電化學腐蝕課件

電化學腐蝕課件1一、金屬的電化學腐蝕1．金屬的腐蝕(1)概念金屬或合金與周圍的

物質發(fā)生

反應而引起損耗的現(xiàn)象．氣體或液體氧化還原考綱導學一、金屬的電化學腐蝕氣體或液體氧化還原考綱導學2(2)實質金屬原子

電子變成陽離子的過程．即金屬發(fā)生了

反應．(3)類型根據(jù)與金屬

不同，可分為

腐蝕和

腐蝕．失去氧化接觸的介質化學電化學(2)實質失去氧化接觸的介質化學電化學32．化學腐蝕金屬跟接觸到的干燥氣體如(O2、Cl2、SO2等)或非電解質液體(如石油)等直接發(fā)生

而引起的腐蝕．3．電化學腐蝕(1)概念不純的金屬跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生

反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化．化學反應原電池2．化學腐蝕3．電化學腐蝕化學反應原電池4類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈

或水膜呈正極反應負極反應總反應2H2O＋O2＋4e－===4OH－弱酸性中性酸性2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－===Fe2＋2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑（2）分類以鋼鐵的腐蝕為例類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈或5將純鐵放入稀H2SO4中，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？提示：不是．析氫腐蝕是指不純的金屬(或合金)接觸到酸性較強的電解質溶液所發(fā)生的原電池反應而引起的腐蝕，純鐵與稀H2SO4發(fā)生的是化學腐蝕．將純鐵放入稀H2SO4中，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？提示：不是．析6二、金屬的防護1．改變金屬內(nèi)部組織結構如制成

等．2．金屬表面加保護層如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍或表面鈍化等方法．合金二、金屬的防護2．金屬表面加保護層合金73．電化學保護(1)犧牲陽極的陰極保護法——

