電化學(xué)腐蝕和防護(hù)

、金屬腐蝕內(nèi)容金屬的腐蝕是指金屬或者合金跟周圍接觸到的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程、金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)、金屬腐蝕的類型：(1)化學(xué)腐蝕—金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)：金屬和非電解質(zhì)或其它物質(zhì)相接觸直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生(2)電化學(xué)腐蝕—不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕過程有電流產(chǎn)生(3)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型

化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象本質(zhì)

無電流產(chǎn)生金屬被氧化

有微弱電流產(chǎn)生較活潑金屬被氧化聯(lián)系

兩者往往時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕普遍、電化學(xué)腐蝕的分類————鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析類型析氫腐蝕(腐蝕過程中不斷有氫氣放出)

吸氧腐蝕(反應(yīng)過程吸收氧氣)條件

水膜酸性較強(qiáng)(pH≤4.3)

水膜酸性很弱或呈中性負(fù)極－2e===Fe－2e===Fe正極2H＋2e===H↑電極反應(yīng)總反應(yīng)Fe＋＋H↑式聯(lián)系

O＋＋4e＋O＋2H＋＋2HO4Fe(OH)脫去一部分水就生成O·xH(鐵銹主要成分)吸氧腐蝕普遍、判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快、金屬的防護(hù)化學(xué)防護(hù)①犧牲陽極的陰極保護(hù)法—原電池原理．負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬b．正極：被保護(hù)的屬設(shè)備．應(yīng)用：在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備，負(fù)極：鋅塊被腐蝕；正極：鋼鐵設(shè)備被保護(hù)②外加電流的陰極保護(hù)法—電解原理．陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備b．陽極：惰性金屬石墨．應(yīng)用：把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極，惰性電極作為輔助陽極，均存在于電解質(zhì)溶液中，接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累，抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法、兩種保護(hù)方法的比較：外加電流的陰極保護(hù)法保護(hù)效果大于犧牲陽極的陰極保護(hù)法【課后作】1、判斷正誤，正確劃“√，錯(cuò)誤的劃“×”有金屬純度越大，越不易被腐蝕()(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣()(3)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕()(4)Al、、在潮濕的氣中腐蝕均生成氧化物()(5)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe()(6)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對金屬的保護(hù)作用)(7)外加電流的陰極保護(hù)法，構(gòu)成了電解池；犧牲陽極的陰極保護(hù)法構(gòu)成了原電池。二者均能有效地保護(hù)金屬不容易被腐()2、如圖所示，各燒中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序?yàn)?)A②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥3、下列與金屬腐蝕關(guān)的說法，正確的是)

．⑤④②①③⑥

D．⑤③②④①⑥

A圖中，鐵釘易被腐蝕B．圖2中，滴加少量K[Fe(CN)]液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)．圖中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D．圖4，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極4、如圖所示的鋼鐵蝕中，下列說法正確的是)A碳表面發(fā)生氧化反應(yīng)

B．鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO．生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖②所示為主D．圖②中，正極反應(yīng)式為O4e＋5、利用如圖裝置進(jìn)實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說法不正確的是)A管發(fā)生吸氧腐蝕，管發(fā)生析氫腐蝕B．一段時(shí)間后，管液面高于管液面．a(chǎn)處溶液的pH增大，處溶液的pH減?。?、兩具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e===Fe6、利用如圖裝置可模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法不正確的是)A若X為鋅棒，開關(guān)K于M，可減緩鐵的腐蝕速率B．若X為鋅棒，開關(guān)K于M處鐵的保護(hù)屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法．若X為碳棒，開關(guān)K置于處，鐵的保護(hù)屬于外接電流的陰極保護(hù)法D．若X為碳棒，開關(guān)K置于處，X極發(fā)生還原反應(yīng)

7、如圖裝置中，小管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到：開始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。A生鐵片中的碳是原電池的陽極，發(fā)生還原反應(yīng)B．雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕．墨水回升時(shí)，碳電極反應(yīng)式為O＋2H＋4e===4OHD．具支試管中溶液pH減小8、將兩根鐵釘分別繞銅絲和鋁條，放入滴有混合溶液的容器中，如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()A中鐵釘附近呈現(xiàn)藍(lán)色沉淀B．b中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色．中發(fā)生吸氧腐蝕

