電化學腐蝕和防護

、金屬腐蝕內(nèi)容金屬的腐蝕是指金屬或者合金跟周圍接觸到的化學物質(zhì)發(fā)生化學反應而腐蝕損耗的過程、金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應、金屬腐蝕的類型：(1)化學腐蝕—金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕化學腐蝕實質(zhì)：金屬和非電解質(zhì)或其它物質(zhì)相接觸直接發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生(2)電化學腐蝕—不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應。比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。電化學腐蝕過程有電流產(chǎn)生(3)化學腐蝕與電化學腐蝕類型

化學腐蝕

電化學腐條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象本質(zhì)

無電流產(chǎn)生金屬被氧化

有微弱電流產(chǎn)生較活潑金屬被氧化聯(lián)系

兩者往往時發(fā)生，電化學腐蝕普遍、電化學腐蝕的分類————鋼鐵的腐蝕為例進行分析類型析氫腐蝕(腐蝕過程中不斷有氫氣放出)

吸氧腐蝕(反應過程吸收氧氣)條件

水膜酸性較強(pH≤4.3)

水膜酸性很弱或呈中性負極－2e===Fe－2e===Fe正極2H＋2e===H↑電極反應總反應Fe＋＋H↑式聯(lián)系

O＋＋4e＋O＋2H＋＋2HO4Fe(OH)脫去一部分水就生成O·xH(鐵銹主要成分)吸氧腐蝕普遍、判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕有防腐措施的腐蝕同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快、金屬的防護化學防護①犧牲陽極的陰極保護法—原電池原理．負極：比被保護金屬活潑的金屬b．正極：被保護的屬設備．應用：在被保護的鋼鐵設備上裝上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護鋼鐵設備，負極：鋅塊被腐蝕；正極：鋼鐵設備被保護②外加電流的陰極保護法—電解原理．陰極：被保護的金屬設備b．陽極：惰性金屬石墨．應用：把被保護的鋼鐵設備作為陰極，惰性電極作為輔助陽極，均存在于電解質(zhì)溶液中，接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設備上積累，抑制了鋼鐵失去電子的反應變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法、兩種保護方法的比較：外加電流的陰極保護法保護效果大于犧牲陽極的陰極保護法【課后作】1、判斷正誤，正確劃“√，錯誤的劃“×”有金屬純度越大，越不易被腐蝕()(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣()(3)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕()(4)Al、、在潮濕的氣中腐蝕均生成氧化物()(5)鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極鐵失去電子生成Fe()(6)在金屬表面覆蓋保護層，若保護層破損后，就完全失去了對金屬的保護作用)(7)外加電流的陰極保護法，構(gòu)成了電解池；犧牲陽極的陰極保護法構(gòu)成了原電池。二者均能有效地保護金屬不容易被腐()2、如圖所示，各燒中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序為()A②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥3、下列與金屬腐蝕關的說法，正確的是)

．⑤④②①③⑥

D．⑤③②④①⑥

A圖中，鐵釘易被腐蝕B．圖2中，滴加少量K[Fe(CN)]液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)．圖中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕D．圖4，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極4、如圖所示的鋼鐵蝕中，下列說法正確的是)A碳表面發(fā)生氧化反應

B．鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO．生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖②所示為主D．圖②中，正極反應式為O4e＋5、利用如圖裝置進實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是)A管發(fā)生吸氧腐蝕，管發(fā)生析氫腐蝕B．一段時間后，管液面高于管液面．a(chǎn)處溶液的pH增大，處溶液的pH減?。?、兩具有相同的電極反應式：Fe2e===Fe6、利用如圖裝置可模擬鐵的電化學防護。下列說法不正確的是)A若X為鋅棒，開關K于M，可減緩鐵的腐蝕速率B．若X為鋅棒，開關K于M處鐵的保護屬于犧牲陽極的陰極保護法．若X為碳棒，開關K置于處，鐵的保護屬于外接電流的陰極保護法D．若X為碳棒，開關K置于處，X極發(fā)生還原反應

