知識點總結(jié)3 金屬的腐蝕與防護

1、知識點總結(jié)三金屬的腐蝕與防護知識點1金屬的腐蝕1. 金屬腐蝕的概念（1）金屬的腐蝕是指金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的現(xiàn)象。（2）金屬腐蝕的實質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化的過程，M -ne- = Mn+（M表示金屬）（3）金屬腐蝕的類型：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕表1 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條 件 金屬或合金直接與具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而消耗的過程 不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失去電子被氧化而消耗的過程腐蝕對象金屬被氧化金屬或合金中較活潑的金屬被氧化聯(lián) 系兩者往往同時發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍、危害性更大、腐蝕速率更快

2、2. 鋼鐵的腐蝕（1）化學(xué)腐蝕：4Fe + 3O2 + 2nH2O = 2Fe2O3nH2O（2）電化學(xué)腐蝕：吸氧腐蝕和析氫腐蝕 吸氧腐蝕通常情況下，在潮濕的空氣中，鋼鐵的表面凝結(jié)了一層溶有氧氣的水膜，這層水膜、鐵和鐵中存在少量碳單質(zhì)形成了無數(shù)微小的原電池。這些微小的原電池遍布鋼鐵表面。當(dāng)周圍環(huán)境呈若酸性或中性時，發(fā)生“吸氧腐蝕”。負(fù)極： ；正極： ?？偡磻?yīng)： 。上述電化學(xué)腐蝕中吸收氧氣，故稱為吸氧腐蝕。 析氫腐蝕當(dāng)鋼鐵表面水膜呈較強的酸性時，正極析出氫氣發(fā)生“析氫腐蝕”負(fù)極： ；正極： 。總反應(yīng)： 。上述電化學(xué)腐蝕會生成氫氣，故稱為析氫腐蝕。（3）鐵銹的生成鐵銹的主要成分：Fe2O3nH2O

3、鋼鐵在中性或弱酸性條件下發(fā)生吸氧腐蝕后，生成的氫氧化亞鐵會進一步被O2氧化，生成氫氧化鐵，氫氧化鐵部分脫水生成Fe2O3nH2O（鐵銹的主要成分）。主要的化學(xué)方程式： 4Fe(OH)2+ 2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3= Fe2O3 nH2O+(3-n)H2O 知識點2金屬的防護1. 金屬防護的原理金屬腐蝕的實質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。防止金屬被腐蝕，就是阻斷金屬發(fā)生氧化反應(yīng)的途徑。2. 金屬防護的常用方法：（1）改變金屬組成或結(jié)構(gòu)如：將鉻、鎳加入普通鋼里制成不銹鋼。（2）在金屬表面覆蓋保護層原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。這樣的表面保護常用的方法主要有金

4、屬表面涂層保護和鍍層保護。如：在鋼鐵表面涂上油漆或油脂、覆蓋塑料、鍍鋅等。（3）電化學(xué)防護法金屬的電化學(xué)防護是利用電化學(xué)原理來保護金屬，防止金屬腐蝕。犧牲陽極的陰極保護法外加電流的陰極保護法依據(jù)原電池原理電解池原理原理 形成原電池時，被保護金屬做正極（陰極）被保護；更活潑金屬做負(fù)極（陽極）被氧化 被保護的金屬與電源負(fù)極相連，充當(dāng)陰極；另一惰性材料與電源的正極相連，充當(dāng)陽極應(yīng)用 保護一些鋼鐵設(shè)備，如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等裝有鎂合金或鋅片 保護土壤、海水及水中的金屬設(shè)備圖示知識點3金屬腐蝕快慢的規(guī)律 1. 對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕 原電池原理引起的腐蝕 化學(xué)腐蝕 有防

5、腐措施的腐蝕（或者：電解池的陽極 原電池負(fù)極 化學(xué)腐蝕 原電池正極 電解池陰極）2. 對同一金屬來說，在同一溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中 若電解質(zhì)溶液中 非電解質(zhì)溶液中3. 活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕越快。4. 對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。5. 純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢。6. 不純的金屬或合金，在潮濕空氣中的腐蝕速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下的腐蝕速率。防腐措施由好到壞的順序：外接電源的陰極保護法 犧牲陽極的陰極保護法 有一般防腐條件的保護法 無防腐條件補充你的知識點或?qū)懗瞿愕囊苫螅夯瘜W(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化練習(xí)題1、 選擇題1. 下列各裝

