng)的標(biāo)注。
要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。
(2)以銅片為電極之一,硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液,_______________ 原電池甲只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可觀察到負(fù)極_______________
(3)甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是___________,其原因是_________________________________
(4)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理,為了減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕,在上述的材料中應(yīng)選_________作陽極。

Ⅱ.?CO與H2反應(yīng)還可制備C2H5OH,C2H5OH可作為燃料使用,用C2H5OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下:


電池總反應(yīng)為C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,則d電極是________(填“正極”或“負(fù)極”),c電極的反應(yīng)方程式為__________________。若線路中轉(zhuǎn)移2?mol電子,則上述燃料電池,消耗的O2在標(biāo)況下的體積為______?L。
20. 電化學(xué)與我們的生活有著密切的聯(lián)系,請結(jié)合電化學(xué)知識回答下列有關(guān)問題.
(1)炒過菜的鐵鍋未及時洗凈殘液中含有,不久便會腐蝕而出現(xiàn)紅棕色銹斑,試回答:鐵鍋的銹蝕屬于______填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”,鐵鍋銹蝕的負(fù)極反應(yīng)式為:___________________;
(2)下圖是一個電化學(xué)過程的示意圖.


已知甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
甲池是______裝置(填“原電池”或“電解池”),乙池是______裝置(填“原電池”或“電解池”);甲池中通O2一極的電極反應(yīng)式為__________________________.乙池中,電極質(zhì)量增加的是 ?????????? (填”A”或“B”)寫出A電極的電極反應(yīng)式:______________________?。
答案和解析
1.【答案】C

【解析】
【分析】
本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù),側(cè)重考查基礎(chǔ)知識與基本能力,明確原電池原理即可解答,題目難度不大。
【解答】
解:金屬防腐的措施中,使用犧牲陽極的陰極保護(hù)法,說明該裝置構(gòu)成原電池,被保護(hù)的金屬作正極,
A.汽車底盤噴涂油漆,阻止Fe與空氣、水接觸,從而防止金屬被腐蝕,屬于物理方法,故A錯誤;
B.摻防腐的金屬制成不銹鋼菜刀,是改變物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)而防止金屬被腐蝕,沒有形成原電池,不屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法,故B錯誤;
C.地下鋼管連接鋅塊,F(xiàn)e、Zn電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,F(xiàn)e失電子能力小于Zn而作正極被保護(hù),所以該保護(hù)方法屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法,故C正確;
D.鋼閘門連接電源負(fù)極作陰極被保護(hù),該保護(hù)方法屬于外接電源的陰極保護(hù)法,故D錯誤;
故選:C。??
2.【答案】D

【解析】解:A.弱堿性條件下,鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,故A正確;
B.鋅、鐵和電解質(zhì)溶液可形成原電池,鋅作負(fù)極,鐵做正極,加快了鋅的腐蝕,對鐵制品起保護(hù)作用,故B正確;
C.鐵、鋅、海水形成原電池,鋅失去電子作負(fù)極,鐵作正極被保護(hù),該方法是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法,故C正確;
D.采用外加電流的陰極保護(hù)法時,被保護(hù)金屬與直流電源的負(fù)極相連,若與外加直流電源的正極相連,則輸油管做陽極,更易被腐蝕,故D錯誤;
本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù),明確原電池原理即可解答,作原電池負(fù)極或電解池陽極的金屬加速被腐蝕,難度不大。

3.【答案】C

【解析】
【分析】
本題考查不同條件下金屬腐蝕的快慢,明確腐蝕快慢為:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕即可解答。
【解答】
電化學(xué)腐蝕較化學(xué)腐蝕快,金屬得到保護(hù)時,腐蝕較慢,作原電池正極和電解池陰極的金屬被保護(hù);
①中鋅作負(fù)極,發(fā)生電化學(xué)腐蝕,加快鋅的腐蝕,②中鋅作電解池陽極,在外加電源的作用下,更加快鋅的腐蝕,③中鋅作電解池陰極,不易被腐蝕,④中發(fā)生化學(xué)腐蝕,所以腐蝕速率由快到慢的順序?yàn)棰冖佗堍邸?br /> 故選:C。??
4.【答案】B

