高考化学热点《金属的腐蚀与防护电化学定量计算》

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精【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：Zn〉Fe，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】试题分析：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．下列有关金属的腐蚀与保护的说法正确的是（）A．常温下，关闭K时，若M溶液为浓硫酸，则石墨上有氢气放出B．关闭K时，若M为氯化钠,则铁电极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O＝4OH-C．关闭K时，若M为则硫酸铵，则石墨极的电极反应式为：2H++2e—＝H2↑D．关闭K时,若M溶液为海水,石墨换成铜或银,则称为外加电流的阴极保护法【答案】C【解析】5．铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：（1)工业冶炼铝的化学方程式是______________________________。(2)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离予交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过)，其工作原理如下图左所示。=1\*GB3①该电解质的阳极反应式是_____________________________。②除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________（填写“A"或“B”）导出。（3）利用如上图右装置,可以模拟铁的电化学防护.若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_______处。若X为