原创金属的电化学腐蚀

金属的电化学腐蚀

H2负极正极H+H+OH-OH-

H2OAO2

e-

e-电解质溶液氢氧燃料电池示意图

负极正极AO2电解质溶液FeCe-e-

不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化而消耗的过程叫做金属的电化学腐蚀。金属的电化学腐蚀

背景背景几个惊人数字直接经济损失约达7000亿美元腐蚀率为10%是自然灾害造成损失总和的6倍占其国民生产总值3.5％～4.2％报废和损耗的金属约为1亿吨占国民生产总值的4%占钢铁当年产量的25%-30%世界和中国腐蚀的危害1.巨大的经济损失2.资源和能源的严重浪费

3.引发灾难事故4.污染人类生存环境负极正极AO2电解质溶液FeCe-e-金属发生电化学腐蚀的条件1.不纯的金属2.潮湿的环境（1）吸附水膜（2）溶解气体钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图负极（Fe）：

Fe-2e-=Fe2+正极（C）：2H++2e-=H2O2+4e-+2H2O=4OH-电解质溶液钢铁钢铁的电化学腐蚀原理钢铁表面形成的微小原电池示意图析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极(Fe)正极(C)总反应进一步反应联系钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较水膜呈酸性水膜呈弱酸性或呈中性2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O通常两种腐蚀同时存在,但以吸氧腐蚀为主。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H++2e-=H2O2+4e-+2H2O=4OH-Fe+2H+=Fe2++H2思考：将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化实验现象：几分钟后,装置中的导管中水柱上升说明装置中有气体参加反应。结论：该气体是什么呢？几天之后发现铁钉表面生锈，发生的是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀？

市场上出售的“热敷袋”其中的成分主要是铁粉、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋用塑料袋密封，使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成，回答下列各问：(1)热敷袋放出的热是来自

.(2)碳粉和氯化钠的作用分别是：

(3)写出有关的电极反应式和化学方程式：Fe被氧化C与Fe、NaCl溶液构成原电池，加速Fe的氧化；NaCl溶于水，形成电解质溶液2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？答案由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头疼。因此必须换掉其中的一颗假牙。真相永远只有一个：

银质奖章较长时间后变黑，形成黑锈，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。（1）形成黑锈的原因：（2）除锈的原理：4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O负极：2Al-6e-=2Al3+正极：3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-2Al3++3S2-+6H2O=3H2S+2Al(OH)32Al+3Ag2S+6H2O=3H2S+2Al(OH)3+6Ag请你当银匠用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换金属的防护(1)改善金属的内部组织结构(内因)—制成合金（不锈钢）(2)在金属表面覆盖保护层—电镀、油漆、钝化等(3)电化学保护法—牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法1、在经常受酸雨危害的地区，金属制品易受腐蚀。其中铁制品主要发生____

腐蚀，负极反应式为_____________________；铜制品发生______腐蚀，正极反应式是_____________________。练习析氢Fe-2e-=Fe2+吸氧O2+4H++4e-=2H2O2.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)3.2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是（D