第三講電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

第三講電化學(xué)腐蝕與防護(hù)子 第四章電化學(xué)根底復(fù)習(xí)目標(biāo)：講明金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，生疏金屬腐蝕的危害。探究防止金屬腐蝕的措施。復(fù)習(xí)重點(diǎn)：電化腐蝕的原因．復(fù)習(xí)難點(diǎn)：析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反響方程式．課時(shí)劃分：一課時(shí)教學(xué)過程：學(xué)問梳理一、金屬腐蝕＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿反響而腐蝕損耗的過程。1、化學(xué)腐蝕：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿反響而引起的腐蝕。特點(diǎn)：反響＿、金屬與氧化劑之間的氧化復(fù)原反響。2、電化學(xué)腐蝕：＿＿＿＿＿＿與電解質(zhì)溶液接觸，會(huì)發(fā)生原電池反響，＿＿＿＿的金屬失電子被氧化的腐蝕。分類 析氫腐蝕條件 水膜酸性較強(qiáng)〔弱酸〕

吸氧腐蝕水膜酸性較弱或呈中性負(fù)極反響

Fe–2e－

===Fe2+

2Fe–4e

－===2Fe2+正極反響總反響

2HO+2e－2

===H↑+2OH－2

2Fe+2HO+O==2Fe(OH)2 2 24Fe(OH)+2HO+O=4Fe(OH)

4Fe(OH)+2HO+O=4Fe(OH)2 2 2FeO.xHO

3 2 2 2 3FeO.xHO23 2 23 2次要 要緊3、化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比照〔1〕本質(zhì)：金屬原子失電子而被氧化M–ne==Mn+金屬腐蝕 化學(xué)腐蝕條件

電化學(xué)腐蝕本質(zhì)現(xiàn)象〔2〕 相互關(guān)系：往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕要比化學(xué)腐蝕普遍得多。二、金屬的電化學(xué)疼惜12、外加電流法【總結(jié)】判定金屬腐蝕快慢的規(guī)律：(1)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕；(2)同種金屬的腐蝕在強(qiáng)電解質(zhì)中>弱電解質(zhì)中>非電解質(zhì)中；爽朗性不同的兩金屬，爽朗性差不越大，腐蝕越快；對(duì)同一電解質(zhì)溶液來講，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。防止金屬腐蝕要緊有轉(zhuǎn)變金屬的成分、在金屬外表掩蓋疼惜層及電化學(xué)疼惜法等。典例剖析1、鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極發(fā)生的反響是A．2H＋＋2e-＝H B．2HO＋O＋4e-＝4OH-2 2 2C．Fe－2e-＝Fe2＋

D．4OH-－4e-＝2HO＋O2 2解析：鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極上發(fā)生的電極反響是：Fe－2e-＝Fe2＋；正極上發(fā)生的電極反響，吸氧腐蝕是：2HO＋O＋4e-＝4OH-，析氫腐蝕是：2H＋＋2e-＝H答案C2 2 22、在體積一樣、濃度同為4.0mol/L銅的金屬鋅，哪個(gè)反響產(chǎn)生的氫氣速率快？簡(jiǎn)述其原因。解析：純鋅跟鹽酸發(fā)生的是置換反響，含有銅的金屬鋅跟鹽酸發(fā)生的電化學(xué)反響，很多Cu－Zn微小原電池的形成，使化學(xué)反響速率加快。含有雜質(zhì)銅的金屬鋅跟鹽酸反響速率快，這是由于Cu、Zn〔－〕極Zn-2e—=Zn2＋〔＋〕極2H＋＋2e-＝H2在一樣條件下，電化學(xué)反響比化學(xué)反響的反響速率快得多。例3：埋在地下的鋼鐵管道簡(jiǎn)潔腐蝕而損壞，其原因在哪里？應(yīng)實(shí)行何種措施疼惜埋在地下的管道？解答：地下鋼鐵管道簡(jiǎn)潔腐蝕的原因是發(fā)生電化學(xué)腐蝕?？稍诠艿劳獗谕繛r青疼惜層，使鋼鐵管道跟四周電解質(zhì)溶液隔離開來，破壞原電池形成的條件，從而使地下鋼鐵管道得到疼惜。另外，可把比Fe更爽朗的ZnZn管道那么被疼惜。4、如圖各容器中盛有海水，鐵在其中腐蝕時(shí)由快到慢的挨次是A．④>②>①>③ B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>①解析：>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕；同一種金屬腐蝕：強(qiáng)電解質(zhì)>弱電解質(zhì)>非電解質(zhì)溶液。②、③實(shí)質(zhì)均為原電池裝置，④為電解池裝置，F(xiàn)e作陽(yáng)極，腐蝕最快。③中Fe為正極，被疼惜；Fe為負(fù)極，被腐蝕，①中因鐵不純而發(fā)生微電池反響。答案：A。54a、b、c、d，當(dāng)它們兩兩組成原電池時(shí)，金屬a4bc過量NaOH溶液，得到c4挨次可能是以下中的A、acbd B、cbda C、bcda D、a bc d解析：當(dāng)兩種金屬組成原電池兩極時(shí)，總是不爽朗金屬作正極，由此可知在a、b、c、d4aa、b、c、db、c溶解，講明b、c比dA和選項(xiàng)D。b、c誰(shuí)更爽朗，不能從c的離子與過量NaOHcMg(OH)，那么c＞b，假設(shè)c離子沉淀為Fe(OH)，那么b＞c〔假定b答2 3案：B、C。例6、下表數(shù)據(jù)是在某高溫下，金屬鎂和鎳分不在氧氣中進(jìn)展氧化反響時(shí)，在金屬外表生成氧化薄膜的試驗(yàn)記錄：反響時(shí)間t/hMgO層厚Y/nmNiOY’/nm

