高三化学一轮复习——金属腐蚀与防护
第18讲金属的腐蚀与防护2024年高考化学精准一轮复习讲义(原卷版)
第18讲金属的腐蚀与防护(原卷版)知识主线:一、金属的腐蚀1.概念:金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象2.本质:金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应),M-n e-===M n+3.金属腐蚀的类型——根据与金属接触的气体或液体不同,金属腐蚀可分为两类(1)化学腐蚀:金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀,其腐蚀过程没有电流产生(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,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程有电流产生(3)化学腐蚀与电化学腐蚀①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①钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时,负极均是Fe失电子生成Fe2+,而非Fe3+①一般情况下,只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀,金属活动顺序表中氢后的金属不能发生析氢腐蚀,只能发生吸氧腐蚀①金属活动顺序表中氢之前、镁之后金属的电化学腐蚀与钢铁的电化学腐蚀相似5.判断金属腐蚀快慢的规律(1)同一金属在相同电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)>原电池原理引起的腐蚀(即原电池的负极)>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等)(2)同一金属在不同电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液(3)活动性不同的两种金属,活动性越强,腐蚀得越快(4)同一金属在相同电解质溶液中,电解质浓度越大,腐蚀越快二、金属的防护:金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑1.改变金属材料的组成:在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金如:把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品;钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性2.在金属表面覆盖保护层:在金属表面覆盖致密的保护层,将金属制品与周围物质隔开。
高考化学一轮复习5金属的腐蚀与防护课件
失去电子 金属阳离子
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
外加电流的阴极保护法——电 解原理
负极 正极
比被保护金属活泼的金 属
被保护的金属设备
阴极 被保护的金属设备
阳极 惰性金属
【基础小题诊断】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀。 ()
提示:√。防止钢铁水闸腐蚀采用两种方法:外加电流的阴极保护法和 牺牲阳极的阴极保护法。 (2)原电池分为正、负极,电解池分为阴、阳极,所以牺牲阳极的阴极保 护法应用的是电解池原理。 ( ) 提示:×。牺牲阳极的阴极保护法是应用原电池原理防腐。
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酸__性___较__强__(_p_H_≤__4_._3_)_ 水__膜__酸___性__很__弱__或__呈__中__性__
(3)在铁板上镀锌是因为锌比铁活泼,形成原电池而保护铁不易被腐蚀 。
() 提示:×。在铁板上镀锌是因为在铁板表面形成一层锌保护膜,可以阻 止铁与空气的接触,与原电池无关,锌层破损后才与原电池有关。 (4)若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀。
2024届高考一轮复习化学教案(通用版):电解池 金属的腐蚀与防护
第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.了解电解池的工作原理,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。
4.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解:使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。
(2)电解池:将______直接转化为______的装置。
(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极;②________溶液(或________);③形成________。
2.电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3.阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电,放电顺序如下:阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+。
①若金属阳离子(Fe 3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H +放电,则得到H 2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律,即得(失)电子能力强的离子先放电。
(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属),则活性电极本身失去电子,发生氧化反应。
Cu -2e -===Cu 2+,Fe -2e -===Fe 2+。
