2017-2018学年高中化学选修四文档：第四章 训练5金属的电化学腐蚀与防护 Word版含答案
人教版高中化学选修4练习：第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护 Word版含答案_最新修正版
第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是()A．金属被腐蚀的本质是M＋n H2O===M(OH)n＋n2H2↑B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀解析：金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触，腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
A中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，为M－n e－===M n＋；B选项中Sn、Fe构成电化学腐蚀，主要是Fe－2e－===Fe2＋，铁先被腐蚀。
常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反应，发生化学腐蚀。
答案：C2．下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和饱和硫酸氢钠溶液，各加入生铁块，放置一段时间。
下列有关描述错误的是()A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀解析：a、b试管中均发生铁的电化学腐蚀，在食盐水中的Fe发生吸氧腐蚀，正极为碳：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，负极为铁：2Fe －4e－===2Fe2＋，由于吸收O2，a管中气压降低；b管中的电解质溶液是显酸性的硫酸氢钠溶液，故发生析氢腐蚀，正极：2H＋＋2e－===H2↑，负极：Fe－2e－===Fe2＋，由于放出氢气，b管中气压增大，故U形管中的红墨水应是左高右低，B选项错误。
答案：B3．相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是()解析：A中，食醋作电解质溶液，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；B中，食盐水作电解质溶液，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；C中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；D中，酸雨作电解质溶液，铁铆钉和铜板分别作负极、正极，形成原电池。
人教版-化学选修四第四章金属的电化学腐蚀与防护
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
电 负极 极 Fe(-) 反 正极 应 C(+)
水膜呈强酸性 Fe-2e-=Fe2+
2H++2e－=H2
水膜呈中性或弱酸性 2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应 联系
2H++Fe=Fe2++H2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O
实验 为什么钢铁在干燥的空气中不易生
锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？
钢铁 潮湿空气水膜CO2、 SO2、H电2S解质溶液（H+)原
铁
电
C
池
电解质溶液形成：H2O
H++OH-
H2O+CO2
H++HCO3-
钢铁在这过程发生了电化学腐蚀。
人教版-化学选修四第四章金属的电化 学腐蚀 与防护 【PPT 实用课 件】
8、铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01
mol·L－1的食盐溶液中，可能出现的现象是
A.铁棒附近产生OH－
B
B.铁棒被腐蚀
C.石墨棒上放出Cl2 D.石墨棒上放出O2
9、表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有
破损时比普通铁片更易腐蚀的是 D
A．白铁（镀锌铁） B．马口铁（镀锡铁） C．镀镍铁 D．镀铜铁
原理： 原电池反应
例如 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀
人教版-化学选修四第四章金属的电化 学腐蚀 与防护 【PPT 实用课 件】
人教版-化学选修四第四章金属的电化 学腐易生锈。
2017-2018人教版高中化学选修四课件第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护
一、
金属的腐蚀
知识精要 1.化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别 化学腐蚀 定 义 电化学腐蚀(主要) 金属跟接触到的 不纯金属(或合金)接触到电解质溶液所发 物质直接发生化 生的原电池反应,较活泼金属原子失去电子 学反应引起的腐 被氧化而引起腐蚀 蚀 吸氧腐蚀(主要) 析氢腐蚀 金属与氧化性物 水膜中溶有 O2,呈极弱酸性或中性(吸氧腐 质直接接触 蚀)或水膜酸性较强(析氢腐蚀)
2.钢铁生锈的过程和特点 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是铁原子失去电子生成 Fe2+。
Fe(OH)3 失去部分水转化为铁锈(Fe2O3· xH2O),铁锈的形成并不 能阻止钢铁继续腐蚀。 因为铁锈结构疏松,更容易吸附空气中的水分 使钢铁表面潮湿,钢铁反而更容易生锈。
思考探究 铁生锈除了必须有空气及水的参与外,还受其他一些因素的影 响。请解释下列有关铁生锈现象的原因。 (1)相对于在内河行驶的轮船来说,海轮更容易被腐蚀。
(1)腐蚀过程中,负极是 (填图中字母“a”或“b”或“c”); (2)环境中的 Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产 物作用生成多孔粉状锈 Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为 ; (3)若生成 4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为 L(标 准状况)。
解析: (1)在图中铜被腐蚀,由单质变为 Cu2+,可知铜为负极。 (2)在铜的吸氧腐蚀中,负极反应产物为 Cu2+,正极反应产物为 OH-,二者与 Cl-反应的离子方程式为 2Cu2++3OH-+ClCu2(OH)3Cl↓。 (3)4.29 g Cu2(OH)3Cl 的物质的量为 n[Cu2(OH)3Cl]= 的量为 n(O2)=
解析: 钢铁的吸氧腐蚀为放热反应,A 错误。 脱氧过程,铁为负极, 电极反应为 Fe-2eFe2+;碳作正极,电极反应为 2H2O+O2+4e4OH-,B、C 均错误。根据电极反应可得电池反应为 2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2,Fe(OH)2 可继续被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,因此可得关系式:4Fe→3O2,1.12 g Fe 完全反应最多可吸收 O2 336 mL(标准状况),D 正确。 答案: D
