金屬的腐蝕與防護(hù)(原卷版)

4.3金屬的腐蝕與防護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)重難點(diǎn)1．認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，能利用原電池原理解釋電化學(xué)腐蝕的原因。2．能正確書(shū)寫(xiě)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。3．了解金屬腐蝕的防護(hù)方法。重點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護(hù)。難點(diǎn)：金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理。知識(shí)01金屬的腐蝕1．金屬的腐蝕(1)概念：金屬或合金與周?chē)臍怏w或液體發(fā)生____________反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。其實(shí)質(zhì)是金屬原子失去電子變?yōu)開(kāi)_________，金屬發(fā)生__________。(2)根據(jù)與金屬接觸的氣體或液體不同，金屬腐蝕可分為兩類(lèi)：化學(xué)腐蝕：金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)直接_____而引起的腐蝕。腐蝕的速率隨溫度升高而加快。電化學(xué)腐蝕：當(dāng)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)會(huì)發(fā)生__________反應(yīng)，比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。2．電化學(xué)腐蝕(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕類(lèi)別項(xiàng)目析氫腐蝕吸氧腐蝕圖形描述條件水膜酸性較_____水膜酸性很_____或呈_____性負(fù)極Fe－2e－Fe2＋正極________________________________________總反應(yīng)________________________________________后續(xù)反應(yīng)最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3·xH2O)，反應(yīng)如下：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O聯(lián)系通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但后者更普遍(2)實(shí)驗(yàn)探究：電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋導(dǎo)管中液面_____裝置中鐵、碳和飽和食鹽水構(gòu)成原電池，鐵釘發(fā)生_____腐蝕試管中產(chǎn)生氣泡的速率_____Zn與CuSO4反應(yīng)生成Cu，Zn、Cu和稀鹽酸構(gòu)成原電池，形成___________腐蝕，速率更快13金屬腐蝕快慢比較(1)在同一電解質(zhì)溶液中：電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。(2)同一種金屬在相同濃度不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)閺?qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(3)有無(wú)保護(hù)措施的腐蝕快慢順序：無(wú)保護(hù)措施的金屬腐蝕>有一定保護(hù)措施的金屬腐蝕>犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法引起的金屬腐蝕>有外加電流的陰極保護(hù)法引起的金屬腐蝕。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕速率越快。(1)化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，速率也大得多危害更大。(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)際情況中以吸氧腐蝕為主。(3)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極都是鐵，失電子生成Fe2＋，而非Fe3＋。1．什么是金屬的腐蝕？答：2．根據(jù)與金屬接觸的氣體或液體不同，金屬腐蝕可分哪兩類(lèi)？并加以分析比較。答：2．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋，如何檢驗(yàn)？答：3．簡(jiǎn)述鋼鐵容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因？答：4．鐵的腐蝕以哪種類(lèi)型為主?為什么?答：5．Fe(OH)2最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3·xH2O)，完成下列反應(yīng)。Fe(OH)2→Fe(OH)3；Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O。判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是：M－ne－Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑()(2)鐵的電化學(xué)腐蝕負(fù)極反應(yīng)為Fe－3e－Fe3＋()(3)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()(4)銅既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕()(5)每生成1mol鐵銹(Fe2O3·xH2O)，理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O233.6L()(6)一般情況下，金屬主要發(fā)生吸氧腐蝕()(7)白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后不會(huì)導(dǎo)致鐵迅速銹蝕()(8)金屬Cu無(wú)論在酸性條件下，還是在堿性條件下發(fā)生的都是吸氧腐蝕()知識(shí)02金屬的防護(hù)1．金屬的防護(hù)(1)改變金屬材料的組成在金屬中添加其他金屬或非金屬制成性能優(yōu)異的_____。如普通鋼加入鎳、鉻制成不銹鋼，鈦合金不僅具有優(yōu)異的抗腐蝕性能且具有良好的生物相容性。(2)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，將金屬制品與周?chē)镔|(zhì)隔開(kāi)是一種普遍采用的防護(hù)方法。