②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下:4.惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例:用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式:2H 2O -4e -===O 2↑+4H +(或4OH --4e -===2H 2O +O 2↑)阴极反应式:2Cu 2++4e -===2Cu电解总反应式:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 微点拨(1)阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
高三化学一轮复习——金属的腐蚀与防护
高三化学一轮复习——金属的腐蚀与防护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(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析:理解应用实验探究(如图所示)(1)若棉团浸有NH4Cl溶液,铁钉发生________腐蚀,正极反应式为___________________,右试管中现象是______________。
(2)若棉团浸有NaCl溶液,铁钉发生________腐蚀,正极反应式为____________________,右试管中现象是____________________________________________________。
答案(1)析氢2H++2e-===H2↑有气泡冒出(2)吸氧O2+4e-+2H2O===4OH-导管内液面上升3.金属的防护(1)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理a.负极:比被保护金属活泼的金属;b.正极:被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法——电解原理a.阴极:被保护的金属设备;b.阳极:惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
应用体验如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为________。
答案⑤④②①③⑥解析②③④均为原电池,③中Fe为正极,被保护;②④中Fe为负极,均被腐蚀,但Fe 和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的,故Fe-Cu原电池中Fe被腐蚀的较快。
⑤是Fe 接电源正极作阳极,Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀,加快了Fe的腐蚀。
⑥是Fe接电源负极作阴极,Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀,防止了Fe的腐蚀。
根据以上分析可知铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。
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>有防护措施的腐蚀。
高中化学金属腐蚀与防护
高中化学金属腐蚀与防护金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的一种化学或电化学反应,使金属表面受到破坏和损失的过程。
金属腐蚀不仅会减少金属材料的寿命,还会对工程设施和制品的安全性造成威胁。
为了延长金属材料的使用寿命,保护金属材料免受腐蚀的侵害,人们开展了广泛的研究和应用。
I. 金属腐蚀的类型金属腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
1. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属在接触到化学物质时发生的一种化学反应,导致金属表面的破坏和腐蚀。
常见的化学腐蚀包括金属与酸、碱、盐等化合物的反应,如酸性环境下的金属溶解。
2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液或湿润环境中受到氧化和还原反应影响而发生的腐蚀现象。
它通常表现为金属表面的局部腐蚀,如锈斑、腐蚀孔等。
II. 金属腐蚀的原因金属腐蚀的原因主要有以下几个方面:1. 环境因素环境因素是金属腐蚀的主要原因之一。
不同的环境条件对金属腐蚀的影响不同,如湿度、温度、酸碱度等。
湿度较高、温度较高、含有酸碱物质的环境通常会加速金属腐蚀的发生。
2. 金属本身因素金属本身的化学组成、物理性质以及表面处理等因素也会影响金属腐蚀的程度和速率。
不同金属的耐蚀性不同,有些金属具有较高的抗腐蚀性能,而有些金属则容易受到腐蚀。
III. 金属腐蚀的防护方法为了保护金属材料免受腐蚀的侵害,人们提出了多种防护方法,主要包括物理防护、化学防护和电化学防护。
1. 物理防护物理防护是指通过物理手段对金属进行保护,阻止金属与环境接触。
常见的物理防护方法包括涂层、包覆、屏障等。
涂层是将耐蚀性材料涂覆在金属表面,形成一层保护膜来阻隔金属与环境的接触;包覆是将金属包裹在其它材料中,形成一层保护层;屏障是通过物理隔离来防止金属被接触到。
2. 化学防护化学防护是指通过使用化学物质来形成一层保护膜,阻止金属与环境的接触。
常见的化学防护方法包括涂层、化学处理等。
涂层是将具有防腐蚀性能的涂料或化学物质涂覆在金属表面,形成一层防腐蚀膜;化学处理是将金属浸泡在具有防腐蚀性质的溶液中,使金属表面形成一层保护性氧化膜。
2025年高考化学一轮复习(新高考版)第10章 第42讲 电解池 金属的腐蚀与防护
阴极:__C_u_2_+_+__2_e_-_=_=_=__C_u___
_减__小__并__生__成__新___
总反应式:_2_C_u_2_+_+__2_H_2_O_=_电=_=_解_=_=_2_C_u_+__ _电__解__质____
__O_2_↑__+__4_H_+__
_加__C_u_O__
提升 关键能力
整合 必备知识
