1、1钢铁的电化学腐蚀高考频度： 难易程度：下图所示装置中，小试管内为红墨水，带有支管的 U 形管中盛有 pH=4 的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时，插在小试管中的导管内的液面下降；一段时间后，导管内的液面回升，略高于 U 形管中的液面。下列有关解释合理的是A生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应B雨水的酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀C红墨水液面回升时，正极的电极反应为 O2+2H2O+4e- 4OH-DU 形管中溶液的 pH 逐渐减小【参考答案】C钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀 吸氧腐蚀水膜环境 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性2负极反应 Fe2e =Fe2 2Fe4e =2Fe2正
2、极反应 2H 2e =H2 O24e 2H 2O=4OH总反应 Fe2H = Fe2 H 22FeO 22H 2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3联系 吸氧腐蚀更普遍1在铁的吸氧腐蚀过程中，下列 5 种变化中可能发生的是Fe 由2 价转化为3 价 O 2被还原 产生 H2Fe(OH) 3失水形成 Fe2O3nH2O 杂质 C 被氧化除去A B C D2用压强传感器探究生铁在 pH2 和 pH4 的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下：pH=2 时锥形瓶中气体压强变化的曲线图和 pH=4 时锥形瓶中气体压强变化的曲线图分析图像，以下结论错误的是A溶液 pH
3、2 时，生铁发生析氢腐蚀B在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀C析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快D两溶液中负极反应均为：Fe2e =Fe23如图装置中，U 型管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有食盐水和氯化氢溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是3A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中负极电极反应相同Da 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀4为探究钢铁的吸氧腐蚀原理，设计了如图所示的装置，下列有关说法中错误的是A正极的电极反应方程式为 O22H 2O4e =4OHB将石墨电极改成 Mg 电极，难以观察到铁锈生成C若向自来水中加入少量 NaC
4、l(s)，可较快地看到铁锈D断开连接石墨和铁的导线，铁便不会生锈5铜在潮湿的空气中也能发生电化学腐蚀。（1）铜 (填“能”或“不能”)发生析氢腐蚀，原因是 。（2）若铜在中性或碱性环境中发生电化学腐蚀，则负极反应为 ，正极反应为 ，总反应为 。得到的产物还可与空气中的 CO2继续反应，得到铜绿Cu 2(OH)2CO3，化学方程式是 。（3）若铜在酸性环境中发生电化学腐蚀，则正极反应为 ，总反应为 。（4）工业上制取硫酸铜就是利用（3）的原理。试计算 1 t 铜理论上可以制得多少吨无水硫酸铜?41 【答案】A2 【答案】C【解析】由压强变化图像可知 pH2 时，压强增大，说明生成氢气，发生析氢腐
5、蚀，同理pH4 时，压强减小，说明消耗氧气，发生吸氧腐蚀，两溶液中负极反应均为：Fe2e =Fe2 ，A、B、D 选项正确；由斜率可知消耗氧气的速率比生成氢气的速率快，且消耗 1 mol 氧气转移 4 mol 电子，而生成 1 mol 氢气转移2 mol 电子，所以吸氧腐蚀的速率大于析氢腐蚀速率，C 选项错误。3 【答案】B4 【答案】D【解析】吸氧腐蚀的正极反应为 O24e 2H 2O=4OH ，A 正确；若把石墨改为 Mg 电极，此时 Mg 作负极，铁不会失电子，不会有铁锈生成，B 正确；若向自来水中加入少量 NaCl(s)，溶液中离子浓度增大，腐蚀变快，C 正确；若断开导线连接，因铁中含
6、有碳，仍会发生腐蚀，D 错误。5 【答案】 （1）不能 铜不能与酸自发反应生成 H2（2）2Cu-4e - 2Cu2+ 2H2O+O2+4e- 4OH-2Cu+ O2+2H2O 2Cu(OH)22Cu(OH)2+CO2 Cu2(OH)2CO3+H2O（3）4H +O2+4e- 2H2O 2Cu+4H+O2 2Cu2+ 2H2O（4）2.5 t5【解析】 （1）铜在金属活动性顺序中排在氢之后，故铜不能发生析氢腐蚀。 （2）铜在中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀，负极是 Cu 失电子被氧化，正极是 O2得电子被还原；其总反应为 2Cu+ O2+2H2O 2Cu(OH)2。Cu(OH) 2还能继续与 CO2生成 Cu2(OH)2CO3。 （3）铜在酸性条件下发生电化学腐蚀，必须有 O2参与，即正极和负极反应分别为 4H+O2+4e- 2H2O 和2Cu-4e- 2Cu2+；其总反应为 2Cu+4H+O2 2Cu2+ 2H2O。 （4）根据关系式 CuCu2+CuSO4和反应的铜为 1 t，可求得生成的无水硫酸铜为 2.5 t。
