第4节金属电化学腐蚀与防护

1、考纲解读考纲解读请比较下列现象的差异？请比较下列现象的差异？铁碳棒上有无色气铁碳棒上有无色气泡放出，铁被腐蚀。泡放出，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较慢。碳棒上有无色气泡放出，碳棒上有无色气泡放出，铁棒上无气体放出，但铁棒上无气体放出，但腐蚀速率较快。（铁作腐蚀速率较快。（铁作负极被腐蚀）负极被腐蚀）铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？ 是金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化是金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。学反应而腐蚀损耗的过程。M - ne- = Mn+（1）化学腐蚀）化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的

2、金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做腐蚀叫做化学腐蚀化学腐蚀。（2）电化学腐蚀）电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍但电化学腐蚀更普遍较活泼的金属被氧化较活泼的金属被氧化金属被氧化金属被氧化有微弱的电流产生有微弱的电流产生不产生电流不产生电流不纯金属或合金跟电不纯金属或合金跟电解质溶液接触解质溶液接触金属跟接触的物金属跟接触的物质反应质

3、反应钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：负极（负极（Fe）： Fe2e = Fe2+正极（正极（C）：）： 2H+2e = H2或或2H2O+O2+4e = 4OH(1)制成合金（不锈钢）制成合金（不锈钢）改善金属的内部组改善金属的内部组织结构织结构(内因内因)(2)在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层电镀、油漆、钝电镀、油漆、钝化等化等(3)电化学保护法电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法外加直流电源的阴极保护法 牺牲

4、阳极保护法牺牲阳极保护法 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。外加电流法外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。设备的腐蚀。1 1解释下列现象并写出有关原电池的电极反应：解释下列现象并写出有关原电池的

5、电极反应：(1)马口铁马口铁(镀镀Sn铁皮铁皮)做的罐头，打开后为什么极易做的罐头，打开后为什么极易生锈生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量数量Zn块块?(3)在一块表面无锈的铁片上滴一滴含酚酞的食盐水，在一块表面无锈的铁片上滴一滴含酚酞的食盐水，放置一段时间后可以看到液滴周围逐渐呈现红色，放置一段时间后可以看到液滴周围逐渐呈现红色，并慢慢形成红褐色的锈斑。并慢慢形成红褐色的锈斑。(4)烧过菜的铁锅未及时洗净烧过菜的铁锅未及时洗净(残液残液NaCl)，第二天便，第二天便出现红褐色锈斑。出现红褐色锈斑。CD2、下列制氢气的反应速率最

6、快的是、下列制氢气的反应速率最快的是 A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸硫酸 B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸硫酸 C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸硫酸 D.粗锌和粗锌和18mol/L 硫酸硫酸3、下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是、下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有甲上有H2气放出气放出； B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性弱同

7、价态的阳离子，甲比乙的氧化性弱4、下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺的顺序是序是_( 5 ) ( 2 ) ( 1 ) ( 3 ) ( 4 )5、下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀片，放置一段时间后腐蚀速率由速率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是_( 4 ) ( 2 ) ( 1 ) ( 3 )6、分析右图，按要求写出有关分析右图，按要求写出有关反应方程式：反应方程式：（1）铁棒上的电极反应式为：）铁棒上的电极反应式为：_（2）碳棒上的电极反应式为：）碳棒上的电极反应式为：_（3）溶液中发生反应的化学方）溶液中发生反应的化学方程式：

8、程式：_2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+7.7.如图所示，大试管里放入一段光亮无锈的如图所示，大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，试管倒插入液面下，放弯成螺旋状的铁丝，试管倒插入液面下，放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是铁丝置约一周后，观察到铁丝发生的变化是铁丝表面有铁锈表面有铁锈. .（1 1）若试管内液面上升若试管内液面上升，原因是原因是试管内的试管内的O O2 2被消耗，外界大气压将液体压入试管，则被消耗，外界大气压将液体压入试管，则电解质溶液呈中性或碱性，发生吸氧腐蚀，电解质溶液呈中性或碱性，发生吸氧腐蚀，则最终上升高度约为试管内气体高度的五分之一，原因是空气中氧则最终上升高度约为试管内气体高度的五分之一，原因是空气中氧气的体积分数约为五分之一气的体积分数约为五分之一（2 2）若试管内液面下降若试管内液面下降，则电解质溶液呈则电解质溶液呈较强酸性，发生析氢腐较强酸性，发生析氢腐蚀，电极反应式为：负极蚀，电极反应式为：负极_Fe Fe_Fe Fe2+2+2e-;+2e-;正极正极2H2H+ +2e2e H H2 2 H+与与CH3COO结合生成结合生成CH3COOH，使，使H+浓度减小，从而浓度减小，从而减慢减慢了反应速率了反应速率 Zn置换出置