D．a(chǎn)中銅絲附近有氣泡產(chǎn)生9、如圖所示裝置中小試管內(nèi)為紅墨水，形管中盛有4雨水和生鐵片。經(jīng)觀察，裝置中有如下現(xiàn)象：開始時(shí)插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升，略高于形管中的液面。以下有關(guān)解釋不合理的是)A生鐵片中的鐵是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成

B．雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片開始發(fā)生析氫腐蝕．墨水液面回升時(shí)，正極反應(yīng)式為：＋2H＋4e===4OHD．如果將生鐵片換成銅片，也會(huì)出現(xiàn)開始小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升的現(xiàn)象10、研究電化學(xué)腐及防護(hù)的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是)A為石墨，鐵片腐蝕加快B．d石墨，石墨上電極反應(yīng)為O＋2H＋4e．為鋅塊，鐵片不易腐蝕D．d為鋅塊，鐵上電極反應(yīng)為＋2e↑11相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()12、一定條件下，鋼腐蝕與溶液的關(guān)系如下表。下列說法錯(cuò)誤的是()pH6

6.58

14腐蝕快慢較快

慢

較快主要產(chǎn)物

FeO

FeO

A當(dāng)pH4

B．當(dāng)pH＞6，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕．當(dāng)pH14時(shí)，正極反應(yīng)為＋4H＋===2HOD．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩13、某同學(xué)進(jìn)行以實(shí)驗(yàn)，下列說法不合理的是()操作取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和K[Fe(CN)]的鹽水放置一段時(shí)間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”?，F(xiàn)象其邊緣處為紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹A生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕

B．中心區(qū)域－2e===Fe．邊緣處：O＋2HO4e===4OHD．交界處：＋O＋10HO===4Fe(OH)＋8H14市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯(cuò)的管道和輸電線路有電流泄漏并與金屬管道形成回路時(shí)會(huì)引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為陽極保護(hù)”。下列有關(guān)說法不正確的是()A該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能B．管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe2e===Fe．如果沒有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕D．鋼鐵“陽極保護(hù)的實(shí)質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜15、常溫下，用壓傳感器探究生鐵在pH＝2和pH4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下，分析圖像，以下結(jié)論錯(cuò)誤的是()A溶液≤2時(shí)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快16、實(shí)驗(yàn)探究

B．在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕D．兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為－2e棉團(tuán)浸有Cl液，鐵釘發(fā)生腐蝕，正極反應(yīng)式為___________________，右試管中現(xiàn)象是______________棉團(tuán)浸有溶液，鐵釘發(fā)生_蝕，正極反應(yīng)式為_______，試管中現(xiàn)象是___________________________。17、如圖裝置中，試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到：開始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。始時(shí)，生鐵發(fā)生________蝕，負(fù)極反應(yīng)式為_________________段時(shí)間后，生鐵發(fā)生_____________蝕，正極反應(yīng)式為_________具支試管內(nèi)雨水的pH變化情況為____________最后生鐵片表面形成紅棕色鐵銹(FeH，那么后期溶液中發(fā)生的反應(yīng)方程式有______________________________

18、如圖為青銅器潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。蝕過程中，負(fù)極是_______(填圖中字母“a或“b”或“c”)境中的Cl擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹(OH)Cl其離子方程式為________生成4.29Cl，則理論上耗氧體積為________L(標(biāo)狀況)。19、利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于__________。若X為，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為【化腐和護(hù)答1、(1)×(3)×(5)×(7)√2、C解析①是為負(fù)極，雜質(zhì)碳為正極的原電池腐蝕，是鐵的吸氧腐蝕，腐蝕較慢。其電極反應(yīng)式：負(fù)極－2e===Fe

