備考2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第六章化學(xué)反應(yīng)與能量變化第6講電解池工作原理的常規(guī)應(yīng)用及金屬的腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)2金屬的腐蝕與防護(hù)

考點(diǎn)2金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬的腐蝕與防護(hù)（以Fe為例）注意鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的變化過(guò)程：Fe→Fe2＋→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3·xH2O。2.犧牲陽(yáng)極法裝置圖工作原理負(fù)極反應(yīng)式：[4]Zn－2e－Zn2＋。正極反應(yīng)式：O2＋4e－＋2H2O4OH－注：陽(yáng)極、陰極是根據(jù)發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)界定的，“犧牲陽(yáng)極法”利用的是原電池原理，負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，也稱“陽(yáng)極”。3.外加電流法裝置圖工作原理陽(yáng)極反應(yīng)式：[5]Fe－2e－Fe2＋（廢鐵）、2H2O－4e－O2↑＋4H＋（河水）、2Cl－－2e－Cl2↑（海水）（分別寫出廢鐵作陽(yáng)極或惰性鑄鐵作陽(yáng)極時(shí)河水和海水中的陽(yáng)極反應(yīng)式）。陰極反應(yīng)式：[6]2H2O＋2e－H2↑＋2OH－注：惰性鑄鐵相當(dāng)于惰性電極。1.易錯(cuò)辨析。（1）Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物。（?）（2）銅在酸性較強(qiáng)的溶液中可發(fā)生析氫腐蝕。（?）（3）鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3＋。（?）（4）鍍銅鐵制品和鍍鋅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比鍍銅、鋅前更容易生銹。（?）（5）外加電流法是將被保護(hù)金屬接在直流電源的正極。（?）2.在具支試管中加入鐵粉和活性炭混合物，然后注入少量溶液A，立即塞上橡膠塞組成如圖所示裝置?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）當(dāng)溶液A為氯化鈉溶液時(shí)，右側(cè)試管內(nèi)的現(xiàn)象是導(dǎo)管內(nèi)的液面高于試管內(nèi)的液面，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O4OH－。（2）當(dāng)溶液A為酸雨時(shí)，右側(cè)試管內(nèi)的現(xiàn)象是導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生（或?qū)Ч軆?nèi)的液面低于試管內(nèi)的液面），正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－H2↑。研透高考明確方向命題點(diǎn)1金屬腐蝕的快慢1.[上海高考]如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是（B）A.開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)，F(xiàn)e棒上B點(diǎn)腐蝕最快B.若X為NaCl，K與M連接，F(xiàn)e棒處pH最大C.若X為H2SO4，K與N連接，F(xiàn)e電極上發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－H2↑D.若X為H2SO4，K分別與N、M連接，F(xiàn)e腐蝕情況前者更慢解析開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)，F(xiàn)e棒上B點(diǎn)同時(shí)與空氣、H2O接觸，腐蝕最快，A項(xiàng)正確；若X為NaCl，K與M連接，形成原電池，F(xiàn)e棒作負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe－2e－Fe2＋，C棒作正極，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O4OH－，故C棒處pH最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若X為H2SO4，K與N連接，形成原電池，F(xiàn)e棒為正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－H2↑，C項(xiàng)正確；若X為H2SO4，K與N連接時(shí)，F(xiàn)e棒為正極，被保護(hù)，K與M連接時(shí)，F(xiàn)e棒為負(fù)極，被腐蝕，故Fe腐蝕情況前者更慢，D項(xiàng)正確。命題拓展[選項(xiàng)拓展]判斷下列說(shuō)法正誤。（1）若X為NaCl，K未閉合，F(xiàn)e棒上C點(diǎn)鐵銹最多。（?）（2）若X為NaCl，K與M連接，C棒處pH最大。（√）（3）若X為HCl，K分別與N、M連接，F(xiàn)e腐蝕情況前者更慢。（√）（4）若X為HCl，K與M連接，C棒上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－H2↑。（√）命題點(diǎn)2金屬的防護(hù)2.[犧牲陽(yáng)極法][江蘇高考]將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（C）A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－Fe2＋B.金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快解析將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕，說(shuō)明陰極的鋼鐵設(shè)施被保護(hù)不失電子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極金屬M(fèi)實(shí)際為原電池裝置的負(fù)極，原電池中負(fù)極金屬比正極金屬活潑，因此金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬M(fèi)失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流向鋼鐵設(shè)施，從而使鋼鐵設(shè)施表面積累大量電子而被保護(hù)，C項(xiàng)正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng)，因此鋼鐵設(shè)施在海水中的腐蝕速率比在河水中的快，D項(xiàng)錯(cuò)誤。命題拓展[變式拓展]中國(guó)生產(chǎn)的航母“福建號(hào)”已經(jīng)成功下水，為保護(hù)航母，延長(zhǎng)服役壽命，可模擬采用將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面（如第2題圖所示），以減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。下列說(shuō)法正確的是（D）A.電子流向：金屬M(fèi)→水體→鋼鐵設(shè)施表面B.該保護(hù)法為外加電流法，金屬M(fèi)不需要定期更換C.當(dāng)水體環(huán)境呈中性時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)有O2－4e－＋2H2O4OH－D.此裝置利用了原電池原理解析金屬M(fèi)失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流入鋼鐵設(shè)施，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該保護(hù)法沒(méi)有外接電源，因此為犧牲陽(yáng)極法，金屬M(fèi)會(huì)被腐蝕，因此需要定期更換，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)水體環(huán)境呈中性時(shí)，發(fā)生吸氧腐蝕，O2得到電子，反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O4OH－，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵設(shè)施和金屬M(fèi)浸泡在海水中，構(gòu)成了原電池，其中金屬M(fèi)作負(fù)極，失去電子被氧化，鋼鐵設(shè)施作正極被保護(hù)，該裝置利用了原電池原理，D項(xiàng)正確。3.[外加電流法實(shí)際應(yīng)用][全國(guó)Ⅰ高考]支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是（C）A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整解析一般情況下，鐵連電源的正極時(shí)，鐵失去電子被氧化而損耗，而本題明確告知實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極，就是其中的鐵不失去電子不被損耗，只是傳遞電流，C項(xiàng)錯(cuò)誤?！案g電流”是指斷開(kāi)外加直流電源后，鋼管樁發(fā)生電化學(xué)腐蝕過(guò)程中形成的電流，通入保護(hù)電流，此時(shí)腐蝕電流接近于零，A項(xiàng)正確。若斷