金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点

【知识梳理归纳】

一、金属的电化学腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)概念

金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象． (2)实质

金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应． (3)类型

根据与金属不同，可分为腐蚀和腐蚀．

2．化学腐蚀

金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀．

3．电化学腐蚀 (1)概念

不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化．（2）分类

以钢铁的腐蚀为例

【问题探究】

将纯铁放入稀H2SO4中，发生的是析氢腐蚀吗？

提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀．

二、金属的防护

1．改变金属内部组织结构如制成等．

2．金属表面加保护层

如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方

法． 3．电化学保护

(1)牺牲阳极的阴极保护法——原理

被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极． (2)外加电流的阴极保护法——原理

被保护的金属与电源的极相连，作电解池的极．

【自我诊断训练】

1．(20XX·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象是 ( )

A．烧杯中有气泡产生 B．试管内有黄绿色气体产生 C．铁丝网的表面产生锈迹 D．烧杯内溶液变红色

2．下列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＋nH2O === M(OH)n＋n/2H2↑ B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，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

3．如图所示，在水槽中装入蒸馏水后，铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是( )

A．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB．Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ C．Ⅱ＞Ⅰ＞ⅢD．Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ

4．下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是 ( )

A．在铁门、铁窗表面涂上油漆

B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在遮雨的地方 C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处

D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减小铁闸门的腐蚀速率 5．(1)将铜棒与锌棒用导线连接，依次插入分别盛有：①硫

酸溶液；②硫酸铜溶液；③硫酸钠溶液的三个烧杯中，此时，铜棒上发生的主要反应是：

① _____________________________________________；② _____________________________________________；③

______________________________________________.

【核心考点突破】

考点一金属的腐蚀 1．化学腐蚀与电化学腐蚀

2．金属腐蚀快慢的影响因素

不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而

损耗．金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关：

(1)与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性相差越大，氧化还原反应的速率越快，金属被腐蚀的速率就越快．

(2)与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀．

一般说来可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀．【*真题典例感悟*】

【例1】

（2011·浙江卷）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圈中心区(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。

铁锈环(b)腐蚀区(a)

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

2＋

－

―

4OH

－

C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe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

－

―

Cu

2+

【例2】

如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )

A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥

D．⑤③②④①⑥

【*课堂针对训练*】

1.教材指出：发达国家每年由于金属的腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%～

4%，远远超过火灾、水灾、风灾、地震等自然灾害造成损失的总和．因此探究金属腐蚀的原因并防止金属腐蚀显得非常重要．金属的腐蚀与防护是高考的高频考点之一。探究Ⅰ：下面是某实验小组为研究铁生锈的条件而设计的快速易行的实验方法。

首先检查制氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮．

试回答以下问题：

(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于________．能表示其原理的反应方程式为

_________________________________________________. (2)仪器A的名称为________，其中装的药品可以是________，其作用是_______________________________．

(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为

_________________________________________. 探究Ⅱ：电化学腐蚀中，只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍．如图是该实验小组设计的有关吸氧腐蚀和析氢腐蚀现象分析实验，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：

(1)试管内液面上升，则原溶液呈________，电极反应方程式为：

负极：__________________________________________，正极：___________________________________________.