2020届高三化学二轮复习《高考12题逐题突破》:电化学基础——金属的腐蚀与防护 下载本文

《高考12题逐题突破》:

电化学基础 ——金属的腐蚀与防护

【核心突破】

1.判断金属腐蚀快慢的规律

(1)对同一电解质溶液来说,腐蚀速率的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。

(2)对同一金属来说,在不同溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。

(3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀速率越快。 (4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快。 2.根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀

正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀;NH4Cl溶液、稀硫酸等酸性溶液发生析氢腐蚀。

3.金属的电化学保护

【经典例题】

1

1.(2019·江苏,10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )

A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-===Fe3+ B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀 答案 C

解析 A项,铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池,铁作负极,铁失去电子生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,错误;B项,铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外,还可转化为热能等,错误;C项,构成原电池后,铁腐蚀的速率变快,正确;D项,用水代替NaCl溶液,Fe和炭也可以构成原电池,Fe失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。

2.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )

A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩

2

C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 答案 C

解析 钢管桩接电源的负极,高硅铸铁接电源的正极,通电后,外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极,从负极流向钢管桩(阴极),A、B正确;C项,题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗,错误。

3.如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为( )

A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥ C.⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥ 【答案】C

【解析】②③④均为原电池,③中Fe为正极,被保护;②④中Fe为负极,均被腐蚀,但Fe和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的,故Fe-Cu原电池中Fe被腐蚀的较快。⑤是Fe接电源正极作阳极,Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀,加快了Fe的腐蚀。⑥是Fe接电源负极作阴极,Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀,防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。

4.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下,下列说法不正确的是( )

pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 3

腐蚀快慢 较快 主要产物 Fe2+ 慢 Fe3O4 Fe2O3 较快 FeO-2 A.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2O B.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀 C.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀 D.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓 【答案】A

【解析】A项,pH>14的溶液为碱性,正极反应式为O2+2H2O+4e===4OH,故A符合题意;B项,pH<4溶液为酸性溶液,碳钢主要发生析氢腐蚀,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故B不符合题意;C项,pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,故C不符合题意;D项,在碱性溶液中碳钢发生吸氧腐蚀,煮沸除氧气后,腐蚀速率会减慢,故D不符合题意。

【提升训练15题 答案+解析】

1.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )

A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护栏表面涂漆 C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块

解析:选A 水中的钢闸门连接电源的负极,钢闸门为阴极,从而得以保护,A项正确;金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触,从而减缓金属护栏的腐蚀,B项错误;汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触,C

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