金屬的腐蝕與防護(hù)（原卷版）-2024年人教版新高二化學(xué)復(fù)習(xí)講義+習(xí)題

第26講金屬的腐蝕與防護(hù)

I顏羽目標(biāo)

1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究金屬腐蝕的本質(zhì)及其原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的主要類(lèi)型，能正確書(shū)

寫(xiě)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式。

2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：認(rèn)識(shí)金屬腐蝕產(chǎn)生的危害和影響，樹(shù)立防止金屬腐蝕的意識(shí)，熟知金屬腐蝕常用的

防護(hù)方法。

笈翅識(shí)再毓

析氫腐蝕

吸氧腐蝕

改變金屬材料的組成

金屬的腐

在金屬表面覆蓋保護(hù)層

蝕與防護(hù)

犧牲陽(yáng)極法

電化學(xué)保護(hù)法

外加電流法

金屬腐蝕快慢在同一電解質(zhì)溶液中

的判斷方法-同一種金屬在不同介質(zhì)中

一、金屬的腐蝕

1.金屬的腐蝕

(1)概念：金屬或合金與周?chē)陌l(fā)生_________反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。其實(shí)質(zhì)是金屬原子—電

子變?yōu)殛?yáng)離子，金屬發(fā)生____反應(yīng)。

(2)根據(jù)與金屬接觸的不同，金屬腐蝕可分為兩類(lèi)：

①化學(xué)腐蝕：金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)(如02、C12、S02等)直接反應(yīng)而引起的腐蝕。腐蝕的速率隨溫

度升|W1而o

②電化學(xué)腐蝕：當(dāng)?shù)慕饘倥c溶液接觸時(shí)會(huì)發(fā)生__________反應(yīng)，的金屬

發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。

【特別提醒】金屬腐蝕過(guò)程中，電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生，但絕大多數(shù)屬于電化學(xué)腐蝕，且比化學(xué)

腐蝕的速率大得多。

2.鋼鐵的電化學(xué)腐蝕

^0

析氫腐蝕吸氧腐蝕

項(xiàng)目

Fe2+電解質(zhì)溶液二二二二二二灸。Fe57"^端而二二OH-

，廠

示意圖

;飛上邙

條件水膜酸性較_______水膜酸性很_____或__________

負(fù)極—

正極——

總反應(yīng)——

最終生成鐵銹(主要成分為FezCh-xHzO),反應(yīng)如下：

后續(xù)反應(yīng)

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-%)H2O

聯(lián)系通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但后者更普遍

3.實(shí)驗(yàn)探究：電化學(xué)腐蝕

(1)

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋

具

戲冰管

__1

K

=

I一裝置中鐵、碳和飽和食鹽水構(gòu)成_________,鐵

食

鹽

水導(dǎo)管中__________

浸

泡

過(guò)

洗

除

酸釘發(fā)生__________腐蝕

的

鐵

銹

釘

⑵

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋

,CuS。1溶液

Zn與CuSC)4反應(yīng)生成Cu,Zn、Cu和稀鹽酸構(gòu)

①試管中產(chǎn)生氣泡的速率____成__________,發(fā)生__________腐蝕，產(chǎn)生氣泡

。Zn粒與

身稀鹽酸甘

的速率更______

①②

(3)結(jié)論：①電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕更為普遍。②電化學(xué)腐蝕速率比化學(xué)腐蝕大得多。

二、金屬的防護(hù)

金屬的防護(hù)主要從金屬、與金屬接觸的物質(zhì)及兩者反應(yīng)的條件等方面來(lái)考慮。

1.改變金屬材料的組成

在金屬中添加其他金屬或非金屬可以制成性能優(yōu)異的o如普通鋼中加入銀、銘等制成不銹鋼產(chǎn)

品，鈦合金不僅具有優(yōu)異的抗腐蝕性，還具有良好的生物相容性。

2.在金屬表面覆蓋保護(hù)層

在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，將金屬制品與周?chē)镔|(zhì)隔開(kāi)是一種普遍采用的防護(hù)方法。如，在鋼鐵制品

