课题4  金属制品的防护


考查点一　金属腐蚀的本质及类型
1．钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是    （　　）。
①Fe由＋2价转化为＋3价　②O2被还原　③H＋被还原　④有Fe2O3·nH2O生成　⑤杂质碳被氧化除去
A．①②      B．③④
C．①②③④      D．①②③④⑤
解析　钢铁在腐蚀过程中，铁为负极：Fe－2e－===Fe2＋；碳为正极，若电解质溶液酸性较强，则正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，若酸性较弱或呈中性，则正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，酸性较弱或呈中性时的总反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe（OH）2，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，2Fe（OH）3===Fe2O3·nH2O＋（3－n）H2O，Fe2O3·nH2O即为铁锈。
答案　C
2．下列有关纯铁的描述正确的是            （　　）。
A．其熔点比生铁的熔点低
B．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C．在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
D．在冷的浓硫酸或浓硝酸中均可钝化
解析　生铁是铁的合金，对合金来说，其熔点比各组成成分的熔点低，故A项错误；与盐酸反应时，由于生铁中的杂质，生铁可以在盐酸中形成原电池反应，加快反应速率；由于同样的原因，在潮湿的空气中，纯铁不易形成原电池反应，而不易被腐蚀；答案为D。
答案　D
考查点二　金属的防护措施
3．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀的速率最慢的是（　　）。
A．在含铁元素较多的酸性土壤中
B．在潮湿、疏松的碱性土壤中
C．在干燥、致密不透气的土壤中
D．在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中
解析　铁的腐蚀主要是电化学腐蚀，潮湿、酸性、透气、较多碳粒都是形成原电池的因素，这些因素存在的环境下易腐蚀，反之则不易腐蚀。
答案　C
4．下列各图中，能保护地下铁管不被腐蚀的是        （　　）。


解析　B为外加电流的阴极保护法；C中Zn的活泼性比Fe强，故Fe受保护。
答案　BC
考查点三　电镀和烤蓝
5．下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐腐蚀的是    （　　）。
A．镀锌铁板      B．镀铜铁板
C．镀锡铁板      D．镀铅铁板
解析　A项的镀锌铁板，镀层被破坏后，构成锌—铁原电池，锌为负极被氧化；铁为正极，铁得以保护，故最耐腐蚀，B、C、D中镀层被破坏后，铁容易被腐蚀，因为铜、锡、铅的金属性比铁弱，形成原电池时，铁为负极，失去电子被氧化，故不耐腐蚀。
答案　A
6．下列材料保护的措施中不正确的是    （　　）。
A．将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实，防止杯被腐蚀
B．将自行车的铁链条涂上植物油，防止链条被腐蚀
C．将埋在地下的铁水管缠上废铜丝，防止水管被腐蚀
D．将待埋在地下的木头桩先用火将表面烧焦，防止木材被腐蚀
答案　C
7．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆，②改变金属的内部结构，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。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是    （　　）。
A．①②③④      B．①③④⑤
C．①②④⑤      D．全部
解析　金属的防护主要考虑：（1）改变金属内部结构；（2）外加保护层。
答案　D
考查点四　合金的应用
8．用于飞机制造业的重要材料是            （　　）。
A．Mg－Al合金      B．Cu－Sn合金
C．Al－Si合金     D．不锈钢
解析　飞机制造业所用的材料强度高，密度越小越好。
答案　A
9．有关合金的叙述错误的是            （　　）。
A．铁与非金属氯、氧等很难形成合金
B．合金是混合物
C．合金具有固定的熔点
D．形成合金后，其熔点比各成分的熔点都高
解析　合金可以由两种或两种以上的金属形成，也可以由金属与非金属形成，但活泼的非金属与金属发生反应，很难形成合金，形成合金的非金属主要由活泼性较差的、熔点较高的非金属组成，如碳、硅等，故A项正确；合金是一类较特殊的混合物，具有固定的熔点（区别于一般混合物），且比其成分金属熔点低，故B、C项正确，D项错误。
答案　D
10．如图，烧杯中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（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，则原溶液呈　　　　，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，电极反应：负极　　　　；正极　　　　。
解析　根据原电池的构成条件可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀，试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，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，是铁钉析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应。
答案　（1）电化学
（2）弱酸性或中性　吸氧　2Fe－4e－===2Fe2＋
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
（3）较强的酸　Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑
11．一根铁丝插入煮沸过的蒸馏水中，铁丝上有三点：A（水面以下）、B（水面）、C（水面以上）。问：
（1）A、B、C三点哪点腐蚀最快？
（2）若向蒸馏水中加入少量食盐，B处的腐蚀速率将如何变化？
（3）若将蒸馏水换成：①0.1 mol·L－1 H2SO4溶液；　②1 mol·L－1H2SO4溶液；③18.4 mol·L－1H2SO4溶液，则A处腐蚀由快到慢的顺序是　　　　。
解析　（1）根据题意可知：A在煮沸的蒸馏水内部，因缺少氧气，很难形成电解质溶液，几乎不腐蚀；B在水面处，发生了电化学腐蚀；C在水面以上，与氧气发生化学腐蚀，根据同一种物质，发生电化学腐蚀与化学腐蚀的对比可知B处铁丝的腐蚀比C处的快。
（2）蒸馏水中加入少量食盐（强电解质），构成了原电池，B点腐蚀速率大大加快。
（3）①②硫酸为稀硫酸，但是①中硫酸的浓度小于②中硫酸的浓度，铁丝在②中的腐蚀速率比①中的快，③中18.4 mol·L－1的硫酸（98%）是浓硫酸，铁很快发生了钝化，几乎不腐蚀。
答案　（1）B点腐蚀最快
（2）B处腐蚀的速率将加快
（3）②>①>③
12．下图中，铁腐蚀由快到慢的顺序为（未标注的电解质溶液为水）_________________________________________________________________。


解析　①中由于水中溶解了氧气，铁与杂质碳会形成原电池，发生电化学腐蚀；②中铁在油中，氧气难以溶解，无电解质溶液，不能形成原电池；③、④都形成原电池，但③中铁为正极，受到保护，④中铁为负极，被氧化；⑤、⑥都形成电解池，⑤中铁与电源的正极相连，作阳极，氧化速率增大；⑥中铁与电源的负极相连，作阴极，受到保护。所以铁腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④>①>②>③>⑥。
答案　⑤>④>①>②>③>⑥