【學海導航】高中化學第1輪總復習 第9章 第31講 金屬的腐蝕與防護 C（化學人教）全國

第31講金屬的腐蝕與防護考點1金屬腐蝕的概念和分類、鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的原理化學腐蝕和電化腐蝕的本質區(qū)別是有無電流，即是否能形成原電池。關鍵一看是純金屬還是合金或有兩種金屬相連，二看有無電解質溶液或水膜。例1鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應：①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。下列說法正確的是()A．反應①、②中電子轉移數(shù)目相等B．反應①中氧化劑是氧氣和水C．與銅質水龍頭連接處的鋼質水管不易發(fā)生腐蝕D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕A【解析】

本題主要考查金屬的電化學腐蝕與防護，①②反應中消耗O2的量相等，兩個反應也僅有O2作為氧化劑，故轉移電子數(shù)是相等的，A項正確。①中H2O的H、O兩元素的化合價沒有變，故不作氧化劑，B項錯；銅和鋼構成原電池，腐蝕速度加快，C項錯；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學腐蝕，故D項錯。考點2金屬防護的方法和原理1．金屬防護的目的：防止金屬被氧化；2．金屬防護的依據(jù)：依據(jù)金屬腐蝕發(fā)生的化學原理和腐蝕的類型來確定防護方法；3．金屬腐蝕的防護方法(1)改變金屬的內部結構(如把鋼中加Cr、Ni制成不銹鋼)；(2)在金屬表面覆蓋保護層以鋼鐵的防護為例，根據(jù)保護層成分的不同，可分為如下幾種：①在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質；②用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬；③用化學方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜。(表面鈍化)。(3)電化學保護法①外加電流的陰極保護法(把被保護的設備與外接電源的負極相連)②用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬；③用化學方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜。(表面鈍化)。(3)電化學保護法②犧牲陽極的陰極保護法(被保護的設備與活潑的金屬相連接)例2(2011·廣東調研)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的純鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置中，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對實驗結果的描述不正確的是()A．實驗結束時，裝置甲左側的液面一定會下降B．實驗結束時，裝置甲一定比裝置乙左側的液面低例2(2011·廣東調研)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的純鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置中，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對實驗結果的描述不正確的是()C．實驗結束時，鐵釘b腐蝕最嚴重D．實驗結束時，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕C【解解析析】】A中由由于于HCl和水水揮揮發(fā)發(fā)，，裝裝置置甲甲中中鐵鐵釘釘與與鹽鹽酸酸酸酸霧霧發(fā)發(fā)生生置置換換反反應應，，生生成成H2，U形管管左左側側液液面面一一定定會會下下降降；；裝裝置置乙乙中中銅銅絲絲與與鐵鐵釘釘、、鹽鹽酸酸酸酸霧霧形形成成原原電電池池，，發(fā)發(fā)生生析析氫氫腐腐蝕蝕，，加加速速逸逸出出H2的速速率率，，在在腐腐蝕蝕初初期期，，裝裝置置甲甲比比裝裝置置乙乙左左側側液液面面高高，，經經足足夠夠長長時時間間腐腐蝕蝕，，裝裝置置甲甲中中少少許許鐵鐵絲絲還還可可以以與與酸酸霧霧發(fā)發(fā)生生置置換換反反應應，，使使裝裝置置甲甲比比裝裝置置乙乙左左側側液液面面低低；；裝裝置置丙丙中中濃濃硫硫酸酸具具有有吸吸水水性性，，鐵鐵釘釘在在干干燥燥環(huán)環(huán)境境中中不不能能發(fā)發(fā)生生腐腐蝕蝕。?！军c點評評】】本題題考考查查電電化化學學內內容容中中金金屬屬吸吸氧氧腐腐蝕蝕的的原原理理的的分分析析。。老老知知識識換換新新面面孔孔，，高高考考試試題題，，萬萬變變不不離離其其宗宗，，關關鍵鍵的的知知識識內內容容一一定定要要讓讓學學生生自自己己想想懂懂，，而而不不是是死死記記硬硬背背。。學學生生把把難難點點真真正正““消消化化””了了就就可可以以做做到到一一通通百百通通，，題題目目再再怎怎么么變變換換形形式式，，學學生生也也能能回回答答。。原電電池池原原理理在在解解決決能能源源的的利利用用和和金金屬屬材材料料防防腐腐等等問問題題中中應應用用較較廣廣，，要要學學會會運運用用原原電電池池的的反反應應原原理理分分析析社社會會和和生生活活中中的的具具體體問問題題。。1.(2011··浙浙江江卷卷)將NaCl溶溶液液滴滴在在一一塊塊光光亮亮清清潔潔的的鐵鐵板板表表面面上上，，一一段段時時間間后后發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)液液滴滴覆覆蓋蓋的的圓圓周周中中心心區(qū)區(qū)(a)已已被被腐腐蝕蝕而而變變暗暗，，在在液液滴滴外外沿沿形形成成棕棕色色鐵鐵銹銹環(huán)環(huán)(b)，，如如圖圖所所示示。。導導致致該該現(xiàn)現(xiàn)象象的的主主要要原原因因是是液液滴滴之之下下氧氧氣氣含含量量比比邊邊緣緣少少。。下下列列說說法法正正確確的的是是()A．．液液滴滴中中的的Cl-由a區(qū)區(qū)向向b區(qū)區(qū)遷遷移移B．．液液滴滴邊邊緣緣是是正正極極區(qū)區(qū)，，發(fā)發(fā)生生的的電電極極反反應應為為：O2+2H2O+4e-===4OH-C．．液液滴滴下下的的Fe因因發(fā)發(fā)生生還還原原反反應應而而被被腐腐蝕蝕，，生生成成的的Fe2+由a區(qū)區(qū)向向b區(qū)區(qū)遷遷移移，，與與b區(qū)區(qū)的的OH-形成成Fe(OH)2，進進一一步步氧氧化化、、脫脫水水形形成成鐵鐵銹銹D．．若若改改用用嵌嵌有有一一銅銅螺螺絲絲釘釘?shù)牡蔫F鐵板板，，在在銅銅鐵鐵接接觸觸處處滴滴加加NaCl溶溶液液，，則則負負極極發(fā)發(fā)生生的的電電極極反反應應為為：：Cu-2e-===Cu2+1.(2011··浙浙江江卷卷)將NaCl溶溶液液滴滴在在一一塊塊光光亮亮清清潔潔的的鐵鐵板板表表面面上上，，一一段段時時間間后后發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)液液滴滴覆覆蓋蓋的的圓圓周周中中心心區(qū)區(qū)(a)已已被被腐腐蝕蝕而而變變暗暗，，在在液液滴滴外外沿沿形形成成棕棕色色鐵鐵銹銹環(huán)環(huán)(b)，，如如圖圖所所示示。。導導致致該該現(xiàn)現(xiàn)象象的的主主要要原原因因是是液液滴滴之之下下氧氧氣氣含含量量比比邊邊緣緣少少。。下下列列說說法法正正確確的的是是()B【解析】】液滴邊緣緣O2多，在碳碳粒上發(fā)發(fā)生正極極反應O2+2H2O+4e-===4OH-。液滴下下的Fe發(fā)生負極極反應，，F(xiàn)e-2e-===Fe2+，為腐蝕蝕區(qū)(a)。A錯誤，Cl-由b區(qū)向a區(qū)遷移；；B正確；C錯誤，液液滴下的的Fe因發(fā)生氧氧化反應應而被腐腐蝕。D錯誤，Cu更穩(wěn)定，，作正極極，反應應為O2+2H2O+4e-===4OH-。2.(2012·廣東省六校高三聯(lián)考)右圖是模擬電化學反應裝置圖。下列說法正確的是()C.若X為碳棒，開關K置于M處，則鐵電極的電極反應式為：Fe-3e-===Fe3+D.若X為鋅，開關K置于M處，則總反應方程式為：2Zn+O2+2H2O===2Zn(OH)2A.若X為碳棒，開關K置于M處，可以減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅，開關K置于N處，則X極附近溶液的顏色會變黃色D3.下列敘述述不正確確的是()AA.鐵表表面鍍鋅鋅，鐵作作陽極B.船底底鑲嵌鋅鋅塊，鋅鋅作負極極，以防防船體被被腐蝕C.鋼鐵鐵吸氧腐腐蝕的正正極反應應：O2+2H2O+4e-===4OH-D.工業(yè)業(yè)上電解解飽和和和食鹽水水的陽極極反應：：2Cl--2e-===Cl2↑4.(2010·山東東卷)對金屬制制品進行行抗腐蝕蝕處理，，可延長長其使用用壽命。。(1)以以下為鋁鋁材表面面處理的的一種方方法：①堿洗的的目的是是除去鋁鋁材表面面的自然然氧化膜膜，堿洗洗時常有有氣泡冒冒出，原原因是____________________________(用離子子方程式式表示)。為將將堿洗槽槽液中鋁鋁以沉淀淀形式回回收，最最好向槽槽液中加加入下列列試劑中中的_____。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO32Al+2OH-+2H2O===2+3H2↑b②以鋁材材為陽極極，在H2SO4溶液中電電解，鋁鋁材表面面形成氧氧化膜，，陽極電電極反應應為________________________________。取少量量廢電解解液，加加入NaHCO3，溶液后后產生氣氣泡和白白色沉淀淀，產生生沉淀的的原因是是_______________________________________________________________。2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+因為Al3+和