原理被保護的金屬上連接一種更

的金屬，被保護的金屬作原電池的

極．(2)外加電流的陰極保護法——

原理被保護的金屬與電源的

極相連，作電解池的

極．原電池正活潑電解池負陰3．電化學保護原電池正活潑電解池負陰8考點一：金屬的腐蝕1．化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕(主要)定義金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質液體(如石油)等直接發(fā)生化學反應引起的腐蝕不純金屬(或合金)接觸到電解質溶液所發(fā)生的原電池反應，較活潑金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬與物質直接接觸水膜中溶有O2，顯弱酸性或中性水膜酸性較強考點一：金屬的腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕(9電化學腐蝕課件102．金屬腐蝕快慢的影響因素不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗．金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關：(1)與構成原電池的材料有關，兩極材料的活潑性相差越大，氧化還原反應的速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快．2．金屬腐蝕快慢的影響因素11(2)與金屬所接觸的電解質強弱有關，活潑金屬在電解質溶液中的腐蝕快于在非電解質溶液中的腐蝕，在強電解質溶液中的腐蝕快于在弱電解質溶液中的腐蝕．一般說來可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕．(2)與金屬所接觸的電解質強弱有關，活潑金屬在電解質溶121．改變金屬的內(nèi)部組織結構例如：把鉻、鎳等加入普通鋼里制成的不銹鋼，就大大地增加了鋼鐵的抗腐蝕力．考點二：金屬的防護方法1．改變金屬的內(nèi)部組織結構132．在金屬表面覆蓋保護層在金屬表面覆蓋致密的保護層，從而使金屬制品跟周圍物質隔離開來，這是一種普遍采用的防護方法．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．例如，船身、車廂、水桶等常涂油漆；汽車外殼常噴漆；槍炮、機器常涂礦物性油脂等．2．在金屬表面覆蓋保護層14(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，如鋅、錫、鉻、鎳等．這些金屬都能被氧化而形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕．例如，常用的白鐵就是在薄鋼板上熱鍍上一層鋅；做罐頭用的馬口鐵皮就是在薄鋼板上熱鍍上一層無毒而又耐腐蝕的錫；自行車鋼圈就是用電鍍的方法鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的鉻或鎳．(2)用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易15(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．例如，工業(yè)上常借一些溶液的氧化作用，在機器零件、精密儀器、槍炮等鋼鐵制件的表面上形成一層致密的黑色的四氧化三鐵薄膜．(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．163．電化學保護法(1)犧牲陽極的陰極保護法．常用于保護海輪外殼及石油管道等．(2)外加電流的陰極保護法．主要用于防止土壤、海水及河水中的金屬設備的腐蝕．3．電化學保護法171．(2011·福建高三質檢)打開右圖所示裝置中的止水夾，一段時間后，可能觀察到的現(xiàn)象是()A．燒杯中有氣泡產(chǎn)生B．試管內(nèi)有黃綠色氣體產(chǎn)生C．鐵絲網(wǎng)的表面產(chǎn)生銹跡D．燒杯內(nèi)溶液變紅色隨堂演練1．(2011·福建高三質檢)打開右圖所隨堂演練18解析：用食鹽水浸潤的鐵絲網(wǎng)發(fā)生吸氧腐蝕，NaCl溶液不參與反應，僅僅充當電解質溶液，鐵絲網(wǎng)的表面產(chǎn)生銹跡，C對、B錯；吸氧腐蝕過程中消耗氧氣，因此試管中壓強減小，燒杯內(nèi)液體進入試管中，A錯；由于吸氧腐蝕中正極反應為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此進入試管內(nèi)的液體變紅而燒杯中溶液不變色，D錯．答案：C解析：用食鹽水浸潤的鐵絲網(wǎng)發(fā)生吸氧腐蝕，NaCl溶液不參與反192．下列關于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()A．金屬被腐蝕的本質是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，首先是鍍層被氧化C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學腐蝕2．下列關于金屬腐蝕的敘述中，正確的是20解析：金屬腐蝕的本質為M－ne－===Mn＋，A錯誤；選項B中Sn、Fe構成原電池，F(xiàn)e作負極，發(fā)生反應：Fe－2e－===Fe2＋，鐵先被腐蝕，B錯誤；常溫下，金屬發(fā)生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕，難以和氧化劑(O2、Cl2等)直接發(fā)生化學反應，D錯誤．答案：C解析：金屬腐蝕的本質為M－ne－===Mn＋，A錯誤；選213.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是()A．錫青銅的熔點比純銅高B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程3.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋22BC解析：考查合金的性質及影響金屬的腐蝕速率的因素。錫青銅屬于合金，根據(jù)合金的特性，熔點比任何一種組分純金屬的低判斷A錯；由于錫比銅活潑，故在發(fā)生電化學腐蝕時，錫失電子保護銅，B正確；潮濕的環(huán)境將會加快金屬的腐蝕速率，C正確；電化學腐蝕過程實質是有電子的轉移，屬于化學反應過程，D錯。BC解析：考查合金的性質及影響金屬的腐蝕速率的因素。錫青銅屬234．(2011·杭州質量檢測)將碳粉和鐵粉均勻混合，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉溶液和稀醋酸溶液潤濕過的幾支試管中，并按下圖連接儀器，觀察下圖，示意正確的是()4．