在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)。用電鍍的方法，在鋼鐵制品表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。工業(yè)上常利用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。利用陽(yáng)極氧化處理鋁制品的表面，使之形成致密的氧化膜而鈍化。采用離子注入、表面滲鍍等方式在金屬表面可以形成穩(wěn)定的鈍化膜。2．電化學(xué)保護(hù)法金屬在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，總是作為原電池負(fù)極(陽(yáng)極)的金屬被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕，如果能使被保護(hù)的金屬成為陰極，就不易被腐蝕。(1)犧牲陽(yáng)極法原理：_____原理要求：被保護(hù)的金屬作_____極，活潑性更強(qiáng)的金屬作_____極。應(yīng)用：鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門(mén)安裝鎂合金或鋅塊實(shí)驗(yàn)探究一：如圖裝置反應(yīng)一段時(shí)間后，往Fe電極區(qū)滴入2滴黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。已知Fe2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。實(shí)驗(yàn)裝置電流表陽(yáng)極(負(fù)極區(qū))陰極(正極區(qū))現(xiàn)象指針偏轉(zhuǎn)Zn溶解有氣泡產(chǎn)生，無(wú)藍(lán)色沉淀生成有關(guān)反應(yīng)—Zn－2e－Zn2＋2H＋＋2e－H2↑結(jié)論溶液中不含_____，鐵作正極未被腐蝕實(shí)驗(yàn)探究二：培養(yǎng)皿中放入含有NaCl的瓊脂，并注入5～6滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，取兩個(gè)2～3cm的鐵釘，用砂紙擦光，將裹有鋅皮的鐵釘放入a，纏有銅絲的鐵釘放入b。實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象鐵釘周?chē)僟____鐵釘周?chē)伤{(lán)色沉淀，銅絲周?chē)僟____結(jié)論鐵作為_(kāi)____極時(shí)易腐蝕，作為_(kāi)____極時(shí)未腐蝕(2)外加電流法原理：電解池原理要求：被保護(hù)的金屬作為_(kāi)____極，與電源的_____極相連應(yīng)用：鋼鐵閘門(mén)，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的負(fù)極。1．人們?cè)谏a(chǎn)、生活中采取了哪些防止金屬腐蝕的措施？簡(jiǎn)述其原理。答：2．金屬的防護(hù)主要從金屬、與金屬接觸的物質(zhì)及兩者反應(yīng)的條件等方面來(lái)考慮，主要可采取哪些方法？答：3．金屬電化學(xué)防護(hù)的方法有哪些？效果哪一個(gè)更好？答：4．鋼鐵的防腐通常采用下列兩種陰極保護(hù)法，請(qǐng)加以分析比較。答：犧牲陽(yáng)極法外加電流法示意圖工作原理原電池原理電解池原理電極設(shè)計(jì)負(fù)極：活潑性更強(qiáng)的金屬正極：被保護(hù)的金屬陽(yáng)極：惰性金屬或石墨陰極：被保護(hù)的金屬5．如何快速檢驗(yàn)Fe2＋？答：判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕()(2)鍍鋅鐵和鍍錫鐵在保護(hù)層破損后，就失去了對(duì)金屬的保護(hù)作用()(3)外加電流法是把被保護(hù)的鋼閘門(mén)作為陽(yáng)極，把惰性電極作為輔助陰極()(4)在輪船的船體上鑲嵌鋅塊屬于外加電流的陰極保護(hù)法()(5)家用菜刀切完咸菜后應(yīng)沖洗干凈并擦干水漬()(6)水庫(kù)里鋼閘門(mén)與電源負(fù)極相連的方法叫做外加電源的陰極保護(hù)法()(7)鍍鋅的目的是在鋼管表面形成Fe—Zn合金，增強(qiáng)鋼管的耐腐蝕能力()(8)鋼管鍍鋅過(guò)程中，陰極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e=Zn()題型一金屬的電化學(xué)腐蝕【典例1】如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說(shuō)法正確的是()A．碳表面發(fā)生還原反應(yīng)B．鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeOC．生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖①所示為主D．圖②中，正極反應(yīng)式為O2+4e－+2H2O═4OH－【答案】D【解析】A項(xiàng)，碳是正極，表面發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B項(xiàng)，鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為氧化鐵，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，圖①為析氫腐蝕，電解質(zhì)溶液呈酸性，生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖②吸氧腐蝕為主，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，圖②為吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為O2+4e－+2H2O＝4OH－，D正確。故選D?！咀兪?】某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象取一塊打磨過(guò)的生鐵片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食鹽水放置一段時(shí)間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”，其邊緣為紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說(shuō)法不合理的是()A．生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕B．中心區(qū)的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋C．邊緣處的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．交界處發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2＋＋O2＋10H2O=4Fe(OH)3＋8H＋解金屬腐蝕原理及類(lèi)型題的步驟(1)根據(jù)題中信息或圖示裝置判斷金屬腐蝕的類(lèi)型。