第三讲电化学腐蚀与防护

第三讲电化学腐蚀与防护子 第四章电化学根底复习目标：讲明金属发生电化学腐蚀的原因，生疏金属腐蚀的危害。探究防止金属腐蚀的措施。复习重点：电化腐蚀的原因．复习难点：析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反响方程式．课时划分：一课时教学过程：学问梳理一、金属腐蚀＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿反响而腐蚀损耗的过程。1、化学腐蚀：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿反响而引起的腐蚀。特点：反响＿、金属与氧化剂之间的氧化复原反响。2、电化学腐蚀：＿＿＿＿＿＿与电解质溶液接触，会发生原电池反响，＿＿＿＿的金属失电子被氧化的腐蚀。分类 析氢腐蚀条件 水膜酸性较强〔弱酸〕

吸氧腐蚀水膜酸性较弱或呈中性负极反响

Fe–2e－

===Fe2+

2Fe–4e

－===2Fe2+正极反响总反响

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 要紧3、化学腐蚀与电化腐蚀的比照〔1〕本质：金属原子失电子而被氧化M–ne==Mn+金属腐蚀 化学腐蚀条件

电化学腐蚀本质现象〔2〕 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。二、金属的电化学疼惜12、外加电流法【总结】判定金属腐蚀快慢的规律：(1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀；(2)同种金属的腐蚀在强电解质中>弱电解质中>非电解质中；爽朗性不同的两金属，爽朗性差不越大，腐蚀越快；对同一电解质溶液来讲，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。防止金属腐蚀要紧有转变金属的成分、在金属外表掩盖疼惜层及电化学疼惜法等。典例剖析1、钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反响是A．2H＋＋2e-＝H B．2HO＋O＋4e-＝4OH-2 2 2C．Fe－2e-＝Fe2＋

D．4OH-－4e-＝2HO＋O2 2解析：钢铁发生电化学腐蚀时，负极上发生的电极反响是：Fe－2e-＝Fe2＋；正极上发生的电极反响，吸氧腐蚀是：2HO＋O＋4e-＝4OH-，析氢腐蚀是：2H＋＋2e-＝H答案C2 2 22、在体积一样、浓度同为4.0mol/L铜的金属锌，哪个反响产生的氢气速率快？简述其原因。解析：纯锌跟盐酸发生的是置换反响，含有铜的金属锌跟盐酸发生的电化学反响，很多Cu－Zn微小原电池的形成，使化学反响速率加快。含有杂质铜的金属锌跟盐酸反响速率快，这是由于Cu、Zn〔－〕极Zn-2e—=Zn2＋〔＋〕极2H＋＋2e-＝H2在一样条件下，电化学反响比化学反响的反响速率快得多。例3：埋在地下的钢铁管道简洁腐蚀而损坏，其原因在哪里？应实行何种措施疼惜埋在地下的管道？解答：地下钢铁管道简洁腐蚀的原因是发生电化学腐蚀。可在管道外壁涂沥青疼惜层，使钢铁管道跟四周电解质溶液隔离开来，破坏原电池形成的条件，从而使地下钢铁管道得到疼惜。另外，可把比Fe更爽朗的ZnZn管道那么被疼惜。4、如图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的挨次是A．④>②>①>③ B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>①解析：>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀；同一种金属腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质溶液。②、③实质均为原电池装置，④为电解池装置，Fe作阳极，腐蚀最快。③中Fe为正极，被疼惜；Fe为负极，被腐蚀，①中因铁不纯而发生微电池反响。答案：A。54a、b、c、d，当它们两两组成原电池时，金属a4bc过量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：当两种金属组成原电池两极时，总是不爽朗金属作正极，由此可知在a、b、c、d4aa、b、c、db、c溶解，讲明b、c比dA和选项D。b、c谁更爽朗，不能从c的离子与过量NaOHcMg(OH)，那么c＞b，假设c离子沉淀为Fe(OH)，那么b＞c〔假定b答2 3案：B、C。例6、下表数据是在某高温下，金属镁和镍分不在氧气中进展氧化反响时，在金属外表生成氧化薄膜的试验记录：反响时间t/hMgO层厚Y/nmNiOY’/nm

