電化學(xué)腐蝕課件

電化學(xué)腐蝕課件1一、金屬的電化學(xué)腐蝕1．金屬的腐蝕(1)概念金屬或合金與周圍的

物質(zhì)發(fā)生

反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象．氣體或液體氧化還原考綱導(dǎo)學(xué)一、金屬的電化學(xué)腐蝕氣體或液體氧化還原考綱導(dǎo)學(xué)2(2)實(shí)質(zhì)金屬原子

電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程．即金屬發(fā)生了

反應(yīng)．(3)類型根據(jù)與金屬

不同，可分為

腐蝕和

腐蝕．失去氧化接觸的介質(zhì)化學(xué)電化學(xué)(2)實(shí)質(zhì)失去氧化接觸的介質(zhì)化學(xué)電化學(xué)32．化學(xué)腐蝕金屬跟接觸到的干燥氣體如(O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生

而引起的腐蝕．3．電化學(xué)腐蝕(1)概念不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生

反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化．化學(xué)反應(yīng)原電池2．化學(xué)腐蝕3．電化學(xué)腐蝕化學(xué)反應(yīng)原電池4類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈

或水膜呈正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)總反應(yīng)2H2O＋O2＋4e－===4OH－弱酸性中性酸性2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－===Fe2＋2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑（2）分類以鋼鐵的腐蝕為例類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈或5將純鐵放入稀H2SO4中，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？提示：不是．析氫腐蝕是指不純的金屬(或合金)接觸到酸性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)而引起的腐蝕，純鐵與稀H2SO4發(fā)生的是化學(xué)腐蝕．將純鐵放入稀H2SO4中，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？提示：不是．析6二、金屬的防護(hù)1．改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)如制成

等．2．金屬表面加保護(hù)層如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍或表面鈍化等方法．合金二、金屬的防護(hù)2．金屬表面加保護(hù)層合金73．電化學(xué)保護(hù)(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法——