(2)若為電化學(xué)腐蝕，可根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性，判斷是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕。(3)根據(jù)腐蝕的類(lèi)型，可寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)式，進(jìn)一步分析判斷。題型二金屬腐蝕的防護(hù)【典例2】某城市為了減少鋼管因銹蝕造成的損失，擬用如圖方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生化學(xué)腐蝕B．在潮濕的酸性土壤中金屬棒M將電子通過(guò)導(dǎo)線流向鋼管C．在潮濕的酸性土壤中H+向金屬棒M移動(dòng)，抑制H+與鐵的反應(yīng)D．鋼管與金屬棒M也可用導(dǎo)線分別連接直流電源正、負(fù)極以使鋼管表面的腐蝕電流接近于零【答案】B【解析】A項(xiàng)，在酸性環(huán)境下，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，為了減少鋼管的損失，金屬棒M、鋼管應(yīng)在酸性土壤中形成原電池，其中金屬M(fèi)做負(fù)極，失去電子，失去的電子通過(guò)導(dǎo)線流向鋼管，鋼管做正極被保護(hù)，故B正確；C項(xiàng)，在潮濕的酸性土壤中，存在大量氫離子，氫離子移動(dòng)到正極上得電子被還原，即移動(dòng)到鋼管上得電子，故能抑制氫離子與鐵的反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鋼管與金屬棒M也可用導(dǎo)線分別連接直流電源正、負(fù)極，鋼管作正極，腐蝕速率加快，故D錯(cuò)誤?！咀兪?】驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極法，實(shí)驗(yàn)如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過(guò)酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成藍(lán)色沉淀試管內(nèi)無(wú)明顯變化試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀下列說(shuō)法不正確的是()A．對(duì)比②③，可以判定Zn保護(hù)了FeB．對(duì)比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C．驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe時(shí)不能用①的方法D．將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑【基礎(chǔ)鞏固】1．化學(xué)與生活、生產(chǎn)有著密切關(guān)系，下列敘述中正確的是()A．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，H＋得電子釋放出H2，鋼鐵被腐蝕B．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，OH－失電子釋放出O2，鋼鐵被腐蝕C．船底鑲嵌鋅塊，鋅發(fā)生還原反應(yīng)而被消耗，以保護(hù)船體D．外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門(mén)上，可保護(hù)閘門(mén)2．某地下了一場(chǎng)酸雨，在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對(duì)該條件下鐵制品發(fā)生電化學(xué)腐蝕的敘述正確的是()A．該電化學(xué)腐蝕是析氫腐蝕 B．正極反應(yīng)式：O2+4e=2O2C．原電池反應(yīng)減緩了鐵制品的腐蝕 D．負(fù)極反應(yīng)式：Fe3e=Fe3+3．銅板上鐵鉚釘?shù)奈醺g原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．正極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－H2↑B．此過(guò)程中還涉及反應(yīng)4Fe(OH)2＋2H2O＋O24Fe(OH)3C．此過(guò)程中Fe、Cu均被腐蝕D．此過(guò)程中電流從Fe流向Cu4．“雪龍2號(hào)”從深圳啟航，執(zhí)行中國(guó)第36次南極科考任務(wù)。下列有關(guān)科考船的說(shuō)法正確的是()A．外殼鑲嵌一些鉛塊可提高科考船的抗腐蝕能力B．停靠期間可將電源正極與船體相連保護(hù)船體C．利用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法保護(hù)船體時(shí)，正極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O=4OHD．科考船只采用電化學(xué)保護(hù)法提高船體抗腐蝕能力5．將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe?3e?=Fe3+B．鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕D．活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕6．下列各圖所示裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．圖甲，驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕B．圖乙，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法C．圖丙，在鐵制品表面鍍鋅D．圖丁，測(cè)定鹽酸的pH7．港珠澳大橋設(shè)計(jì)使用壽命120年，需對(duì)橋體鋼構(gòu)件采取防腐措施。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．采用外加電流保護(hù)鋼構(gòu)件時(shí)，需在鋼構(gòu)件上焊接鋅塊B．防腐主要避免發(fā)生的反應(yīng)是：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2C．鋼構(gòu)件表面噴涂環(huán)氧樹(shù)脂涂層是為了隔絕空氣、海水等D．鋼構(gòu)件可多采用不銹鋼材料以減緩腐蝕速率8．(2019年江蘇卷)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe?3e?=Fe3+B．鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C．活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕9．