③电解质和水均参与电解型
实例
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度 复原方法
阳极:__2_C_l_-_-__2_e_-_=_=_=__C_l2_↑___ NaCl、KCl 阴极:__2_H_2_O_+__2_e_-__=_=_=_H_2_↑__+__2_O_H__-__ (放H2生碱) 总反应式:_2_C_l_-_+__2_H__2O__=电_=_=解_=_=_C_l_2_↑__+___
提升 关键能力
二、电解后电解质溶液的复原
3.以惰性电极电解100 mL 0.05 mol·L-1 CuSO4溶液。 (1)阳极产生56 mL(标准状况下)气体时,所得溶液的pH为__1___(不考虑溶液体积变 化),要使溶液恢复到电解前的状态,可加入_0_._4_或__0_.6_2__g的__C_u_O_或__C__u_C_O_3__物质。
练真题 明考向
< 考点一 >
电解池及工作原理
整合 必备知识
1.电解与电解池
电解质溶液(或熔融电解质) 氧化还原反应
电
化学
直流电源 电解质
闭合回路
熔融电解质
整合 必备知识
2.构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例)
整合 必备知识
3.电解规律 (1)阳极放电规律 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序:S2->I-ห้องสมุดไป่ตู้Br->Cl->OH->含氧酸根离子。 S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到H2O和 O2。
高考一轮复习化学课件电解池金属的腐蚀与防护
电解池组成
电解池由电解质溶液、阳极、阴 极和外加电源等部分组成。其中 ,阳极和阴极分别发生氧化反应 和还原反应。
电解原理及电极反应
电解原理
电解过程中,电解质溶液中的阴阳离 子分别在阳极和阴极上接受或失去电 子,发生氧化还原反应。
04
电解池在金属防护中应用
电解池在防止金属腐蚀中作用
阴极保护法
01
通过电解池将金属作为阴极,减少或防止金属失去电子而被氧
化,从而达到防腐目的。
外加电流阴极保护法
02
通过外加电流,使金属材料处于阴极状态,从而抑制金属腐蚀
反应的进行。
牺牲阳极保护法
03
利用原电池原理,通过牺牲阳极材料来保护阴极金属材料不被
;与同学交流讨论,共同提高解题能力。
下一阶段复习计划安排
复习时间安排
合理安排时间,保证每天 有一定的复习时间;注意 劳逸结合,提高复习效率 。
复习内容安排
按照教材顺序和考试大纲 要求,有计划地复习各个 知识点;重点突破易错点 和难点。
模拟考试与评估
定期进行模拟考试,检验 复习效果;根据模拟考试 情况调整复习计划和策略 。
金属与电解质溶液接触,形成原电池 而引起的腐蚀。反应过程中有电流产 生。
常见金属腐蚀类型及特点
全面腐蚀
金属表面均匀地发生腐蚀,使金属逐 渐变薄或形成蚀坑。
应力腐蚀
金属在拉应力和腐蚀介质共同作用下 发生的腐蚀。应力腐蚀会导致金属材 料的突然断裂,具有极大的危险性。
局部腐蚀
金属表面局部区域发生腐蚀,如点蚀 、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。局部腐蚀 具有隐蔽性和突发性,危害较大。
2021届高三化学一轮复习——金属的腐蚀与防护(知识梳理及训练)
2021届高三化学一轮复习——金属的腐蚀与防护(知识梳理及训练)
核心知识梳理
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
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析:
3.金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
a.负极:比被保护金属活泼的金属;
b.正极:被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法——电解原理
a.阴极:被保护的金属设备;
b.阳极:惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
问题思考(1)如图所示
①若棉团浸有NH4Cl溶液,铁钉发生________腐蚀,正极反应式为_______________________,右试管中现象是______________。
②若棉团浸有NaCl溶液,铁钉发生________腐蚀,正极反应式为________________________,右试管中现象是_________________________________________________________________。
(2)如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为________。
课后作业31电解池金属的腐蚀与防护2025年高考化学一轮复习
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【解析】 由图中电子流向可知,充电时,Zn 电极作阴极,A 项正确;充电时,阳极反 应式为 4OH--4e-===O2↑+H2O,B 项正确;放电时,Zn 电极为负极,原电池中阴离子向 负极移动,则 OH-向 Zn 电极移动,C 项正确;放电时,正极的电极反应式为 CO2+2e-+ H2O===HCOO-+OH-,D 项错误。
— 9—
答案
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【解析】 根据 c 电极通入的 SO2 气体转化为 SO24-,可知该电极失去电子,发生氧化反 应,是电解池的阳极,则 b 是燃料电池的正极,通入的是氧气,甲通入的是甲烷,A 项正确; 由于电解液是氢氧化钾溶液,通入氧气的 b 极的电极反应式为 O2+2H2O+4e-===4OH-,B 项正确;d 电极 NO 转化为 NH+4 ,是电解池阴极得电子,可知电极反应式为 NO+6H++5e- ===NH+4 +H2O,C 项正确;c 电极是 SO2 转化为 SO24-,电解池阳极失电子,电极反应式为 2H2O+SO2-2e-===SO24-+4H+,所以在电解池中总反应方程式为 2NO+8H2O+5SO2=电==解== (NH4)2SO4+4H2SO4,电解过程中消耗水,生成硫酸铵和硫酸,则通过丙出口出去的物质有 硫酸铵的浓溶液和 H2SO4,D 项错误。