【解析】
【分析】
本題主要考查電化學(xué)防腐蝕和電解精煉的原理,難度一般,注意電化學(xué)防腐蝕常用的兩種方法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法。
【解答】
A.用三氯化鐵溶液腐蝕銅箔印刷線路板,直接發(fā)生氧化還原反應(yīng),是化學(xué)腐蝕,A項(xiàng)錯誤;
B.鋼鐵表面發(fā)生吸氧腐蝕時,正極反應(yīng)為2H2O+O2+4e-=?4OH-,鋼鐵表面水膜的pH增大,B項(xiàng)正確;
C.鐵釘與電源的正極相連,作陽極,會加快鐵釘?shù)母g,C項(xiàng)錯誤;
D.?電解精煉銅時,陽極除了銅失去電子還會有其他活潑金屬雜質(zhì)失去電子,也有不活潑的金屬沉降,陽極和陰極的質(zhì)量變化不相等,D項(xiàng)錯誤。
故選B。??
5.【答案】C

【解析】
【分析】
本題考查電解原理及其應(yīng)用,包括氯堿工業(yè)、金屬腐蝕和防護(hù)、電解精煉,難度不大,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力、對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力。
【解答】
A. 氯堿工業(yè)使用離子交換膜是防止OH-移動到陽極與生成的氯氣發(fā)生反應(yīng),所以應(yīng)使用陽離子交換膜,故A選項(xiàng)錯誤;
B.電鍍時,待鍍物件與負(fù)極相連,做陰極,鍍層金屬與正極相連,做陽極,鋅應(yīng)與正極相連,故B選項(xiàng)錯誤;
C.在船底焊接鎂塊,形成原電池,鎂做負(fù)極,對輪船起到保護(hù)作用,屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法,故C選項(xiàng)正確;
D.電解精煉銅,陽極除了發(fā)生Cu-2e-=Cu2+反應(yīng)外,還發(fā)生Zn-2e-=Zn2+?、 Fe-2e-=?Fe2+,而陰極只發(fā)生Cu2++2e-=Cu,所以兩極質(zhì)量變化不相等,故D選項(xiàng)錯誤。??
6.【答案】D

【解析】解:根據(jù)圖知,②③裝置是原電池,在③中鋅比鐵活潑,金屬鐵做正極被保護(hù),②中金屬鐵比錫活潑,所以鐵作負(fù)極加快腐蝕,而①發(fā)生化學(xué)腐蝕,速率較慢,做負(fù)極的腐蝕速率快,所以②>①>③,④裝置是電解池,其中金屬鐵為陽極,腐蝕速率最快,所以腐蝕速率是④>②>①>③,
故選:D。
先判斷裝置是原電池還是電解池,再根據(jù)原電池正負(fù)極腐蝕的快慢和電解池的陰陽極腐蝕快慢來比較,從而確定腐蝕快慢順序,電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕。
本題考查了金屬腐蝕快慢判斷,為高頻考點(diǎn),明確鐵發(fā)生的腐蝕類型及作何種電極即可解答,利用金屬腐蝕與防護(hù),采取合適措施防止鐵被腐蝕,題目難度不大。

7.【答案】A

【解析】
【分析】
本題主要考查了原電池和電解池的工作原理,主要涉及金屬的腐蝕和防護(hù)及電解池的應(yīng)用的知識,掌握反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵,難度一般。
【解答】
A.甲裝置粗銅作陽極,精銅作陰極,可用于電解精煉銅,故A正確;
B.乙裝置是鐵的腐蝕,左側(cè)的試管中發(fā)生吸氧腐蝕,右側(cè)的試管中發(fā)生析氫腐蝕,所以紅墨水水柱兩邊液面變?yōu)樽蟾哂业?,故B錯誤;?
C.丙裝置中的交換膜為允許鈉離子從左到右移動的陽離子交換膜,故C錯誤;
D.丁裝置鐵閘門作陽極,被腐蝕,故D錯誤。
故選A。??
8.【答案】D

