第4章第3節(jié)-金屬的腐蝕與防護(hù)(第2課時(shí)-金屬的防護(hù))(學(xué)生版)

《2021-2022學(xué)年高二化學(xué)同步精品學(xué)案（新人教版選擇性必修1）》第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)（2）二、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)的條件等方面來考慮。1．改變金屬材料的組成：在金屬中添加其他（非）金屬制成合金。如不銹鋼、鈦合金等。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，將金屬制品與周圍物質(zhì)隔開。eq\a\vs0\al(（1）非金屬保護(hù)層：油漆、礦物性油脂或搪瓷、塑料等。,（2）金屬保護(hù)層：用電鍍等方法在鋼鐵表面鍍上一層金屬。,（3）發(fā)藍(lán)處理：通過化學(xué)方法使鋼鐵部件表面生成一層致密的Fe3O4薄膜。,（4）鈍化處理：利用陽極氧化處理鋁制品的表面，使之形成致密的氧化膜而鈍化。,（5）其它方法：離子注入、表面滲鍍等方式在金屬表面也可以形成穩(wěn)定的鈍化膜等。)3．電化學(xué)保護(hù)法金屬在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，總是作為原電池極（“陽”或“陰”，下同）的金屬被腐蝕，作為極的金屬不被腐蝕，如果能使被保護(hù)的金屬成為極，就不易被腐蝕。如鋼鐵的防腐通常采用下列兩種陰極保護(hù)法。犧牲陽極法外加電流法示意圖工作原理池原理池原理電極設(shè)計(jì)極：活潑性更強(qiáng)的金屬極：被保護(hù)的金屬極：惰性金屬或石墨極：被保護(hù)的金屬【思考與討論】犧牲陽極法和外加電流法都要采用輔助陽極，將被保護(hù)的金屬作為陰極。在這兩種方法中：（1）輔助陽極發(fā)生的電極反應(yīng)類型是否相同?（2）對(duì)于用作輔助陽極的金屬的化學(xué)性質(zhì)各有什么要求?【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)4—4〔資料卡片〕Fe2＋的檢驗(yàn)Fe2＋與黃色K3[Fe(CN)6]（鐵氰化鉀）溶液反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀KFe[Fe(CN)6]。（1）犧牲陽極法的實(shí)驗(yàn)探究連接如圖裝置，過一段時(shí)間，用膠頭滴管從Fe電極區(qū)域取少量溶液于試管中，再向試管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電極反應(yīng)電流表指針偏轉(zhuǎn)Fe電極Zn電極實(shí)驗(yàn)結(jié)論（2）兩個(gè)培養(yǎng)皿a、b中均放入含有NaCl的瓊脂，并注入5～6滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液。實(shí)驗(yàn)裝置裹有鋅皮的鐵釘纏有銅絲的鐵釘現(xiàn)象紅色周圍變紅周圍變紅藍(lán)色沉淀電極反應(yīng)結(jié)論被腐蝕，被保護(hù)。被腐蝕，被保護(hù)。【預(yù)習(xí)檢驗(yàn)】1．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）生鐵比純鐵容易生銹（）（4）在鋼鐵表面進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，生成氧化鐵薄膜保護(hù)金屬（）（5）陰極還原處理鋁制品生成致密的保護(hù)膜屬于電化學(xué)保護(hù)法（）（6）外加電流法是把被保護(hù)的鋼閘門作為陽極，把惰性電極作為輔助陰極（）2．我國(guó)有多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護(hù)原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．通電時(shí)，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．通電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．?dāng)嚯姇r(shí)，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2＋＋2e－=ZnD．?dāng)嚯姇r(shí)，仍能防止鐵帽被腐蝕3．如圖是自來水表的常見安裝方式。下列有關(guān)說法不正確的是()A．該安裝方式的水表更容易被腐蝕B．發(fā)生腐蝕過程中，電子從接頭流向水表C．腐蝕時(shí)水表發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O+O2+4e?=4OH?D．腐蝕過程還涉及反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34．支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是()A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整5．“暖寶寶”主要成分有鐵粉、水、食鹽、活性炭、吸水性樹脂等，工作時(shí)利用微孔透氧技術(shù)反應(yīng)發(fā)熱。下列說法錯(cuò)誤的是()A．發(fā)熱時(shí)鐵粉發(fā)生了吸氧腐蝕B．食鹽作電解質(zhì)，活性炭為正極C．工作時(shí)，吸水性樹脂可供水D．暖寶寶可以重復(fù)使用6．驗(yàn)證犧牲陽極法，實(shí)驗(yàn)如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液）。①②③在Fe表面生成藍(lán)色沉淀試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀下列說法不正確的是（）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7．回答下列問題：（1）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。①該電化腐蝕稱為______________。②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是______(填字母)。③以鋅為負(fù)極，采用犧牲陽極法防止鐵閘的腐蝕，圖中鋅塊的固定位置最好應(yīng)在________處(填字母)。（2）某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵的腐蝕：操作現(xiàn)象取一塊打磨過的生鐵片，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)鐵銹中心區(qū)的電極反應(yīng)式為_________________，邊緣處的電極反應(yīng)式為_________________，交界處發(fā)生的反應(yīng)為_________________________。（3）利用如圖所示裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為________________________。8．銅也是一種日常廣泛應(yīng)用的金屬。（1）用相關(guān)式子表示銅制品在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕生成銅綠的原理。（2）下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。①腐蝕過程中，負(fù)極是________(填圖中字母“a”或“b”或“c”)；②環(huán)境中的Cl－擴(kuò)散到孔口，并