— 16 —
解析
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9.(2024·四川南充模拟)某研究小组将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上 瓶塞(如图 1)。从胶头滴管中滴入一定浓度醋酸溶液,进行铁的电化学腐蚀实验,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( )
A.0~t1 时压强增大的原因可能是铁腐蚀放出热量 B.铁被氧化的电极反应式为 Fe-3e-===Fe3+ C.碳粉上发生了氧化反应 D.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
高考化学金属的腐蚀与防护一轮复习小题训练(解析版)
金属的腐蚀与防护1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生【答案】D【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接触,腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀,所以A错误;电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程,不需要外加电流,所以B错误;钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,而不是负极吸收氧气,所以C错误。
2.下列关于钢铁腐蚀说法正确的是( )A.电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因B.钢铁腐蚀的负极为Fe-3e-=Fe3+C.弱酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀D.镀锡铁器破损时镀层金属仍可以保护铁器【答案】A【解析】A项,不纯的金属(或合金)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,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
由于钢铁直接接触化学物质而发生化学腐蚀的机会并不多,而接触电解质溶液的机会却比较多,且钢铁本身又是铁碳合金。
因此,易于形成原电池而发生电化学腐蚀,故A正确;B项,钢铁腐蚀的负极为Fe-2e-=Fe2+,故B错误;C项,弱酸性或中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀,强酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀,故C错误;D项,由于铁比锡活泼,镀锡铁器破损时,铁做负极,被腐蚀,镀层金属不能保护铁器,故D错误;故选A。
3.下列有关镀锌钢管(锌盐溶液作电解质溶液)的说法正确的是( )A.电镀时,钢管作阳极,锌棒作阴极B.钢管镀锌过程中,阴阳两极的质量变化一定不相等C.镀锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn合金,增强钢管的耐腐蚀能力D.钢管镀锌过程中,阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn【答案】D【解析】A项,电镀时镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,故钢管镀锌时,锌棒作阳极,钢管作阴极,A项错误;B项,钢管镀锌过程中,阳极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn,电镀过程中阴阳极转移的电子数相等,故阴阳两极的质量变化一定相等,B项错误;C项,钢管镀锌的目的是美观、保护钢管等,而不是为了在钢管表面形成Fe—Zn合金,C项错误。
高考化学一轮复习第六章第三节电解池金属的腐蚀与防护课件
2.电解池与原电池的比较
项目
电解池
使“不能”变为“能”或 能否自发 使“能”变为“易”
能量转化 __电___能转化为_化__学__能
装置
有外加电源
由外加电源决定
电极 阳极:连电源的__正__极__;
阴极:连电源的__负__极__
原电池
能自发进行
__化__学__能转化为_电___能 无外加电源
由电极或反应物性质决定, 称为正极或负极
联系
吸氧腐蚀更普遍
根据介质判断电化学腐蚀类型 正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀 的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性的溶液中发生吸氧腐蚀;
NH4Cl 溶液、稀硫酸等酸性溶液中发生析氢腐蚀。 钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀,铁锈的形成
过程中主要发生的反应为 4Fe(OH)2 +O2 +2H2O===4Fe(OH)3 , 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O。
并设计防腐措施。
观念,能对与电解有关的社会热点问题作出正确
的价值判断。
[自主测评] 1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)。 (1)电解 CuCl2 溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化 钾试纸变蓝色。( ) (2)电解时,电子的移动方向:电源负极→阴极→阳极→电源 正极。( ) (3)电解盐酸、硫酸等溶液,H+放电,溶液的pH逐渐增大。 ()
2H2↑+O2↑
B.若进行到 t2 时刻共有 0.224 L 气体(标准状况下)产生,则外
电路有 0.04 mol 电子通过