【解析】
【分析】
本題綜合考查原電池、電解池知識,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,注意把握原電池、電解池的工作原理,題目難度不大。
【解答】
A、根據(jù)裝置圖中電流方向可知,a電極為陽極、b電極為陰極,鐵上鍍銅時,Cu為陽極、Fe作陰極,電解質(zhì)溶液可以是CuSO4溶液,即a電極為Cu、b電極為Fe,故A不符合題意;
B、雙液銅鋅原電池中,Zn為負(fù)極、Cu為正極,原電池工作時:陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極,即鹽橋中KCl的Cl-移向負(fù)極Zn,移向左燒杯,故B不符合題意;
C、圖③裝置是利用電解原理防止鋼閘門生銹,即外加電流的陰極保護(hù)法,其中鋼閘門接外加電源的負(fù)極,作陰極,被保護(hù),故C不符合題意;
D、圖④中兩裝置均為原電池,左側(cè)Al電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+,右側(cè)Zn電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,裝置中通過導(dǎo)線的電子數(shù)相同時,消耗負(fù)極材料的關(guān)系式為2Al~3Zn,即n(Al):n(Zn)=2:3,消耗負(fù)極材料的物質(zhì)的量不同,故D符合題意。?
故選:D。??
9.【答案】C

【解析】解:A、陰極其實(shí)是原電池的正極,陰極發(fā)生還原反應(yīng),故A錯誤;
B、金屬M(fèi)的活潑性比Fe的活潑性強(qiáng)才能保護(hù)鐵不被腐蝕,故B錯誤;
C、當(dāng)鋼鐵設(shè)施做原電池的正極時被保護(hù),將導(dǎo)線與金屬M(fèi)相連,M做負(fù)極,電子沿著導(dǎo)線進(jìn)入鋼鐵設(shè)施表面,鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù),故C正確;
D、海水中有大量的電解質(zhì)溶液,更容易腐蝕,故D錯誤。
故選C。
本題考查了金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù),難度不大,應(yīng)注意的是原電池的正極、電解池的陰極被保護(hù)。

10.【答案】B

【解析】
【分析】
本題考查金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),需要理解原電池和電解池的基本原理,難度一般。
【解答】
A.該裝置相當(dāng)于電解池,能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A正確;
B.右端與電源負(fù)極相連,應(yīng)發(fā)生得電子的還原反應(yīng),且腐蝕減緩,故B錯誤;
C.如果沒有外加電源,潮濕的土壤(接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應(yīng),所以發(fā)生的是吸氧腐蝕,故C正確;
D.根據(jù)題意,此種腐蝕較慢,所以“陽極保護(hù)”實(shí)際上是在金屬表面形成了一層致密的保護(hù)膜,故D正確。
故選B。??
11.【答案】A

【解析】
【分析】
本題考查了金屬電化腐蝕的實(shí)質(zhì)分析,根據(jù)原電池原理和電解池原理分析解答,題目較簡單。
【解答】
A.發(fā)生析氫腐蝕時Fe作負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),被腐蝕,氫離子在正極得電子析出氫氣,故A正確;
B.發(fā)生吸氧腐蝕時,氧氣在正極得電子生成氫氧根離子,故B錯誤;
C.在原電池中,活潑金屬做負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以船底鑲嵌鋅塊,鋅作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而被消耗,以保護(hù)船體,故C錯誤;
D.金屬與外接電源的負(fù)極相連時,作電解池的陰極,被保護(hù),所以外加電源的負(fù)極連接在海水中的鋼鐵閘門上,可保護(hù)閘門,故D錯誤。
故選A。??
12.【答案】B

【解析】
【分析】
本題考查了原電池原理,明確離子的顏色、電極上發(fā)生的反應(yīng)即可解答,注意鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成亞鐵離子而不是鐵離子,題目難度中等。
【解答】
A.a和b不連接時,鐵和銅離子發(fā)生置換反應(yīng)而發(fā)生化學(xué)腐蝕,鐵片上會有金屬銅析出,故A錯誤;
B.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,都生成亞鐵離子,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,故B正確;
C、電流由正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極,所以電流方向從a到b,故C錯誤;
D、原電池中陰離子向負(fù)極移動,所以SO42-向鐵電極移動,故D錯誤;
故選:B。??
13.【答案】B