6、置能構(gòu)成原電池的是（ ）2. 對于原電池的電極名稱，敘述錯誤的（ ）A. 發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極 B. 正極為電子流入的一極C. 比較不活潑的金屬為負(fù)極 D. 電流流出的一極為正極3. 根據(jù)下列事實： X + Y2+ = X2+ + Y Z + 2H2O（冷）= Z(OH)2 + H2 Z2+的氧化性比X2+弱 由Y、W兩電極組成的原電池電極反應(yīng)為：W2+ + 2e- = W；Y - 2e- = Y2+?？芍猉、Y、W、Z的還原性由強到弱的順序是（ ）A. XZYW B. ZWXY C. ZYXW D. ZXYW4. 將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是（

7、 ）A. 兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B. 甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C. 兩燒杯中溶液的pH均增大D. 產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢5. 純鋅跟稀H2SO4反應(yīng)速率很小，為了加快鋅的溶解和放出H2的速率，并且使產(chǎn)生H2的量不變，當(dāng)稀H2SO4過量時，可向其中加少量（ ）A.CuSO4溶液 B.CuS固體 C.銅 D.鎂條6. 電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池，這是一種典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為：Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-2PbSO4 + 2H2O，則下列說法正確的是（ ）A放電時：電子流動方向由A到BB放電時：正極反應(yīng)是Pb- 2e- + SO42- = PbSO4C充

8、電時：鉛蓄電池的負(fù)極應(yīng)與充電器電源的正極相連D充電時：陽極反應(yīng)是PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + SO42- + 4H+7. 下列有關(guān)電解原理的說法不正確的是（ ）A電解飽和食鹽水時，一般用鐵作陽極，碳作陰極B電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極C對于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等這樣活潑的金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法D電解精煉銅時，用純銅板作陰極，粗銅板作陽極8. 在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層，以下設(shè)計方案正確的是（ ）A鋅用陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子 B鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子C鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子 D鋅作陽極

9、，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子9. 惰性電極電解下列溶液，一段時間后，再加入一定質(zhì)量的另一物質(zhì)（中括號內(nèi)），溶液能與原來溶液完全一樣的是（ ） A CuCl2CuCl2溶液 BAgNO3Ag2O CNaClHCl溶液 DCuSO4Cu(OH)2 10. 為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護方法中正確的是（ ）A. 在精密機床的鐵床上安裝銅螺釘 B. 在排放海水的鋼鐵閥門上用導(dǎo)線連接一塊石墨，一同浸入海水中C. 在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里 D. 在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的負(fù)極11. 以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是（ ）A. 黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B. 生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵

10、）容易生銹C. 鐵制器件附有銅制配件，在接觸處易生鐵銹 D. 銀制獎牌久置后表面變暗12. 下列敘述的方法不正確的是（ ）A. 金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍 B. 用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕C. 鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕 D. 用犧牲鋅塊的方法來保護船身2、 非選擇題1. 炒過菜的鐵鍋未及時洗凈（殘液中含NaCl），第二天便會因腐蝕出現(xiàn)紅褐色銹斑?；卮穑海?）鐵鍋的銹蝕應(yīng)屬于 ，腐蝕的原因是 ；（2）鐵鍋銹蝕的電極反應(yīng)式為：負(fù)極： ；正極： 。正負(fù)電極反應(yīng)產(chǎn)物會繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式為 。2. 如圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積

11、和濃度都相同（假設(shè)通電前后溶液體積不變），A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請回答：（1）B極是電源的 ，一段時間后，甲中溶液顏色 。（2）若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 。（3）現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是 （填“鍍層金屬”或“鍍件”），電鍍液是 溶液。（4）若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是 。答案：一、選擇題BD、C、D、C、C、D、A、D、B、C、D、B二、非選擇題1. (1)電化學(xué)腐蝕；鐵鍋材料為鐵合金，其中鐵和少量碳及NaCl殘液構(gòu)成原電池；(2)2Fe4e-2Fe2+，2H2OO24e-4OH-，F(xiàn)e2+2OH-Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3，2Fe(OH)3(n3)H2OFe2O3nH2O2.解析：(1)F極附近呈紅色，說明F是陰極，E是陽極，則A為正極，B為負(fù)極。甲中因Cu2放電使溶液顏色變淺。丁中Y極附近顏色變深，說明Fe(OH)3膠粒向陰極移動，即Fe(OH)3膠粒帶正電荷。(2)C、D、E、F的電極產(chǎn)物分別為O2、Cu、Cl2、H2，由于電路中通過的電量相等，所以其物質(zhì)的量之比為1222。(3)乙中溶液pH13，生成n(NaOH)0.1 molL10.5