【学海导航】安徽省高中化学（第1轮）总复习 第9章第34课时 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版.ppt

1 第九章电化学基础 第课时 34 金属的电化学腐蚀与防护 2 化学腐蚀和电化腐蚀的本质区别是有无电流 即是否能形成原电池 关键一看是纯金属还是合金或有两种金属相连 二看有无电解质溶液或水膜 金属腐蚀的概念和分类钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理 3 下列有关金属腐蚀的说法正确的是 a 金属腐蚀指不纯金属接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程b 电化腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程c 钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀 负极吸收氧气最终转化为铁锈d 金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同 但电化腐蚀伴有电流产生 4 a项中不是金属腐蚀的条件 而是电化腐蚀的条件 b项中在外加电流的作用下不是发生原电池腐蚀 即不是电化腐蚀 c项中钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀 但负极是金属单质失去电子成为金属阳离子 氧化反应 d项中金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同 其主要区别是电化腐蚀伴有电流产生 d 5 2008 重庆 如图所示 将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中 再加入含有适量酚酞和nacl的琼脂热溶液 冷却后形成琼胶 离子在琼胶内可以移动 下列叙述正确的是 6 a a中铁钉附近呈现红色b b中铁钉上发生还原反应c a中铜丝上发生氧化反应d b中铝条附近有气泡产生本题主要考查钢铁腐蚀的基本原理 a b均能形成原电池 其中a中fe作负极 fe 2e fe2 发生氧化反应 cu作正极发生还原反应 铜丝附近呈现红色 b中al作负极 al 3e al3 发生氧化反应 而fe作正极 发生还原反应 b 7 1 金属的防护目的 防止金属被氧化 2 金属防护的依据 依据金属腐蚀发生的化学原理和腐蚀的类型来确定防护方法 3 金属腐蚀的防护方法 1 改变金属的内部结构 如在钢中加cr ni制成不锈钢 金属防护的方法和原理 8 2 在金属表面覆盖保护层 以钢铁的防护为例 根据保护层成分的不同 可分为如下几种 在钢铁表面涂矿物性油脂 油漆或覆盖搪瓷 塑料等物质 用电镀 热镀 喷镀的方法 在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属 用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜 表面钝化 9 3 电化学保护法 外加电流的阴极保护法 把被保护的设备与外接电源的负极相连 电解装置阴极 被保护金属 与电源负极相连阳极 惰性电极 与电源正极相连 10 牺牲阳极的阴极保护法 被保护的设备与活泼的金属相连接 原电池装置正极 阴极 被保护金属负极 阳极 活泼金属 比被保护金属活泼 11 某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验 来研究防止钢铁腐蚀的方法 所用试剂有 材质相同无锈的铁钉数个 食盐水 碳酸水 植物油各大量 实验温度为298k 308k 每次实验取用铁钉的数量相同 液体体积相同且足量 用大小相同的试管实验 1 请完成以下实验设计表 并在实验目的一栏中填出对应的实验编号 12 13 答案 14 2 请根据上述实验 判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是 填字母 a 在铁门 铁窗表面涂上油漆b 自行车各部件因有防护涂层或电镀层等防腐措施 所以不需要停放在有遮雨的地方c 家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处d 把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路 可减小铁闸门的腐蚀速率 ac 15 镁 铝 铁是重要的金属 在工业生产中用途广泛 1 镁与稀硫酸反应的离子方程式为 2 铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为 16 3 在潮湿的空气里 钢铁表面有一层水膜 很容易发生电化学腐蚀 其中正极的电极反应为 17 4 在海洋工程上 通常用铝合金 al zn cd 保护海底钢铁设施 其原理如图所示 18 其中负极发生的电极反应为al 3e al3 在实际应用中 用铝合金而不选用纯铝 纯铝不能起到保护作用 其原因是 铝表面易 被氧化 生成一层致密而坚固的氧化物薄 膜 阻止金属继续氧化 使金属具有抗腐蚀 性能 19 5 将11 9gmg al