版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第03讲电解池,金属的腐蚀与防护
目录
01考情解码命题预警..............................2
02体系构建•思维可视..............................................3
03核心突破•靶向攻坚..............................4
考点一电解原理及应用....................................................4
知识点1电解和电解池................................................................4
知识点2电解池的工作原理............................................................5
知识点3惰性电极电解规律............................................................6
知识点4氯碱工业....................................................................7
知识点5电镀铜与电解精炼铜..........................................................8
知识点6电冶金......................................................................9
考向1考查电解的原理...............................................................10
思维建模分析电解过程的思维流程
12
思维建模阴、阳极的判断方法
考向3考查电解法制备物质...........................................................14
思维建模电解池电,极反应式的书写步骤
考点二金属的腐蚀与防护........................16
知识点1金属腐蚀....................................................................16
知识点2金属的防护.................................................................17
考向1考查金属腐蚀的原理与探究......................................................18
思维建模也化学腐蚀的规律
考向2考查金属的防护..............................................................20
思维建模金属防护的方法
04真题溯源•考向感知.............................................................21
01
「考情解码•命题预警
考点要求考查形式2025年2024年2023年
全国卷T10,6分重庆卷T9,3分广东卷T13,4分
电解原理及其应0选择题湖南卷T9,3分广东卷T16,3分全国甲卷T12,6分
用□非选择题北京卷T14,3分甘肃卷T7,3分
云南卷T13,3分湖席卷T1O,3分
广东卷T5,2分
浙江1月卷T13,3分
金属的腐蚀与防回选择题
全国卷T8,6分湖北卷T2,3分全国乙卷T7,6分
护□非选择题
安徽卷T3,3分
浙江6月卷TI3,3分
考情分析:
分析近三年的高考试题,高考命题在本讲有以下规律:
1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题的形式呈现,考查内容主要有以下三个方面:
(1)应用电解原理制备新物质、应用电解原理治理污染或通过电解原理形成致密氧化膜,提高抗腐蚀性等;
(2)粗金属的精炼、电镀或者制备某些金属等;
(3)金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。
2.从命题思路上看,电化学原理的应用试题设计突出“理论联系实际,强调学以致用“,注重以实际化工生
产过程为问题情境,以电化学基础知识为载体,将化学研究的基本思想与方法、基本概念与原理、重要物
质的性质与应用巧妙融合于试题之中,考查考生对知识的应用能力,分值为4〜8分。
(I)以新型电解池(“活泼阳极”电解池或多室膜电解池)为载体,考查考生在新情境中对电解原理及其应用
的理解迁移能力;
(2)以生产生活中的真实情境为载体,考查金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。
3.对电解原理应用的复习备考应该针对以下几点:
(1)理解电化学基本原理,并能熟练书写陌生电池电极反应式,这是电化学原理的“根”;
(2)掌握“三池”的判断:原电池、电解池和电镀池判定规律:若无外接电源,可能是原电池,然后依据原
电池的形成条件分析判定,若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金
属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池。
(3)掌握金属腐蚀快慢的规律,理解两种电化学保护法的原理。
复习目标:
1.理解电解池的构成、工作原理,能书写电极反应式和总反应方程式。
2.掌握氯碱工业、电解精炼、电皴、电冶金等的反应原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质及危害。
4.能用电化学原理解释金属腐蚀的现象。
5.能选择设计金属的防腐措施。
02
体系构建•思维可视u
/电解:电流通过电解庙澹灌能—底弓I,氧化怀原反应
电解和电解池定
义、电解池:电能转化为化学能的装置
两个与直流曳源相连的电极
电解池构成电解质溶液或侬迪解质
形成闭合回路
电子流向:负极一阳极,阳极一正极
电解过程的流向圈子流向:阳窗子一阻极;阴窗子一阳极
电流方向:正极一阳极一电解质一阻极一负极
阳极产物:活性电极失电子生成金属阳离子,
惰性电极依据阴离子放电顺序判断
电解池工作原理--电极产物判断
阴极产物:根据阳离子放电顺序判断
I判断阳阳极,分析阳极材料类型
电解原理及
,分析电解质组成,排出放电顺序
应用电极反应式及电
解方程式的书写
'分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式
'总化学方程式或离子方程式,注明“电解”条件
电解水型电解质类型及电极反应式
情性电极电解规
电解溶质型电解质类型及电极反应式
律
电解溶质和水型电解质类型及电极反应式
离子交换膜电解槽装置及原理
氯碱工业
粗食盐水精制过程
电镀与电解精炼过程
电镀畦电帆
电极反应及电解质溶液浓度变化
炼铜
实蛉用品、原理、装置及步骤
电台金电解冶炼卜钠、镁、铝的冶炼过程及电极反应
知识点2电解池的工作原理
1.构建电解池模型(电解CuCb溶液为例)
e-沿导线传递
氧化反应〕.还原反应
极
阳
阴极Cu2>+2e-
,
移
阴
阳
移=Cu
离
向
尚
向
子
子
总反应式:________________________________
2.电解过程的三个流向
+
还原反应
①电子流向:电源_极一电解池_极;电解池的_极一电源的一极;
②离子流向:阳离子一电解池的一极,阴离子一电解池的一极.
