1、1第四节 金属的电化学腐蚀与防护重难点一 化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别化学腐蚀 电化学腐蚀(主要)不纯金属( 或合金) 接触到电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属原子失去电子被氧化而引起腐蚀定义金属跟接触到的物质(一般是非电解质)直接发生化学反应引起的腐蚀吸氧腐蚀(主要) 析氢腐蚀条件 金属与物质直接接触水膜中溶有 O2，呈极弱酸性或中性(吸氧腐蚀) 或水膜酸性较强(析氢腐蚀)本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀区别 无电流产生 有微弱电流 产生负极：Fe2e =Fe2反应式 2Fe3Cl 2=2FeCl3 正极：2H2OO 24e =4OH正极：2H 2e =H2联系 两种
2、腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危 害更大重难点二 判断金属腐蚀快慢的规律1电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀(电解原理的防护原电池原理的防护)2对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液3活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。4对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。例 1 下列说法正确的是( )A钢铁因含杂质而易发生腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故其不能用来减缓金属的腐蚀C金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同D无论哪种类型的腐蚀，其
3、实质都是金属被氧化答案 D解析 金属通过改变内 部结构制成合金可耐腐 蚀，A 错误；牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池反应保护金属制品，B 错误；决定金属腐蚀类型的因素是周围 的环境，C 错误。例 2 下图中，铁腐蚀由快到慢的顺序为( 电解质溶液为水 )_。2答案 解析 首先判断各装置所形成的是原 电池还是电解池，然后根据金属 Fe 腐蚀的实质再结合电化学原理和金属的电化学保护法分析腐蚀的快慢。中由于水中溶解了氧气，铁 与杂质碳会形成原电池， 发生 电化学腐蚀；中铁在油中，氧气难以溶解，无电解质溶液，不能形成原电池；、都形成原电池，但中铁为正极，受到保护；中铁为负极，被氧化；、都形成了电解池；
4、中铁与电源的正极相连 ，作阳极，氧化速率加快；中铁与电源的负极相连，作阴极，受到保护。所以铁腐蚀由快到慢的顺序为 。例 3 钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：正极：_，负极：_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料 R 可以采用_。 A铜 B钠 C锌 D石墨(3)乙图所 示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。答案 (1)O 2 2H2O4e =4OH2Fe4e =2Fe2 (2)C (3)负解析 (1)发生吸
5、氧腐蚀时， 负极上 Fe 失去电子，正极上 O2 得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解，而铁被保护，属于 牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。练习1关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( )A金属被腐蚀的本质是 MnH 2O=M(OH)n H2n2B马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化C金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀2铁钉与炭棒用导线连接后，浸入到 0.01 mol/L 的食盐溶液中，可能发生的发应是 ( )A炭棒上放出 Cl2 B炭
6、棒附近产生 OHC炭棒上放出 O2 D铁钉被氧化3如下图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )3A B C D4常温下，一定不能用铁制容器盛放的液体是( )A浓硫酸 B浓氨水 CCuSO 4 溶液 DAlCl 3 溶液5下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )金属表面涂抹油漆 改变金属内部结构 保持金属表面清洁干燥 金属表面进行电镀 使金属表面形成致密的氧化物薄膜A B C D全部6为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( )A将青铜器放在银质托盘上B将青铜器保存在干燥的环境中C将青铜器保存在潮湿的空气中D在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜7下列叙述中不
7、正确的是( )A金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B钢铁在干燥空气中不易被腐蚀C用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀D原电池中电子由正极流入负极8相同材质的铁在下图中各情 形下最不易被腐蚀的是( )9钢铁在中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为( )AFe2e =Fe2 B2H 2e =H2C2H 2OO 24e =4OH DFe3e =Fe310钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe2H 2OO 2=2Fe2 4OH 。以下说法正确的是( )A负极发生的反应为：Fe 2e =Fe2B正极发生的反应为：2H 2OO 22e =4OHC原电池是将电能转变为化学能的装置D钢柱在水
8、下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀11下列事实不能用电化学原理解释的是( )A铝片不用特殊方法保护B轮船水线下的船体上装一定数量的锌块C纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量 CuSO4 溶液后速率增大D镀锌铁比 镀锡铁耐用12镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有 0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是 ( )有 5.6 g 金属被腐蚀 有 6.5 g 金属被腐蚀 在标准状况下有 2.24 L 气体放出 在标准状况下有 1.12 L 气体放出 4A B C D13为保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有( )A与石墨棒相连 B与直流电源负极连接C与直流电源正极连接 D与锌板相连14下列几种金属制品的镀层损
9、坏后，金属腐蚀的速率最快的是( )A镀铝塑料 B铁制食品罐头盒(镀锡)C白铁水桶(镀锌) D镀银铜质奖章152000 年 5 月，保利集团在香港拍卖会上花费 3 000 多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是 Cu2(OH)2CO3。但这三件1760 年铜铸的国宝在 240 年后看上去仍熠熠生辉不生锈，下列对其主要原因的分析，最可能的是( )A它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶液洗去C铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化16.如图，缠上金属条的铁钉插在含有酚酞的 NaCl 溶液中，可以看
10、到在金属条表面的溶液出现粉红色。该金属条可能是( )A铜 B镁 C铝 D锌17如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_腐蚀。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈_性，发生 _腐蚀，电极反应：负极：_，正极：_。(1) 若试管内液面下降，则原溶液呈 E 性，发生_腐蚀。电极反应式，负极_，正极：_。18银器皿日久表面会逐渐变成黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池进行“抛光” ，其处理方法是：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银恢复光泽，且不会损失，试回答：(1)食盐的作用是_。(2)在此原
11、电池反应中，负极发生的电极反应为_，正极发生的电极反应为_ _。(3)反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，溶液中发生的反应为_，原电池总反应方程式为_。5(4)实际操作中，配制食盐水时，通常还加入一定量的小苏打，其主要作用是_，这一反应的化学方程式是_。19下图 a 为生铁，A 、B 两个烧杯中为海水，C 烧杯中为 1 mol/L 的稀硫酸。(1)C 中 Cu 极的电极反应式为_ _。(2)B 中 Zn 极的电极反应式为_，Fe 极附近溶液的 pH(填“增大 ”、 “减小”或“不变”)_。比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。20金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。(1)请写出有关
12、电极反应式：铁棒上电极反应式：_。 碳棒上电极反应式：_。(2)该图所表示的是_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。(3)若将 O2 撤走，并将 NaCl 溶液改为稀 H2SO4 溶液，则此图可表示_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为_棒。21关于铁生锈的机理有人提出如下步骤：Fe(s) 2e =Fe2 ； H e =H；4HO 2(g)=2H2O； 4Fe 2 O 2(g)(42x )H2O=(2Fe2O3xH2O)(s)8H 根据以上过程，回答下列问题：(1)根据以上机理，判断下列说法正确的是( )A以上锈蚀过程是发生的化学腐蚀 B从锈蚀反应的最终结果看，水既是氧化剂，又是还原剂C反应的实质是氧气被还原，金属铁被氧化 D从反应机理看，锈蚀过程发生的是析氢腐蚀(2)某铁件需长期浸于水下，为了减少腐蚀，想采取下列措施，其中正确的有( )A给铁件铆上一些锌板 B给铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接C在制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金 D在铁件表面涂上一层较厚的沥青(3)现有质量为 1 000 g 的某铁件已在水下生锈，若测知整个锈蚀过程中有 6 mol 电子发生转移，则参加反应的 O2 在标准状况下的体积为 _L，反应后铁件的质量为_g( 已知铁锈 Fe2O3xH2O 中 x值为 1)。6