發(fā)生了雙水解，Al3++3===Al(OH)3↓+CO2↑(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____________________(3)利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于____處。若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為___________________。________________。N犧牲陽極極保護法法反應生成Cu2+陽極Cu可以發(fā)生氧化

(1)①冒氣泡的原因是Al與NaOH反應了，方程式為：2Al+2OH-+2H2O===2+3H2↑；使

生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的話，沉淀容易溶解。②陽極是Al發(fā)生氧化反應，要生成氧化膜還必須有H2O參加，故電極反應式為：2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后產生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有Al3+，和

發(fā)生了雙水解?！窘馕觥俊?2)電電鍍時，，陽極Cu可以以發(fā)生氧氧化反應應生成Cu2+。(3)鐵鐵被保護護，可以以是做原原電池的的負極，，或者電電解池的的陰極，，故若X為碳棒棒，開關關K應置置于N處處，F(xiàn)e做陰極極受到保保護；若若X為鋅鋅，開關關K置于于M處，，鐵是做做負極，，稱為犧犧牲陽極極保護法法?！窘馕觥俊?.下圖裝置置中，U形管內內為紅墨墨水，a、b試試管內分分別盛有有食鹽水水和氯化化銨溶液液，各加加入生鐵鐵塊，放放置一段段時間。。下列有有關描述述錯誤的的是()A．生鐵鐵塊中的的碳是原原電池的的正極B．紅墨墨水柱兩兩邊的液液面變?yōu)闉樽蟮陀矣腋逤．兩試試管中相相同的電電極反應應式是Fe-2e-===Fe2+D．a試試管中發(fā)發(fā)生