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    2．金属的防护方法:①改变金属的内部组织结构.合金钢中含有合金元素.使组织结构发生变化.耐腐蚀.如:不锈钢.②在金属表面覆盖保护层.常见方式有:涂油脂.油漆或覆盖搪瓷.塑料等,使表面生成致密氧化膜,在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属. ③电化学保护法:外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池.被保护的金属作阴极.牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料.构成原电池.被保护的金属作正极. 击破考点一:考查原电池的基本概念 例1:在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片.下列叙述正确的是( ) A.正极附近的SO42 -离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出 答案:D [变式训练1]某原电池总反应的离子方程式为:.不能实现该反应的电池是( ) A．正极为Cu.负极为Fe.电解质为FeCl3溶液 B．正极为Cu.负极为Fe.电解质为Fe(NO3)3溶液 C．正极为Cu.负极为Zn.电解质为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为Ag.负极为Fe.电解质为CuSO4溶液 答案:C [变式训练2]科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池.利用细菌将有机物转化为氢气.氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电.电池负极反应为 ( ) A. B. C. D. 答案:C 击破考点二:电极反应和总反应的书写.常见化学电源 例2:镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染镉的镍镉电池,镍氢电池的总反应是: H2 + 2NiO2,根据此反应式判断,下列叙述中正确的是 ( ) A.电池放电时, 电池负极周围溶液的PH值不断增大 B.电池放电时, 镍元素被氧化 C. 电池充电时,氢元素被还原 D. 电池放电时,H2是负极 答案:CD [变式训练3]碱性电池具有容量大.放电电流大的特点,因而得到广泛应用.锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液, 电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是 ( ) A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为: 2MnO2 + H2O(l) +2e- = Mn2O3(s) + 2OH-(aq) C.电池工作时, 电子由正极通过外电路流向负极 D. 外电路中每通过度0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g 答案:C [变式训练4](1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池.两电极间连接一个电流计. 锌片上发生的电极反应: , 银片上发生的电极反应: . (2)若该电池中两电极的总质量为60 g.工作一段时间后.取出锌片和银片洗净干燥后称重.总质量为47 g.试计算: ①产生氢气的体积, ②通过导线的电量.(已知NA = 6.02×1023 /mol.电子电荷为1.60×10-19 C) 答案:(1)Zn-2e- = Zn2+, 2H++2e- = H2↑.(2)①锌片与银片减轻.是因与酸反应: Zn+2H+ = Zn2++H2↑ - 转移2e- = = 得V(H2) = 4.5 L, Q = 3.8×104 C 击破考点三:电解原理(能量转化.电极反应.活泼电极.惰性电极.浓度变化.恢复.PH变化等.) 例3:如图所示.下列叙述正确的是( ) A.Y为阴极.发生还原反应 B.X为正极.发生氧化反应 C.Y与滤纸接触处有氧气生成 D.X与滤纸接触处变红 答案:A [变式训练5]三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池.其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5.加放适量硫酸钠后进行电解.电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成.把二价镍氧化为三价镍.以下说法正确的是( ) A.可用铁作阳极材料 B.电解过程中阳极附近溶液的pH升高 C.阳极反应方程式为:2-2e-＝Cl2 D.1 mol二价镍全部转化为三价镍时.外电路中通过了1 mol电子. 答案:CD [变式训练6]某同学按图所示的装置进行电解实验.下列说法正确 的是( ) A.电解过程中.铜电极上有H2产生 B.电解初期.主反应方程式为:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑ C.电解一定时间后.石墨电极上有铜析出 D.整个电解过程中.H+的浓度不断增大 答案:BC 击破考点四:电解的有关计算(电解液浓度,电解后的PH,两极产物) 例4:某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4.它们的物质的量之比为3︰1.用石墨电极电解该混合液.下列叙述不正确的是 A．阴极自始至终均析出H2 B．阳极先析出Cl2.后析出O2 C．电解最后阶段为电解水 D．溶液pH不断增大.最后为7 答案:D [解析]电解质溶液中n(Na+):n():n(H+):n()=3:3:2:1.电解过程明显分为三个阶段: 第一阶段相当于电解盐酸: 第二阶段相当于电解氯化钠溶液: 第三阶段相当于电解水: 可见只有D不正确. [变式训练7]在100mlH2SO4与CuSO4的混合液中.用石墨作电极电解一段时间.两极上均收集到2.24L气体.则原溶液中Cu2+物质的量浓度为 ( ) A．1molL-1 B．2molL-1 C．3molL-1 D．