在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)，鐵片腐蝕過(guò)程中發(fā)生的總化學(xué)方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說(shuō)法正確的是()A．鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B．鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域C．鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕10．(2020年江蘇卷)將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．陰極的電極反應(yīng)式為Fe?2e?=Fe2+B．金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱C．鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D．鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快11．全世界每年因生銹損失的鋼鐵，約占世界年產(chǎn)量的十分之一。一種鋼鐵銹蝕原理示意圖如右，下列說(shuō)法不正確的是()A．缺氧區(qū)：Fe－2e－===Fe2+B．富氧區(qū)：O2+2H2O+4e－===4OH－C．Fe失去的電子通過(guò)電解質(zhì)溶液傳遞給O2D．隔絕氧氣或電解質(zhì)溶液均可有效防止鐵生銹12．城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯(cuò)的管道和輸電線路，當(dāng)有電流泄漏并與金屬管道形成回路時(shí)，就會(huì)引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為“陽(yáng)極保護(hù)”。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能B．管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe2eFe2+C．如果沒(méi)有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕D．鋼鐵“陽(yáng)極保護(hù)”的實(shí)質(zhì)是在陽(yáng)極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜13．(2023·河北省邢臺(tái)市九師聯(lián)盟高三聯(lián)考)利用燒結(jié)的鐵碳混合材料可除去廢水中的污染物，在有、無(wú)溶解氧的條件下均可在溶液中生成絮凝劑，實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．工作過(guò)程中，鐵極為正極B．在強(qiáng)酸性污水中處理效果更好C．富氧時(shí)，碳極電極反應(yīng)式主要為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工作過(guò)程中電子從鐵極流出，通過(guò)溶液被運(yùn)輸至碳極表面14．表面皿都中裝有混合了飽和食鹽水、酚酞和鐵氰化鉀溶液的瓊脂，分別將纏有銅絲的鐵釘(圖A)和纏有鋅片的鐵釘(圖B)放置其中，如圖所示，一段時(shí)間后b處和c處出現(xiàn)變紅現(xiàn)象已知：Fe2+和鐵氰化鉀溶液會(huì)生成藍(lán)色沉淀。下列說(shuō)法不正確的是A．發(fā)生氧化反應(yīng)的是a處和d處B．圖A中a處出現(xiàn)藍(lán)色沉淀C．b處和c處電極反應(yīng)式為2H2O+2e=2OH+H2↑D．對(duì)鐵釘腐蝕起防護(hù)作用的是圖B15．全世界每年因鋼鐵銹蝕造成巨大損失，鋼鐵吸氧腐蝕原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．鋼鐵腐蝕過(guò)程不只發(fā)生化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化B．鋼鐵腐蝕的正極反應(yīng)為：Fe2e=Fe2+C．電解質(zhì)溶液濃度可影響鋼鐵腐蝕的速率D．將地下鐵管與銅塊連接，可保護(hù)鐵管16．支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用采用如圖所示的方法進(jìn)行防腐，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是()A．該保護(hù)方法叫做外加電流保護(hù)法，高硅鑄鐵的作用是傳遞電流B．鋼管樁被迫成為陰極而受到保護(hù)，其表面的腐蝕電流接近于零C．通電后，調(diào)整外加電壓，外電路中的電子被強(qiáng)制從鋼管樁流向高硅鑄鐵D．石墨能導(dǎo)電且化學(xué)性質(zhì)不活潑，可用石墨代替高硅鑄鐵作輔助陽(yáng)極17．如圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A．鐵閘主要發(fā)生的是吸氫腐蝕B．將鐵閘與石墨相連可保護(hù)鐵閘C．鐵腐蝕時(shí)的電極反應(yīng)式：Fe3e?=Fe3+D．圖中生成鐵銹最多的是乙區(qū)域18．(2023·遼寧省名校聯(lián)盟高考模擬調(diào)研卷)“北溪”天然氣管道至少泄漏8萬(wàn)噸天然氣，近20年間甲烷的溫室效應(yīng)率是CO2的84倍。已知管道接口處有鋼鐵材料等，海水的pH約為。設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．損壞的鋼鐵材料在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕B．制造管道時(shí)表面涂層能起到抗腐蝕作用C．wg鐵在海水中完全發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為D．修復(fù)管道時(shí)在鋼管表面鑲嵌鋅塊，這種方法叫犧牲陽(yáng)極法19．金屬腐蝕現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中普遍存在，依據(jù)下列2種腐蝕現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)圖1，被腐蝕的金屬為_(kāi)___，其腐蝕類(lèi)型屬于____(填字母)。圖2，金屬腐蝕類(lèi)型屬于____(填字母)。A．化學(xué)腐蝕B．電化學(xué)腐蝕C．析氫腐蝕D．吸氧腐蝕(2)圖1中Cu的作用是______，結(jié)合電極反應(yīng)、電子移動(dòng)、離子移動(dòng)等，分析金屬被腐蝕的原理______。(3)圖2中鐵的生銹過(guò)程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，將Fe轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)2的反應(yīng)補(bǔ)充完整：正極反應(yīng)為_(kāi)______，負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)_____，總反應(yīng)為_(kāi)___。(4)下列防止鐵制品生銹的措施合理的是__________。A．在鐵閘門(mén)表面涂油漆B．在地下鐵管道上安裝若干鎂合金C．將鐵罐與濃硫酸等強(qiáng)氧化劑接觸，使之發(fā)生鈍化20．將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)液滴邊緣是_______(填“正”或“負(fù)”)極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)___________________________