原理被保護(hù)的金屬上連接一種更

的金屬，被保護(hù)的金屬作原電池的

極．(2)外加電流的陰極保護(hù)法——

原理被保護(hù)的金屬與電源的

極相連，作電解池的

極．原電池正活潑電解池負(fù)陰3．電化學(xué)保護(hù)原電池正活潑電解池負(fù)陰8考點(diǎn)一：金屬的腐蝕1．化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)定義金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕不純金屬(或合金)接觸到電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)，較活潑金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬與物質(zhì)直接接觸水膜中溶有O2，顯弱酸性或中性水膜酸性較強(qiáng)考點(diǎn)一：金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(9電化學(xué)腐蝕課件102．金屬腐蝕快慢的影響因素不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗．金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān)：(1)與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活潑性相差越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快．2．金屬腐蝕快慢的影響因素11(2)與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕．一般說(shuō)來(lái)可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕．(2)與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶121．改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)例如：把鉻、鎳等加入普通鋼里制成的不銹鋼，就大大地增加了鋼鐵的抗腐蝕力．考點(diǎn)二：金屬的防護(hù)方法1．改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)132．在金屬表面覆蓋保護(hù)層在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，從而使金屬制品跟周圍物質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，這是一種普遍采用的防護(hù)方法．以鋼鐵的防護(hù)為例，根據(jù)保護(hù)層成分的不同，可分為如下幾種：(1)在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)．例如，船身、車廂、水桶等常涂油漆；汽車外殼常噴漆；槍炮、機(jī)器常涂礦物性油脂等．2．在金屬表面覆蓋保護(hù)層14(2)用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等．這些金屬都能被氧化而形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣等對(duì)鋼鐵的腐蝕．例如，常用的白鐵就是在薄鋼板上熱鍍上一層鋅；做罐頭用的馬口鐵皮就是在薄鋼板上熱鍍上一層無(wú)毒而又耐腐蝕的錫；自行車鋼圈就是用電鍍的方法鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的鉻或鎳．(2)用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易15(3)用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜．例如，工業(yè)上常借一些溶液的氧化作用，在機(jī)器零件、精密儀器、槍炮等鋼鐵制件的表面上形成一層致密的黑色的四氧化三鐵薄膜．(3)用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜．163．電化學(xué)保護(hù)法(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法．常用于保護(hù)海輪外殼及石油管道等．(2)外加電流的陰極保護(hù)法．主要用于防止土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備的腐蝕．3．電化學(xué)保護(hù)法171．(2011·福建高三質(zhì)檢)打開(kāi)右圖所示裝置中的止水夾，一段時(shí)間后，可能觀察到的現(xiàn)象是()A．燒杯中有氣泡產(chǎn)生B．試管內(nèi)有黃綠色氣體產(chǎn)生C．鐵絲網(wǎng)的表面產(chǎn)生銹跡D．燒杯內(nèi)溶液變紅色隨堂演練1．(2011·福建高三質(zhì)檢)打開(kāi)右圖所隨堂演練18解析：用食鹽水浸潤(rùn)的鐵絲網(wǎng)發(fā)生吸氧腐蝕，NaCl溶液不參與反應(yīng)，僅僅充當(dāng)電解質(zhì)溶液，鐵絲網(wǎng)的表面產(chǎn)生銹跡，C對(duì)、B錯(cuò)；吸氧腐蝕過(guò)程中消耗氧氣，因此試管中壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)液體進(jìn)入試管中，A錯(cuò)；由于吸氧腐蝕中正極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此進(jìn)入試管內(nèi)的液體變紅而燒杯中溶液不變色，D錯(cuò)．答案：C解析：用食鹽水浸潤(rùn)的鐵絲網(wǎng)發(fā)生吸氧腐蝕，NaCl溶液不參與反192．下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()A．金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，首先是鍍層被氧化C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕2．下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是20解析：金屬腐蝕的本質(zhì)為M－ne－===Mn＋，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中Sn、Fe構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，鐵先被腐蝕，B錯(cuò)誤；常溫下，金屬發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕，難以和氧化劑(O2、Cl2等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，D錯(cuò)誤．答案：C解析：金屬腐蝕的本質(zhì)為M－ne－===Mn＋，A錯(cuò)誤；選213.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說(shuō)法正確的是()A．錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對(duì)銅起保護(hù)作用C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過(guò)程，但不是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程3.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋22BC解析：考查合金的性質(zhì)及影響金屬的腐蝕速率的因素。錫青銅屬于合金，根據(jù)合金的特性，熔點(diǎn)比任何一種組分純金屬的低判斷A錯(cuò)；由于錫比銅活潑，故在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，錫失電子保護(hù)銅，B正確；潮濕的環(huán)境將會(huì)加快金屬的腐蝕速率，C正確；電化學(xué)腐蝕過(guò)程實(shí)質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，屬于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，D錯(cuò)。BC解析：考查合金的性質(zhì)及影響金屬的腐蝕速率的因素。錫青銅屬234．(2011·杭州質(zhì)量檢測(cè))將碳粉和鐵粉均勻混合，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉溶液和稀醋酸溶液潤(rùn)濕過(guò)的幾支試管中，并按下圖連接儀器，觀察下圖，示意正確的是()4．(2011·杭州質(zhì)量檢測(cè))將碳粉和鐵粉均勻混合，撒入內(nèi)壁24解析：A中發(fā)生析氫腐蝕，導(dǎo)管中有氣泡冒出；B、C中發(fā)生吸氧腐蝕、導(dǎo)管中水面上升，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D中試管缺少塞子，故不正確．