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1、名校名 推荐 第一课时金属的腐蚀课时演练 促提升A 组1. 下列说法正确的是 ()A. 钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀, 所以合金都不耐腐蚀B. 原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因, 故不能用原电池反应来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH 不同 , 但引起的正极反应相同D.无论哪种类型的腐蚀, 其本质都是金属被氧化解析 : 金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程,D 正确 ; 依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知 ,C 不正确 ; 原电池反应既可以加快金属的腐蚀, 也可用于防止金属的腐蚀, 例如镀锌铁中的 Fe 不易腐蚀 ,B 不正确 ; 如不锈钢不易被
2、腐蚀,A 不正确。答案 : D2. 铁生锈是一种常见的自然现象, 其主要的化学反应方程式为4Fe+3O2+2xH2O2Fe2O3xH2O。如图为一放在水槽中的铁架, 水位高度如右图所示。最容易生锈的铁架横杆是()A. B. C.D. 解析 : 处 O2 充足且潮湿 , 腐蚀最快。答案 : C3. 如图所示 , 将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中, 再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶( 离子在琼胶内可以移动) 。下列叙述正确的是()A.a 中铁钉附近呈现红色B.b 中铁钉上发生还原反应C.a 中铜丝上发生氧化反应D.b 中铝条附近有气泡产生解析 : 上述两个装置都构成原
3、电池, 发生吸氧腐蚀 ,a 中铁为负极 , 发生 Fe-2e -Fe2+, 铜为正极 , 发-3+-生 O2+2H2O+4e4OH的还原反应 ,b 中 Al 为负极 , 发生 Al-3eAl, 铁为正极 , 发生 O2+2H2O+4e-4OH的还原反应。答案 : B4. 钢铁发生吸氧腐蚀时 , 发生还原反应的电极反应式是 ()A.Fe-2e -Fe2+-B.2H O+O+4e4OH22C.2H+2e-H2-O+2H OD.4OH-4e22解析 : 钢铁发生吸氧腐蚀时, 负极发生氧化反应 :Fe-2e -Fe2+ , 正极发生还原反应 :O2+2H2O+4e-4OH。答案 : B5. 铜板上铁铆
4、钉处的吸氧腐蚀原理如图所示, 下列有关说法中 , 正确的是 ()1名校名 推荐 A. 此过程中铜会被腐蚀B. 此过程中还涉及反应 :4Fe+3O22Fe2O3, 从而形成铁锈+-2C.正极电极反应式为 2H +2eH D.此过程中电子从Fe 移向 Cu, 失电子被氧化成 Fe2+, 铜作正极 , 空气中的氧气解析 : 因铁的活动性强于铜的, 所以铁作负极被腐蚀-被还原生成 OH。答案 : D, 浸入 0.01 mol L-16. 铁棒与石墨用导线连接之后的食盐溶液中 , 可能出现的现象是 ()A. 铁棒附近产生-OHB. 铁棒被腐蚀C.石墨棒上放出Cl 2D.石墨棒上放出O2解析 : 铁棒和石
5、墨相连放入氯化钠溶液中之后, 形成 Fe-C 原电池 , 负极反应为 FeFe2+2e-, 电子经导线转移到 C 棒上 , 氯化钠溶液呈中性-, 主要发生吸氧腐蚀 :O +2H O+4e4OH,C棒附近产生 OH。22答案 : B7. 将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上, 一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a) 已被腐蚀而变暗 , 在液滴外沿形成棕色铁锈环(b), 如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是()A. 液滴中的Cl - 由 a 区向 b 区迁移-B. 液滴边缘是正极区, 发生的电极反应为224OHO+2H O+4eC.液滴下的 Fe
6、因发生还原反应而被腐蚀2+-, 生成的 Fe由 a 区向 b 区迁移 , 与 b 区的 OH形成 Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板, 在铜铁接触处滴加NaCl 溶液 , 则负极发生的电极反应为Cu-2e -Cu2+-解析 : 本题考查钢铁的吸氧腐蚀知识。液滴边缘2, 在碳粒上发生的是正极反应22O 多:O +2H O+4e-液滴下的 Fe 发生负极反应 :Fe-2e-2+为腐蚀区 (a), 是氧化反应 ,C 项错误 ; 在液滴外4OH;Fe 沿, 由于2+-2,4Fe(OH)22232 32Fe +2OHFe(OH)+O+2HO4Fe(OH) , 进而形成