的表面噴涂油漆、涂礦物性油脂、覆蓋搪瓷、塑料等；電鍍鋅、錫、銘、鎂等；利用化學(xué)方法、離子注入

法、表面滲鍍等方式在金屬表面形成穩(wěn)定的鈍化膜。

3.電化學(xué)保護(hù)法

金屬在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，總是作為原電池（陽(yáng)極）的金屬被腐蝕，作為（陰極）的金屬

不被腐蝕，如果能使被保護(hù)的金屬成為陰極，則該金屬就不易被腐蝕。

（1）犧牲陽(yáng)極法

原理：原電池原理，被保護(hù)的金屬作,活潑性更強(qiáng)的金屬作

應(yīng)用：鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門(mén)安裝鎂合金或鋅塊。

［實(shí)驗(yàn)探究一］

ZnFe

經(jīng)過(guò)酸

一化的3%

NaCl溶液

如圖裝置反應(yīng)一段時(shí)間后，往Fe電極區(qū)滴入2滴黃色K3［Fe（CN）6］（鐵氧化鉀）溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

已知Fe2+與［Fe（CN）6F-反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的KFe［Fe（CN）6］沉淀。

實(shí)驗(yàn)裝置電流表陽(yáng)極（負(fù)極區(qū)）陰極（正極區(qū)）

現(xiàn)象指針偏轉(zhuǎn)Zn溶解有——產(chǎn)生，一—藍(lán)色沉淀生成

有關(guān)反應(yīng)一——

結(jié)論溶液中不含F(xiàn)e2+,鐵作正極未被腐蝕

［實(shí)驗(yàn)探究二：］

在兩個(gè)培養(yǎng)皿中分別放入含有NaCl的瓊脂，并注入5-6滴酚酸溶液和K3［Fe(CN)6］溶液混合均勻，取兩個(gè)

2?3cm的鐵釘，用砂紙擦光，將裹有鋅皮的鐵釘放入a,纏有銅絲的鐵釘放入b。

實(shí)驗(yàn)裝置

ab

現(xiàn)象鐵釘周?chē)鷂_________鐵釘周?chē)蒧_________,銅絲周?chē)鷂_________

結(jié)論鐵作為負(fù)極時(shí)易被腐蝕，作為正極時(shí)未被腐蝕

(2)外加電流法

原理：電解池原理，被保護(hù)的金屬作為陰極，與電源的相連。

應(yīng)用：鋼鐵閘門(mén)，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的。

三、金屬腐蝕快慢的判斷方法

1.在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序?yàn)?/p>

2.同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)?/p>

3.對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度,金屬腐蝕越快。

4.金屬活動(dòng)性差別，活潑性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。

考點(diǎn)01金屬的腐蝕

【例1】下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是

A.銅鋅合金(黃銅)不易被腐蝕

B.銀質(zhì)物品久置表面變黑

C.附有銀制配件的鐵制品其接觸處易生銹

D.生鐵比純鐵更容易生銹

【變式1-1］下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述不口碑的是

A.鋼鐵在潮濕的空氣中易腐蝕

B.鋼鐵腐蝕的主要原因是化學(xué)腐蝕

C.腐蝕使鋼鐵色澤、外形等發(fā)生變化

D.一般情況下，溫度對(duì)鋼鐵的化學(xué)腐蝕影響較明顯

【變式1-2］下列敘述與電化學(xué)腐蝕有關(guān)的是（）

A.炒過(guò)菜的鐵鍋不及時(shí)清洗易生銹

B.在空氣中金屬鎂、鋁都具有較好的抗腐蝕性

C.紅熱的鐵絲與水接觸時(shí)，表面形成了藍(lán)黑色的物質(zhì)

D.把鐵片加入氯化銅的溶液中，在鐵表面上附著一層紅色的銅

考點(diǎn)02金屬腐蝕的防護(hù)方法

【例2】據(jù)最近報(bào)道，中國(guó)生產(chǎn)的首艘國(guó)產(chǎn)航母已經(jīng)下水。為保護(hù)航母、延長(zhǎng)服役壽命可采用兩種電化學(xué)方

法。方法1：艦體鑲嵌一些金屬塊；方法2：航母艦體與電源相連。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.方法1叫外加電流的保護(hù)法