4molL-1 答案:A [变式训练8]蓄电池反应如下:负极:Pb+=PbSO4+2e-正极:PbO2+4H++ +2e=PbSO4+2H2O若用其电解饱和食盐水制Cl20.05mol电池内消耗H2SO4至少是 ( ) A. 0.025mol B. 0.05mol C. 0.1mol D. 0.2mol 答案:C 击破考点五:电解的运用(氯碱工业,电解精炼铜,电镀等) 例5:下列有关工业生产的叙述正确的是( ) A.合成氨生产过程中将NH3液化分离.可加快正反应速率.提高N2.H2的转化率 B.硫酸工业中.在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法.可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 D.电解精炼铜时.同一时间内阳极溶液铜的质量比阴极析出铜的质量小 答案:D [变式训练9]下列描述中.不符合生产实际的是 A.电解熔融的氧化铝制取金属铝.用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜.用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱.用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌.用锌作阳极 答案:A [变式训练10](2007理综山东.电解饱和食盐水)工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示. (1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽.离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是 .电解槽中的阳极材料为 . (2)本工艺流程中先后制得Br2.CaSO4和Mg(OH)2.能否按Br2.Mg(OH)2.CaSO4顺序制备? 原因是 . (3)溴单质在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多.四氧化碳与水不互溶.故可用于萃取溴.但在上述工艺中却不用四氯化碳.原因是 . 答案:(1)阴离子(Na+),钛否.如果先沉淀Mg(OH)2.则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀.产品不纯 (3)四氯化碳萃取法工艺复杂.设备投资大,经济效益低.环境污染严重 击破考点六:金属腐蚀原理 例6.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+nH2O====M(OH)n+H2↑ B.金属的化学腐蚀实质是M-ne-Mn+.电子直接转移给氧化剂 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 答案:BD 解析:A项金属在潮湿情况下有可能进行析氢腐蚀.也有可能进行吸氧腐蚀.题目只给出了析氢腐蚀实质.C项中.金属铝的化学腐蚀可以在碱性条件下进行.故此选项错. [变式训练11]下列叙述不正确的是 ( ) A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普通 B.钢铁在干燥空气里不易被腐蚀 C.用铝质铆钉铆接铁板.铝铆钉易被腐蚀 D.原电池中电子由正极流入负极 答案:C 解析:金属易发生电化学腐蚀.A正确.在干燥空气中钢铁难于形成电化学腐蚀.B正确.铝质铆钉易与铁板形成原电池两极.Fe作负极易发生腐蚀.C不正确.D正确. [变式训练12]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.引起的正极反应?不同 D.无论哪种类型的腐蚀.其实质都是金属被氧化 答案:CD 解析:金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程.因此D是正确的.依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知.C也是正确的.原电池反应既可以加快金属的腐蚀.也可用以防止金属的腐蚀.例如不锈钢.镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀.所以A.B是不正确的 击破考点七:金属腐蚀快慢的比较 例7:取6根铁钉.6支干净的试管及其他材料.准备如下图 试管(1)放入一根铁钉.再注入蒸馏水.使铁钉和空气及水接触, 试管(2)的试管底放入硅胶.再放入铁钉.用棉花团堵住试管口.使铁钉和干燥空气接触. 试管(3)先放入一根铁钉.趁热倒入煮沸的蒸馏水(赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉.再加上一层植物油.使铁钉不能跟空气接触. 试管(4)中放入铁钉注入食盐水.使铁钉和空气及食盐水接触. 试管(5)放入相连的铁钉和锌片.注入自来水.浸没铁钉和锌片. 试管(6)放入相连的铁钉和铜丝.注入自来水浸没铁钉和铜丝. 把6支试管放在试管架上.几天后观察铁钉被腐蚀的情况.其中 试管内的铁钉未被腐蚀.从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件是 . 答案: 水.空气.电解质溶液.不活泼金属杂质的存在 解析:此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率问题.由于两个试管不具备构成原电池的条件.不能发生电化学腐蚀.所以暂未被腐蚀.而试管(5)尽管具备构成原电池的条件.但Zn比铁活泼.在原电池中作负极.使铁变成铁离子的反应难以发生.所以铁也暂未被腐蚀.引起和促进铁钉被腐蚀的条件是:水.空气.电解质溶液和不活泼金属杂质的存在. [变式训练13]如图各容器中盛有海水.铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是 A．④>②>①>③ B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>① 答案:A 解析: 金属腐蚀的快慢判断方法:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀,同一种金属腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质溶液.②.③实质均为原电池装置.④为电解池装置.Fe作阳极.腐蚀最快.③中Fe为正极.