7、了棕色铁锈Fe OnH O为铁锈环 (b);若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板, 在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液 , 由于 Fe 的金属活动性比铜强,Fe 仍为负极 , 负极发生的电极反应为Fe-2e -Fe2+ ,D 项错误 ; 根据在原电池中 , 阳离子移向正极 ,阴离子移向负极的规律,Cl - 应由 b 区向 a 区迁移 ,A 项错误。答案 : B8. 将铁棒插入 CuSO4溶液中 , 如右图所示。请回答相关问题 :(1)一段时间后 , 可观察到的实验现象是, 发生反应的离子方程式是。(2)要使图中的铁棒逐渐溶解而铜不在铁棒上析出, 可以设计的实验是。(3)要使右图中的铁棒上逐渐析出铜, 而且
8、铁棒不消耗 , 可以设计的实验是。2名校名 推荐 解析 : (2)将 (1) 中反应在两极上进行, 设计成原电池 , 且另一电极的活泼性比铁差;(3) 设计成原电池 ,铁的活泼性比另一种金属差。, 溶液颜色变浅Fe+Cu2+Fe2+Cu答案 : (1)铁棒表面有红色固体析出(2) 找一种比铁不活泼的金属 ( 如 Cu)或非金属 ( 如 C)与铁棒用导线相连 ( 或直接接触 ) 插入该溶液中构成原电池(3) 找一种比铁活泼的金属 ( 如 Al) 与铁棒接触 ( 或用导线连接 ), 插入溶液中构成原电池9. 铝具有密度小、导电性优良、易于成型、成本低廉等特点, 在生产、生活中应用广泛。(1) 电工
9、操作中规定 , 不宜把铜线和铝线拧在一起连接线路, 其原因是 。(2) 铝制饭盒盛放醋, 一段时间后饭盒被腐蚀, 该腐蚀属腐蚀 , 相应的化学方程式为。如盛放烧碱等碱性溶液被腐蚀, 有关的离子方程式为。如盛放食盐( 含少量 CaCl2 杂质 ), 一段时间后变得潮湿, 原因是, 而且铝饭盒也会被腐蚀, 发生腐蚀 , 有关电极反应式为。解析 : (1)铜、铝接触 , 在电解质溶液存在时, 易发生原电池反应 , 铝比铜活泼 , 为原电池负极 , 很容易被腐蚀 , 故接线时不能将铜线、铝线拧在一起。; 铝制饭盒盛放食盐, 因杂质 CaCl 易吸(2) 铝与浓度较大的酸碱溶液接触时主要发生化学腐蚀2水
10、潮解 , 一段时间后会变潮 , 铝制饭盒会发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,Al 被氧化 , 空气中的 O2 被还原。答案 : (1)在潮湿的空气中 , 导线表面易形成水膜, 铜线与铝线接触处能形成原电池-, 铝比铜活泼 , 作负极 , 被腐蚀而断路(2) 化学32Al(CH332222Al+6CH COOHCOO)+3H2Al+2OH +2H O2Al+3H 发生潮解电化学 ( 或吸氧 )负极 :Al-3e-Al3+2O+O+4e-; 正极 :2H4OH2B 组1. 美国的自由女神像历来被认为是美国民主自由的象征。但由于长期存在于潮湿环境中, 女神的铜外壳与雕像内支撑它的铁支架已丧失了隔离作用,
11、导致铁支架一层又一层地锈蚀, 松蓬的氧化铁使支架体积膨胀 , 铆固的支架被撑断。对产生此现象的原因解释不正确的是()A. 氧化铁的形成主要是因为铁铜及周围介质构成原电池导致的B. 生锈过程中可能发生的反应有 :4Fe(OH) 2+2H2O+O24Fe(OH)3C.氧化铁的形成是因为铁与O2 发生化学腐蚀D.若是在干燥的环境中 , “女神”可能会在更长时间内保持“健康状态”解析 : 铁、铜作为活动性不同的两个电极, 周围介质作为电解质溶液 , 构成无数微小的原电池导致的,A 项正确 ; 该反应是原电池总反应的后续反应,B项正确 ; 氧化铁是电化学腐蚀后, 由氢氧化铁分解生成的 , 而非铁与 O
12、发生化学腐蚀所致,C 项错误 ; 干燥的环境会破坏原电池构成的基本条件, 使女2神像在更长时间内保持“健康状态” ,D项正确。答案 : C2. 钢铁生锈过程发生如下反应 : 2Fe+O+2H2O2Fe(OH)2; 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3; 2Fe(OH)3Fe O +3HO。下列说法正确的是 ()232A. 反应中电子转移数目相等B. 反应中氧化剂是氧气和水C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀解析 : 反应中消耗 O2 的量相等 , 两个反应也仅有 O2 作氧化剂 , 故转移电子数是相等的 ,A 项正确 ; 中 H2O的
13、 H、 O两种元素的化合价没有变 , 故不作氧化剂 ,B 项错误 ; 铜和铁构成原电池 , 腐蚀加快,C 项错误 ; 钢铁中含铁和碳 , 在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀 , 属于电化学腐蚀 ,D 项错误。答案 : A3名校名 推荐 3. 如图装置中 , 小试管内为红墨水 , 带有支管的 U形管中盛有 pH=4 的雨水和生铁片。经观察 , 装置中有如下现象 : 开始时插在小试管中的导管内的液面下降, 一段时间后导管内的液面上升, 略高于 U形管中的液面。以下有关解释合理的是()A. 生铁片中的碳是原电池的负极, 发生还原反应B. 雨水酸性较强 , 生铁片始终发生析氢腐蚀-22C.墨水液面回升时 ,
