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金属的电化学腐蚀与防护

北京四中：叶长军

金属的腐蚀与防护:

1．化学腐蚀和电化学腐蚀

金属的腐蚀：金属单质失去电子成为金属阳离子的过程。

金属腐蚀的危害：使机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废；使桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌，地下金属管道发生泄漏，轮船船体损坏等。

2．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较(填写完整下表)

3．金属腐蚀的一般规律

(1)在同一电解质溶液中，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腐措施的腐蚀。

(2)在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀金属在弱电解质溶液中的腐蚀。

(3)有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀有一般防护条件下的腐蚀牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀外接电源的阴极保护法条件下的腐蚀。

(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越，腐蚀越快。

(5)由于金属外表一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属腐蚀时只能是腐蚀。

4．金属的防护

(1)改变金属内部结构〔如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢〕

(2)在金属外表覆盖保护层

①在钢铁外表涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；

②用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁外表镀上一层的金属；

③用化学方法使钢铁外表生成一层致密而稳定的。〔外表钝化〕。

(3)电化学保护法

①外加电流的阴极保护法〔把被保护的设备与外接电源的负极相连〕

阴极：被保护金属，与电源相连

电解装置

阳极：惰性电极，与电源相连

②牺牲阳极的阴极保护法(被保护的设备与活泼的金属相连接)

正极〔阴极〕：被保护金属

原电池装置

负极〔阳极〕：活泼金属〔比被保护金属活泼〕

例1.以下说法正确的选项是

A．钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以合金都不耐腐蚀

B．原电池反响是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀

C．钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起正极反响不同

D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化

例2.关于右图装置说法正确的选项是

A．装置中电子移动的途径是：负极?Fe?M溶液?石墨?正极

B．假设M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO

C．假设M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁

D．假设M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法〞使铁不被腐蚀

例3．以下说法不正确的选项是

例4.必威体育精装版研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、电解阳极发生反响，转化为乙醇和乙酸，总反响为：2CH3CHO+H2O=CH3CH2OH+CH3COOH。实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如右图所示。

(1)假设以甲烷燃料电池为直流电源，那么燃料电池中b极应通入〔填化学式)气体。

(2)电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙

醇外，均产生无色气体。电极反响如下：

阳极：

①4OH--4e-==O2↑+2H2O

②。

阴极：

①。

②CH3CHO+2e-+2H2O==CH3CH2OH+2OH-

(3)电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量〔填“增大〞、“减小〞或“不变〞〕。

(4)电解过程中，某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量，其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。以下关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的选项是〔填字母序号〕。

a.c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍

b.c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)

c.c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(CH3COO-)+c(OH-)

d.c(Na+)c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(OH-)

例5．以下关于金属腐蚀与防护的说法正确的选项是

A．金属腐蚀就是金属失去电子被复原的过程

B．铝制品的耐腐蚀性强，说明铝的化学性质不活泼

C．将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀

D．铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中直接发生反响：Fe-3e-=Fe3+

例6.以下有关电池的说法正确的选项是

A.和电脑用的锂离子电池都属于二次电池

B.铜锌原电池工作时，电子经电解质溶液从锌电极流向铜电极

C.燃料电池能够把燃料储存的化学能通过燃烧转化为电能

D.锌锰干电池中锌电极是负极，工作时锌被复原

例7．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

(1)以下为铝材外表处理的一种方法：

①碱洗的目