高中化学 最困难考点系列 考点11 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版选修4.doc

考点11 金属的电化学腐蚀与防护【考点定位】本考点考查金属的电化学腐蚀与防护，提升对电化学原理的理解与应用，重点是金属发生电化腐蚀时的电极反应与利用电化学原理进行金属防腐。【精确解读】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：金属原子失去电子变成阳离子的过程即金属发生了反应 （3）类型：化学腐蚀：指金属与接触到的物质直接发生化学反应，腐蚀过程中无电流产生 电化学腐蚀：涉及电化学原理，腐蚀过程中有电流产生 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 吸氧腐蚀：在水膜酸性很弱或呈中性时，正极上o2被还原 钢铁吸氧腐蚀：负极：2fe-4e-=2fe2+；正极：o2+4e-+2h2o=4oh-；总反应式为：2fe+o2+2h2o=2fe(oh)2，fe(oh)2继续与空气中的氧气作用：4fe(oh)2 +o2+2h2o=4fe(oh)3，fe(oh)3脱去一部分水就生成铁锈(fe2o3xh2o)，铁锈疏松地覆盖在钢铁表面，不能阻止钢铁继续腐蚀析氢腐蚀：在水膜酸性较强时，正极上h+被还原 钢铁析氢腐蚀：负极：fe-2e-=2fe2+；正极：2h+2e-=h2；总反应式为：fe+2h+=fe2+h2二、金属的防护 1改变金属内部组织结构如制成合金等 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-被保护的金属上连接一种更活泼的金属，被保护的金属作原电池的正极 （2）外加电流的阴极保护法-被保护的金属与电源的负极相连，作电解池的阴极；三、判断金属腐蚀快慢的规律：电解原理引起的腐蚀(做阳极)原电池原理引起的腐蚀(做负极)化学腐蚀有防护腐蚀措施的腐蚀(做正极)有防护腐蚀措施的腐蚀(做阴极)；同种金属的腐蚀在强电解质中弱电解质中非电解质中；活泼性不同的两金属组成原电池，活泼性差别越大，腐蚀越快；对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。【精细剖析】关于金属的电化学腐蚀需要掌握以下规律：1对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。2活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。3对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。4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护措施的腐蚀。5对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。反之，防腐措施由好到差的顺序为：外接电源的阴极保护法防腐牺牲阳极的阴极保护法防腐有一般防护条件的防腐无防护条件的防腐。【典例剖析】研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题下列有关判断中正确的是()a用装置模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀b中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀c中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩d中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质【答案】c【变式训练】下列有关钢铁腐蚀和防护的说法不正确的是()a自行车的钢圈上镀一层铬，防止生锈b外加直流电源保护钢闸门时，钢闸门与电源的负极相连c钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：2h2o+o2+4e-4oh-d钢铁发生析氢腐蚀的负极反应：fe-3e-fe3+【答案】d【实战演练】1深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图示，下列与此原理有关说法错误的是()a正极反应为：so42-+5h2o+8e-=hs-+9oh-b输送暖气的管道不易发生此类腐蚀c这种情况下，fe腐蚀的最终产物为fe2o3xh2od管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀【答案】c【解析】a正极是硫酸根离子发生还原反应，生成硫氢根离子，所以电极反应式为：so42-+5h2o+8e-=hs-+9oh-，故a正确；b钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，使钢铁与空气和水隔离，不能形成电化学腐蚀，故b正确；c因存在还原菌所以铁最终是亚铁，而不是fe2o3xh2o，故c错误；d管道上刷富锌油漆，锌比铁活泼，所以腐蚀锌保护铁，所以管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀，故d正确；故答案为c。2如图是模拟铁的电化学防护装置，不正确的叙述是()a此装置属于原电池b此装置中电子从铁经导线流向锌c此装置中的铁极上发生还原反应d该电化学防护法称为“牺牲阳极阴极保护法”【答案】b3如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置图2中m是某种与铁片紧贴的金属，下列说法正确的是()a图1铁片靠近烧杯底部的部分，腐蚀更严重b若m是锌片，可保护铁c若m是铜片，可保护铁dm是铜或是锌都不能保护铁，是因没有构成原电池【答案】b【解析】a水面处铁片既有盐溶液，又有空气，最容易腐蚀，故a错误；b若m