2022年2022年第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1鋼鐵在酸性環(huán)境中主要發(fā)生析氫腐蝕,放出氫氣；2鋼鐵在中性或弱酸性環(huán)境中主要發(fā)生吸氧腐蝕,最終生成鐵銹的主要成分為fe2o3·nh 2o；3鋼鐵吸氧腐蝕的正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2h2o o2 4e =4oh；4金屬電化學(xué)防護(hù)的方法有犧牲陽極的陰極愛護(hù)法和外加電流的陰極愛護(hù)法；金屬的電化學(xué)腐蝕自學(xué)教材 ·填要點(diǎn) 1金屬的腐蝕 1概念：金屬或合金與四周接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程；2本質(zhì)：金屬原子失去電子變?yōu)殛栯x子,金屬發(fā)生氧化反應(yīng)；3分類：化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反

2、應(yīng)而引起的腐蝕；電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應(yīng), 比較活潑的金屬失電子而被氧化；2鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈中性或弱酸性水膜呈較強(qiáng)酸性o2 4e 2h2o精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載正極反應(yīng)=4oh2h2e=h2精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載負(fù)極反應(yīng)fe 2e =fe2fe22e =fe精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載總反應(yīng)2fe o2 2h2o=2feoh 2fe 2h =2fe2 h精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載師生互動 ·解疑難 1 化學(xué)腐蝕和電化

3、學(xué)腐蝕往往同時發(fā)生,只為電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍,危害更大；2 析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質(zhì)溶液的酸堿性,實(shí)際情形中以吸氧腐蝕為主；3鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時,負(fù)極均為fe 失電子生成fe2 ,而非 fe3 ；4一般情形下,只有在金屬活動性次序中排在氫之前的金屬才有可能發(fā)生析氫腐蝕；1請以吸氧腐蝕為例,用化學(xué)方程式說明鐵銹fe2o3·xh 2o 的形成過程：1負(fù)極： ；2正極： ；3總反應(yīng)： ； 4；5；答案： 1fe 2e2=fe2o 2 4e 2h 2o=4oh32fe o2 2h 2o=2feoh 2 44feoh 2 o2 2h2o=4feoh 3 52feo

4、h 3=fe2 o3·xh2o3 xh 2o金屬的電化學(xué)防護(hù)自學(xué)教材 ·填要點(diǎn) 1金屬的防護(hù)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載2金屬的電化學(xué)防護(hù)1犧牲陽極的陰極愛護(hù)法：應(yīng)用原電池原理,讓被愛護(hù)金屬作正極,另找一種活潑性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極；2外加電流的陰極愛護(hù)法：利用電解原理, 把被愛護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,用惰性電極作為幫助陽極,在電解質(zhì)溶液里,接外加直流電源；3犧牲陽極的陰極愛護(hù)法的試驗(yàn)探究1試驗(yàn)步驟：按右圖所示連接好裝置；往fe 電極區(qū)滴入2 滴黃色 k 3fecn 6 鐵氰化鉀 溶液,觀看試驗(yàn)現(xiàn)象；63已知 fe2 與fecn反應(yīng)生成帶有特點(diǎn)藍(lán)

5、色的鐵氰化亞鐵沉淀：2 3精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載3fe 2fecn 6=fe3fecn 6 2；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載2試驗(yàn)現(xiàn)象： 可以看到電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),fe 電極上有氣泡產(chǎn)生,往 fe 電極鄰近滴入 k 3fecn 6 溶液,沒有藍(lán)色沉淀生成；3試驗(yàn)結(jié)論：=zn2實(shí)質(zhì)上為 zn .fe.nacl 溶液 酸化 構(gòu)成原電池,發(fā)生以下電極反應(yīng)： 負(fù)極： zn 2e,精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載正極： 2h 2e=h2 ；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載往 fe 電極鄰

6、近滴加k2 ,證明 fe 未被腐3fecn 6 溶液不變藍(lán)色,說明溶液中不含fe精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載蝕 即犧牲陽極金屬愛護(hù)陰極金屬；師生互動 ·解疑難 1金屬防護(hù)的基本思路：防止金屬與氧化性介質(zhì)直接接觸；防止金屬表面形成電解質(zhì)溶液層；改善金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載2金屬防護(hù)的其他方法：轉(zhuǎn)變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),使金屬的性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,成為耐腐蝕金屬,如把鉻.鎳等加入一般鋼里制成不銹鋼；在金屬表面掩蓋愛護(hù)層,使金屬制品與四周物質(zhì)隔離開來,這為一種普遍采納的防護(hù)方法；2用 “短線 ”將以下金屬的防護(hù)方法連線；1加愛

