第4章第3节-金属的腐蚀与防护(第2课时-金属的防护)(学生版)

《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修1）》第四章化学反应与电能第三节金属的腐蚀与防护（2）二、金属的防护：主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。1．改变金属材料的组成：在金属中添加其他（非）金属制成合金。如不锈钢、钛合金等。2．在金属表面覆盖保护层：在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。eq\a\vs0\al(（1）非金属保护层：油漆、矿物性油脂或搪瓷、塑料等。,（2）金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层金属。,（3）发蓝处理：通过化学方法使钢铁部件表面生成一层致密的Fe3O4薄膜。,（4）钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。,（5）其它方法：离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜等。)3．电化学保护法金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池极（“阳”或“阴”，下同）的金属被腐蚀，作为极的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为极，就不易被腐蚀。如钢铁的防腐通常采用下列两种阴极保护法。牺牲阳极法外加电流法示意图工作原理池原理池原理电极设计极：活泼性更强的金属极：被保护的金属极：惰性金属或石墨极：被保护的金属【思考与讨论】牺牲阳极法和外加电流法都要采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极。在这两种方法中：（1）辅助阳极发生的电极反应类型是否相同?（2）对于用作辅助阳极的金属的化学性质各有什么要求?【实验探究】实验4—4〔资料卡片〕Fe2＋的检验Fe2＋与黄色K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液反应生成特征蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]。（1）牺牲阳极法的实验探究连接如图装置，过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液实验现象电极反应电流表指针偏转Fe电极Zn电极实验结论（2）两个培养皿a、b中均放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液。实验装置裹有锌皮的铁钉缠有铜丝的铁钉现象红色周围变红周围变红蓝色沉淀电极反应结论被腐蚀，被保护。被腐蚀，被保护。【预习检验】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀（）（2）镀锌铁和镀锡铁在保护层破损后，就失去了对金属的保护作用（）（3）生铁比纯铁容易生锈（）（4）在钢铁表面进行发蓝处理，生成氧化铁薄膜保护金属（）（5）阴极还原处理铝制品生成致密的保护膜属于电化学保护法（）（6）外加电流法是把被保护的钢闸门作为阳极，把惰性电极作为辅助阴极（）2．我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是()A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－=ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀3．如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是()A．该安装方式的水表更容易被腐蚀B．发生腐蚀过程中，电子从接头流向水表C．腐蚀时水表发生的电极反应为2H2O+O2+4e−=4OH−D．腐蚀过程还涉及反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整5．“暖宝宝”主要成分有铁粉、水、食盐、活性炭、吸水性树脂等，工作时利用微孔透氧技术反应发热。下列说法错误的是()A．发热时铁粉发生了吸氧腐蚀B．食盐作电解质，活性炭为正极C．工作时，吸水性树脂可供水D．暖宝宝可以重复使用6．验证牺牲阳极法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是（）A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼7．回答下列问题：（1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。①该电化腐蚀称为______________。②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是______(填字母)。③以锌为负极，采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处(填字母)。（2）某同学进行下列实验验证铁的腐蚀：操作现象取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈中心区的电极反应式为_________________，边缘处的电极反应式为_________________，交界处发生的反应为_________________________。（3）利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为________________________。8．铜也是一种日常广泛应用的金属。（1）用相关式子表示铜制品在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铜绿的原理。（2）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。①腐蚀过程中，负极是________(填图中字母“a”或“b”或“c”)；②环境中的Cl－扩散到孔口，并