人教版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第4章 化学反应与电能 第3节 金属的腐蚀与防护 第三节 金属的腐蚀与防护.ppt

探究一金属的腐蚀情境探究材料1:如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=5的雨水和生铁片。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,略高于小试管液面。材料2:向100mL烧杯中加入约50mL饱和食盐水后,插入两个玻璃筒(无底),将一个无锈铁钉和一个石墨棒分别用导线与电流表连接后,再分别插入两个玻璃筒中,如图。(1)根据材料1中描述的现象,试分析生铁片发生的腐蚀类型及原理。(2)材料1中开始时导管内液面下降时正极反应如何书写?液面回升时正极反应如何书写?提示生铁中的铁、碳单质与雨水构成原电池,开始时酸性较强发生析氢腐蚀,使导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,说明具支试管中气体压强减小,即此时发生吸氧腐蚀。提示析氢腐蚀的正极反应是2H++2e-===H2↑,吸氧腐蚀的正极反应是2H2O+4e-+O2===4OH-。(3)材料2中电流表的指针是否偏转?说明什么问题?若向实验2中插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,将会看到什么现象?提示电流表指针偏转。说明有电流通过。向石墨棒一端加入酚酞溶液显红色。方法突破钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀应用体验视角1金属的化学腐蚀和电化学腐蚀比较1.下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.铜锌合金不易被腐蚀B.银质物品久置表面变黑C.附有银制配件的铁制品在其接触处易生锈D.生铁比纯铁更容易生锈B解析铜锌合金在潮湿空气中形成原电池,锌为负极,铜为正极,Cu被保护,不易被腐蚀,与电化学腐蚀有关,A不符合题意;银质物品长期放置表面变黑是因为金属银与空气中O2发生反应生成黑色物质,属于化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,B符合题意;铁制品附有银制配件时,在接触处易形成原电池,其中铁为负极,易生锈,和电化学腐蚀有关,C不符合题意;铁、碳单质在潮湿的空气中构成原电池,Fe作负极失电子加速腐蚀,所以生铁比纯铁更容易生锈,与电化学腐蚀有关,D不符合题意。2.下图是燃气灶的部件说明图,下列说法正确的是()A.锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水,铁发生化学腐蚀B.炉头易生锈,主要是由于高温下铁发生电化学腐蚀C.外壳是铝合金材料,不易锈蚀是因为铝不活泼D.灶脚由螺钉和外层电木(一种耐高温塑料)组成,电木起到了防止金属腐蚀的作用D解析锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水,锅支架含有的铁和碳单质形成原电池,发生电化学腐蚀,A错误;高温下炉头被氧气氧化,发生化学腐蚀,B错误;外壳是铝合金材料,不易锈蚀是因为铝被氧化生成的致密氧化膜阻止了铝继续与氧气反应,C错误;电木隔绝了螺钉与空气的接触,起到了防止金属腐蚀的作用,D正确。归纳总结区分化学腐蚀和电化学腐蚀发生电化学腐蚀的一般是两种金属接触或合金,同时又与电解质溶液(或潮湿的空气等)接触;发生化学腐蚀的金属可以是纯金属,是金属直接与一些氧化剂(如O2、Cl2等)接触发生反应,常见的银器在空气中变黑、燃气灶炉头生锈都属于化学腐蚀。视角2吸氧腐蚀和析氢腐蚀3.某研究小组利用图1装置探究铁粉腐蚀原理。挤压胶头滴管将醋酸滴入铁粉与碳粉的均匀混合物中,容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法正确的是()图1图2A.铁粉发生反应:Fe-3e-===Fe3+B.铁粉一定是先发生了析氢腐蚀,后发生了吸氧腐蚀C.由t2时容器中的压强可判断反应后期铁发生了吸氧腐蚀D.为确定0~t1时段的腐蚀类型,可用N2代替图1锥形瓶中的空气,进行对比实验答案C解析Fe单质发生腐蚀过程中生成Fe2+,故A项错误;将胶头滴管内醋酸滴入铁粉与碳粉的均匀混合物中,0~t1时段装置内压强逐渐增大,说明铁与醋酸反应产生了H2,可能发生了化学腐蚀,也可能是析氢腐蚀,t1之后容器内压强减小,说明装置内气体分子数目减小,氧气被消耗,发生吸氧腐蚀,故B项错误;t2时容器内压强明显小于起始压强,说明容器内气体分子数减小,即铁发生了吸氧腐蚀,故C项正确;0~t1时段的腐蚀类型可能是铁与醋酸直接接触的化学腐蚀,也可能是醋酸与碳粉接触从而引发的析氢腐蚀,两种腐蚀均与锥形瓶内是否含有空气无关,因此使用N2替换图1锥形瓶中的空气无法判断其腐蚀类型,故D项错误。探究二金属的防护情境探究按如图所示连接好装置甲和乙:已知Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成带有特征蓝色的沉淀:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓。(1)甲、乙两装置中电流表指针均发生偏转,但偏转方向不同,为什么?(2)两个Fe电极上发生了什么反应?(3)分别取出少量两装置中的溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液,是否有蓝色沉淀生成?说明了什么问题?提示两装置均可形成原电池,甲装置中Zn