被保护,②中Fe为负极.被腐蚀.①中因铁不纯而发生微电池反应. [变式训练14] 下列几种金属制品的镀层损坏后.金属腐蚀速率最快的是( ) A.镀铝塑料 B.食品罐头盒 C.白铁水桶 D.镀银铜质奖章 答案:B 解析:B.C.D选项中的材料在损坏后.均能形成原电池.其中B中Fe作负极.C中Zn作负极.D中Cu作负极.所以B.C中金属腐蚀加快.其中Fe腐蚀更快 击破考点八:金属的防护 例8:为防止海轮船体的腐蚀.应在船体水线以下位置嵌上一定数量的( ) A.铜块 B.铅块 C.锌块 D.钠块 答案:C 解析:海轮船体由钢板焊接而成.为防止浸埋在海水中的船体(Fe)的腐蚀.应选用活泼性比铁强.而又不会与水直接反应的金属Zn嵌入船体.这样紧密接触的两种金属接触海水时.将发生原电池反应.较活泼的Zn作为原电池的负极.Zn失去电子被氧化.Zn失去的电子流向Fe.从而抑制Fe失去电子被氧化.定期更换嵌入的Zn块.就起到了防止船体被腐蚀的目的. [变式训练15 ]为保护地下钢管不受腐蚀.可采取的措施有 ( ) A.与石墨棒相连 B.与直流电源负极连接 C.与直流电源正极连接 D.与锌板相连 答案:BD 解析:本题考查金属腐蚀的一种防护方法--电化学保护法.该法的依据一:牺牲阳极的阴极保护法,依据二:外加电流的阴极保护法. [变式训练16]下列金属防护的方法不正确的是 ( ) A.对健身器材涂油漆以防止生锈 B.对某些工具的“机械转动部位 选用刷油漆的方法来防锈 C.用牺牲锌块的方法来保护船身 D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈 答案:B 解析:机械转动部位应涂油脂防锈.油脂既防水又能防止气体对金属的腐蚀.还能使转动部位灵活. 击破考点九: 金属腐蚀的电极反应方程式的书写 例9:钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时.正极的反应式为 ( ) A.Fe-2e-Fe2+ B.2H++2e-H2↑ C. 4 D.Fe-3e-Fe3+ 答案:C 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选项应排除.在B.C选项中.B项是析氢腐蚀的电极反应式. [变式训练17]如右图所示.水槽中试管内有一枚铁钉.放置数天后观察: (1)铁钉在逐渐生锈.则铁钉的腐蚀属于 腐蚀. (2)若试管内液面上升.则原溶液是 性.发生 腐蚀.电极反应:负极: .正极: . (3)若试管内液面下降.则原溶液呈 性.发生 腐蚀.电极反应:负极: .正极: . 答案:(1)电化学 (2)弱酸性或中 吸氧 2Fe-4e-2Fe2+ O2+4e-+2H2O4OH- (3)较强的酸 析氢 Fe-2e-Fe2+ 2H++2e-H2↑ 解析:根据原电池的构成条件.两种不同的材料在有电解质溶液时.若形成闭合回路.即可构成原电池.此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀.根据金属腐蚀的条件.原理及结果可知:试管内液面上升.说明试管内压强减小.气体被吸收所致.是铁钉吸氧腐蚀的结果.据此写出电极反应,试管内液面下降.说明试管内气体压强变大.试管内产生了新气体所致.是铁钉的析氢腐蚀的结果.据此写出电极反应. [变式训练18] 如右图所示.试管中放一铁钉.溶液为氯化钠溶液.数天后观察到的现象有 .说明铁钉发生了 腐蚀.其中正极的电极反应式为 .溶液中发生反应的化学方程式为 答案:a端液面上升.b端液面下降.铁钉表面有红棕色铁锈生成 吸氧 O2+2H2O+4e-====4 2Fe+O2+2H2O====2Fe(OH)2.4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 解析:铁钉在NaCl溶液中发生了吸氧腐蚀.使装置中O2减少.气体压强减小.使a端液面上升.b端液面下降.其中Fe作负极.发生反应为:Fe-2e-====Fe2+,正极发生反应为:O2+2H2O+4e-====4. 3 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

     Fe元素是地壳中最丰富的元素之一，在金属中仅次于铝，铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

     

    (1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe304+4CO3Fe+4C02，若有1mol

    Fe304参加反应，转移电子的物质的量是           mol.

    (2)与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是                      

    (3)钢铁的电化腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修

    改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在下图虚

    线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。

    (4)硫酸亚铁晶体(FeS04·7H20)常作医药上的补血剂。课外研究性小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：

     

     

     

     

     

     

     

    请回答下列问题：

    ①证明步骤①所得滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加，此过程的现象为：

    ②若该实验温度下，步骤③中难溶物的溶度积为Ksp=8×l0-38，试计算该物质沉淀完全所需要的pH=           (已知溶液中离子浓度小于10-5mol)时，该离子可看做沉淀完全;lg2=0.3)

    ③步骤④中一系列的操作步骤为：过滤、           、灼烧、冷却、称量。

    ④若实验过程中无损耗，最后称量得到a克红棕色的固体，则每片补血剂中含铁元素的质

    量为           g.(用含a的式子表示)

     

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