。(2)液滴中的Cl由_______區(qū)向_______區(qū)遷移(填“b”或“a”)。(3)在b區(qū)出現(xiàn)鐵銹環(huán)的原因是液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2+

_____________________進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹。(4)若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為

___________________________?！九鄡?yōu)競(jìng)賽】21．(2022?廣東選擇性考試，11)為檢驗(yàn)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法對(duì)鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明鐵片沒(méi)有被腐蝕的是()A．加入AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀 B．加入淀粉碘化鉀溶液無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)C．加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn) D．加入K3[Fe(CN)6]溶液無(wú)藍(lán)色沉淀生成22．硫酸鹽還原菌SRB在地球上分布很廣泛，通過(guò)多種相互作用發(fā)揮諸多潛力。但在水體中，會(huì)促使許多金屬及合金發(fā)生腐蝕。某種Fe合金在硫酸鹽還原菌存在條件下腐蝕的機(jī)理如圖所示。對(duì)于該反應(yīng)機(jī)理相關(guān)信息分析錯(cuò)誤的是

()

①升高溫度有利于硫酸鹽還原菌(SRB)對(duì)金屬的腐蝕；②硫酸鹽還原菌(SRB)對(duì)金屬的腐蝕作用是在有氧環(huán)境下進(jìn)行的；③在硫酸鹽還原菌(SRB)作用下，F(xiàn)e腐蝕后最終會(huì)生成Fe2O3·xH2O；④電化學(xué)腐蝕中負(fù)極電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2+；⑤當(dāng)1molSO42在SRB的作用下轉(zhuǎn)化為硫離子時(shí)，理論上正極反應(yīng)會(huì)消耗8mol水A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．②③⑤23．(2021?全國(guó)乙卷，6)沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問(wèn)題，通常在管道口設(shè)置一對(duì)惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．陽(yáng)極發(fā)生將海水中的Cl氧化生成Cl2的反應(yīng)B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC．陰極生成的H2應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D．陽(yáng)極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理24．多年來(lái)，國(guó)家對(duì)北洋水師的考古調(diào)查從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，北洋水師的“經(jīng)遠(yuǎn)艦”在沉沒(méi)124年后被打撈出來(lái)。已知：正常海水呈弱堿性。(1)經(jīng)遠(yuǎn)艦在海底“沉睡”124年后，鋼鐵制成的艦體腐蝕嚴(yán)重。艦體發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______。(2)為了保護(hù)文物，考古隊(duì)員采用“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”對(duì)艦船進(jìn)行了處理。①下列說(shuō)法不正確的是________。A．鋅塊發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2+B．艦體有電子流入，可以有效減緩腐蝕C．若通過(guò)外加電源保護(hù)艦體，應(yīng)將艦體與電源正極相連D．地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接鋅塊與該種艦體保護(hù)法原理相同②采用“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”后，艦體上正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________。(3)船上有些器皿是銅制品，表面有銅銹。①據(jù)了解銅銹的成分非常復(fù)雜，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古學(xué)家將銅銹分為無(wú)害銹(形成了保護(hù)層)和有害銹(使器物損壞程度逐步加劇，并不斷擴(kuò)散)，結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是________A．疏松的Cu2(OH)3Cl屬于有害銹B．Cu2(OH)2CO3既能溶于鹽酸也能溶于氫氧化鈉溶液C．青銅器表面涂一層食鹽水可以做保護(hù)層D．用HNO3溶液除銹可以保護(hù)青銅器的藝術(shù)價(jià)值，做到“修舊如舊”②文獻(xiàn)顯示Cu2(OH)3Cl的形成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CuCl(白色不溶于水的固體)，將腐蝕文物置于含Na2CO3的緩沖溶液中浸泡，可以使CuCl轉(zhuǎn)化為難溶的Cu2(OH)2CO3反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。(4)考古隊(duì)員將艦船上的部分文物打撈出水后，采取脫鹽、干燥等措施保護(hù)文物。從電化學(xué)原理的角度分析“脫鹽、干燥”的防腐原理：______