【題目】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,防腐蝕技術(shù)也在不斷提高。

Ⅰ.金屬的腐蝕原理

(1)中性環(huán)境中多為吸氧腐蝕,其正極的電極反應(yīng)為________。

(2)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的均會(huì)導(dǎo)致體系中c(OH)________(填“增大”、“不變”或“減小”)。

(3)不同酸性介質(zhì)中,金屬腐蝕原理并不相同。下圖是密閉容器中,生鐵在pH=2pH=4的鹽酸中壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化過(guò)程。

圖中代表pH=2的曲線是________(填“a”或“b”)。

Ⅱ.金屬的電化學(xué)防護(hù)

(1) 富鋅涂料是使用廣泛的防銹底漆,涂層中鋅對(duì)鋼鐵保護(hù)的原理是________。

(2) 緩蝕劑是能明顯減緩或阻止金屬腐蝕的物質(zhì),鉬酸鈉(Na2MoO4)和磷酸二氫鋅[Zn(H2PO4)]2是常用自來(lái)水(pH范圍6.5~8.8)介質(zhì)碳鋼緩蝕劑。

①鉬酸鈉(Na2MoO4)在電極表面被還原為MoO2形成保護(hù)膜,減緩腐蝕,該電極反應(yīng)為______;同時(shí),MoO42-能與Fe2+反應(yīng)生成難溶的Fe2O3MoO2,沉積在碳鋼表面減緩腐蝕。寫出MoO42-Fe2+反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:_______。

②電化學(xué)反應(yīng)可使緩蝕劑成分中的Zn(H2PO4)2轉(zhuǎn)化為難溶性的Zn3(PO4)2,形成保護(hù)膜,減緩腐蝕。用平衡移動(dòng)原理解釋發(fā)生轉(zhuǎn)化原因________。

【答案】O2+2H2O+4e-=4OH- 增大 a 形成原電池,鋅失去電子作負(fù)極,鐵為正極,被保護(hù) MoO42-+2e-+2H2O=MoO2+4OH- MoO42-+2Fe2++2OH-=MoO2+Fe2O3+H2O 正極反應(yīng)使c(OH-)增大, 使平衡H2PO4-HPO42-+H+ HPO42-PO43-+H正向移動(dòng),有利于2PO43-+3Zn2+Zn3(PO4)2生成。

【解析】

I.(1)中性環(huán)境中金屬發(fā)生的腐蝕為吸氧腐蝕,在正極上溶解在溶液中的氧氣獲得電子,變?yōu)?/span>OH-

(2)析氫腐蝕是在強(qiáng)酸性溶液中,H+獲得電子變?yōu)?/span>H2逸出,吸氧腐蝕是溶解在溶液中的氧氣獲得電子,變?yōu)?/span>OH-,結(jié)合溶液中Kw不變分析體系中c(OH-)變化;

(3)氣體增多導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)增大;氣體減少,導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)減小,結(jié)合溶液的pH大小分析判斷;

II.(1)根據(jù)金屬活動(dòng)性Zn>Fe,依據(jù)原電池反應(yīng)原理分析;

(2)①根據(jù)元素的化合價(jià)變化,判斷電極反應(yīng);根據(jù)電子得失數(shù)目相等,書寫離子方程式;

Zn(H2PO4)2在溶液中電離產(chǎn)生Zn2+H2PO4-,根據(jù)H2PO4-的電離平衡移動(dòng)分析產(chǎn)生難溶性的Zn3(PO4)2。

I.(1)中性環(huán)境中,溶液中H+濃度較小,金屬發(fā)生的腐蝕為吸氧腐蝕,在正極上溶解在溶液中的氧氣獲得電子,變?yōu)?/span>OH-,所以正極的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-;

(2)析氫腐蝕是在強(qiáng)酸性溶液中,溶液中c(H+)較大,溶液中的H+獲得電子變?yōu)?/span>H2逸出,H+放電使溶液中c(H+)降低,由于在溶液中存在水的電離平衡,溫度不變,Kw=c(H+)c(OH-)不變,c(H+)降低,則溶液中c(OH-)增大;而金屬發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),是溶解在溶液中的氧氣獲得電子,變?yōu)?/span>OH-,使體系中c(OH-)增大。因此無(wú)論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕在,最終都導(dǎo)致溶液中c(OH-)增大;

(3)溶液的pH=2時(shí)是強(qiáng)酸性環(huán)境,發(fā)生的為析氫腐蝕,產(chǎn)生氣體,使體系的氣體壓強(qiáng)增大。根據(jù)圖示可知:a是隨著反應(yīng)的進(jìn)行體系的壓強(qiáng)增大,說(shuō)明反應(yīng)產(chǎn)生了氣體,使體系的壓強(qiáng)增大,發(fā)生的為析氫腐蝕,所以曲線a是在pH=2的強(qiáng)酸性環(huán)境發(fā)生的腐蝕;

II.(1)由于金屬活動(dòng)性Zn>Fe,所以Zn、Fe及周圍的電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,Zn作負(fù)極,失去電子被氧化;而Fe作原電池的正極,被保護(hù);

(2)①在鉬酸鈉(Na2MoO4)Mo元素化合價(jià)為+6價(jià),在陰極上獲得電子變?yōu)?/span>+4價(jià)的MoO2,附著在電極上,在電極表面形成保護(hù)膜,電極反應(yīng)式為:MoO42-+2e-+2H2O=MoO2+4OH-;

MoO42-能與Fe2+反應(yīng)生成難溶的Fe2O3MoO2,根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式為:MoO42-+2Fe2++2OH-=MoO2+Fe2O3+H2O;

②在電化學(xué)反應(yīng)中,在正極上反應(yīng)產(chǎn)生的OH-使溶液中c(OH-)增大,使平衡H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H的電離平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致溶液中c(PO43-)增大,有利于發(fā)生反應(yīng)2PO43-+3Zn2+Zn3(PO4)2,形成Zn3(PO4)2沉淀。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)都屬于醇類,但不是同系物的是(  )

A.C2H5OHCH3—O—CH3

B.

