金属的腐蚀及防止
1.下列关于钢铁腐蚀的叙述中正确的是( )
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.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率
D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
解析:吸氧腐蚀时正极上氧气得到电子被还原,析氢腐蚀时正极放出氢气;化学腐蚀不如电化学腐蚀速率快,析氢腐蚀不如吸氧腐蚀普遍。
答案:B
2.下列金属制品最易被腐蚀的是( )
A.铁锅
B.铝壶
C.不锈钢的菜刀
D.镀铬的自行车钢圈
解析:铁锅在使用时比较容易与水、空气接触而发生电化学腐蚀;铝表面易形成氧化膜保护内部金属不被腐蚀;不锈钢的菜刀由于改变了金属的内部结构增强了抗腐蚀性;镀铬的自行车钢圈阻止内部金属与外界接触,增强了抗腐蚀性能。
答案:A
3.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
A.金属在潮湿情况下的腐蚀实质是M+nH2OM(OH)n+H2↑
B.金属的化学腐蚀实质是M-ne-Mn+
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
解析:金属腐蚀的实质是金属失电子,生成金属阳离子,一般金属发生电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀。
答案:BD
4.铁钉和石墨棒用导线连接后,浸入到0.01 mol·L-1的NaCl溶液中,可能发生的是( )
①石墨棒上有氢气析出 ②石墨棒附近产生OH- ③石墨棒上有氧气析出 ④铁钉被氧化
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:在此情境下,Fe发生吸氧腐蚀,Fe作负极:Fe-2e-Fe2+,被氧化,石墨棒作正极:O2+2H2O+4e-4OH-。
答案:D
5.下列叙述中不正确的是( )
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍
B.钢铁在干燥空气里不易腐蚀
4
C.用铝质铆钉焊接铁板,铁板易被腐蚀
D.原电池外电路中电子由负极流入正极
解析:金属腐蚀以电化学腐蚀为主,在潮湿环境中腐蚀快,铝比铁活泼,铝钉铆在铁板上,铝失电子,铁被保护。原电池外电路中电子由负极流入正极。
答案:C
6.下列各种金属防护的方法中:①金属表面涂抹油;②改变金属内部结构;③保持金属表面清洁干燥;④在金属表面进行电镀;⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜,其中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
A.①②③④ B.①③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
答案:D
7.钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时,正极反应为( )
A.Fe-2e-Fe2+
B.2H++2e-H2↑
C.2H2O+O2+4e-4OH-
D.Fe-3e-Fe3+
解析:钢铁中含有多种杂质,在考虑钢铁的电化学腐蚀时,为了简化问题,主要讨论碳杂质问题,也就是以Fe为负极,C为正极的原电池反应。在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀,原电池的正极为C,发生的是还原反应,即得电子反应,故A、D两项应排除,在B、C两项中,B项是析氢腐蚀的电极反应,所以C项符合题意。
答案:C
8.铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如下图所示)。数天后,他观察到的现象是( )
A.铁屑不生锈,试管内液面上升
B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变
C.铁屑生锈,试管内液面上升
D.铁屑生锈,试管内液面高度不变
解析:装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,电池反应为2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,最终Fe(OH)3失水生成铁锈,A、B错误;因反应消耗氧气,使试管内气压减小,试管内液面上升,C正确,D错误。
答案:C
9.现有①汽车 ②机器上的齿轮 ③门把手 ④锯条⑤铁制洗脸盆等常见铁制品。为了防止它们生锈,通常适合采用下面哪一种方法。(填序号)
4
(1)在表面喷漆 ;(2)在表面涂油 ;(3)在表面镀一层其他金属 ;(4)在表面烧制搪瓷 ;(5)使其表面形成致密的氧化物保护膜 。
解析:防止金属被腐蚀主要采用:(1)表面上加保护层,如烤漆、涂机油或凡士林、电镀、烤蓝等;(2)电化学方法,牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法;(3)改变金属的内部结构等。
答案:(1)① (2)② (3)③ (4)⑤ (5)④
10.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应为 。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的 极。
解析:(1)发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失去电子,正极上O2得到电子。
(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌,就可由锌失去电子,锌被溶解,而铁被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法。
(3)属于外加电流的阴极保护法,需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。
答案:(1)负极:2Fe-4e-2Fe2+,正极:O2+2H2O+4e-4OH- (2)C (3)负
11.日常生产、生活中用到许多金属制品,从实用美观角度考虑选择下列合适的金属材料或保护(防腐蚀)方法,将序号填入下表相应空格中。
①不锈钢 ②白铁(镀锌铁皮) ③铝合金 ④镀铬铁管 ⑤涂漆 ⑥镶嵌锌块 ⑦与直流电源负极相连(阴极保护法)
用途
选用材料或保护方法
菜刀
楼梯扶手或阳台护栏
水桶
航海轮船
水闸
吊车塔架
4
房门窗框
解析:解答本题除理论联系实际外,还要结合日常观察,综合分析得出结论。
菜刀接触潮湿较多,且要求机械强度大、清洁卫生等,故选不锈钢;楼梯扶手、护栏等要求安全美观,经济实惠,故选镀铬铁管;水桶处于潮湿环境,且摩擦碰撞较多,故选镀锌铁皮;航海轮船则采用镶嵌锌块法保护,效果良好;水闸位置固定宜采用阴极保护法;吊车塔架只求坚固防锈且经济,故涂漆保护就可以了;门窗框从轻便美观考虑,可选用铝合金材料。
答案:① ④ ② ⑥ ⑦ ⑤ ③
4
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