高二化学选修四教案设计：4-4金属的电化学腐蚀与防护(人教版)
第四节金属的电化学腐蚀与防护●课标要求1．能解释金属发生电化学腐蚀的原因。
2．认识金属腐蚀的危害。
3．通过实验探究防止金属腐蚀的措施。
●课标解读1.从原电池原理分析金属发生电化学腐蚀的原因及危害。
2．用原电池、电解池的原理采取措施，防止金属腐蚀。
●教学地位在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质(金属表面形成了微型原电池)，同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护金属电化学腐蚀的方法。
本节内容是本章理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
●新课导入建议耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神铜像，历来被认为是美利坚合众国的象征。
然而，经过近百年的风风雨雨，它和人一样，已经生“病”了。
自由女神铜像近百年来一直受着一种“疾病”的折磨，那就是电化学腐蚀。
“自由女神”的外壳材料是铜，而支撑整个雕像的内支架却是铁的，在它们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。
随着时光的流逝，那一层毛毡失去了隔离作用，而大西洋夹带着盐分的潮湿空气不断地向自由女神“攻击”，无数的原电池便在“自由女神”的身上形成了。
这种原电池以铁为负极，铜为正极，夹带盐分的湿空气正好在两极之间起着电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀。
面对自由女神雕像的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？【提示】连接一活泼金属，如Zn，阻止自身形成Fe、Cu原电池，使Fe、Cu作原电池正极，而被保护。
●教学流程设计步骤1：导入新课、本课时教材地位分析。
⇒步骤2：师生互动完成“探究1，化学腐蚀和电化腐蚀的比较”，可利用【问题导思】中的内容，由浅入深地进行。
⇒步骤3：教师通过【例1】和教材P84～85页教材研析，对“探究1”的内容进行总结。
⇒步骤4：在教师引导下学生完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2两题，验证学生对探究1的掌握情况。
人教版高中化学选修四第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
第四节金属的电化学腐蚀与防护[核心素养发展目标] 1.科学探究与创新意识：通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
2.科学态度与社会责任：认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方法。
一、金属的腐蚀1．金属的腐蚀(1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
腐蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
2．钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：(1)析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有氢气放出。
①负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；②正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；③总反应方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有一定量的氧气时，将会发生吸氧腐蚀。
①负极反应式为2Fe－4e－===2Fe2＋；②正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；③总反应方程式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。
铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O＋(3－x)H2O。
(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。
(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
高中化学选修4教案：第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护
第四节金属的电化学腐蚀与防护一、教材分析本节课出自人教版普通高中课程标准实验教科书《化学反应原理（选修四）》第四章第四节。
主要包括：金属的电化学腐蚀和金属的电化学防护。
重点介绍了金属电化学腐蚀的本质——表面形成微型原电池，进一步讲述了防护金属腐蚀的主要方法，并具体介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
对原电池原理和电解原理的较高层次的应用，加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。
本节课是依托初中“活动与探究”---探究铁钉锈蚀的条件和高中必修2“电化学知识”---原电池基本原理的知识，让学生了解金属腐蚀的原理和危害。
既是对氧化还原反应知识的延伸，也是对原电池和电解池知识的深入理解和运用，既体现了教材循序渐进、由易到难的编排意图，又符合学生的知识水平和认知水平；既分散了难点，又减轻了负担，有利于学生更好的掌握知识。
通过学习明确金属腐蚀的本质及电化学腐蚀的原理，认识化学是材料科学发展的基础，以及化学科学的发展对提高人类生活质量所起的积极作用，激发学习化学的兴趣。
二、教学目标1、知识与技能(1) 知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。
(2) 能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。
(3) 知道防护金属腐蚀的方法。
2、过程与方法(1) 学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。
(2) 从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。
3、情感态度价值观(1) 通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣，发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。
(2) 通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。
三、教学重点金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护四、教学难点金属发生吸氧腐蚀的电化学原理五、教学方法本节课以“创设情境为纽带，学生活动为主体，教师引导为主导”的情景教学模式。
新人教版化学选修4第四章第四节《金属的电化学腐蚀和防护》
二、金属的电化学防护：
1、牺牲阳极的阴极保护法 原理 ： 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应， 起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