，正極2H＋O＋4e===4OH。②③④均為原電池，③Fe為極，被保護(hù)；②④為負(fù)極，均被腐蝕，e和Cu的金屬活動(dòng)性差別大于Fe和的，故Fe原電池中被腐蝕的較快。⑤是Fe接電源正極作陽極，Cu接電源負(fù)極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕。⑥是Fe接電源負(fù)極作陰極，Cu接電源正極作陽極的電解腐蝕，防止Fe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)棰茛?gt;②>>③⑥。3、C解析A項(xiàng)，圖中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Fe2e，F(xiàn)e與[Fe(CN)]反應(yīng)生成Fe[Fe(CN)]藍(lán)色沉淀；D項(xiàng)，為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，鎂塊相當(dāng)于原電池的負(fù)極。4、CD解析A項(xiàng)，碳作正極，應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)；B項(xiàng)，鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe·xHO項(xiàng)，生活中鋼鐵制品以發(fā)生吸氧腐蝕為主。5、C解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極：－2e===Fe正極：＋＋2H右邊負(fù)極：－2e===Fe正極：＋2e↑、處的均增大，C錯(cuò)誤。正確判斷“介質(zhì)”溶的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、酸性很弱或中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；NHCl溶、稀H等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。6、D[若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)。]C。生鐵片中的碳是原電池的正極A錯(cuò)；雨水酸性較強(qiáng)，開始時(shí)鐵片發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，導(dǎo)管內(nèi)液面回升，B錯(cuò)；墨水回升時(shí)，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳極為正極，電極反應(yīng)為O＋2HO4e===4OH，對；鐵片無論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管內(nèi)溶液pH均增大，D錯(cuò)。8、A項(xiàng)，構(gòu)成的是鐵銅原電池，鐵作為負(fù)極：Fe2e，生成的Fe與K[Fe(CN)]應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，正確；項(xiàng)，b構(gòu)成鐵鋁原電池，鋁作負(fù)極被氧化，鐵作正極被保護(hù)，沒有Fe生成，鐵釘附近不可能呈現(xiàn)紅色，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，中發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項(xiàng)，a中發(fā)生的是析氫腐蝕，正極銅絲有生成而產(chǎn)生氣泡，正確。9、D開始時(shí)插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，說明U形管內(nèi)壓強(qiáng)增大，生鐵片在4酸性雨水中發(fā)生析氫腐蝕，生鐵片中的鐵是原電池的負(fù)極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生Fe

，AB項(xiàng)正確。一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升，說明形管內(nèi)壓強(qiáng)減小，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為：＋2HO＋4e===4OH蝕，所以不會(huì)出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

，C項(xiàng)正確。如果將生鐵片換成銅片，由于銅不能發(fā)生析氫腐10、A項(xiàng)，于鐵片比石墨活潑，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池Fe為負(fù)極，失去電子被氧化變

進(jìn)入溶液，溶解在海水中的在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時(shí)的速率快，正確項(xiàng)d石墨，作正極，發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上電極反應(yīng)為＋2HO4e===4OH正確C項(xiàng)若為鋅塊則由于金屬活動(dòng)性為原電池的負(fù)極為正極，首先被腐蝕的是Zn，得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確D項(xiàng)，d為鋅塊，由于發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵片上的電極反應(yīng)為O＋2H＋4e===4OH，錯(cuò)誤。CA、均可由FeCu構(gòu)原電池而加速鐵的腐蝕；B，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負(fù)極，易被腐蝕；C銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不被腐蝕。

222＋＋－22223－2222＋＋－22223－213、D生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了OH：O＋2H＋4e===4OH，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕A項(xiàng)合理；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，說明生成Fe，合理；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，是因?yàn)樯傻臍溲趸瘉嗚F被氧氣氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵分解生成鐵銹，D項(xiàng)不合理。14、BA項(xiàng)，該裝置相當(dāng)于電解池，能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，正確；B項(xiàng)，左端是陽極，腐蝕得更快，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，如果沒有外加電源，潮濕的土壤(接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應(yīng)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項(xiàng)，根據(jù)題意，此種腐蝕較慢，所以“陽極保護(hù)”實(shí)上是在金屬表面形成了一層致密的保護(hù)膜，正確。15、根據(jù)＝2時(shí)錐形瓶中壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系知壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行逐漸增大說明該裝置發(fā)生析氫腐蝕則溶液≤2時(shí)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕，A項(xiàng)正確pH4時(shí)錐形瓶中壓強(qiáng)著反應(yīng)的進(jìn)行逐漸減小，說明發(fā)生吸氧腐蝕，所以在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕，項(xiàng)正