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金属的化学腐蚀和防护[精选]

1、 2、 金属阳离子 失e- 氧化反应 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 (常见普遍) 金属原子 金属腐蚀的本质: 3、 金属腐蚀: 金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。 一、金属的电化学腐蚀 金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生 化学反应而引起的腐蚀。 特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。 电化学腐蚀 :不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。 钢铁表面形成的微小原电池示意图 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 Fe2O3 · nH2O (铁锈) 通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜呈酸性。 水膜呈中性或酸性很弱。 电极反应 负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+ 2Fe-4e=2Fe2+ 正极C(+) 2H++ 2e- = H2↑ O2+2H2O+4e=4OH- 总反应: Fe + 2 H+ == Fe2++ H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 联系 原理 : 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。 1、牺牲阳极的阴极保护法 二、金属的电化学防护 相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。 牺牲阳极的阴极保护法示意图 2、外加电流的阴极保护法 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。 金属腐蚀的快慢: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀 同一金属在不同物质中腐蚀的快慢: 强电解质>弱电解质>非电解质 例2: 下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极; A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲 上有H2气放出; B.在氧化–还原反应中,甲比乙失去的电子多; D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强; (C) 例1 : 下列制氢气的反应速率最快的是 粗锌和 1mol/L 硫酸; B. A. 纯锌和1mol/L 硫酸; 纯锌和18 mol/L 硫酸; C. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。 D. ( D ) 例3: 下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4) 例4: 下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3) 例5、 分析右图,按要求写出有关反应方程式: (1)、铁棒上的电极反应式为: (2)、碳棒上的电极反应式为: (3)、溶液中发生反应的化学方程式: 镍—镉可充电电池可发生如下反应: Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知,该电池的负极材料是 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电 充电 A. Cd, ( D ) B. NiO(OH), D. Ni(OH)2 C. Cd(OH)2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe–4e-=2Fe2+ 例6、 盐酸与锌片反应时,若加入可溶性醋酸铜 〔(CH3COO)2Cu〕,将产生两种影响生成速率的因素,其 一是: 其二是: 有M、N两种金属,分别与盐酸反应,产生H2速率相近,试设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。 H+与CH3COO-结合生成CH3COOH,使H+浓度减小,从而减慢了反应速率。 Zn置换出Cu形成了原电池,从而加快了反应速率 例8、 例7、 [课堂练习] 1.把a、b、c、d 4块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负极;c、d相连时电流由d到c;a、c相连时c极上产生大量气泡;b、d相连时b上有大

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