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高中 | 金属的电化学防护题目答案及解析如下,仅供参考!
选修四
第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学防护
由于钢铁腐蚀,每年造成巨大的经济损失。
. 某小组同学设计了如下实验探究钢铁的腐蚀:锥形瓶内壁用某溶液润洗后,放入混合均匀的新制铁粉碳粉,塞紧瓶塞,同时测量锥形瓶内压强的变化,如图所示。下列说法错误的是 。$\rm ($不定项$\rm )$
$\rm A$.$0\sim {{t}_{1}}$时,铁一定发生了析氢腐蚀 $\rm B$.${{t}_{1}}\sim {{t}_{2}}$时,铁一定发生了吸氧腐蚀
$\rm C$.负极反应为:$\text{Fe}-\text{3}{{\text{e}}^{-}}=\text{F}{{\text{e}}^{3+}}$ $\rm D$.用于润洗锥形瓶的溶液可能显酸性
$\\rm AC$
"]]$\rm A$.由图可知,$0\sim {{t}_{1}}$时锥形瓶内压强增大,说明气体的物质的量增加或者钢铁发生电化学腐蚀时放热,气体温度升高也能导致压强增大,故$\rm A$错误;
$\rm B$.由图可知,${{t}_{1}}\sim {{t}_{2}}$时锥形瓶内压强减少,说明气体物质的量减少,则铁一定发生了吸氧腐蚀,故$\rm B$正确;
$\rm C$.负极反应为:$\rm Fe-2e^{-}=Fe^{2+}$,故$\rm C$错误;
$\rm D$.锥形瓶内开始可能发生析氢腐蚀,则用于润洗锥形瓶的溶液可能显酸性,故$\rm D$正确;
故选:$\rm AC$;
. 某城市为了减少钢管因锈蚀而造成的损失,拟用如图所示方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法正确的是 。
$\rm A$.在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生吸氧腐蚀
$\rm B$.在潮湿的酸性土壤中金属棒$\rm M$中的电子通过导线流向钢管
$\rm C$.在潮湿的酸性土壤中$\rm {{\text{H}}^{+}}$向金属棒$\rm M$移动,抑制$\rm {{\text{H}}^{+}}$与铁的反应
$\rm D$.钢管与金属棒$\rm M$也可用导线分别连接直流电源的正、负极钢管
$\\rm B$
"]]$\rm A$. 在酸性环境下,钢铁主要发生析氢腐蚀,$\rm A$项错误;
$\rm B$. 金属棒$\rm M$、钢管在酸性土壤中形成原电池,其中金属棒$\rm M$作负极,失去电子,失去的电子通过导线流向钢管,钢管作正极被保护,$\rm B$项正确;
$\rm C$. 在潮湿的酸性土壤中,存在大量$\rm {{\text{H}}^{+}}$,$\rm {{\text{H}}^{+}}$移动到正极上得电子被还原,即移动到钢管上得电子,$\rm C$项错误;
$\rm D$. 若钢管与金属棒$\rm M$用导线分别连接直流电源正、负极,则钢管作阳极,腐蚀速率加快,$\rm D$项错误。
故选:$\rm B$;
. 燃料电池不仅可以用于提供能量,还可以用于废水的处理。
如图是甲醇$\rm (\text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH}\rm )$燃料电池的工作原理示意图。该电池工作时,燃料电池负极的电极反应式为 。
$\\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{3}}}\\text{OH}-6{{\\text{e}}^{-}}+\\text{8O}{{\\text{H}}^{-}}=\\text{CO}_{3}^{2-}+6{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}$
"]]甲醇失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子,反应为$\text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH}-6{{\text{e}}^{-}}+\text{8O}{{\text{H}}^{-}}=\text{CO}_{3}^{2-}+6{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}$;
. 如图是利用燃料电池工作原理处理某酸性废水的示意图。$\rm b$电极的电极反应式为 。
$\\rm O_{2}+$ $\\rm 4e^{-}$ $\\rm +4H^{+}=2H_{2}O$
"]]由图可知,原电池中阳离子向正极运动,$\rm b$极为正极,氧气得到电子发生还原反应,$\rm O_{2}+$ $\rm 4e^{-}$ $\rm +4H^{+}=2H_{2}O$。
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