高考化学必考知识点整理附历年高考真题--_金属的电化学腐蚀与防护(基础).docxVIP

高考化学总复习金属的电化学腐蚀与防护

【考纲要求】

1．金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因。

2．了解金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

【考点梳理】

考点一：金属腐蚀

1．定义：金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

2．本质：金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化生成金属阳离子的过程。M－ne－==Mn+（M代表金属元素）。

3．类型：（1）化学腐蚀：金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。

（2）电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。

考点二：金属的电化学腐蚀

1．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较

化学腐蚀电化学腐蚀

相同点金属原子失去电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程

条件金属与氧化剂直接接触不纯金属与电解质溶液接触

电流无电流有微弱电流（发生原电池反应）

不同点

对象金属单质较活泼金属

本质金属被氧化活泼金属被氧化

相互关系往往同时发生，电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害更严重

2．电化学腐蚀的种类：

（1）种类：吸氧腐蚀与析氢腐蚀

（2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较（以钢铁为例）

类型吸氧腐蚀析氢腐蚀

条件

正极反应（C）负极反应（Fe）

其他反应

水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性

O2+2H2O+4e―==4OH―2H++2e―==H2↑Fe―2e―==Fe2+

Fe2++2OH―==Fe(OH)2↓

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

Fe(OH)3转化为铁锈（Fe2O3·xH2O）

3．金属腐蚀的快慢一般规律

(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（负极）的阴极保护法条件下的腐蚀。

(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。

(5)由于金属表面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吸氧腐蚀。

考点三：金属的电化学防护

1．在金属表面覆盖保护层。

①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；

②用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁表面镀上一层耐腐蚀的金属，如铁上镀锌、锡、铬等；

③用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜保护（表面钝化），如钢铁制品表面生成Fe3O4，在铝制

品表面生成Al2O3。

2．改变金属内部的组成结构，制成合金。如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢。

3．电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。

（1）牺牲阳极的阴极保护法

此法应用原电池原理，让被保护金属作为正极（阴极），另找一种活动性较强的金属作为负极（阳极）。例如在锅炉内壁、船舶外壳装上若干锌块，就可保护钢铁设备。

发生的电极反应：负极：Zn－2e－==Zn2+正极：O2+4e－+2H2O==4OH-

Zn不断被腐蚀，可定期拆换。而铁得到保护。

（2）外加电流的阴极保护法

此法应用电解原理，让被保护金属作阴极（接电源负极），惰性电极作辅助阳极（接电源正极），两者都存在于海水中。接上直流电源。例如钢闸门，可用此法防止腐蚀。此法中阳极上放电的微粒是海水中的阴离子，阴极上放电的微粒是海水中的阳离子。

【典型例题】

类型一：金属的电化学腐蚀

例1．(2015高考·上海卷)研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是

A.d

A.d为石墨，铁片腐蚀加快

B.d为石墨，石墨上电极反应为：O2+2H2O+4e=4OH–

G

铁片

电极d

海水

C.d为锌块，铁片不易被腐蚀

D.d为锌块，铁片上电极反应为：2H++2e=H2↑

【思路点拨】海水接近中性。【答案】D

【解析】Fe-C原电池，加快Fe腐蚀，为吸氧腐蚀，AB