牺牲阳极的阴极保护法
用牺牲锌块的方法保护 船身，锌块须定期更换
用牺牲镁块的方法防 地下钢铁管道的腐蚀 镁块必须要定期更换
2、外加电流法 原理 ：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极， 使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下 使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及 水中金属设备的腐蚀。
钢铁腐蚀：
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 条 件 水膜呈酸性。 吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极：Fe Fe−2e=Fe2+ 2Fe−4e=2Fe2+ 极 ++2e=H ↑ 2H O +2H O+4e=4OH 正极： C 2 2 2 反 应 总反应： Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
千年不锈之谜
1965年冬天，在湖北省望山楚墓群中，出土了传说中的越王勾践剑。越王 勾践剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%。该剑出土时插在 髹漆的木质剑鞘内。这座墓葬深埋在数米的地下，墓室四周用白膏泥填塞， 其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥，致密性更好。加上墓坑上部 填土夯实，墓室几乎成了一个密闭的空间。墓处在现代荆州附近的漳河二 干渠上，地下水位较高，该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡，地下水酸碱 性不大，基本上为中性，这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好 而得到证实。让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河， 但剑身几乎不见锈斑。它千年不锈的原因到底是什么呢？ 在古代墓葬中，青铜器发生锈蚀的途径一般说来有这样几条：在潮湿的条 件下，有空气或氧气存在时，发生锈蚀，生成铜盐；在潮湿的条件下与贵 重金属(如金、银等)接触，产生电化学腐蚀；与硫或含有硫的物质接触， 生成铜的硫化物等。
【化学】人教版选修4 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
(2)外加电流的阴极保护法：让被保护的金属作______ 阴极 ，用
阳极 ，两种电极存在于电解质溶液中，接外 惰性电极作辅助______
直流电源 。如钢铁闸门的保护。 加__________
6．金属的防腐蚀方法有电化学防腐蚀、制成防腐的合金 ________________、 电镀 、喷镀或表面钝化等。 ________ ________、________ 喷油漆 、涂油脂
(2)类型：根据与金属接触的气体或液体物质的不同，腐蚀
类型分为__________ 化学腐蚀 和____________ 电化学腐蚀 。
(3)本质：金属原子____________ 而被______ 氧化 的过程。 失去电子
3．化学腐蚀：金属与接触到的_________( 干燥气体 如 O2、Cl2、SO2
2.金属防护的常用方法 根据金属的化学腐蚀及电化学腐蚀原理，可以采取以下措 施保护金属： (1)除杂质：对金属做必要的精炼，以减少其中能导电的不 活泼杂质。 (2)及时保养：减少金属与腐蚀性气体、电解质溶液、潮湿 气体的接触。 (3)加保护层：如涂油脂、喷漆、镀层、表面钝化等。
(4)改变内部结构：制成耐腐蚀的合金，如制不锈钢、耐酸 钢等。 (5)电化学防护法：如在钢铁的船体上焊接上较活泼的金属 锌板。
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
1．下列叙述与金属的腐蚀和防护无关的是( D )。
A．海边道路的金属护栏极易生锈
B．居民楼窗外装的防盗网通常涂上油漆
C．很多金属制品外表会覆盖一层塑料
D．金属铁被熔化，与其他金属制成合金
2．金属腐蚀。 (1) 定义：金属或合金与周围的______ 气体 或______ 液体 物质发生 ________________ 氧化还原反应 而引起损耗的现象。
高中化学选修4 金属的电化学腐蚀和防护
一、金属的电化学腐蚀
1、化学腐蚀与电化腐蚀 化学腐蚀
金属跟非金属单质 条件 直接接触
电化腐蚀
不纯金属或合金 跟电解质溶液接触
有微弱电流产生 现象 无电流产生 较活泼金属被氧化 本质 金属被氧化 联系 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
4
实验二： 按下图进行对比实验 A A
（往水中吹二 氧化碳制得碳 酸溶液）
金属的电化学腐蚀与防护
1
实验一：（按下图进行实验）请比较下 列现象的异？
图一
铁与酸反应，铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。 铁作负极（阳极）被腐 蚀腐蚀速率较快。
2
一、金属的电化学腐蚀
金属的腐蚀
金属或合金跟周围接触到的气
体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的 过程，即为金属的腐蚀。其本质是金
属原子失去电子被氧化的过程。
12
2、牺牲阳极的阴极保护法：
2018/4/9
13
3、外加电源的阴极保护法：
辅助阳极 （不溶性）
14
锌块
用牺牲锌块的方法来保护 船身，锌块必须定期更换 用牺牲镁块的方法来防止地 下钢铁管道的腐蚀，镁块必 须定期更换 15
小结
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学
6
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H2O
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
7
2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例） 析氢腐蚀 电压 条件
0.204V 水膜酸性较强 2H++ 2e- =H2
吸氧腐蚀
1.433V
水膜酸性很弱或中性
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
2017-2018学年高中化学选修4导学案：4.4金属的电化学腐蚀与防护含答案
第四节金属的电化学腐蚀与防护1.认识金属腐蚀的危害，能利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。
2.能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
3。
了解金属腐蚀的防护方法.金属的腐蚀1．概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2．本质:金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。
3．分类（1)化学腐蚀:金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
（2）电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化。
