2021版化学名师讲练大一轮复习方略人教通用版高考新风向·命题新情境6.5金属的腐蚀与防护

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高考新风向·命题新情境

氢脆是金属腐蚀的一种类型。金属材料特别是钛材一旦吸氢,就会析出脆性氢化物,使机械强度劣化。在腐蚀介质中,金属因腐蚀反应析出的氢及制造过程中吸收的氢,是金属中氢的主要来源。金属的表面状态对吸氢有明显的影响,研究表明,钛材的研磨表面吸氢量最多,其次为原始表面,而真空退火和酸洗表面最难吸氢。钛材在大气中氧化处理能有效防止吸氢。

问题1.阅读材料分析,金属钛在酸性介质还是碱性介质中更易发生氢脆?(素养角度——宏观辨识与微观探析)

提示:酸性介质。

问题2.怎样防止金属钛发生氢脆腐蚀? (素养角度——宏观辨识与微观探析)

提示:钛材在大气中氧化处理能有效防止吸氢。

1.(2020·廊坊模拟)在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路,有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨,当有电流泄漏入潮湿的土壤中,并与金属管道或铁轨形成回路时,就会引起后者的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是              (　　)

A.原理图可理解为两个串联电解装置

B.溶液中铁丝被腐蚀时,左侧有无色气体产生,附近产生少量白色沉淀,随后变为灰绿色

C.溶液中铁丝左端电极反应式为Fe-2e-Fe2+

D.地下管线被腐蚀,不易发现,维修也不便,故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)

【解析】选C。原理图可理解为两个串联的电解装置,如图所示,A项正确。左侧铁棒为阳极,铁失电子生成亚铁离子,铁丝左侧为阴极,氢离子在阴极放电生成氢气,同时有OH-生成,亚铁离子与OH-结合,产生少量白色沉淀,随后被氧化为灰绿色,B项正确、C项错误。

2.(2018·北京高考)验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的 3% NaCl 溶液)。

下列说法不正确的是 (　　)

A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe

B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化

C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法

D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼

【命题意图】本题考查了电化学腐蚀与防护的实验探究,意在考查学生的观察现象、分析问题的能力。

【解析】选D。根据实验②的现象可知,在酸化的3%NaCl溶液中Fe电极未溶解,根据实验③的现象可知,Fe在酸化的3%NaCl溶液生成了Fe2+,两者对照,可以判定Zn保护了Fe,A正确;根据实验②取出Fe附近的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无明显变化,可知Fe电极附近未生成Fe2+,而实验①中Fe表面变蓝,说明]可能将Fe氧化,B、C正确;将Zn换成Cu,用①的方法K3[Fe(CN)6]可将Fe氧化,Fe表面也会生成蓝色沉淀,不能根据电化学原理判断Fe比Cu活泼。

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