7、如圖裝置中，小管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4久置的雨水和生鐵片。實驗時觀察到：開始時導管內(nèi)液面下降，一段時間后導管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。A生鐵片中的碳是原電池的陽極，發(fā)生還原反應B．雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕．墨水回升時，碳電極反應式為O＋2H＋4e===4OHD．具支試管中溶液pH減小8、將兩根鐵釘分別繞銅絲和鋁條，放入滴有混合溶液的容器中，如圖所示，下列敘述錯誤的是()A中鐵釘附近呈現(xiàn)藍色沉淀B．b中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色．中發(fā)生吸氧腐蝕

D．a(chǎn)中銅絲附近有氣泡產(chǎn)生9、如圖所示裝置中小試管內(nèi)為紅墨水，形管中盛有4雨水和生鐵片。經(jīng)觀察，裝置中有如下現(xiàn)象：開始時插在小試管中的導管內(nèi)的液面下降，一段時間后導管內(nèi)的液面回升，略高于形管中的液面。以下有關解釋不合理的是)A生鐵片中的鐵是原電池的負極，發(fā)生氧化反應生成

B．雨水酸性較強，生鐵片開始發(fā)生析氫腐蝕．墨水液面回升時，正極反應式為：＋2H＋4e===4OHD．如果將生鐵片換成銅片，也會出現(xiàn)開始小試管中的導管內(nèi)的液面下降，一段時間后導管內(nèi)的液面回升的現(xiàn)象10、研究電化學腐及防護的裝置如右圖所示。下列有關說法錯誤的是)A為石墨，鐵片腐蝕加快B．d石墨，石墨上電極反應為O＋2H＋4e．為鋅塊，鐵片不易腐蝕D．d為鋅塊，鐵上電極反應為＋2e↑11相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()12、一定條件下，鋼腐蝕與溶液的關系如下表。下列說法錯誤的是()pH6

6.58

14腐蝕快慢較快

慢

較快主要產(chǎn)物

FeO

FeO

A當pH4

B．當pH＞6，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕．當pH14時，正極反應為＋4H＋===2HOD．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減緩13、某同學進行以實驗，下列說法不合理的是()操作取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和K[Fe(CN)]的鹽水放置一段時間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”。現(xiàn)象其邊緣處為紅色，中心區(qū)域為藍色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹A生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕

B．中心區(qū)域－2e===Fe．邊緣處：O＋2HO4e===4OHD．交界處：＋O＋10HO===4Fe(OH)＋8H14市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路有電流泄漏并與金屬管道形成回路時會引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為陽極保護”。下列有關說法不正確的是()A該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學能B．管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應式為Fe2e===Fe．如果沒有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕D．鋼鐵“陽極保護的實質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜15、常溫下，用壓傳感器探究生鐵在pH＝2和pH4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下，分析圖像，以下結(jié)論錯誤的是()A溶液≤2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快16、實驗探究

B．在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕D．兩溶液中負極反應均為－2e棉團浸有Cl液，鐵釘發(fā)生腐蝕，正極反應式為___________________，右試管中現(xiàn)象是______________棉團浸有溶液，鐵釘發(fā)生_蝕，正極反應式為_______，試管中現(xiàn)象是___________________________。17、如圖裝置中，試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4久置的雨水和生鐵片。實驗時觀察到：開始時導管內(nèi)液面下降，一段時間后導管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。始時，生鐵發(fā)生________蝕，負極反應式為_________________段時間后，生鐵發(fā)生_____________蝕，正極反應式為_________具支試管內(nèi)雨水的pH變化情況為____________最后生鐵片表面形成紅棕色鐵銹(FeH，那么后期溶液中發(fā)生的反應方程式有______________________________

18、如圖為青銅器潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。蝕過程中，負極是_______(填圖中字母“a或“b”或“c”)境中的Cl擴散到孔口，并與正極反應產(chǎn)物和負極反應產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹(OH)Cl其離子方程式為________生成4.29Cl，則理論上耗氧體積為________L(標狀況)。19、利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學防護。若X為棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于__________。若X為，開關K置于M處，該電化學防護法稱為【化腐和護答1、(1)×(3)×(5)×(7)√2、C解析①是為負極，雜質(zhì)碳為正極的原電池腐蝕，是鐵的吸氧腐蝕，腐蝕較慢。其電極反應式：負極－2e===Fe