电化学腐蚀又可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
4．钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述条件水膜酸性较强水膜呈中性或酸性很弱电极反应负极（Fe)Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋正极(C）2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH）2其他反应4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe（OH）3失去部分水转化为铁锈Fe2O3·x H2O1．判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）。
（1）金属的腐蚀都是金属失去电子被氧化的过程,所以都是化学腐蚀。
( ）（2)因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主。
( ）（3)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋。
( )(4)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别在于前者有H2生成,后者有O2参加。
( )答案：(1)×（2）×(3）×(4）√2．请以吸氧腐蚀为例，用化学方程式解释铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成过程。
（1)负极：____________________________________。
(2）正极：____________________________________.(3）总反应：__________________________________。
化学人教版高二选修4成长训练：第四章4.金属的电化学腐蚀与防护
主动成长夯基达标1.下列有关纯铁的描述正确的是（ ）A.熔点比生铁低B.与同浓度盐酸反应生成H 2的速率比生铁快C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D.在冷的浓硫酸中可发生钝化解析：生铁是铁的合金，其中含有碳（以石墨微晶形式存在）。
合金的熔点比其成分金属要低，硬度比其成分金属要大，故A 项错。
当纯铁和生铁跟同浓度的盐酸反应时，生铁中铁与碳杂质跟盐酸形成微型原电池，铁作原电池的负极，发生原电池反应，因而生铁跟盐酸反应要快于纯铁跟盐酸的反应；同理，生铁在潮湿的空气中，铁与碳及周围的物质形成原电池，从而发生电化学腐蚀，因而抗腐能力比纯铁要差，故B 、C 两项都不对。
在冷的浓硫酸中，该硫酸可将铁、铝等金属表面氧化产生致密的氧化膜，这层氧化膜能阻止浓硫酸跟铁、铝继续反应，我们说铁、铝被冷的浓硫酸钝化了，D 项正确。
答案：D2.关于金属腐蚀的叙述中，正确的是（ ）A.金属被腐蚀的本质是：M+nH 2O====M(OH)n +2n H 2↑ B.马口铁（锡铁）镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀解析：金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触，腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
A 中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，为M-ne -====M n+;B 选项中Sn 、Fe 构成电化学腐蚀，主要是Fe-2e -====Fe 2+，铁先被腐蚀。
常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂（Cl 2、S)等反应，发生化学腐蚀。
答案：C3.铁在下列情况下腐蚀最快的是（ ）A.铁放入海水中B.铁和锌连接放入水中C.铁和锡连接放入海水中D.铁和锡连接放入淡水中解析：金属腐蚀的实质是金属与所接触的物质反应失电子而转化为金属离子。
人教版高考化学选修4学案第4章 第4节 金属的电化学腐蚀与保护
第四节金属的电化学腐蚀与保护学习目标：1.能用物质结构和性质关系，以及原电池原理了解金属的腐蚀类型和原理。
2.通过改变物质的微观结构及电化学原理，了解金属腐蚀的防护措施，明确化学与社会、环境等之间的关系。
(重点)[自主预习·探新知]一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质M－ne－===M n＋现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系普遍性：电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害也更严重2．钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜环境水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3联系吸氧腐蚀更普遍1．金属的电化学防护电化学防护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池原理原理被保护金属作正极(阴极)；活泼金属作负极(阳极)。
阳极要定期予以更换将被保护金属与电源的负极相连作阴极；另一附加电极与电源的正极相连作阳极实例示意图(1)把金属制成防腐的合金，如不锈钢。
(2)加保护层。
如喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化。
[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)铝、锌制品因铝、锌还原性较弱，不能被空气氧化而能稳定存在于空气中。
( )(2)某些铁制品出厂时会在其表面涂上一层油膜，其目的是防止铁制品被氧化。
( )(3)白铁(镀锌铁)的镀层破损后，铁仍能受到保护。
( )(4)向锌与稀硫酸反应的体系中加入少量铅笔末可以使反应速率加快。
( )(5)钢铁制品在干燥清洁的环境中不易生锈。
( )【答案】(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√2．下列叙述错误的是( )【导学号：80192300】A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀C[A、B选项，都是原电池原理，铁作负极，更易被腐蚀；D是牺牲阳极的阴极保护法。
人教版高中化学选修四第四章《电化学基础》第四节《金属的电化学腐蚀与防护》.docx
高中化学学习材料唐玲出品第四章《电化学基础》第四节《金属的电化学腐蚀与防护》周考卷二十五——金属的电化学腐蚀与防护时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)1．以下现象与电化学腐蚀无关的是( )A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．银质奖牌久置后表面变暗解析：A选项中黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜；B选项生铁中含较多的碳，比软铁芯(几乎是纯铁)在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易生锈；C选项若铁质器件附有铜质配件，在接触电解质溶液时，铁是原电池的负极，被腐蚀生成铁锈；D选项中银质奖牌久置后可能与氧气生成氧化银的化合物而表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。
