專(zhuān)題1金屬的腐蝕與防護(hù)

一、金屬腐蝕的概念.1.定義：指金屬或合金與周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程.2.金屬腐蝕后的特征.：在外形、色澤以及機(jī)械性能等方面都發(fā)生一定的變化3.金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬本身失去電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程(發(fā)生氧化反應(yīng)).M–M–ne-→Mn+金屬陽(yáng)離子失e-氧化反應(yīng)金屬原子二、金屬腐蝕的分類(lèi)和原理探究.1.分類(lèi).(1).化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕.如鐵與氯氣直接反應(yīng)，鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕.(2).電化學(xué)腐蝕：不純的金屬(或合金)跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化的反應(yīng).如鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕.鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢鐵作負(fù)極（陽(yáng)極）被腐蝕腐蝕速率較快。金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)金屬原子失去電子被氧化而消耗的過(guò)程：M-ne-=Mn+金屬的腐蝕種類(lèi)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕原理金屬和其它物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕不純金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕區(qū)別直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)腐蝕過(guò)程無(wú)電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生金屬直接被腐較活潑金屬被腐蝕腐蝕速度電化學(xué)腐蝕>化學(xué)腐蝕聯(lián)系往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大例．如下圖所示，燒杯中都盛有稀硫酸。（1）中反應(yīng)的離子方程式為 ，（2）中的電極反應(yīng)：Fe： 、Sn： （3）中被腐蝕的金屬是 、其電極反應(yīng)式為 。比較（1）、（2）、（3）中純鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是 。2.電化學(xué)腐蝕的類(lèi)型：吸氧腐蝕與析氫腐蝕P-23-24

電化學(xué)腐蝕類(lèi)型

吸氧腐蝕

析氫腐蝕條件

水膜酸性很弱或呈中性

水膜酸性較強(qiáng)正極反應(yīng)

O2+2H2O+4e-==4OH-

2H++2e-==H2↑負(fù)極反應(yīng)

Fe-2e-==Fe2+

Fe-2e-==Fe2+電池反應(yīng)

Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2

Fe+2H+==Fe2++H2↑溶液反應(yīng)

Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(析氫腐蝕）4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O三、金屬的電化學(xué)防護(hù).1.影響金屬腐蝕的兩個(gè)因素a.金屬本性—金屬是否活潑，純凈b.介質(zhì)—金屬與哪些物質(zhì)共存2.金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬原子失去電子成為陽(yáng)離子的過(guò)程.防止金屬失電子，最簡(jiǎn)單的辦法就是隔絕空氣和水，覆蓋保護(hù)層.3.金屬的常見(jiàn)防護(hù)方法(1).在金屬表面覆蓋保護(hù)層a.涂礦物質(zhì)油脂、油漆或覆蓋搪瓷塑料b.鍍抗蝕金屬－電鍍、熱鍍、噴鍍法.c.用化學(xué)方法使其表面形成一層致密氧化膜，如烤藍(lán)(2).改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)抗腐蝕能力，如制成不銹鋼.(3).電化學(xué)保護(hù)法a.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕.b.外加電流的陰極保護(hù)法原理：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù).此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕.總結(jié)：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法＞犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法＞有一般防腐條件保護(hù)＞無(wú)防腐條件例.1．表面鍍有保護(hù)金屬層的鐵片，當(dāng)鍍層有破損時(shí)比普通鐵片更易腐蝕的是（）

A．白鐵（鍍鋅鐵）

B．馬口鐵（鍍錫鐵）

C．鍍鎳鐵

D．鍍銅鐵2．埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速率最慢的是（）A．在潮濕疏松的土壤中B．在含鐵元素較多的酸性土壤中；C．在干燥致密不透氣的土壤中D．在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤中3．下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是練習(xí);1.下列敘述不正確的是（）A.金屬的電化腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍B.鋼鐵在干燥空氣里不易腐蝕C.用鋁質(zhì)鉚釘接鐵板，鐵板易被腐蝕D.原電池電路中電子由負(fù)極流入正極2.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是（）A.黃銅（銅鋅合金）制作的鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比純鐵容易生銹C.鐵質(zhì)配件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D.銀質(zhì)物品久置表面變暗3.下列不能用于金屬防腐處理的是（）A.涂油漆B.改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)C.鍍上一層耐腐蝕的金屬D.在海輪的船體上鑲銅塊4.下列防腐措施中，利用原電池反應(yīng)使主要金屬得到保護(hù)的是（）A.用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜B.在金屬中加入一些鉻或鎳制成合金C.在輪船的殼體水線以下部分裝上鋅錠D.金屬表面噴漆5.為了防止輪船體的腐蝕，應(yīng)在船殼水線以下位置嵌上一定數(shù)量的（）A.銅塊B.鉛塊C.鋅塊D.鈉塊6.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是（）A.純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用C.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕7.鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為：2Fe+2H2O+O2==2Fe2++4OH-。以下說(shuō)法正確的是（）A.負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe-2e-===Fe2+B.正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O+O2+2e-===4OH-C.原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置D.鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕8.下列敘述正確的是（）A.在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B.用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1molNaOHD.鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕9.為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是（）A．將青銅器放在銀質(zhì)托盤(pán)上B．將青銅器保存在干燥的環(huán)境中C．將青銅器保存在潮濕的空氣中D．在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜10.下列情況下，埋在地下的輸油鑄鐵管道被腐蝕最慢的是（）A.潮濕疏松透氣的土壤中B.含鐵元素較多的酸性土壤中C.干燥致密不透氣的土壤中D.含碳量較高，潮濕透氣的中性土壤中11.為了使埋在地下的鋼管不易生銹，設(shè)計(jì)了如下幾種方案，將鋼管①用導(dǎo)線與鉛板連接②用導(dǎo)線與鋅板連接③用導(dǎo)線與碳棒連接④與直流電源負(fù)極連接⑤直流電源正極連接，其中可采取的方法是（）A.②④B.①④C.②③D.①⑤12.分別放置在下圖所示裝置（都盛有mol·L-1的H2SO4溶液）中的四個(gè)相同的純鋅片，腐蝕最慢的是（）13.將金屬A和金屬B分別放入稀H2SO4中有氫氣生成。若將金屬A和金屬B相連后投入稀H2SO4中發(fā)現(xiàn)A被腐蝕，B未被腐蝕。關(guān)于A、B的敘述正確的是（）A.金屬活動(dòng)性A>BB.還原性B>AC.在后者裝置中金屬A發(fā)生還原反應(yīng)，金屬B發(fā)生氧化反應(yīng)D.金屬A表面有明顯氣泡產(chǎn)生，金屬B表面無(wú)明顯現(xiàn)象14.切過(guò)咸菜的鋼刀未及時(shí)清洗，第二天刀上便出現(xiàn)銹斑，試用有關(guān)電極反應(yīng)式、化學(xué)方程式表示Fe(OH)3的生成過(guò)程。（1）負(fù)極______________________；正極______________________。（2）化學(xué)方程式______________________、______________________。15.如圖所示，燒杯中都盛有稀硫酸。（1）中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。（2）中反應(yīng)的電極反應(yīng)：Fe：___