7、護(hù)層a 鋼閘門與直流電源負(fù)極相連2犧牲陽極陰極愛護(hù)法b 電線外面包塑料法3外加電流的陰極愛護(hù)法c一般鋼制鎳鉻鋼4轉(zhuǎn)變內(nèi)部結(jié)構(gòu)答案： 1b2 d3 ad 輪船外殼裝上鋅塊4 c主題 1：鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的不同點(diǎn)有哪些？形成原電池的條件不同,水膜呈較強(qiáng)的酸性發(fā)生析氫腐蝕,水膜呈中性或很弱的酸性就發(fā)甲生吸氧腐蝕精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載乙正極反應(yīng)式不同,析氫腐蝕為：2h2e=h2,吸氧腐蝕為：2h 2o o2 4e=4oh精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載總反應(yīng)式不同,精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載析氫腐蝕： fe 2h丙2 h=fe2,精品學(xué)

8、習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載吸氧腐蝕： 2fe2h 2o o2=2feoh 2,4feoh 2 2h 2o o2=4feoh 3丁電化學(xué)腐蝕中,吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍主題 2：探討金屬防護(hù)的常用方法有哪些？甲轉(zhuǎn)變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如鋼中加入鎳制成不銹鋼在金屬表面掩蓋愛護(hù)層,把被愛護(hù)的金屬與腐蝕介質(zhì)隔開,如在金屬表面涂油漆.油乙脂.搪瓷.鍍鉻.掩蓋藍(lán)色氧化膜fe3o4 等精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載丙改善腐蝕的環(huán)境,如削減腐蝕介質(zhì)的濃度,除去介質(zhì)中的氧等電化學(xué)愛護(hù),依據(jù)電化學(xué)原理,通過轉(zhuǎn)變金屬在電解質(zhì)溶液中的作用,從而掌握金屬丁的腐蝕,如犧牲陽極的陰

9、極愛護(hù)法和外接電源的陰極愛護(hù)法等金屬的腐蝕與防護(hù)例 1結(jié)合下圖判定,以下表達(dá)正確選項(xiàng) a 和中正極均被愛護(hù)2 b和中負(fù)極反應(yīng)均為fe 2e =fe精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載c和中正極反應(yīng)均為o2 2h2o 4e=4oh精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載d和中分別加入少量k 3fecn 6溶液,均有藍(lán)色沉淀解析 兩個裝置均為原電池,負(fù)極都為活潑金屬,依據(jù)原電池原理可知：原電池的正極金屬受到愛護(hù),a 項(xiàng)正確；：負(fù)極為活潑金屬zn, b 錯誤；中為酸性溶液,電極反應(yīng)中不能有oh生成, c 錯誤；中無fe2 生成；不能生成鐵氰化亞鐵沉淀,d 錯誤；答案 a解答此類題目主

10、要從以下三個方面分析：1正確判定金屬的腐蝕為化學(xué)腐蝕仍為電化學(xué)腐蝕；2 假如為電化學(xué)腐蝕,判定出正.負(fù)極,較活潑的金屬為負(fù)極被腐蝕,較不活潑的金屬為正極被愛護(hù)；3 電化學(xué)腐蝕中依據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性確定腐蝕的類型,如為酸性溶液就發(fā)生析氫腐蝕,如為中性或弱酸性溶液就發(fā)生吸氧腐蝕；1以下有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確選項(xiàng) a 鋼管與電源正極連接,鋼管可被愛護(hù)b鐵遇冷濃硝酸表面鈍化,可愛護(hù)內(nèi)部不被腐蝕 c鋼管與銅管露天堆放在一起時,鋼管不易被腐蝕精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載d鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,負(fù)極反應(yīng)為fe 3e3=fe精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載解析：鋼管與電源