答案：D2．下列说法中，正确的是( )①镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀；②钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·n H2O；③锌和铁构成原电池时，铁作负极；④铅蓄电池中铅作负极，PbO2作正极，两极浸到H2SO4中。
A．只有②④B．只有①③C．①②③D．①②③④解析：镀层破损后，白铁形成原电池时，因为锌比铁活泼，易失电子，从而保护了铁，而马口铁破损后，因为形成原电池时，铁比锡活泼，铁被腐蚀，所以在镀层破损后，马口铁比白铁更易被腐蚀。
①说法错误。
钢铁无论发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，铁都是失电子变成Fe2＋，吸氧腐蚀更普遍，O2得电子变成OH－，与Fe2＋结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中很易被氧化成Fe(OH)3，因此铁锈的成分常用Fe2O3·n H2O表示。
②说法正确。
锌和铁构成原电池时，锌比铁活泼，应该是锌作负极。
③说法不正确。
铅蓄电池的构成，④说法正确，故A为正确选项。
答案：A3．下图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为( )A．⑤②①③④B．④③①②⑤C．⑤④②①③D．③②④①⑤解析：判断金属腐蚀快慢，首先判断该金属是充当原电池还是电解池的电极，若是电解池的阳极，金属腐蚀速率最快，其次是充当原电池的负极腐蚀较快，而作为电解池的阴极和原电池的正极不被腐蚀．其中第⑤，Fe作为电解池的阳极，腐蚀最快，②③④均为原电池，第③中，Fe为正极，不被腐蚀，②④中Fe均为负极被腐蚀，Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn大，④中铁腐蚀较快，其腐蚀速率由快到慢的顺序为⑤④②①③。
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训练5 金属的电化学腐蚀与防护[基础过关]一、金属的腐蚀1． 关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( )A ．金属被腐蚀的本质是M ＋n H 2O===M(OH)n ＋n 2H 2↑ B ．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化C ．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D ．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀2． 下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( )A ．光亮的自行车钢圈不易生锈B ．黄铜(Cu 、Zn 合金)制的铜锣不易生锈C ．铜、铝电线一般不连接起来作导线D ．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈3． 出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。
下列说法不正确的是( )A ．锡青铜的熔点比纯铜低B ．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C ．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D ．生成Cu 2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀4． 下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( )A ．铁为正极B ．碳为正极C ．溶液中氢离子浓度不变D ．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生5． 在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe 由＋2价转化成＋3价 ②O 2被还原 ③产生H 2④Fe(OH)3失水形成Fe 2O 3·x H 2O ⑤杂质C 被氧化除去A ．①②④B ．③④C ．①②③④D ．①②③④⑤6． 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe ＋2H 2O ＋O 2===2Fe(OH)2。
以下说法正确的是 ( )A ．负极发生的反应为Fe －2e －===Fe 2＋B ．正极发生的反应为2H 2O ＋O 2＋2e －===4OH －C ．原电池是将电能转变为化学能的装置D ．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀7．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。
下列有关描述错误的是()A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀三、金属的防护方法8．下列金属的防护方法不正确的是() A．对健身器材涂油漆以防止生锈B．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C．用牺牲锌块的方法来保护船体D．自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈9．下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是() A．在钢铁制品表面镀一层金属锌B．将钢铁制品放置在潮湿处C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构D．将钢铁制品与电源负极相连10．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是() A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极[能力提升]11．镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。
(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________。
(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。
其中正极的电极反应式为_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)在海洋工程上，通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为________________________________________________；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是________________________________________________________________________ ____________________。
