人教版高中化学选择性必修第1册 第28讲 金属的腐蚀与防护（学生版）.docVIP

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第28

第28讲金属的腐蚀与防护

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一、金属的腐蚀

1．概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

2．实质：金属失电子变成阳离子，被氧化，其反应为：M-ne-===Mn+（M为金属元素）。

3．分类：

分类

化学腐蚀

电化学腐蚀

条件

金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应

不纯的金属或合金与电解质溶液接触，

形成原电池

现象

无电流产生

有微弱电流产生

本质

金属被氧化

较活泼的金属被氧化

联系

化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更快

二、钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

图示

条件

水膜呈较强酸性（pH≤4.3）

水膜呈弱酸性、中性或碱性

负极反应

正极反应

总反应式

其他反应

Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3

2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3﹣x)H2O

联系

通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍

三、金属的防护

1．电化学防护法

牺牲阳极的阴极保护法

外加电流的阴极保护法

图示

原理

________原理

________原理

电极要求

被保护的金属作______极，

活泼性更强的金属作______极

被保护的金属作为_____极，

与电源的____极相连

应用

锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块

钢铁闸门，地下管道连接电源负极

2．其他保护方法

（1）改变金属组成和结构

把金属制成防腐的合金，如含铬、镍、硅等合金元素的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能。

（2）金属表面覆盖保护层

在金属表面覆盖致密的保护层，如喷油漆、涂油脂、镀抗腐蚀金属等。

四、金属腐蚀快慢规律

同一金属在相同电解质溶液中，腐蚀快慢如下：

对点训练

对点训练

题型一：金属的化学腐蚀与电化学腐蚀

【变1】（全国·高二课时练习）以下现象与电化学腐蚀无关的是

A．生铁比纯铁容易生锈

B．银质物品久置表面变暗

C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈

D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

题型二：析氢腐蚀与吸氧腐蚀

【变2-3】（全国·高二课时练习）如图，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。实验观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是

A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应

B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀

C．墨水回升时，碳电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-

D．具支试管中溶液酸性增强

题型三：金属的防护

【变3-2】（山东省济钢高级中学高二阶段练习）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的三分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。

（1）在实际生产中，可在铁件的表面镀上锌保护层或锡保护层防止铁被腐蚀。镀层破损后，镀锡铁和镀锌铁更容易被腐蚀的是______。(填“镀锡铁”或“镀锌铁”)

（2）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀______。

A．B．C．D．

（3）利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。

①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_____处。假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：_____。

②若处，该电化学防护法称为_____，写出铁电极处的电极反应式：_____。

题型四：金属的腐蚀与防护综合

【例6】（全国·高二）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该电化学腐蚀称为______________。

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，采用牺牲阳极的阴极保护法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处(填字母)。

（2）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注：

________

（3）下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是__________________。

（4）如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是________(填字母)。

A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑

B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高

C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法

D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体

提分特训

提分特训

【题1】（全国·高二课时练习）某地下了一场酸雨，在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。