第九章+第三节+金属的电化学腐蚀与防护.ppt

【考纲点击】理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施,【考情播报】1理解金属的电化学腐蚀，学会防止金属腐蚀的一般方法2结合电化学原理，探究分析影响金属腐蚀的外界条件.,1金属的腐蚀金属与周围的气体或液体物质发生反应而引起损耗的现象(1)化学腐蚀：金属与接触的物质直接发生而引起的腐蚀(2)电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触发生反应，较活泼的金属被氧化的腐蚀,氧化还原,化学反应,原电池,2电化学腐蚀分类(1)析氢腐蚀在金属外面的水膜呈较性时发生析氢腐蚀以钢铁为例：负极(Fe)：.正极(C)：.,强酸,Fe2e=Fe22H2e=H2,(2)吸氧腐蚀在金属外面的水膜很弱或或中性，溶解一定量时发生吸氧腐蚀以钢铁为例：负极(Fe)：.正极(C)：.总反应：.氧化过程：.脱水过程：.,酸性,呈碱性,O2,2Fe4e=2Fe2,O22H2O4e=4OH,2FeO22H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O,化学腐蚀与电化学腐蚀,(1)判断一种金属腐蚀是否为电化学腐蚀，应看是否符合原电池的组成条件：活动性不同的两个电极、电解质溶液、构成闭合回路及自发进行氧化还原反应(2)金属发生电化学腐蚀时，属于吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，取决于电解质溶液的酸性强弱,1下列叙述不正确的是()A金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍B钢铁在干燥的空气里不易腐蚀C用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀D原电池外电路电子由负极流入正极,.,解析：A项不纯的金属在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，所以电化学腐蚀比化学腐蚀普遍，正确，B项干燥的空气中，不易发生原电池反应，正确；C项铝和铁形成原电池，铝作负极易被腐蚀，错误；D项，原电池负极发生氧化反应，失去的电子通过导线流向正极,答案：C,2将铁棒与石墨棒用导线相连后浸入0.1mol/L食盐溶液中，可能会出现的现象是()A铁棒附近产生OHB铁棒被腐蚀C石墨棒上有Cl2放出D石墨棒上有O2放出,解析：构成的原电池中铁棒作负极：2Fe4e=2Fe2，石墨棒作正极：O24e2H2O=4OH.,答案：B,2外加电源的阴极保护法电解池原理用被保护的钢铁设备作，惰性电极作，外接直流电源,1牺牲阳极的阴极保护法原电池原理在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如，让被保护的金属作原电池的,锌块,正极,阴极,阳极,3其他方法改变金属内部结构，如；加涂防护层如、等方法,不锈钢,喷油漆,涂油脂,喷镀,金属腐蚀快慢的判断方法1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2同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率强电解质弱电解质非电解质3原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越大，越易腐蚀4对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快,判断金属的腐蚀快慢时，首先要根据金属接触到的物质判断金属发生腐蚀的类型，然后根据金属腐蚀快慢的规律进行判断,3下列情况属于电化学保护的是()A轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B铝片不用特殊方法保存C纯锌与稀H2SO4反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快D钢铁制品涂刷油漆,解析：A项属于牺牲阳极的阴极保护法，B项铝片表面生成的氧化膜可保护铝，C项形成原电池加速反应进行，D项，涂刷油漆隔绝金属与空气的接触,答案：A,例1(2009上海高考)右图装置中，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是：Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀,思路点拨,课堂笔记选Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：Fe2e=Fe2，C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小，b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低故选B.,B,金属的电化腐蚀中，只有在金属活动性顺序中位于氢之前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀.,例2(2009青岛模拟)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀,思路点拨解答本题要注意以下两点：(1)化学腐蚀和电化学腐蚀的本质区别(2)电化学保护法的原理,课堂笔记选银器在空气中久置会被O2所氧化变暗，为化学腐蚀，A正确当镀层破损时，SnFe可形成原电池，Fe作负极，不再起到保护作用，B错误与Zn块形成原电池，Zn作负极(阳极)，从而保护Fe正极(阴极)，所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错误,AC,金属的防护方法很多，其中电化学防护是指利用原电池原理和电解池原理进行的防护,探究金属腐蚀的影响因素金属的腐蚀受很多条件的限制，如溶液的酸、碱性，潮湿程度，O2的浓度，温度的高低等在高考中，常结合实验探究题来考查学生对原电池原理的理解以及金属腐蚀的防护方法等该类题目对考查要求较高，应具备较强的对照比较能力和分析问题、解答问题的能力，同时还考查考生思维的严密性和深刻性,铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：,首先检查制氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：直形管中潮湿的铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮,试回答以下问题：(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_能表示其原理的反应方程式为_(2)仪器A的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为_，决定铁生锈快慢的一个重要因素是_,【解析】钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的前提，而没有潮湿程度对生锈快慢的影响，直形管实验与烧杯实验的对比，则说明O2浓度是影响生锈快慢的一个重要因素,【答案】(1)电化学腐蚀负极：2Fe4e=2Fe2正极：2H2OO24e=4OH(2)球形干燥管碱石灰干燥O2(3)与O2接触，与水接触氧气浓度,1据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH3.5.在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是()AFe2e=Fe2B2H2OO24e=4OHC2H2e=H2D4OH4e=2H2OO2,解析：酸性条件下发生析氢腐蚀,答案：C,2下列方法中，不能用于进行金属防腐处理的是()A油漆B铝热反应C电镀D改变金属的内部结构,.,解析：铝热反应常用于由活泼金属Al制不活泼金属,答案：B,3钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe2H2OO2=2Fe24OH.以下说法正确的是()A负极发生的反应为Fe2e=Fe2B正极发生的反应为2H2OO22e=4OHC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,解析：由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，负极反应为Fe2e=Fe2，正极发生的反应为2H2OO24e=4OH，A正确，B错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，C错误；由于吸氧腐蚀与氧气、水有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容易腐蚀，D错误,答案：A,4为了保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有()A与石墨棒相连B与直流电源负极连接C与直流电源正极连接D与钢板相连,解析：金属保护的电化学方法：形成原电池的正极、电解池的阴极,答案：B,5如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_腐蚀(2)若试管内的液面上升，则原溶液呈_性，发生_腐蚀；电极反应：负极_，正极_(3)若试管内的液面下降，则原溶液呈_性，发生_腐蚀；电极反应：负极_，正极_,解析：铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀，发生腐蚀时，试管内的液面上升，说明试管内的压强减小，是由试管内的气体被吸收所致，是铁钉发生吸氧腐蚀的结果；试管内液面下降，说明试管内气体的压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果,答案：(1)电化学(2)弱酸性或中吸氧2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(3)较强的酸析氢Fe2e=Fe22H2e=H2,6钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一,(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为_.(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_(填序号)A铜B钠C锌D石墨,(3)图乙所示的方案也可以降低