12．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法：铝材脱脂, 碱洗,水洗,除灰,电解H2SO4溶液耐蚀铝材废电解液①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_______________________________________________________________________ (用离子方程式表示)。
为将碱洗后槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________。
a．NH3b．CO2c．NaOH d．HNO3②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________________________________________________________________________。
(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为________________________________________________________________________。
13．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。
现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是__________________________________________。
(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________。
(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置示意图如右：①A电极对应的金属是__________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________________________________________________________。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
14．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。
为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如回答以下问题：(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)____________；在电化学腐蚀中，负极反应是__________________________________________________________________ ______________；正极反应是______________________________________________；(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_______________________________________________________________________________________________________；(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_________________________________________________________________________________________________________(答两种方法)。
[拓展探究]15．某研究小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。
经过较长时间后，甲同学观察到的现象是A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是________________________________________________________________________；②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为___________________________________ __________________；③实验B所用的水要经过__________处理；植物油的作用是____________________；④实验C中碱石灰的作用是________________________________________________。
(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是______________________________________________________________ ________________，该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。
答案1．C 2．A 3．D 4．B 5.A 6.A 7.B 8.B 9.B 10．C11．(1)Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑ (2)2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe(3)2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －(4)Al －3e －===Al 3＋ 铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”12．(1)①2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑ b②2Al ＋3H 2O －6e －===Al 2O 3＋6H ＋(2)补充溶液中的Cu 2＋，保持溶液中Cu 2＋的浓度恒定 (3)N 牺牲阳极的阴极保护法13．(1)2FeCl 3＋Fe===3FeCl 2 (2)BD(3)①铜 Cu 2＋＋2e －===Cu ②0.08 ③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀14．(1)3、4、5、6 2Fe －4e －===2Fe 2＋(或Fe －2e －===Fe 2＋) 2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －(2)湿度、温度、O 2的浓度、电解质的存在(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等15．(1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)②O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －③煮沸(或“除去氧气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”) ④吸收水蒸气(或“干燥”、“保持试管内干燥环境”)(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”、“消耗了氧气”)使气体体积减小 不能。