答案：B解析：A中發(fā)生析氫腐蝕，導(dǎo)管中有氣泡冒出；B、C中發(fā)生吸氧腐255．下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是 ()A．光亮的自行車鋼圈不易生銹B．黃銅(Cu、Zn合金)制品不易生成銅銹C．電工操作中規(guī)定：銅、鋁導(dǎo)線不能連在一起D．生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹5．下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是 ()26解析：光亮的自行車鋼圈不易生銹，是因?yàn)殇撊Ρ砻驽兩狭艘粚涌垢g的材料，不能構(gòu)成原電池，也就不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕；黃銅(Cu、Zn合金)在空氣中構(gòu)成原電池時(shí)，Zn作負(fù)極，Cu作正極，所以不易生成銅銹；銅鋁導(dǎo)線連在一起時(shí)，在潮濕的環(huán)境中可以構(gòu)成原電池，Al發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，易造成斷路引起事故；生鐵中含雜質(zhì)碳，構(gòu)成原電池時(shí)，鐵作負(fù)極而被腐蝕，因此生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹．答案：A解析：光亮的自行車鋼圈不易生銹，是因?yàn)殇撊Ρ砻驽兩狭艘粚涌垢?76.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動(dòng)小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如下圖所示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是()6.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動(dòng)小組學(xué)生用金屬28A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降29B解析：裝置Ⅰ中的鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降右側(cè)液面上升；裝置Ⅱ中的鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，所不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會(huì)加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降更多，右側(cè)液面上升更多；裝置Ⅲ中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無(wú)揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時(shí)間內(nèi)幾乎沒(méi)有被侵蝕。B解析：裝置Ⅰ中的鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，307．(2011·啟東模擬)鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛．(1)鎂與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式是____________________________，這種腐蝕屬于________________(填“電化學(xué)腐蝕”或“化學(xué)腐蝕”)．(2)火車鐵軌修補(bǔ)、焊接可以用“鋁熱反應(yīng)”，即鋁與鐵的氧化物(用通式FexOy表示)在高溫下反應(yīng)生成熔融的鐵焊接鋼軌．請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________.7．(2011·啟東模擬)鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)31(3)在潮濕的空氣中，帆船的鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________；正極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________．(4)青島奧林匹克帆船中心通常用鋁合金(Al-Zn-Cd)來(lái)保護(hù)海底鋼鐵設(shè)施，其原理如圖所示，其中負(fù)極的電極反應(yīng)為_(kāi)_________________；在實(shí)際應(yīng)用中，用鋁合金而不選用純鋁，純鋁不能很好地起到保護(hù)作用的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________.(3)在潮濕的空氣中，帆船的鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生腐32(5)如果船體鋼鐵保護(hù)層受損，選用銅、鋅、錫中哪種金屬修補(bǔ)？________，理由是__________________________________________________________________________.(5)如果船體鋼鐵保護(hù)層受損，選用銅、鋅、錫中哪種金屬修補(bǔ)？33解析：(1)鎂與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，這種腐蝕屬于化學(xué)腐蝕．(2)鋁與鐵的氧化物在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成鐵和氧化鋁．(3)在中性或弱酸性環(huán)境下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，即鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2＋，氧氣得到電子在水中生成OH－.(4)在海水中的鋼鐵設(shè)施與鋁合金構(gòu)成原電池，鋁比鐵活潑，鋁為負(fù)極，鐵為正極，損失鋁而鐵得到保護(hù)．純鋁表面易形成致密氧化物薄膜，阻止鋁繼續(xù)失去電子，使鋁具有抗腐蝕性能，而鋁合金破壞鋁的結(jié)構(gòu)，不易形成保護(hù)膜．(5)根據(jù)原電池原理，應(yīng)選擇比鋼鐵活潑的金屬修補(bǔ)，以保護(hù)船體中的鋼鐵，否則會(huì)加快鋼鐵腐蝕．解析：(1)鎂與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋H2SO4=34電化學(xué)腐蝕課件358.Zn—MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是_______。電池工作時(shí)，電子流向______(填“正極”或“負(fù)極”)。Zn(或鋅)正極8.Zn—MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl236(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2＋，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是________________________________。欲除去Cu2＋，最好選用下列試劑中的____(填代號(hào))。a．NaOHb．Znc．Fed．NH3?H2O鋅與還原出的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕b(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2＋，會(huì)37(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是_____________________。若電解電路中通過(guò)2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為_(kāi)___g。2H＋＋2e－H2↑87(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnS38解析：(1)負(fù)極是失電子的一極，Zn失電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。(2)鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì)，所以應(yīng)選Zn將Cu2＋置換為單質(zhì)而除去。(3)陰極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，H＋得電子生成氫氣。因?yàn)镸nSO4～MnO2～2e－，通過(guò)2mol電子產(chǎn)生1molMnO2，質(zhì)量為87g。解析：(1)負(fù)極是失電子的一極，Zn失電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向39電化學(xué)腐蝕課件40電化學(xué)腐蝕課件41一、金屬的電化學(xué)腐蝕1．金屬的腐蝕(1)概念金屬或合金與周圍的

