知识点总结3-金属的腐蚀与防护.doc

知识点总结三金属的腐蚀与防护知识点1金属的腐蚀1. 金属腐蚀的概念（1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。（2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne- = Mn+（M表示金属）（3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀表1 化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条 件 金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程 不纯的金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而消耗的过程腐蚀对象金属被氧化金属或合金中较活泼的金属被氧化联 系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀速率更快2. 钢铁的腐蚀（1）化学腐蚀：4Fe + 3O2 + 2nH2O = 2Fe2O3nH2O（2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀 吸氧腐蚀通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。负极： ；正极： 。总反应： 。上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 析氢腐蚀当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发生“析氢腐蚀”负极： ；正极： 。总反应： 。上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。（3）铁锈的生成铁锈的主要成分：Fe2O3nH2O钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O2氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe2O3nH2O（铁锈的主要成分）。主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3= Fe2O3 nH2O+(3-n)H2O 知识点2金属的防护1. 金属防护的原理金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。2. 金属防护的常用方法：（1）改变金属组成或结构如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。（2）在金属表面覆盖保护层原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。（3）电化学防护法金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法依据原电池原理电解池原理原理 形成原电池时，被保护金属做正极（阴极）被保护；更活泼金属做负极（阳极）被氧化 被保护的金属与电源负极相连，充当阴极；另一惰性材料与电源的正极相连，充当阳极应用 保护一些钢铁设备，如锅炉内壁、船体外壳等装有镁合金或锌片 保护土壤、海水及水中的金属设备图示知识点3金属腐蚀快慢的规律 1. 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀（或者：电解池的阳极 原电池负极 化学腐蚀 原电池正极 电解池阴极）2. 对同一金属来说，在同一溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中 若电解质溶液中 非电解质溶液中3. 活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。4. 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。5. 纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢。6. 不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。防腐措施由好到坏的顺序：外接电源的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法 有一般防腐条件的保护法 无防腐条件补充你的知识点或写出你的疑惑：化学能与电能的转化练习题1、 选择题1. 下列各装置能构成原电池的是（ ）2. 对于原电池的电极名称，叙述错误的（ ）A. 发生氧化反应的一极为负极 B. 正极为电子流入的一极C. 比较不活泼的金属为负极 D. 电流流出的一极为正极3. 根据下列事实： X + Y2+ = X2+ + Y Z + 2H2O（冷）= Z(OH)2 + H2 Z2+的氧化性比X2+弱 由Y、W两电极组成的原电池电极反应为：W2+ + 2e- = W；Y - 2e- = Y2+。可知X、Y、W、Z的还原性由强到弱的顺序是（ ）A. XZYW B. ZWXY C. ZYXW D. ZXYW4. 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）A. 两烧杯中铜片表面均无气泡产生B. 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C. 两烧杯中溶液的pH均增大D. 产生气泡的速度甲比乙慢5. 纯锌跟稀H2SO4反应速率很小，为了加快锌的溶解和放出H2的速率，并且使产生H2的量不变，当稀H2SO4过量时，可向其中加少量（ ）A.CuSO4溶液 B.CuS固体 C.铜 D.镁条6. 电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-2PbSO4 + 2H2O，则下列说法正确的是（ ）A放电时：电子流动方向由A到BB放电时：正极反应是Pb- 2e- + SO42- = PbSO4C充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连D充电时：阳极反应是PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + SO42- + 4H+7. 下列有关电解原理的说法不正确的是（ ）A电解饱和食盐水时，一般用铁作阳极，碳作阴极B电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极C对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法D电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极8. 在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是（ ）A锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 B铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子 D锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子9. 惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ） A CuCl2CuCl2溶液 BAgNO3Ag2O CNaClHCl溶液 DCuSO4Cu(OH)2 10. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ）A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极11. 以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗12. 下列叙述的方法不正确的是（ ）A. 金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B. 用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀C. 钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D. 用牺牲锌块的方法来保护船身2、 非选择题1. 炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑。回答：（1）铁锅的锈蚀应属于 ，腐蚀的原因是 ；（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极： ；正极： 。正负电极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式或化学方程式为 。2. 如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：（1）B极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 。（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 （填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是 溶液。（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是 。答案：一、选择题BD、C、D、C、C、D、A、D、B、C、D、B二、非选择题1. (1)电化学腐蚀；铁锅材料为铁合金，其中铁和少量碳及NaCl残液构成原电池；(2)2Fe4e-2Fe2+，2H2OO24e-4OH-，Fe2+2OH-Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3，2Fe(OH)3(n3)H2OFe2O3nH2O2.解析：(1)F极附近呈红色，说明F是阴极，E是阳极，则A为正极，B为负极。甲中因Cu2放电使溶液颜色变浅。丁中Y极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶粒向阴极移动，即Fe(OH)3胶粒带正电荷。(2)C、D、E、F的电极产物分别为O2、Cu、Cl2、H2，由于电路中通过的电量相等，所以其物质的量之比为1222。(3)乙中溶液pH13，生成n(NaOH)0.1 molL10.5