【解析】
【分析】
本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù),為高頻考點(diǎn),明確原電池原理是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫,注意結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫,難度中等。
【解答】
碳棒、鋁罐和食鹽水構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬鋁作負(fù)極,導(dǎo)電的非金屬碳棒作正極。負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上溶解在水中的氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng);原電池放電時,正極應(yīng)與玩具電機(jī)的正極相連。?
A.碳棒、鋁罐和食鹽水構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬鋁作負(fù)極,鋁失電子生成鋁離子,所以鋁罐逐漸被腐蝕,故A錯誤;
B.碳棒、鋁罐和食鹽水構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬鋁作負(fù)極,導(dǎo)電的非金屬碳棒作正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正確;
C.碳棒作原電池的正極,所以應(yīng)與玩具電機(jī)的正極相連,故C錯誤;
D.在原電池工作時,炭棒作正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,由此可知炭棒的質(zhì)量不會改變,故D錯誤。??
14.【答案】B

【解析】
【分析】
本題考查有關(guān)從圖中分析相關(guān)知識的能力,難度中等,能識圖并與相關(guān)知識結(jié)合是解答的關(guān)鍵。
【解答】
A.由修復(fù)過程圖可知這些反應(yīng)都是前后有化合價變化,反應(yīng)①②③④均是得電子的反應(yīng),故為正極,故A正確;
B.三氯乙烯中碳化合價為+1,乙烯中碳化合價為+2,1mol三氯乙烯轉(zhuǎn)化為1mol乙烯時得6mol電子,脫去3mol氯原子,所以三氯乙烯脫去a?mol?Cl時ne=2a?mol,故B錯誤;
C.由圖可知N元素化合價變化可以有如下轉(zhuǎn)化硝酸根離子得8個電子轉(zhuǎn)化為銨根離子,由于生成物中有銨離子,所以只能用氫離子與水來配平反應(yīng),而不能用水與氫氧根來配平,所以④的電極反應(yīng)式為NO3-+10H++6e-=NH4++3H2O,故C正確;
D.增大單位體積水體中微粒ZVI的投入量,可以增大小微粒ZVI和正極的接觸面積,加快ZVI釋放電子速率,可使nt增大,故D正確。
故選B。??
15.【答案】B

【解析】
【分析】
本題考查原電池原理、電極方程式的書寫、金屬的腐蝕等,題目難度不大,熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵。
【解答】
A.由題目信息可知,負(fù)極:、正極:,所以總反應(yīng)方程式為:CO2+H2O+Fe=FeCO3+H2,故A正確;
B.深井中二氧化碳對碳鋼的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕,不是化學(xué)腐蝕,故B錯誤;
C.碳鋼管道在深井中的腐蝕中,鹽份含量高,則導(dǎo)電能力越強(qiáng),腐蝕速率會加快,故C正確;
D.碳酸是弱酸,鹽酸是強(qiáng)酸,所以含有CO2的溶液中碳酸的濃度比相同pH值的HCl溶液的濃度要大,腐蝕性更強(qiáng),故D正確。
故選B。??
16.【答案】2H++2e-=H2↑? Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O? Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O? (5)>(2)>(1)>(3)>(4)? N? O2+4e-+2H2O=4OH-? 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3? 犧牲陽極保護(hù)法?