C.若使用氢氧燃料电池为电源,t1 时,理论上负极消耗的气体 物质的量为 0.005 mol
D.电解到 t1 时刻,加入 1.16 g Ag2O 可使溶液复原
高考化学一轮总复习课件电解池金属的腐蚀和防护
组装电解池
将金属试样放入电解池中,加入适量的电解质溶液,连接 电源和导线。
控制实验条件
调整电解池的电压、电流和温度等参数,记录实验数据。
操作注意事项
确保电源稳定,避免电压和电流过大;保持电解池清洁, 避免杂质干扰实验结果;注意安全,防止触电和烫伤等事 故。
实验结果分析和讨论
观察金属试样的变化
记录金属试样在电解过程中的 颜色、光泽、形状等变化,分
金属的防护
为防止金属腐蚀,可以采取多种防护措施,如覆盖保护层、改变金属内部结构、电化学 保护等。
解题思路与技巧分享
分析电解池工作原
理
在解题时,首先要明确电解池的 工作原理,判断阴阳极及电极反 应类型,然后根据电子守恒和电 荷守恒进行计算。
理解金属腐蚀的实
质
金属腐蚀的实质是金属原子失去 电子被氧化的过程,因此解题时 要关注金属在电解质溶液中的氧 化还原反应。
通过控制金属所处环境的温度、湿度、氧 气含量等因素,降低金属的腐蚀速率。
防护措施选择原则
适应性原则
根据金属的种类、使用环境和腐蚀机理选择合适 的防护措施。
可持续性原则
优先选择对环境友好、可回收利用的防护措施, 降低对环境的影响。
ABCD
经济性原则
在满足防护要求的前提下,尽量选择成本低、维 护方便的防护措施。
掌握金属防护的方
法
在解题时,需要根据实际情况选 择合适的金属防护方法,并分析 其防护效果及可能存在的局限性 。
相关领域拓展延伸
新能源电池
随着新能源技术的发展,新型电池如锂离子电池、燃料电池等逐渐进入人们的视野。这些 电池的工作原理与电解池有相似之处,了解电解池原理有助于理解新能源电池的工作原理 。
2025届高三高考化学一轮总复习课时练习:金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护一、选择题1.[2024·湖北卷]2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。
舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是()A.发蓝处理 B.阳极氧化C.表面渗镀 D.喷涂油漆2.[2024·浙江1月]破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4]2+和H2,下列说法不正确的是()A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大B.随着腐蚀的进行,溶液的pH变大C.铁电极上发生的电极反应式为:2NH3+2e-===H2↑+2NH-2D.每生成标准状况下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn3.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是()A.图1中,铁钉易被腐蚀B.图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极4.[2024·福建永安三中月考]铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。
下列说法不正确的是()A.腐蚀过程中铜极上始终只发生: 2H ++2e -===H 2↑B.若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀C.若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀D.若将该铜板与直流负极相连,则铁铜均难被腐蚀5.[2024·吉林实验中学摸底]下列有关下图所示的说法正确的是( )A.图甲中开关置于N 处时铜锌合金腐蚀的速率增大B.图乙中接通开关时,锌腐蚀的速率增大,锌上放出气体的速率增大C.图丙中接通K 2时铁棒不被腐蚀,属于牺牲阳极保护法D.图丙中接通K 1时,石墨棒周围溶液的pH 增大6.在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO 2-4 与H 或H 2反应生成S 2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示:下列说法正确的是( )A.正极反应式为O 2+2H 2O +4e -===4OH -B.钢管腐蚀的产物中含有FeS 、Fe (OH )2等C.SO 2-4 与H 2反应可表示为 4H 2+SO 2-4 -8e-=====厌氧细菌 S 2-+4H 2OD.向钢中加入Cu 制成合金可减缓钢管的腐蚀7.[2024·辽宁五校联考]高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀,防护原理如图所示。
2024年高考化学一轮考点复习第32讲电解池、金属的腐蚀与防护
被损耗,B错误;改变工作电源电压,电路中电流改变,则反应速率改变,C错误;
结合阴、阳极反应可知,电解总反应为2N2+6H2O 物电解质中O2-的量不变,D错误。
4NH3+3O2,固体氧化
考向2 电解规律及应用 例2.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液 的pH依次为升高、不变、降低的是( ) A.AgNO3、NaCl、Cu(NO3)2 B.KCl、Na2SO4、CuSO4 C.CaCl2、KOH、NaNO3 D.HCl、HNO3、K2SO4
PbO2+2e-+4H++SO42-===PbSO4+2H2O,D 错误。
归纳总结 1.判断电解池的阴、阳极的方法
2.电解池中电极反应式的书写步骤
对点训练 1.(2023山东滨州模拟)化学工作者提出采用电解法除去工业污水中的 NaCN,其原理如图所示,通电前先向污水中加入适量食盐并调整其pH维持 碱性(CN-不参与电极反应)。下列说法正确的是( )
2024
高考总复习
GAO KAO ZONG FU XI
第六章 第32讲 电解池 金属的腐蚀与防护
01 考点一 电解原理
内
容
02 考点二 电解原理的应用
索
