第四节 金属电化学腐蚀和防护3

1、2022-5-51金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护2022-5-521、2、金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀金属原子金属原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：3、金属腐蚀：金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。反应而腐蚀损耗的过程。四金属的腐蚀和防护四金属的腐蚀和防护 金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。生化学反应而引起的腐蚀。 特点：反应简单、金属

2、与氧化剂之间特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。的氧化还原反应。 电化学腐蚀电化学腐蚀 ：不纯的金属或合金与电：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意图示意图钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀

3、吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。电极反应电极反应负极负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H2O + 2e = H2+2OH O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe + 2 H2O = Fe(OH)2+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系原理原理 ：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。1

4、 1、牺牲阳极保护法、牺牲阳极保护法二、金属的电化学保护二、金属的电化学保护 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。多。牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图 2 2、外加电流法、外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。例例2： 下列叙述中

5、，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）例例1 ： 下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 硫酸；硫酸；B.A. 纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；纯锌和纯锌和18 mol

6、/L 硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.（ D ）例例3： 下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)例例4：下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)例例5、分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：）、碳棒上的电极反应式为：

7、（3）、溶液中发生反应的化学方程式：）、溶液中发生反应的化学方程式：镍镍镉可充电电池可发生如下反应：镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电放电充电充电A. Cd, （ D ）B. NiO(OH), D. Ni(OH)2C. Cd(OH)22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+例例6、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素，其，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：一是： ， 其二是：其二是： ；有有M、N两种金属，分别与盐酸反应，产生两种金属，分别与盐酸反应，产生H2速率相近，速率相近，试试设计一个实验比较设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。两种金