高考化学热点精讲精练之化学基本概念基本理论(上)热点八金属的腐蚀与防护电化学定量计算.docVIP

热点八 金属的腐蚀与防护 电化学定量计算 【热点思维】 【热点释疑】 1.金属防腐的电化学方法有哪些? (1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理： 在被保护的钢铁设备上装若干较活泼金属如锌块，让被保护的金属作原电池的正极，简称“牺阳保阴”。 (2)外加电流的阴极保护法——电解池原理： 让被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源，简称“外流保阴”。 (3)其他方法： 改变金属内部结构，如制成不锈钢；加涂防护层如喷油漆、涂油脂、喷镀等方法。 2.有关电化学定量计算的方法有哪些? (1)根据总反应式计算。先写出电极反应，再写出总反应式，然后根据总反应式列比例式计算。 (2)守恒法计算。 用于串联电路中电极反应物、产物及电子转移的有关计算，其依据是电路中转移的电子数守恒。 【热点考题】 【典例】【2014年高考上海卷第12题】如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是 A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－→H2↑ B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高 C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法 D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体 【答案】B 【热点透析】 【对点高考】【2015上海化学】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是） A．d为石墨，铁片腐蚀加快 B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH– C．d为锌块，铁片不易被腐蚀 D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H+ + 2e → H2↑ 【答案】D 【解析】 试题分析：由于活动性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2+进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。B.d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，正确。C.若d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。D. d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，错误。 【热点巩固】 1．下列材料保护的措施中，利用原电池反应使主要金属得到保护的是（） 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．将埋在地下的铜水管缠上废铁丝，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 【解析】 2．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环（b），如图所示．导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少．下列说法正确的是（） A．液滴中的Cl﹣由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH﹣形成Fe（OH）2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为 Cu﹣2e﹣═Cu2+ 【答案】B 【解析】 ：A．根据在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极的规律，Cl﹣应由b区向a区迁移，故A错误； B．O2在液滴外沿反应，正极电极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣（发生还原反应），故B正确；C．液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，故C错误；D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，由于Fe的金属活动性比铜强，Fe仍为负极，负极发生的电极反应为：Fe﹣2e﹣=Fe2+，故D错误． 3．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( ) A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小 C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D．图d中，钢铁轮船外壳连接一块金属A(铜块)可以减缓船体外壳腐蚀速度 【答案】B 【解析】 试题分析：A、图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，故A错误；B、图b中开关由M置于N，Cu-Zn作正极，腐蚀速率减小，故B正确；C、图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，故C错误；D、图d中，钢铁轮船外壳连接一块金属A(铜块)，铜做正极，钢铁轮船外壳做负极，腐蚀速率加快，故D错误；故选B。 4