(2011·杭州質量檢測)將碳粉和鐵粉均勻混合，撒入內(nèi)壁24解析：A中發(fā)生析氫腐蝕，導管中有氣泡冒出；B、C中發(fā)生吸氧腐蝕、導管中水面上升，故B項正確，C項錯誤；D中試管缺少塞子，故不正確．答案：B解析：A中發(fā)生析氫腐蝕，導管中有氣泡冒出；B、C中發(fā)生吸氧腐255．下列事實與電化學腐蝕無關的是 ()A．光亮的自行車鋼圈不易生銹B．黃銅(Cu、Zn合金)制品不易生成銅銹C．電工操作中規(guī)定：銅、鋁導線不能連在一起D．生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹5．下列事實與電化學腐蝕無關的是 ()26解析：光亮的自行車鋼圈不易生銹，是因為鋼圈表面鍍上了一層抗腐蝕的材料，不能構成原電池，也就不會發(fā)生電化學腐蝕；黃銅(Cu、Zn合金)在空氣中構成原電池時，Zn作負極，Cu作正極，所以不易生成銅銹；銅鋁導線連在一起時，在潮濕的環(huán)境中可以構成原電池，Al發(fā)生氧化反應而被腐蝕，易造成斷路引起事故；生鐵中含雜質碳，構成原電池時，鐵作負極而被腐蝕，因此生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹．答案：A解析：光亮的自行車鋼圈不易生銹，是因為鋼圈表面鍍上了一層抗腐276.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動小組學生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如下圖所示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間，下列對實驗結束時現(xiàn)象的描述不正確的是()6.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動小組學生用金屬28A．實驗結束時，裝置Ⅰ左側的液面一定會下降B．實驗結束時，左側液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．實驗結束時，裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重D．實驗結束時，裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕A．實驗結束時，裝置Ⅰ左側的液面一定會下降29B解析：裝置Ⅰ中的鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側液面下降右側液面上升；裝置Ⅱ中的鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，所不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構成的原電池會加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2，使左側液面下降更多，右側液面上升更多；裝置Ⅲ中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時間內(nèi)幾乎沒有被侵蝕。B解析：裝置Ⅰ中的鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，307．(2011·啟東模擬)鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛．(1)鎂與稀硫酸反應的離子方程式是____________________________，這種腐蝕屬于________________(填“電化學腐蝕”或“化學腐蝕”)．(2)火車鐵軌修補、焊接可以用“鋁熱反應”，即鋁與鐵的氧化物(用通式FexOy表示)在高溫下反應生成熔融的鐵焊接鋼軌．請寫出該反應的化學方程式：______________________________________________.7．(2011·啟東模擬)鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)31(3)在潮濕的空氣中，帆船的鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生腐蝕，其負極反應式為______________________；正極反應式為________________________________．(4)青島奧林匹克帆船中心通常用鋁合金(Al-Zn-Cd)來保護海底鋼鐵設施，其原理如圖所示，其中負極的電極反應為__________________；在實際應用中，用鋁合金而不選用純鋁，純鋁不能很好地起到保護作用的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________.(3)在潮濕的空氣中，帆船的鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生腐32(5)如果船體鋼鐵保護層受損，選用銅、鋅、錫中哪種金屬修補？________，理由是__________________________________________________________________________.(5)如果船體鋼鐵保護層受損，選用銅、鋅、錫中哪種金屬修補？33解析：(1)鎂與稀硫酸反應的化學方程式為Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，這種腐蝕屬于化學腐蝕．(2)鋁與鐵的氧化物在高溫下發(fā)生置換反應生成鐵和氧化鋁．(3)在中性或弱酸性環(huán)境下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，即鐵為負極，發(fā)生氧化反應生成Fe2＋，氧氣得到電子在水中生成OH－.(4)在海水中的鋼鐵設施與鋁合金構成原電池，鋁比鐵活潑，鋁為負極，鐵為正極，損失鋁而鐵得到保護．純鋁表面易形成致密氧化物薄膜，阻止鋁繼續(xù)失去電子，使鋁具有抗腐蝕性能，而鋁合金破壞鋁的結構，不易形成保護膜．(5)根據(jù)原電池原理，應選擇比鋼鐵活潑的金屬修補，以保護船體中的鋼鐵，否則會加快鋼鐵腐蝕．解析：(1)鎂與稀硫酸反應的化學方程式為Mg＋H2SO4=34電化學腐蝕課件358.Zn—MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負極材料是_______。電池工作時，電子流向______(填“正極”或“負極”)。Zn(或鋅)正極8.Zn—MnO2干電池應用廣泛，