1αb

40.2α2b

90.45α3b

160.08α4b

251.25α5b*α和b请填空答复：〔1〕金属高温氧化腐蚀速率能够用金属氧化膜的生长速率来表示，其理由。〔2〕金属氧化膜的膜厚跟时刻t所消灭的关系是〔填直线、抛物线、对数或双曲线等类型：MgO氧化膜厚Y属 型；NiO氧化膜的膜厚Y’属 型。〔3〕Mg与Ni比较，哪一种金属具有良好的耐氧化腐蚀性： ，其理由是 。解题策略：此题应从试验数据动身，建立数学模型，进而从物质内部构造作出讲明。这种题型是定量描述自然科学现象和规律的表达。金属因高温氧化反响，遭到破坏是常见的一种腐蚀性现象。化学反响的快慢，既可由反响物消耗速率，也可由产物的生成速率来表示，故金属腐蚀速率能够用其氧化膜的生长速率来表示。依照题中表列数据，不难导出以下关系式：MgOYtY0.05t1NiO膜厚Y’与时刻tYbt21前者为直线型，而后者为抛物线型。这讲明Yt增长要比Y随时刻t因此镍的耐高温腐蚀性要比镁的为好。1〕反响速率能够用反响物的消耗速率，也能够用产物的生成速率表示；〔2〕直线，抛物线；〔3〕Ni，它的腐蚀速率随时刻的增长比镁的要慢。知能训练一、选择题分不放置在图所示装置(0.1mol·L－1H2SO4溶液)中的四个一样的纯锌片，腐蚀最快的是钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反响是[ ]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，用导线两两相连，能够组成各种a、b相连，a为负极；c、d相连时，c为负极；a，c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，那么这四种金属的活动性挨次(由强到弱的挨次)为[ ]A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a4．以下表达中不正确的选项是[ ]A．金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 B．钢铁在枯燥空气里不易腐蚀C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀 D．原电池中电子由正极流入负极5．(2023上海)铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是[ ]A．阴极 B．正极C．阳极 D．负极6．以下表达正确的选项是[ ]A．原电池中阳离子向负极移动B．原电池的负极发生氧化反响C．马口铁(镀锡)的外表一旦破旧，铁腐蚀加快D．白铁(镀锌)的外表一旦破旧，铁腐蚀加快7．据报道，美国正在争论的锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池，锌电池具有容量大，污染少等优点，电池反响为2Zn＋O＝2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气．以下表达2正确的选项是[ ]A．锌为正极，空气进入负极反响B．负极反响为：Zn－Ze-＝Zn2+C．正极发生氧化反响 D．电解质溶液确信不是酸溶液8．(2023广东、河南)镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反响应按下式进展：Cd(OH)＋2Ni(OH)Cd＋2NiO(OH)＋2HO2 2 2由此可知，该电池放电时的负极材料是[ ]A．Cd(OH)2

B．Ni(OH)2

C．Cd D．NiO(OH)9．(2023广东)用铁片与稀硫酸反响制取氢气时，以下措施不能使氢气生成速率加大的是[ ]A．加热 B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸C．滴加少量CuSO溶液 D．不用铁片，改用铁粉410ABHSO中均有氢气生成．假设将金属AB相2 4连后投入稀HSO2 4

中觉察A被腐蚀；B未被腐蚀．关于B的表达正确的选项是[ ]A．金属活动性A＞B B．复原性B＞AC．在后者装置中金属A发生复原反响，金属B发生氧化反响D．金属B的外表上明显有气泡产生，金属A外表无明显现象11．(2023试测)在锌片和盐酸的反响中，参加以下试剂，可使生成氢气的速率变慢的是[ ]A．硫酸铜晶体 B．水 C．氯化钡晶体 D．醋酸钾晶体12．以下表达中，能够讲明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是[ A．在氧化一复原反响中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C．甲能跟稀盐酸反响放出氢气而乙不能D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极13．(2023上海)随着人们生活质量的不断提高，废电池必需进展集中处理的询问题被提上议事日程，其首要原因是[ ]利用电池外壳的金属材料防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中石墨电极某原电池的电池反响为Fe＋2Fe3+＝3Fe2+，与此电池反响不符的原电池是[ A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D．银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池锂电池是一代的高能电池，它以质轻、高能而受到普遍重视．目前差不多研制成Li＋MnO2＝LiMnO2．假设该电池供给5库仑(C)电量(其他损耗无视不计)，那么消耗的正极材料的质量约为(相对分子质量和相对原子质量Li：7，MnO：87，电子电量取1.60×10-19C)[ ]2A．3.5×103g B．7×10-4g C．4.52×10-3g D．4.52×10-2g二、填空题炒过菜的铁锅未准时洗净(残液中含NaCl)，翌日便会因腐蚀显现红褐色锈斑．试答复：铁锅的锈蚀应属于 ，腐蚀的原因是 ；铁锅锈蚀的电极反响式为：负极 ，正极 ．正负电极反响产物会连续发生反响，反响的离子方程式或化学方程式为 ．17．195810种能源起搏器中安装了寿命最长、牢靠性最高的锂—碳电池．这种电池容量大，电压稳固，能在－56.7～71.1承受锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液．电池总反响为：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S．(1)此电池中 作负极，电极反响为 ， 作正极．(2)该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是 ．参考答案：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