引
03 考点三 金属的腐蚀与防护
04 真题演练 角度拓展
复习目标
1了解电解池的工作原理,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体 应用。 2了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐 蚀的措施。
PbSO4+2e-===Pb+SO42-
答案 C 解析 Y极有Cu析出,发生还原反应,Y极为阴极,故b为电源负极,a为电源正 极,A错误;电解过程中阴离子向阳极移动,B错误;阴极反应式为Cu2++2e===Cu,阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,当有6.4 g Cu析出时,转移0.2 mol e-,左侧生成 1.6 g O2,同时有 0.1 mol(9.6 g)SO42-进入左侧,则左侧质量净增 加 9.6 g-1.6 g=8 g,C 正确;铅酸蓄电池的负极是 Pb,正极是 PbO2,正极反应式为
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第22讲金属腐蚀与防护
【复习目标】
理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
【课前预习】
金属的腐蚀与防护
1、化学腐蚀与电化腐蚀
【课堂交流】
【典型例题1】如图
烧杯中盛有海水,铁在
其中被腐蚀由快到慢
的顺序为________
⑤⑥
【规律总结】
【变式1】(2010山东卷)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以铝材为阳极,在H 2SO 4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为___________________________________________。
取少量废电解液,加入NaHCO ,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是__________________________________。
(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_______。
【规律总结】金属的防护方法
【变式2】(2012山东∙13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A .图a 中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B .图b 中,开关由M 改置于N 时,Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小
C .图c 中,接通开关时Zn 腐蚀速率增大,Zn 上放出气体的速率也增大
D .图d 中,Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的
海水 图a
图b
图c
图d
2 4Cl 糊状物
【课后巩固】
1、(2011浙江∙10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆
周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环
(b),如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量
比边缘少。
下列说法正确的是()
A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-Cu2+
2、(2012青岛一模)13下列说法正确的是()
A.铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应
B.电解饱和食盐水时在阳极得到氯气,阴极得到金属钠
C.给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液
D.生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀
3、(2012四川∙11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:()
CH3CH2OH-4e-+ H2O = CH3COOH + 4H+。
下列有关说法正确的是
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O
D.正极上发生的反应为:O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH-
4、【2012泰安一摸】30.(16分)某实验
小组为探究铜及其化合物的性质进行如下
实验:
(1)铜在一定条件下也能被腐蚀。
下列装
置中,铜腐蚀的速度最慢的是(填装置序
号)________________________________。
5、 (2012重庆∙29)尿素 [CO(NH 2)2 ]人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图
①电源的负极为 (填“A ”或“B ”).
②阳极室中发生的反应以此为 、 。
③点解结束后,阴极室溶液的pH 与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L (标准状况),则除去的尿素为 g (忽略气体的溶解).
6、(2011天津)工业废水中常含有一定量的-272O Cr 和-
24CrO ,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。
常用的处理方法可以用电解法。
该法用Fe 做电极电解含-272O Cr 的酸
性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH 升高,产生Cr (OH )3沉淀。
(1)用Fe 做电极的原因
为 。
(2)在阴极附近溶液pH 升高的原因是(用电极反应解释) 。
溶液中同时生成的沉淀还 。
2。