1αb

40.2α2b

90.45α3b

160.08α4b

251.25α5b*α和b請(qǐng)?zhí)羁沾饛?fù)：〔1〕金屬高溫氧化腐蝕速率能夠用金屬氧化膜的生長(zhǎng)速率來表示，其理由。〔2〕金屬氧化膜的膜厚跟時(shí)刻t所消滅的關(guān)系是〔填直線、拋物線、對(duì)數(shù)或雙曲線等類型：MgO氧化膜厚Y屬 型；NiO氧化膜的膜厚Y’屬 型?！?〕Mg與Ni比較，哪一種金屬具有良好的耐氧化腐蝕性： ，其理由是 。解題策略：此題應(yīng)從試驗(yàn)數(shù)據(jù)動(dòng)身，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而從物質(zhì)內(nèi)部構(gòu)造作出講明。這種題型是定量描述自然科學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的表達(dá)。金屬因高溫氧化反響，遭到破壞是常見的一種腐蝕性現(xiàn)象。化學(xué)反響的快慢，既可由反響物消耗速率，也可由產(chǎn)物的生成速率來表示，故金屬腐蝕速率能夠用其氧化膜的生長(zhǎng)速率來表示。依照題中表列數(shù)據(jù)，不難導(dǎo)出以下關(guān)系式：MgOYtY0.05t1NiO膜厚Y’與時(shí)刻tYbt21前者為直線型，而后者為拋物線型。這講明Yt增長(zhǎng)要比Y隨時(shí)刻t因此鎳的耐高溫腐蝕性要比鎂的為好。1〕反響速率能夠用反響物的消耗速率，也能夠用產(chǎn)物的生成速率表示；〔2〕直線，拋物線；〔3〕Ni，它的腐蝕速率隨時(shí)刻的增長(zhǎng)比鎂的要慢。知能訓(xùn)練一、選擇題分不放置在圖所示裝置(0.1mol·L－1H2SO4溶液)中的四個(gè)一樣的純鋅片，腐蝕最快的是鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極上發(fā)生的電極反響是[ ]A．2H+＋2e-＝H B．Fe2+＋2e-＝Fe2C．2HO＋O