11、正極相連,就鋼管作陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕,a 項(xiàng)錯誤；鐵遇精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載冷濃硝酸表面鈍化,在表面生成一層致密的氧化膜愛護(hù)內(nèi)部不被腐蝕,b 項(xiàng)正確； 鋼管與銅管露天堆放在一起,形成原電池時鋼管作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕,c 項(xiàng)錯誤；鋼鐵發(fā)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載生析氫腐蝕時,負(fù)極反應(yīng)為：fe 2e2 , d 項(xiàng)錯誤；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載=fe答案： b金屬腐蝕快慢的比較例 2下圖所示的各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的次序?yàn)?a b cd 解析 鐵在海水中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕,當(dāng)鐵與比

12、它活潑性差的sn 相連時, fe 被腐蝕的速率增大 比大 ,與活潑性比其強(qiáng)的鋅相連時,鋅作負(fù)極,被腐蝕,鐵被愛護(hù),其腐蝕的速率要比小；為電解裝置,fe 為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),鐵腐蝕的速率最快；答案 a同一電解質(zhì)溶液中金屬腐蝕快慢的規(guī)律電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕 >有愛護(hù)措施的腐蝕；即電解池的陽極 >原電池的負(fù)極 >一般化學(xué)腐蝕>原電池的正極 >電解池的陰極；如將裝置中的sn 換為 cu , 與比較哪一種裝置中鐵的腐蝕速率快？提示：換為cu 后. fe 的腐蝕速率快；緣由為活潑性不同的兩種金屬形成原電池而造成 的腐蝕：兩金屬的活潑

13、性差異越大,金屬腐蝕得越快；金屬腐蝕與防護(hù)的試驗(yàn)探究例 3某探究小組用鐵釘被腐蝕的快慢試驗(yàn),來討論防止鋼鐵腐蝕的方法；所用試劑有：材質(zhì)相同無銹的鐵釘數(shù)個,肯定量的食鹽水.碳酸水.植物油,試驗(yàn)溫度為298 k 或308 k ,每次試驗(yàn)取用鐵釘?shù)臄?shù)量相同,液體體積相同且足量,用大小相同的試管試驗(yàn)；1請完成以下試驗(yàn)設(shè)計(jì)表,并在試驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的試驗(yàn)編號：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載試驗(yàn)試管內(nèi)編號t/k取用液體298食鹽水試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)和探究不同電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響試驗(yàn)和 探究溫度對鐵釘腐蝕快慢的影響試驗(yàn)和 探究鐵釘為否接觸電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響

14、2請依據(jù)上述試驗(yàn),判定以下有關(guān)鋼鐵制品防腐的說法正確選項(xiàng) 填字母 ；a 在 鐵 門 . 鐵 窗 表 面 涂 上 油 漆b自行車各部件因有防護(hù)涂層或電鍍等防腐措施,所以不需要停放在能遮雨的地方c家用鐵制廚具每次用完后應(yīng)擦干放置在干燥處d把擋水鐵閘門與直流電源的正極連接且構(gòu)成回路,可削減鐵閘門的腐蝕速率解析 1試驗(yàn)探究不同電解質(zhì)對鐵釘腐蝕快慢的影響,因此保證溫度不變?nèi)詾?298k ,轉(zhuǎn)變電解質(zhì)選用碳酸水 ；試驗(yàn)探究溫度對鐵釘腐蝕快慢的影響,因此保證電解質(zhì)不變?nèi)詾槭雏}水 ,轉(zhuǎn)變溫度選 308 k ；試驗(yàn)探究鐵釘為否接觸電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響；因此保證溫度不變?nèi)詾?298 k ,轉(zhuǎn)變試管內(nèi)液體

15、選植物油 ；2a項(xiàng)涂油漆愛護(hù)鋼窗,使鐵窗與四周物質(zhì)隔開,正確；自行車放在干燥處,不易形成原電池,能降低腐蝕速率,b 錯誤； c 正確； d 項(xiàng)擋水鐵閘門應(yīng)與直流電源的負(fù)極相連,使之作電解池的陰極,才能起到愛護(hù)作用,d 錯誤；答案 1試驗(yàn)t/k試管內(nèi)試驗(yàn)?zāi)康木穼W(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載編號取用液體精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載298食鹽水298碳酸水308食鹽水298植物油 只要與前面.對應(yīng)即可精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載2ac影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質(zhì)兩個方面, 就金屬的本性而言, 金屬越活潑,就越易失去電子被腐蝕, 介質(zhì)對金屬腐蝕的影響很大, 假如金屬在潮濕的空氣中, 接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液,都簡單被腐蝕；2為討論金屬腐蝕的條件和速率,某課外小組同學(xué)用金屬絲將