14、 正极反应式为 O+2H O+4e4OHD.U 形管中溶液 pH 逐渐减小解析 : 铁发生电化学腐蚀时铁作负极、碳作正极。反应开始时导气管内液面下降, 说明有气体生成 ,发生析氢腐蚀 ; 一段时间后液面上升, 说明有气体被吸收, 发生吸氧腐蚀。 A、B、 D 错误 ,C 正确。答案 : C4. 如图装置中 ,U 形管内为红墨水,a 、 b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液, 各加入生铁块, 放置一段时间。下列有关描述错误的是()A. 生铁块中的碳是原电池的正极B. 红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是Fe-2e -Fe2+D.a 试管中发生了吸氧腐蚀,b 试管中发生了析
15、氢腐蚀为负极 , 反应为 Fe-2e -Fe2+,C 为正解析 : 生铁中的主要元素为Fe 与 C, 发生电化学腐蚀时 ,Fe极。 a 试管中电解质溶液为中性溶液, 发生吸氧腐蚀 , 试管内气体减少 ,b 试管中电解质溶液为酸性溶液 , 发生析氢腐蚀 , 试管内气体增加 , 引起 U 形管中红墨水左高右低。答案 : B5. 铁生锈是比较常见的现象, 某实验小组为研究铁生锈的条件, 设计了以下快速、易行的方法 :首先检查制氧装置的气密性, 然后按图连接好装置 , 点燃酒精灯给药品加热, 持续 3 min 左右 , 观察到的实验现象为 : 直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗, 发生锈蚀
16、 ; 直形管中干燥的铁丝表面依然光亮, 没有发生锈蚀 ; 烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。(1) 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。能表示其原理的反应方程式为。(2) 仪器 A的名称为, 其中装的药品可以是, 其作用是。(3) 由实验可知 , 该类铁生锈的条件为。解析 : 钢铁在潮湿环境下形成原电池, 发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明, 潮湿是铁生锈的前提 , 而没有潮湿程度对生锈快慢的影响。直形管实验与烧杯实验的对比, 说明 O2 浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。答案 : (1) 电化学腐蚀负极 :2Fe-4e-2+-2Fe, 正极 :2H 2
17、O+O2+4e4OH(2) 球形干燥管 碱石灰 ( 或无水 CaCl2) 干燥 O2(3) 同时与 O2 和水接触6. 铁及铁的化合物应用广泛 , 如 FeCl 3 可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1) 写出 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:。(2) 若将 (1) 中的反应设计成原电池 , 请画出原电池的装置图 , 标出正、负极 , 并写出电极反应式。正极反应式为 ;负极反应式为。4名校名 推荐 (3) 腐蚀铜板后的混合溶液中2+3+2+-1, 若 Cu 、 Fe 和 Fe 的浓度均为 0.10 mol L , 请参照下表给出的数据和药品 , 简述除去 CuCl
18、2 溶液中 Fe3+和 Fe2+的实验步骤。氢氧化物开始氢氧化物沉淀Fe3+沉淀时的 pH完全时的 pH1.93.2Fe2+7.09.02+4.76.7Cu提供的药品 :Cl 2浓硫酸NaOH溶液CuOCu(4) 某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢 , 但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种 ( 水可任选 ), 设计最佳实验 , 验证劣质不锈钢腐蚀。有关反应的化学方程式:,; 劣质不锈钢腐蚀的实验现象:。解析 : (2) 根据氧化还原反应2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+设计原电池 , 负极发生氧化反应,Cu 失电子作负极,正极选择比Cu 活动性弱的金属或碳棒, 电解质溶
19、液为FeCl3 溶液。(3) 根据表中的数据知如用直接沉淀法,Cu 2+也被消耗。根据提供的试剂, 将 Fe2+氧化为 Fe3+, 再调节溶液的pH, 为了不引入新的杂质离子, 选择 CuO而不选 NaOH溶液。(4) 不锈钢的主要成分是Fe, 由题中“劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢, 但在某些盐溶液中腐蚀现象明显” , 再根据提供的试剂可知首先要制备出盐溶液, 选择硫酸、 CuO制备出硫酸铜溶液, 再根据 Fe和硫酸铜发生置换反应设计出实验。答案 : (1)2Fe 3+Cu2Fe2+Cu2+(2) 装置如图所示 :2Fe3+2e-2Fe2+Cu-2e -Cu2+(3) 通入足量氯气将 Fe2+氧化成 Fe3+; 加入 CuO调节溶液的 pH 至 3.24.7; 过滤除去Fe(OH)3(4)CuO+H2SO4CuSO4+H2OCuSO4+FeFeSO4+Cu不锈钢表面有紫红色物质生成5