物質(zhì)發(fā)生

反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象．氣體或液體氧化還原考綱導(dǎo)學(xué)一、金屬的電化學(xué)腐蝕氣體或液體氧化還原考綱導(dǎo)學(xué)42(2)實(shí)質(zhì)金屬原子

電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程．即金屬發(fā)生了

反應(yīng)．(3)類型根據(jù)與金屬

不同，可分為

腐蝕和

腐蝕．失去氧化接觸的介質(zhì)化學(xué)電化學(xué)(2)實(shí)質(zhì)失去氧化接觸的介質(zhì)化學(xué)電化學(xué)432．化學(xué)腐蝕金屬跟接觸到的干燥氣體如(O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生

而引起的腐蝕．3．電化學(xué)腐蝕(1)概念不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生

反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化．化學(xué)反應(yīng)原電池2．化學(xué)腐蝕3．電化學(xué)腐蝕化學(xué)反應(yīng)原電池44類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈

或水膜呈正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)總反應(yīng)2H2O＋O2＋4e－===4OH－弱酸性中性酸性2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－===Fe2＋2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑（2）分類以鋼鐵的腐蝕為例類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈或45將純鐵放入稀H2SO4中，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？提示：不是．析氫腐蝕是指不純的金屬(或合金)接觸到酸性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)而引起的腐蝕，純鐵與稀H2SO4發(fā)生的是化學(xué)腐蝕．將純鐵放入稀H2SO4中，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？提示：不是．析46二、金屬的防護(hù)1．改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)如制成

等．2．金屬表面加保護(hù)層如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍或表面鈍化等方法．合金二、金屬的防護(hù)2．金屬表面加保護(hù)層合金473．電化學(xué)保護(hù)(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法——