，正極2H＋O＋4e===4OH。②③④均為原電池，③Fe為極，被保護；②④為負極，均被腐蝕，e和Cu的金屬活動性差別大于Fe和的，故Fe原電池中被腐蝕的較快。⑤是Fe接電源正極作陽極，Cu接電源負極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕。⑥是Fe接電源負極作陰極，Cu接電源正極作陽極的電解腐蝕，防止Fe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為⑤④>②>>③⑥。3、C解析A項，圖中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項，負極反應為Fe2e，F(xiàn)e與[Fe(CN)]反應生成Fe[Fe(CN)]藍色沉淀；D項，為犧牲陽極的陰極保護法，鎂塊相當于原電池的負極。4、CD解析A項，碳作正極，應發(fā)生還原反應；B項，鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe·xHO項，生活中鋼鐵制品以發(fā)生吸氧腐蝕為主。5、C解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應為左邊負極：－2e===Fe正極：＋＋2H右邊負極：－2e===Fe正極：＋2e↑、處的均增大，C錯誤。正確判斷“介質(zhì)”溶的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關鍵。潮濕的空氣、酸性很弱或中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；NHCl溶、稀H等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。6、D[若X為碳棒，開關K置于N處，X極為陽極，發(fā)生氧化反應。]C。生鐵片中的碳是原電池的正極A錯；雨水酸性較強，開始時鐵片發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，導管內(nèi)液面下降，一段時間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，導管內(nèi)液面回升，B錯；墨水回升時，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳極為正極，電極反應為O＋2HO4e===4OH，對；鐵片無論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管內(nèi)溶液pH均增大，D錯。8、A項，構(gòu)成的是鐵銅原電池，鐵作為負極：Fe2e，生成的Fe與K[Fe(CN)]應生成藍色沉淀，正確；項，b構(gòu)成鐵鋁原電池，鋁作負極被氧化，鐵作正極被保護，沒有Fe生成，鐵釘附近不可能呈現(xiàn)紅色，錯誤；C項，中發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項，a中發(fā)生的是析氫腐蝕，正極銅絲有生成而產(chǎn)生氣泡，正確。9、D開始時插在小試管中的導管內(nèi)的液面下降，說明U形管內(nèi)壓強增大，生鐵片在4酸性雨水中發(fā)生析氫腐蝕，生鐵片中的鐵是原電池的負極，失電子，發(fā)生氧化反應，生Fe

，AB項正確。一段時間后導管內(nèi)的液面回升，說明形管內(nèi)壓強減小，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應式為：＋2HO＋4e===4OH蝕，所以不會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，D項錯誤。

，C項正確。如果將生鐵片換成銅片，由于銅不能發(fā)生析氫腐10、A項，于鐵片比石墨活潑，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池Fe為負極，失去電子被氧化變

進入溶液，溶解在海水中的在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時的速率快，正確項d石墨，作正極，發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上電極反應為＋2HO4e===4OH正確C項若為鋅塊則由于金屬活動性為原電池的負極為正極，首先被腐蝕的是Zn，得到保護，鐵片不易被腐蝕，正確D項，d為鋅塊，由于發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵片上的電極反應為O＋2H＋4e===4OH，錯誤。CA、均可由FeCu構(gòu)原電池而加速鐵的腐蝕；B，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負極，易被腐蝕；C銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不被腐蝕。

222＋＋－22223－2222＋＋－22223－213、D生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了OH：O＋2H＋4e===4OH，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕A項合理；根據(jù)實驗現(xiàn)象，中心區(qū)域為藍色，說明生成Fe，合理；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，是因為生成的氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵分解生成鐵銹，D項不合理。14、BA項，該裝置相當于電解池，能將電能轉(zhuǎn)化為化學能，正確；B項，左端是陽極，腐蝕得更快，錯誤；C項，如果沒有外加電源，潮濕的土壤(接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項，根據(jù)題意，此種腐蝕較慢，所以“陽極保護”實上是在金屬表面形成了一層致密的保護膜，正確。15、根據(jù)＝2時錐形瓶中壓強與時間的關系知壓強隨著反應的進行逐漸增大說明該裝置發(fā)生析氫腐蝕則溶液≤2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕，A項正確pH4時錐形瓶中壓強著反應的進行逐漸減小，說明發(fā)生吸氧腐蝕，所以在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕，項正