B.方法2叫犧牲陽(yáng)極的保護(hù)法

C.方法1中金屬塊可能是鋅、錫和銅

D.方法2中艦體連接電源的負(fù)極

【變式2-1】生活和生產(chǎn)中人們采用多種方法防止金屬腐蝕，其中保護(hù)輪船外殼的常用方法是

A.涂保護(hù)層B.改變金屬結(jié)構(gòu)

C.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D.外加電流的陰極保護(hù)法

【變式2-2】下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是

A.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe—3e-=Fe3+

B.鍍錫鐵制品和鍍鋅鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍錫鐵制品中鐵的腐蝕速率更快

C.在輪船船體四周鑲嵌鋅塊保護(hù)船體不受腐蝕的方法叫陽(yáng)極電化學(xué)保護(hù)法

D.不銹鋼有較強(qiáng)的抗腐蝕能力是因?yàn)樵阡撹F表面鍍上了銘

考點(diǎn)03金屬腐蝕快慢的比較

［例3］下列試管所盛的溶液中的鐵腐蝕速度說(shuō)法正確的是

⑥一棉花n

Zn片

國(guó)

旗

①硅膠干燥劑煮沸后蒸儲(chǔ)水食鹽水食鹽水食鹽水

②③④⑤⑥

A.①比②慢B.③比④快C.⑤比⑥快D.①比③慢

【變式3-1］如圖各容器中均盛有海水,鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是

D.④②③①

【變式3-2】下列四種金屬制品的鍍層損壞后，金屬腐蝕速率最快的是

A.鍍鋁塑扣B.食品罐頭盒（鍍錫）

C.白鐵水桶（鍍鋅）D.鍍銀銅質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?/p>

J過(guò)關(guān)檢91

i.相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下腐蝕最快的是

鐵炒鍋

B.

食鹽水

鋅挪釘

D.鐵板

物料板

2.如圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。下列說(shuō)法正確的是

腐蝕最

嚴(yán)重的

區(qū)域

氫腐蝕

的是吸

要發(fā)生

鐵閘主

A.

護(hù)鐵閘

連可保

石墨相

鐵閘與

B.將

3+

Fe

e-3e-=

式：F

反應(yīng)

電極

時(shí)的

腐蝕

C.鐵

域

是乙區(qū)

最多的

成鐵銹

圖中生

D.

來(lái)

學(xué)腐蝕

用電化

象不能

下列現(xiàn)

蝕。

學(xué)腐

電化

蝕和

學(xué)腐

為化

可分

腐蝕

，金屬

嚴(yán)重

非常

損失

成的

蝕造

屬腐

3.金

是

解釋的

生銹

雨天易

釘在陰

的鐵獅

銅板上

A.

快生銹

損后很

鐵）破

鍍錫的

口鐵（

B.馬

速變黑

境中迅

高溫環(huán)

器皿在

C.銅

象

不良現(xiàn)

現(xiàn)接觸

連易出

直接相

鋁導(dǎo)線

將銅、

業(yè)中若

電工作

D.

（）

的是

正確

法中

的說(shuō)

腐蝕

金屬

有關(guān)

下列

4.

應(yīng)

發(fā)生反

與氧氣

其不易

是因?yàn)?/p>

力，

蝕能

抗腐

有強(qiáng)

鋁具

A.

的過(guò)程

而損耗

學(xué)反應(yīng)

發(fā)生化

純金屬

用下不

流的作

外加電

蝕指在

化學(xué)腐

B.電

為鐵銹

終轉(zhuǎn)化

產(chǎn)物最

氣，

收氧

極吸

，負(fù)

腐蝕

吸氧

的是

普遍

蝕最

鐵腐

C.鋼

產(chǎn)生

有電流

腐蝕伴

電化學(xué)

，但

相同

本質(zhì)

腐蝕

化學(xué)

蝕和

學(xué)腐

電化

屬的

D.金

腐的是

起到防

施不能

下列措

多。

法很

的方

防腐

金屬

見(jiàn)的

中常

生活

5.

漆

材刷油

健身器

A.

料層

一層塑

面包上

線的外

架和電

B.衣

銅塊

數(shù)量的

上一定

身上裝

輪船船

C.在

接鎂塊

管道連

下鋼鐵

D.地

）

的是（

不正確

的說(shuō)法

與防護(hù)

鐵腐蝕

關(guān)于鋼

6.

2+