组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学能与电能 > 金属的电化学腐蚀与防护
题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:257 题号:3646985
取6根铁钉,6支干净的试管及其他材料,如图所示。

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在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂),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(已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;Z§X§X§K]
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。
(1)上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是____ (填试管序号);在电化学腐蚀中,负极反应是__________
(2)从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是___________
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_______(答两种方法)。

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【推荐1】研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验,导管中液柱的上升缓慢,下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有________(填序号)。

A.用纯氧气代替试管内空气                         B.用酒精灯加热试管提高温度
C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末               D.换成更细的导管,水中滴加红墨水
(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表,根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_______________(填“加快”、“不变”、“减慢”), 你认为影响因素为________________________________________
时间/min13579
液柱高度/cm0.82.13.03.74.2
(3)为探究铁钉腐蚀实验 a、b 两点所发生的反应,进行以下实验,请完成表格空白:
实验操作实验现象实验结论
向 NaCl溶液中滴加 2~3 滴酚酞指示剂a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为①___________________
然后再滴加 2~3 滴②________________b 点周围出现蓝色沉淀b 点电极反应为③___________________
根据以上实验探究,试判断____________(填“a”或“b”)为负极,该点腐蚀更严重。
(4)设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图,从图中可分析,t1~t2之间主要发生__________     腐蚀(填吸氧或析氢),原因是__________________________________________

(5)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将 Fe 作阳极置于 H2SO4溶液中,一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4氧化膜,试写出该阳极电极反应式________________________
2018-12-19更新 | 515次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ·mol1
(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1= + 489.0 kJ·mol1
②C(石墨) + CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = +172.5 kJ·mol1
则a =_____________kJ·mol1
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K =__________,温度升高后,K值_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在 2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
 Fe2O3COFeCO2
甲/mol1.01.01.01.0
乙/mol1.02.01.01.0

①甲容器中CO的平衡转化率为________________________
②下列说法正确的是__________________(填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在abc装置中能保护铁的是___________________(填字母)
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是____________________(填名称)
2019-12-23更新 | 14次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】电化学的发展对人类文明的进步起到了推动作用。
(Ⅰ)用如图装置研究化学能转化为电能的过程。
   
(1)连接前,该装置中主要的能量转化形式为:______能→______能。连接后,Cu表面电极反应式为_______
(2)连接前后,装置中现象的差异有______。(任写两条)
(Ⅱ)用如图装置实现“Zn表面镀Cu”。
(3)需要将溶液改为______(填写溶质化学式),此时,Cu发生的电极反应式为______
(4)该装置连续工作ts后,测得Zn增重mg,这段时间内平均电流强度为ⅠA,则阿伏加德罗常数的数值可以表示为______。(已知:一个电子的电量为qC,电量(Q)与电流强度(Ⅰ)的关系为:Q=I•t)
(Ⅲ)研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。
(5)如图1中的铁棒为纯铁,则其腐蚀过程属于_______腐蚀。
   
(6)如图1中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越______(选填“轻微”、“严重”)。该实验说明_______因素会影响铁的腐蚀速率。腐蚀时正极的电极反应式为______。(已知:海水pH约为8.1)
(7)用图2研究铁的腐蚀过程。预测恒温条件下反应一段时间后,U形管内液面的变化情况。
   
(已知:起始时两管内液面相平,实验过程中铁丝始终不接触溶液,选填“左高右低”、“左低右高”或“几乎不变”)
溶液X浓硫酸浓盐酸稀硫酸
液面情况_______________
该组实验目的:研究____________等因素对铁的腐蚀过程产生影响。
(8)用图3所示装置研究铁的防腐蚀过程:
   
①K1、K2、K3只关闭一个,则铁腐蚀的速度最快的是只闭合______(填“K1”、“K2”或“K3”下同)。
②为减缓铁的腐蚀,应只闭合______,该防护法称为______
③只闭合K3,石墨电极附近的pH将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(9)图4为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
   
①腐蚀过程中,负极是______(填“a”、“b”或“c”)。
②环境中的扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl。青铜器发生电化腐蚀并最终生成Cu2(OH)3Cl的总离子方程式为______
2023-06-02更新 | 163次组卷
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