Question

15．對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命．
（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：

①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜．堿洗時常有氣泡冒出，該氣體的名稱為氫氣．
②為將堿洗槽液中的鋁元素以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的b．
A．NH₃ B．CO₂ C．NaOH D．HNO₃
③以鋁材為陽極，在H₂SO₄溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺．
（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是補(bǔ)充溶液中消耗的Cu²⁺，保持溶液中Cu²⁺濃度恒定．
（3）下列關(guān)于金屬腐蝕的事實(shí)中，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)的是
A．埋在潮濕土壤里的鐵管比埋在干燥土壤里的鐵管更易被腐蝕
B．為保護(hù)海輪的船殼，常在船殼上鑲?cè)脘\塊
C．在空氣中，金屬銀的表面生成一層黑色物質(zhì)
D．鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，露出的鐵表面易被腐蝕
（4）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)．
①若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于N處．
②若X為鋅，開關(guān)K應(yīng)置于M處．

Answer 1

分析 （1）①有氣泡冒出因2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
②因堿洗槽液中有AlO₂^-，故應(yīng)通入CO₂來回收Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或
CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀還會繼續(xù)溶解．
③鋁為陽極，會發(fā)生氧化反應(yīng)，表面形成氧化膜，必須有水參加，所以電極反應(yīng)式為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；
（2）用銅作電極可及時補(bǔ)充電鍍液中消耗的Cu²⁺，保持其濃度恒定；
（3）A、鐵管中含有碳在潮濕的環(huán)境中形成原電池而腐蝕；
B、Zn、Fe形成原電池，F(xiàn)e作正極被保護(hù)；
C、銀表面形成黑色物質(zhì)是直接發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；
D、鍍層受損后，鐵和銀在潮濕的環(huán)境中構(gòu)成原電池；
（4）Fe作原電池的正極或電解池的陰極被保護(hù)．

解答 解：（1）①鋁能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，有氣泡冒出因2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
故答案為：氫氣；
②Al（OH）₃具有兩性，既能與強(qiáng)堿反應(yīng)也能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水，堿洗槽液中有AlO₂^-，故應(yīng)通入CO₂來回收Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀還會繼續(xù)溶解；
故答案為：b；
③鋁為陽極，會發(fā)生氧化反應(yīng)，表面形成氧化膜，必須有水參加，所以電極反應(yīng)式為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；
故答案為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；
（2）電鍍銅時用銅做陽極，陽極上銅被氧化，電解質(zhì)溶液濃度不變，用銅作電極可及時補(bǔ)充電鍍液中消耗的Cu²⁺，保持其濃度恒定，采用石墨無法補(bǔ)充Cu²⁺，
故答案為：補(bǔ)充溶液中消耗的Cu²⁺，保持溶液中Cu²⁺濃度恒定；
（3）A、鐵管中含有碳在潮濕的環(huán)境中形成原電池而腐蝕，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故A正確；
B、船殼鑲?cè)脘\，讓鋅做原電池的負(fù)極，鐵作正極，原電池中負(fù)極被腐蝕，正極被保護(hù)，故B正確；
C、銀表面形成黑色物質(zhì)是直接發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，沒有形成原電池，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)，故C錯誤；
D、鍍層受損后，鐵和銀在潮濕的環(huán)境中構(gòu)成原電池，鐵做負(fù)極，被腐蝕，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故D正確；
故答案為：ABD；
（4）①減緩鐵的腐蝕，需要讓鐵做電解池中的陰極，連接N；
故答案為：N；
②若X為鋅，可以讓鐵和鋅構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作正極被保護(hù)，所以連接M；
故答案為：M．

點(diǎn)評 本題考查金屬的性質(zhì)、電解、電鍍以及金屬的腐蝕及防護(hù)知識，考查較為綜合，做題時注意把握好Al、AlO₂^-、Al（OH）₃等物質(zhì)的性質(zhì)，掌握電解、電鍍、原電池等知識的原理，了解金屬的防護(hù)措施，題目難度中等．