2025年高考化学一轮复习考点36 金属的电化学腐蚀与防护（原卷版）.docVIP

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考点36金属的电化学腐蚀与防护

1．金属腐蚀的本质

金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。

2．金属腐蚀的类型

（1）化学腐蚀与电化学腐蚀

类型

化学腐蚀

电化学腐蚀

条件

金属跟非金属单质直接接触

不纯金属或合金跟电解质溶液接触

现象

无电流产生

有微弱电流产生

本质

金属被氧化

较活泼金属被氧化

联系

两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍

（2）析氢腐蚀与吸氧腐蚀

以钢铁的腐蚀为例进行分析：

类型

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

图示

条件

水膜酸性较强(pH≤4.3)

水膜酸性很弱或呈中性

电极反应

负极

Fe?2e?SKIPIF10Fe2+

正极

2H++2e?SKIPIF10H2↑

O2+2H2O+4e?SKIPIF104OH?

总反应式

Fe+2H+SKIPIF10Fe2++H2↑

2Fe+O2+2H2OSKIPIF102Fe(OH)2

联系

吸氧腐蚀更普遍

铁锈的形成：4Fe(OH)2+O2+2H2OSKIPIF104Fe(OH)3，2Fe(OH)3SKIPIF10Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3?x)H2O。

3．金属腐蚀的防护方法

（1）改变金属的内部组织结构

例如把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。

（2）在金属表面覆盖保护层

在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围物质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法。

（3）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

依据

原电池原理

电解原理

原理

形成原电池时，被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；活泼金属作负极(阳极)，发生反应受到腐蚀，阳极要定期予以更换

将被保护的金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护金属作阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护

应用

保护一些钢铁设备，如锅炉内壁、船体外壳等装上镁合金或锌片

保护土壤、海水及水中的金属设备

实例

示意图

考向一金属的腐蚀快慢与防护方法的比较

典例1将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁电化学腐蚀实验。下列有关该说法正确的是

A．铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-==Fe3+

B．电化学腐蚀过程中铁粉的电势比活性炭电势高

C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

1．下列说法不正确的是()

A．钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀B．钢铁表面水膜酸性较强，发生析氢腐蚀

C．钢闸门作为阴极而受到保护D．将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好

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（1）判断金属腐蚀快慢的规律

①对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：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腐措施的腐蚀。

②对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中。

③活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。

④对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。

（2）两种保护方法的比较

外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。

考向二析氢腐蚀和吸氧腐蚀

典例2如图各容器中盛有海水，铁会发生锈蚀，其中铁锈蚀的速度最快的是（）

A． B． C． D．

2．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：

pH

2

4

6

6.5

8

13.5

14

腐蚀快慢

较快

慢

较快

主要产物

Fe2+

Fe3O4

Fe2O3

下列说法不正确的是

A．在pH4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀

B．在pH6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀

C．在pH14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-2H2O

D．在煮沸除氧气的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓

1．下列关于电解池的叙述中正确的是()

A．电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的

B．金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极

C．在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动

D．相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等

2．关于下列各装置图的叙述不正确的是

A．用装置①精炼铜，则b极为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液

B．装置②的总反应是Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+

C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

3．下列电化学装置及用途正确的是