C.CH3CH2OHCH2=CHCH2OH

D.CH2OHCH2OHCH3CHOHCH2OH

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】利用鈦白工業(yè)的副產(chǎn)物硫酸亞鐵[Ti(SO4)2及少量Fe2(SO4)3]制取鐵紅的工藝流程如圖所示。

1)加熱近沸條件下精制硫酸亞鐵的過(guò)程中,Ti4+會(huì)與水作用生成偏鈦酸(H2TiO3)沉淀,此反應(yīng)的離子方程式為__________,加入鐵屑的作用是__________(用離子方程式表示)。

2氧化工序中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有________。

3)濾渣2能溶于酸和濃強(qiáng)堿,不溶于水。洗滌濾渣2最好選用的試劑是______(填寫序號(hào))。

a 稀硫酸 b 稀鹽酸 c NaOH溶液 d 蒸餾水

4)副產(chǎn)品M的化學(xué)式為_________,由濾液得到M的操作為蒸發(fā)濃縮、_____、_____、洗滌、干燥。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知:斷裂1 mol C=C鍵、1 mol CH鍵、1 mol HH鍵、1 mol CC鍵吸收的能量分別為615 kJ、413.5 kJ436 kJ347 kJ;鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量,單位為kJ·mol-1,乙烯轉(zhuǎn)化為乙烷的過(guò)程如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A.C=C鍵的鍵能小于CC鍵的鍵能

B.由乙生成1 mol丙時(shí)放出的能量為2001 kJ

C.CH2=CH2(g)、H2(g)反應(yīng)生成1 mol CH3CH3(g)時(shí)放出的能量為123 kJ

D.甲、乙、丙中物質(zhì)含有的總能量大小關(guān)系為乙>丙>甲

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測(cè)定CO2Na2O2反應(yīng)后的殘留物(成分為Na2O2、Na2CO3及少量不溶性雜質(zhì))中Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程如下:

①試樣溶解過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

②實(shí)驗(yàn)中用12 molL1鹽酸配制2molL1鹽酸500mL,配制過(guò)程中用到的儀器有燒杯、玻璃棒、_____、______、_______,定容時(shí)俯視刻度線會(huì)使所配溶液濃度_____(填偏高”“偏低無(wú)影響)。

③稱取試樣5.12 g,得濾渣0.10g,烘干得固體5.85g,則試樣中Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________%(保留1位小數(shù))。

2)乙同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選取的試劑是_______________。

a 稀鹽酸 b 二氧化錳 c 蒸餾水 d 碳酸鈣

②裝置的連接順序應(yīng)是_______________________(填各接口的字母,連接膠管略)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定未知濃度的鹽酸的濃度:

1)配制250mL 0.5mol/L溶液所需的玻璃儀器為________________________

2)用滴定管準(zhǔn)確量取20.00mL未知濃度的鹽酸于錐形瓶中,加入酚酞作指示劑,用溶液滴定到終點(diǎn)。

該同學(xué)進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

鹽酸的體積(mL

標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL

1

20.00

18.20

2

17.10

3

16.90

滴定中誤差較大的是第______次實(shí)驗(yàn),造成這種誤差的可能原因是______(填選項(xiàng)編號(hào))

a、在盛裝未知濃度的鹽酸之前錐形瓶里面有少量蒸餾水,未烘干

b、滴定管在盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液前未潤(rùn)洗

c、滴定開始前盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)未發(fā)現(xiàn)氣泡

d、滴定開始前盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分沒(méi)有氣泡,在滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)尖嘴部分有氣泡

e、滴定過(guò)程中,錐形瓶搖蕩得太劇烈,以致有些液滴飛濺出來(lái)

f、達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),俯視溶液凹液面最低點(diǎn)讀數(shù)

g、滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液顏色由無(wú)色變到了紅色

3)該同學(xué)所測(cè)得鹽酸的物質(zhì)的量濃度為______________________(結(jié)果保留三位小數(shù))。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】海水中含有大量Na+、C1-及少量Ca2+、Mg2+、SO42-,用電滲析法對(duì)該海水樣品進(jìn)行淡化處理,如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A. b膜是陽(yáng)離子交換膜

B. A極室產(chǎn)生氣泡并伴有少量沉淀生成

C. 淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小為pHA<pHB<pHC

D. B極室產(chǎn)生的氣體可使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物Z是制備藥物的中間體,合成Z的路線如圖所示:

下列有關(guān)敘述正確的是(

A.Y分子中所有原子可能處于同一平面

B.XY、Z均能和Na2CO3溶液反應(yīng)

C.YZ都可能使?jié)怃逅噬,反?yīng)原理不相同

D.1molZ跟足量H2反應(yīng),最多消耗6molH2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)利用如圖裝置,進(jìn)行NH3與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M、N2H2O,通過(guò)測(cè)量生成水的質(zhì)量來(lái)測(cè)定M的相對(duì)原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。

①儀器a的名稱為_________,儀器b中裝入的試劑可以是___________。

②按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)?/span>_________(填字母,裝置可重復(fù)使用)。

(2)亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽,在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛,F(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品,探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分。

已知:ⅰ.NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O

.氣體液化的溫度:NO2(21)、NO(-152)

①反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾,先通入一段時(shí)間氮?dú),目的?/span>________________

②為了檢驗(yàn)裝置A中生成的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序(從左向右連接)A→_________;組裝好儀器后,接下來(lái)進(jìn)行的操作是__________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案