原理被保護(hù)的金屬上連接一種更

的金屬，被保護(hù)的金屬作原電池的

極．(2)外加電流的陰極保護(hù)法——

原理被保護(hù)的金屬與電源的

極相連，作電解池的

極．原電池正活潑電解池負(fù)陰3．電化學(xué)保護(hù)原電池正活潑電解池負(fù)陰48考點(diǎn)一：金屬的腐蝕1．化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)定義金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕不純金屬(或合金)接觸到電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)，較活潑金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬與物質(zhì)直接接觸水膜中溶有O2，顯弱酸性或中性水膜酸性較強(qiáng)考點(diǎn)一：金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(49電化學(xué)腐蝕課件502．金屬腐蝕快慢的影響因素不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗．金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān)：(1)與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活潑性相差越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快．2．金屬腐蝕快慢的影響因素51(2)與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕．一般說(shuō)來(lái)可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕．(2)與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶521．改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)例如：把鉻、鎳等加入普通鋼里制成的不銹鋼，就大大地增加了鋼鐵的抗腐蝕力．考點(diǎn)二：金屬的防護(hù)方法1．改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)532．在金屬表面覆蓋保護(hù)層在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，從而使金屬制品跟周圍物質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，這是一種普遍采用的防護(hù)方法．以鋼鐵的防護(hù)為例，根據(jù)保護(hù)層成分的不同，可分為如下幾種：(1)在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)．例如，船身、車廂、水桶等常涂油漆；汽車外殼常噴漆；槍炮、機(jī)器常涂礦物性油脂等．2．在金屬表面覆蓋保護(hù)層54(2)用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等．這些金屬都能被氧化而形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣等對(duì)鋼鐵的腐蝕．例如，常用的白鐵就是在薄鋼板上熱鍍上一層鋅；做罐頭用的馬口鐵皮就是在薄鋼板上熱鍍上一層無(wú)毒而又耐腐蝕的錫；自行車鋼圈就是用電鍍的方法鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的鉻或鎳．(2)用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易55(3)用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜．例如，工業(yè)上常借一些溶液的氧化作用，在機(jī)器零件、精密儀器、槍炮等鋼鐵制件的表面上形成一層致密的黑色的四氧化三鐵薄膜．(3)用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜．563．電化學(xué)保護(hù)法(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法．常用于保護(hù)海輪外殼及石油管道等．(2)外加電流的陰極保護(hù)法．主要用于防止土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備的腐蝕．3．電化學(xué)保護(hù)法571．(2011·福建高三質(zhì)檢)打開(kāi)右圖所示裝置中的止水夾，一段時(shí)間后，可能觀察到的現(xiàn)象是()A．燒杯中有氣泡產(chǎn)生B．試管內(nèi)有黃綠色氣體產(chǎn)生C．鐵絲網(wǎng)的表面產(chǎn)生銹跡D．燒杯內(nèi)溶液變紅色隨堂演練1．(2011·福建高三質(zhì)檢)打開(kāi)右圖所隨堂演練58解析：用食鹽水浸潤(rùn)的鐵絲網(wǎng)發(fā)生吸氧腐蝕，NaCl溶液不參與反應(yīng)，僅僅充當(dāng)電解質(zhì)溶液，鐵絲網(wǎng)的表面產(chǎn)生銹跡，C對(duì)、B錯(cuò)；吸氧腐蝕過(guò)程中消耗氧氣，因此試管中壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)液體進(jìn)入試管中，A錯(cuò)；由于吸氧腐蝕中正極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此進(jìn)入試管內(nèi)的液體變紅而燒杯中溶液不變色，D錯(cuò)．答案：C解析：用食鹽水浸潤(rùn)的鐵絲網(wǎng)發(fā)生吸氧腐蝕，NaCl溶液不參與反592．下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()A．金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，首先是鍍層被氧化C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕2．下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是60解析：金屬腐蝕的本質(zhì)為M－ne－===Mn＋，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中Sn、Fe構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，鐵先被腐蝕，B錯(cuò)誤；常溫下，金屬發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕，難以和氧化劑(O2、Cl2等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，D錯(cuò)誤．答案：C解析：金屬腐蝕的本質(zhì)為M－ne－===Mn＋，A錯(cuò)誤；選613.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說(shuō)法正確的是()A．錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對(duì)銅起保護(hù)作用C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過(guò)程，但不是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程3.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋62BC解析：考查合金的性質(zhì)及影響金屬的腐蝕速率的因素。錫青銅屬于合金，根據(jù)合金的特性，熔點(diǎn)比任何一種組分純金屬的低判斷A錯(cuò)；由于錫比銅活潑，故在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，錫失電子保護(hù)銅，B正確；潮濕的環(huán)境將會(huì)加快金屬的腐蝕速率，C正確；電化學(xué)腐蝕過(guò)程實(shí)質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，屬于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，D錯(cuò)。BC解析：考查合金的性質(zhì)及影響金屬的腐蝕速率的因素。錫青銅屬634．(2011·杭州質(zhì)量檢測(cè))將碳粉和鐵粉均勻混合，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉溶液和稀醋酸溶液潤(rùn)濕過(guò)的幾支試管中，并按下圖連接儀器，觀察下圖，示意正確的是()4．(2011·杭州質(zhì)量檢測(cè))將碳粉和鐵粉均勻混合，撒入內(nèi)壁64解析：A中發(fā)生析氫腐蝕，導(dǎo)管中有氣泡冒出；B、C中發(fā)生吸氧腐蝕、導(dǎo)管中水面上升，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D中試管缺少塞子，故不正確．答案：B解析：A中發(fā)生析氫腐蝕，導(dǎo)管中有氣泡冒出；B、C中發(fā)生吸氧腐655．下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是 ()A．光亮的自行車鋼圈不易生銹B．黃銅(Cu、Zn合金)制品不易生成銅銹C．電工操作中規(guī)定：銅、鋁導(dǎo)線不能連在一起D．生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹5．下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是 ()66解析：光亮的自行車鋼圈不易生銹，是因?yàn)殇撊Ρ砻驽兩狭艘粚涌垢g的材料，不能構(gòu)成原電池，也就不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕；黃銅(Cu、Zn合金)在空氣中構(gòu)成原電池時(shí)，Zn作負(fù)極，Cu作正極，所以不易生成銅銹；銅鋁導(dǎo)線連在一起時(shí)，在潮濕的環(huán)境中可以構(gòu)成原電池，Al發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，易造成斷路引起事故；生鐵中含雜質(zhì)碳，構(gòu)成原電池時(shí)，鐵作負(fù)極而被腐蝕，因此生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹．答案：A解析：光亮的自行車鋼圈不易生銹，是因?yàn)殇撊Ρ砻驽兩狭艘粚涌垢?76.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動(dòng)小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如下圖所示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是()6.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動(dòng)小組學(xué)生用金屬68A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降69B解析：裝置Ⅰ中的鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降右側(cè)液面上升；裝置Ⅱ中的鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，所不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會(huì)加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降更多，右側(cè)液面上升更多；裝置Ⅲ中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無(wú)揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時(shí)間內(nèi)幾乎沒(méi)有被侵蝕。B解析：裝置Ⅰ中的鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，707．(2011·啟東模擬)鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛．(1)鎂與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式是____________________________，這種腐蝕屬于________________(填“電化學(xué)腐蝕”或“化學(xué)腐蝕”)．(2)火車鐵軌修補(bǔ)、焊接可以用“鋁熱反應(yīng)”，即鋁與鐵的氧化物(用通式FexOy表示)在高溫下反應(yīng)生成熔融的鐵焊接鋼軌．請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________.7．(2011·啟東模擬)鎂、鋁、鐵是重要的金屬，在工業(yè)生產(chǎn)71(3)在潮濕的空氣中，帆船的鋼鐵表面有一層水膜，很容易發(fā)生腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________；正極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________．(4)青島奧林匹克帆船中心通常用鋁合金(Al-Zn-Cd)來(lái)保護(hù)海底鋼鐵設(shè)施，其原理如圖所示，其中負(fù)極的電極反應(yīng)為_(kāi)_________________；在實(shí)際應(yīng)用中，用鋁合金而不選用純鋁，純鋁不能很好地起到保護(hù)作用的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________.(3