fe组成的合金溶于足量naoh溶液中 合金质量减少2 7g 另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中 生成6 72l 标准状况 no 向反应后的溶液中加入适量的naoh溶液恰好使mg2 al3 fe3 完全转化为沉淀 则沉淀的质量为 g 27 2 20 1 2009 北京 下列叙述不正确的是 a 铁表面镀锌 铁作阳极b 船底镶嵌锌块 锌作负极 以防船体被腐蚀c 钢铁吸氧腐蚀的正极反应 o2 2h2o 4e 4oh d 工业上电解饱和食盐水的阳极反应 2cl 2e cl2 a 21 2 2009 上海 如图装置中 u型管内为红墨水 a b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液 各加入生铁块 放置一段时间 下列有关描述错误的是 a 生铁块中的碳是原电池的正极b 红墨水柱两边的液面变为左低右高c 两试管中相同的电极反应式 fe 2e fe2 d a试管中发生了吸氧腐蚀 b试管中发生了析氢腐蚀 b 22 一 选择题 每小题7分 共49分 1 下列说法正确的是 a 金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程b 钢铁吸氧腐蚀时 负极反应式为2h2o o2 4e 4oh c 氯碱工业中 阳极发生的反应为2cl 2e cl2 d 镀锌铁皮的镀层损坏后 铁更容易腐蚀 c 23 2 下图水槽中盛装的是海水 其中铁被腐蚀最慢的是 b 选项b中zn失电子 所以保护了铁电极 选项c中铁失电子 所以腐蚀较快 选项d为铁连接外接电源正极的电解池 铁直接发生氧化反应 腐蚀快慢顺序是d c a b 24 3 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀 发生的原电池反应为 2fe 2h2o o2 2fe oh 2以下说法正确的是 a 负极发生的反应为 fe 2e fe2 b 正极发生的反应为 2h2o o2 2e 4oh c 原电池是将电能转变为化学能的装置d 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 a 25 铁是负极 碳是正极 两极反应分别为 fe 2e fe2 2h2o o2 4e 4oh 26 4 出土的锡青铜 铜锡合金 文物常有cu2 oh 3cl覆盖在其表面 下列说法正确的是 a 锡青铜的熔点比纯铜高b 在自然环境中 锡青铜中的锡对铜起保护作用c 锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快d 生成cu2 oh 3cl覆盖物是电化学腐蚀过程 但不是化学反应过程 27 bc 考查合金的性质及影响金属的腐蚀速率的因素 锡青铜属于合金 根据合金的特性 熔点比任何一种组分纯金属的低判断a错 由于锡比铜活泼 故在发生电化学腐蚀时 锡失电子保护铜 b正确 潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率 c正确 电化学腐蚀过程实质是有电子的转移 属于化学反应过程 d错 28 a 0 1molfe完全反应 转移电子0 3molb 铁作阴极c 正极反应式为 o2 2h2o 4e 4oh d 溶液中的cl 移向正极 5 某校研究性学习小组利用铁生锈原理设计了一个可给收音机供电的装置 在此装置中 下列说法正确的是 c 29 a 正极电极反应式为 2h 2e h2 b 此过程中还涉及反应 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3c 此过程中铜并不被腐蚀d 此过程中电子从fe移向cu 6 铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如右图所示 下列说法中 不正确的是 a 30 7 为研究金属腐蚀的条件和速率 某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如下图所示的三个装置中 再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间 下列对实验结束时现象的描述不正确的是 31 a 实验结束时 装置 左侧的液面一定会下降b 实验结束时 左侧液面装置 比装置 的低c 实验结束时 装置 中的铁钉腐蚀最严重d 实验结束时 装置 中的铁钉几乎没被腐蚀 32 b 装置 中的铁钉处于盐酸的蒸气中 被侵蚀而释放出h2 使左侧液面下降右侧液面上升 装置 中的铁钉同样处于盐酸的蒸气中 所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝 由于fe比cu活泼 在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的侵蚀而放出更多的h2 使左侧液面下降更多 右侧液面上升更多 装置 中虽然悬挂铁钉的还是铜丝 但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性 使铁钉处于一种较为干燥的空气中 因而在短时间内几乎没有被侵蚀 33 二 