【解析】解:(1)燒杯中溶液為稀硫酸,則較不活潑的金屬Al是正極,正極發(fā)生還原反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑,若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,金屬鎂和氫氧化鈉之間不會發(fā)生反應(yīng),則金屬Al是負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)為:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O,將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,插入濃硝酸中,鋁鈍化,所以Cu失電子作負(fù)極,Cu-2e-=Cu2+,總的反應(yīng)是金屬銅和濃硝酸之間的反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
故答案為:2H++2e-=H2↑;Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)①根據(jù)圖知,(2)(3)裝置是原電池,在(2)中,金屬鐵做負(fù)極,(3)中金屬鐵作正極,做負(fù)極的腐蝕速率快,并且兩個電極金屬活潑性相差越大,負(fù)極金屬腐蝕速率越快,正極被保護(hù),并且原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕,所以(2)>(3),(4)(5)裝置是電解池,(4)中金屬鐵為陰極,(5)中金屬鐵為陽極,陽極金屬被腐蝕速率快,陰極被保護(hù),即(5)>(4),
根據(jù)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕,并且原電池的正極金屬腐蝕速率快于電解池的陰極金屬腐蝕速率,所以鐵腐蝕快慢順序?yàn)椋?5)>(2)>(1)>(3)>(4),
故答案為:(5)>(2)>(1)>(3)>(4);
②若X為碳棒,由于Fe比較活潑,為減緩鐵的腐蝕,應(yīng)使Fe為電解池的陰極即連接電源的負(fù)極,故K連接N處,若X為碳棒,開關(guān)K置于M處,碳棒是正極,鐵件是負(fù)極,正極上發(fā)生還原反應(yīng):O2+4e-+2H2O=4OH-,負(fù)極上是氧化反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+,總反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,會被氧氣氧化,轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,開關(guān)K置于M處,Zn為陽極被腐蝕,F(xiàn)e為陰極被保護(hù),該防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,
故答案為:N;O2+4e-+2H2O=4OH-;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;犧牲陽極的陰極保護(hù)法;
(3)根據(jù)電池反應(yīng)式知,Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極、不如Cu活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,F(xiàn)eCl3溶液為電解質(zhì)溶液,則該原電池為:,
故答案為:。
(1)燒杯中溶液為稀硫酸,則較不活潑的金屬Al是正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,金屬鎂和氫氧化鈉之間不會發(fā)生反應(yīng),則金屬Al是負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),插入燒堿溶液中,Cu與氫氧化鈉不反應(yīng),Al失電子作負(fù)極,堿性條件下,Al失電子生成偏鋁酸根離子;
(2)①先判斷裝置是原電池還是電解池,再根據(jù)原電池正負(fù)極腐蝕的快慢比較,作原電池負(fù)極和電解池陽極的金屬易被腐蝕,作原電池正極或電解池陰極的金屬易被保護(hù),金屬腐蝕快慢順序是:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕;
②若K為碳棒,由于Fe比較活潑,為減緩鐵的腐蝕,應(yīng)使Fe連接電源的負(fù)極;開關(guān)K置于M處,則發(fā)生金屬貼的吸氧腐蝕,金屬鐵是負(fù)極,碳棒是正極,若K為鋅,開關(guān)K置于M處,金屬鋅是負(fù)極,金屬鐵是正極,正極被保護(hù),負(fù)極被腐蝕;
(3)根據(jù)電池反應(yīng)式知,Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極、不如Cu活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,F(xiàn)eCl3溶液為電解質(zhì)溶液,負(fù)極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
本題考查了金屬的腐蝕與防護(hù)、原電池工作原理的應(yīng)用等知識,明確原電池和電解池原理是解本題關(guān)鍵,知道作原電池負(fù)極或電解池陽極的金屬易被腐蝕,會寫電極反應(yīng)式是重點(diǎn),難度不大。

17.【答案】(1)Fe+2FeCl3=3FeCl2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
(2)①N
②犧牲陽極的陰極保護(hù)法 ? ? ? ? ? ?
(3)< ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
(4)2Fe3++2e-=2Fe2+Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+


【解析】
【分析】
本題考查了原電池和電解池原理,根據(jù)原電池中正負(fù)極上得失電子及電極反應(yīng)式來分析解答即可,題目難度中等。
【解答】
(1)鐵銹的成分為Fe2O3,能和酸反應(yīng)生成鹽和水,離子方程式為:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,鐵銹除盡后溶液中的氯化鐵和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,化學(xué)方程式為:Fe+2FeCl3=3FeCl2?,故答案為:Fe+2FeCl3=3FeCl2?;?
(2)①若X為碳棒,由于Fe比較活潑,為減緩鐵的腐蝕,應(yīng)使Fe為電解池的陰極即連接電源的負(fù)極,故K連接N處,故答案為:N;
②若X為鋅,開關(guān)K置于M處,Zn為陽極被腐蝕,F(xiàn)e為陰極被保護(hù),該防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,?故答案為:犧牲陽極的陰極保護(hù)法;?
(3)圖中若X為粗銅,此裝置為電鍍裝置,即在鐵件上鍍銅,陰極反應(yīng):Cu2++2e-=Cu,鐵件質(zhì)量增加3.2g即為銅的質(zhì)量,陽極上是粗銅中含有的較活潑的金屬先反應(yīng),銅后反應(yīng),所以溶解的銅的質(zhì)量小于3.2g,故答案為:

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