＋4e-＝4OH- D．Fe3+＋e-＝Fe2+2 2a、b、c、dHSO2 4

溶液中，用導(dǎo)線兩兩相連，能夠組成各種a、b相連，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a，c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極，那么這四種金屬的活動(dòng)性挨次(由強(qiáng)到弱的挨次)為[ ]A．a(chǎn)＞b＞c＞d B．a(chǎn)＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a4．以下表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是[ ]A．金屬的電化腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍 B．鋼鐵在枯燥空氣里不易腐蝕C．用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕 D．原電池中電子由正極流入負(fù)極5．(2023上海)銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，鋅片是[ ]A．陰極 B．正極C．陽(yáng)極 D．負(fù)極6．以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是[ ]A．原電池中陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)B．原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反響C．馬口鐵(鍍錫)的外表一旦破舊，鐵腐蝕加快D．白鐵(鍍鋅)的外表一旦破舊，鐵腐蝕加快7．據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在爭(zhēng)論的鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛酸蓄電池，鋅電池具有容量大，污染少等優(yōu)點(diǎn)，電池反響為2Zn＋O＝2ZnO，原料為鋅粒、電解液和空氣．以下表達(dá)2正確的選項(xiàng)是[ ]A．鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反響B(tài)．負(fù)極反響為：Zn－Ze-＝Zn2+C．正極發(fā)生氧化反響 D．電解質(zhì)溶液確信不是酸溶液8．(2023廣東、河南)鎳鎘(Ni－Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充、放電反響應(yīng)按下式進(jìn)展：Cd(OH)＋2Ni(OH)Cd＋2NiO(OH)＋2HO2 2 2由此可知，該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是[ ]A．Cd(OH)2

B．Ni(OH)2

C．Cd D．NiO(OH)9．(2023廣東)用鐵片與稀硫酸反響制取氫氣時(shí)，以下措施不能使氫氣生成速率加大的是[ ]A．加熱 B．不用稀硫酸，改用98%濃硫酸C．滴加少量CuSO溶液 D．不用鐵片，改用鐵粉410ABHSO中均有氫氣生成．假設(shè)將金屬AB相2 4連后投入稀HSO2 4

中覺察A被腐蝕；B未被腐蝕．關(guān)于B的表達(dá)正確的選項(xiàng)是[ ]A．金屬活動(dòng)性A＞B B．復(fù)原性B＞AC．在后者裝置中金屬A發(fā)生復(fù)原反響，金屬B發(fā)生氧化反響D．金屬B的外表上明顯有氣泡產(chǎn)生，金屬A外表無明顯現(xiàn)象11．(2023試測(cè))在鋅片和鹽酸的反響中，參加以下試劑，可使生成氫氣的速率變慢的是[ ]A．硫酸銅晶體 B．水 C．氯化鋇晶體 D．醋酸鉀晶體12．以下表達(dá)中，能夠講明金屬甲的活動(dòng)性比金屬乙的活動(dòng)性強(qiáng)的是[ A．在氧化一復(fù)原反響中，甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多B．同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)C．甲能跟稀鹽酸反響放出氫氣而乙不能D．將甲、乙作電極組成原電池時(shí)，甲是負(fù)極13．(2023上海)隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必需進(jìn)展集中處理的詢問題被提上議事日程，其首要原因是[ ]利用電池外殼的金屬材料防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水源的污染C．不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品D．回收其中石墨電極某原電池的電池反響為Fe＋2Fe3+＝3Fe2+，與此電池反響不符的原電池是[ A．銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池B．石墨、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池C．鐵片、鋅片、Fe2(SO4)3溶液組成的原電池D．銀片、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池鋰電池是一代的高能電池，它以質(zhì)輕、高能而受到普遍重視．目前差不多研制成Li＋MnO2＝LiMnO2．假設(shè)該電池供給5庫(kù)侖(C)電量(其他損耗無視不計(jì))，那么消耗的正極材料的質(zhì)量約為(相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)原子質(zhì)量Li：7，MnO：87，電子電量取1.60×10-19C)[ ]2A．3.5×103g B．7×10-4g C．4.52×10-3g D．4.52×10-2g二、填空題炒過菜的鐵鍋未準(zhǔn)時(shí)洗凈(殘液中含NaCl)，翌日便會(huì)因腐蝕顯現(xiàn)紅褐色銹斑．試答復(fù)：鐵鍋的銹蝕應(yīng)屬于 ，腐蝕的原因是 ；鐵鍋銹蝕的電極反響式為：負(fù)極 ，正極 ．正負(fù)電極反響產(chǎn)物會(huì)連續(xù)發(fā)生反響，反響的離子方程式或化學(xué)方程式為 ．17．195810種能源起搏器中安裝了壽命最長(zhǎng)、牢靠性最高的鋰—碳電池．這種電池容量大，電壓穩(wěn)固，能在－56.7～71.1承受鋰和石墨作電極，四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯中(SOCl2)組成電解質(zhì)溶液．電池總反響為：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S．(1)此電池中 作負(fù)極，電極反響為 ， 作正極．(2)該電池用于心臟起搏器時(shí)，在生理上的作用是 ．參考答案：1．C 2．C 3．B 4．C、D 5．D 6．B、C7．B、D 8．C9．B 、D11．B、D 12．C、D