非选择题 有4小题 共51分 8 10分 一些较活泼的金属在某些特定的介质环境中 会变为惰性状态 这是由于金属表面上覆盖了一层氧化膜 铁在不同浓度的硝酸中溶解与钝化情况如图所示 试探究下列问题 34 1 现有一枚光亮的铁钉 欲使其表面形成钝化层 应将其放入浓度大于 的硝酸中一段时间 证明其表面已形成一层致密的钝化层的简单实验是 取硝酸浸泡后的铁钉放入cuso4 稀硝酸 溶液中 铁钉表面没有红色的物质 气泡 析出 57 数值大于55 即可 35 2 下列有关说法不正确的是 选填序号 a 铜难溶于冷的浓硫酸 是因为铜在浓硫酸中发生钝化b 铜片和铝片用导线连接后插入冷的浓硝酸中 电流一定总是由铜电极沿导线流入铝极c 铁在硝酸溶液中的腐蚀速率与硝酸浓度一定呈正比d 可用冷的浓硝酸除去铝制容器内的水垢 abc 36 3 发蓝液是由nano3 nano2及naoh配成的 在加热条件下 通过三步反应使铁表面生成一层致密的fe3o4 3fe nano2 5naoh3na2feo2 h2o nh3 8fe 3nano3 5naoh 2h2o4na2fe2o4 3nh3 以及第三步生成四氧化三铁 请补充第三步反应的方程式并配平 na2feo2 na2fe2o4 2h2ofe3o4 4naoh 37 4 为了使铝表面形成较厚的氧化膜 工业上常用电解硫酸溶液的方法 在阳极上生成氧化铝 写出此时阳极的电极反应 3h2o 2al 6e al2o3 6h 38 9 15分 如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容 为研究铁锈蚀的影响因素 某同学做了如下探究实验 39 续表 40 回答以下问题 1 上述实验中发生了电化学腐蚀的是 填实验序号 在电化学腐蚀中 负极反应是 正极反应是 2 由该实验可知 可以影响铁锈蚀速率的因素是 3 为防止铁的锈蚀 工业上普遍采用的方法是 答两种方法 fe 2e fe2 o2 4e 2h2o4oh 3 4 5 6 温度 湿度 o2浓度 电解质是否存在 电镀等表面覆盖保护法 牺牲阳极的阴极保护法 41 10 10分 zn mno2干电池应用广泛 其电解质溶液是zncl2 nh4cl混合溶液 1 该电池的负极材料是 电池工作时 电子流向 填 正极 或 负极 zn 或锌 正极 42 2 若zncl2 nh4cl混合溶液中含有杂质cu2 会加速某电极的腐蚀 其主要原因是 欲除去cu2 最好选用下列试剂中的 填代号 a naohb znc fed nh3 h2o 锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 43 3 mno2的生产方法之一是以石墨为电极 电解酸化的mnso4溶液 阴极的电极反应式是 若电解电路中通过2mol电子 mno2的理论产量为 g 2h 2e h2 87 44 1 负极是失电子的一极 zn失电子由负极经外电路流向正极 2 锌与还原出来的cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 除杂的基本要求是不能引入新杂质 所以应选zn将cu2 置换为单质而除去 3 阴极上得电子 发生还原反应 h 得电子生成氢气 因为mnso4 mno2 2e 通过2mol电子产生1molmno2 质量为87g 45 11 16分 2008年5月12日我国四川汶川发生特大地震 为防止在大灾之后疫病流行 全国各地向灾区运送了大量的各种消毒液 如naclo溶液 某校探究性学习小组对消毒液次氯酸钠 naclo 的制备与性质等进行了探究 46 甲同学 为制备消毒液 探究并制作了一种家用环保型消毒液 naclo溶液 发生器 设计了如图所示的装置 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液 请完成下列问题 若通电时 为使生成的cl2被完全吸收 制得有较强杀菌能力的消毒液 则电源的a极电极名称为 极 填 正 负 阴 或 阳 与其相连的电极的电极反应式为 装置溶液中反应生成naclo的离子方程式为 负 2h 2e h2 cl2 2oh cl clo h2o 47 乙同学 从某超市中查询到某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下 48 请完成以下实验探究过程 阅读材料 根据学过的知识判断问题 1 室温条件下 该消毒液 naclo 溶液的ph 7 填 或 原因是 用离子方程式表示 2 该消毒液还具有的化学性是 填序号 a 强氧化性b 强还原性c 不稳定性d 漂白性e 弱酸性 clo h2ohclo oh ad 49 确定要研究的问题该消毒液对碳钢制品的腐蚀原理 设计方案 实施探究 1 用烧杯取少量样品 将一颗光亮的普通碳钢钉放入烧杯 浸泡一段时间 预期的实验现象是 钢钉表面有红褐色物质生成 50 2 为了进一步探究碳钢钉在该消毒液 naclo 中的腐蚀原理 丁同学设计了如图实验装置 则正极反应式为 clo 2e h2ocl 2oh 51 甲 电解饱和食盐水的方程式为2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 若使cl2与naoh反应 则保证cl2通过 naoh aq 所以生成cl