③电流方向:电源—极—电解池—极-电解质溶液一_极一_极。
3.电极产物判断
(1)阳极产物的判断
①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。
②恬性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序:。
S2—、「、Br\C「放电,产物分别是;若OFT放电,则得到。
(2)阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序:,
①若金属阳离子(F3+除外)放电,则得到相应;若H'放电,则得到一o
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的,即得(失)电子能力—的离子一放电。
4.电极反应式、电解方程式的书写
(I)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是—电极还是—电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分_离子、_离子两组(不要忘记水溶液中的)o
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序:
阴极:。
阳极;o
(4)分析甩极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循—守恒和—守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式,并注明条件。
q得分速记
①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电,注意离子导体(电
解质)是水溶液还是非水状态。
②阳极材料不同,电极产物、电极反应式可能不同,最常用、最重要的放电顺序为阳极:C厂>OFT;阴极:
Ag^>Cu2+>II+o
③电解水溶液时,K+〜AF+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al
等金属。
④书写电解池中的电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写
成分子式。
⑤电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。
⑥要确保两极电子转移数目相同,且注明条件“电解
⑦电势的高低:在原电池中,正极电势高于负极;在电解池中,阳极电势高于阴极。
⑧电化学中规定:发生氧化反应的为阳极,发生还原反应的为阴极。
5.阴、阳极的判断方法
(1)根据外接电源:正极接—极,负极接—极。
(2)根据电流方向:从一极流出,从一极流入。
(3)根据电子流向:从—极流出,从—极流入。
(4)根据离子移向:阴离子移向一极,阳离子移向一极。
(5)根据电极产物:阳极——电极溶解、逸出:阴极一析
出。
(6)根据反应类型:—极发生氧化反应,一极发生还原反应。
知识点3惰性电极电解规律
L电解溶剂水型
电解质溶液电解质溶液复
电解质类型电极反应式及总反应式溶液pH
浓度原
含氧酸,如H2s04
可溶性强碱,如
NaOH
活泼金属含氧酸
盐,如KNCh
2.电解溶质型
电解质电解质
电解质电极反应式溶液
溶液溶液
类型及总反应式PH
浓度复原
无氧酸,如
HCI
不活泼金属\
无氧酸盐,
如CuCl2
3.电解溶质和溶剂水型,生成H?和碱(析氢生碱型):
电解质电解质溶液溶液
电极反应式及总反应式
(水溶液)浓度pH复原
活泼金属的无
氟酸盐
(如NaCl)
4.电解溶质和溶剂水型,生成02和酸(放氧生酸型)
电解质电极反应式电解质溶液溶液
(水溶液)及总反应式浓度pH复原
不活泼金属的
含氧酸盐[如
CuSO4]
知识点4氯碱工业
1.离子交换膜电解槽
装置离子交换膜电解槽
阳极钛网(涂有钛、钉等氧化物涂层)
阴极碳钢网
阳离子①只允许离子通过,能阻止通过
交换膜②将电解槽隔成阳极室和阴极室
总反应方程式
2.氯碱工业制烧碱、氢气和氯气图解
湿寂气---------Cl2
礴湿,气一出
________________I—NXIaOOH
一浓溶液一
稀NaCl溶液—t-Na+NaOHJ
H20
精制饱和阳极室;阴极室一(含少量
食盐水溶液阳离子交换膜电解槽NaOH)
q得分速记
粗食盐水中的Ca?+、Mg2+、SOF在电解时会生成沉淀堵塞离子交换膜而达不到电解的目的。精制时可通过
依次加入BaCb、NaOH、Na2co3溶液过滤,最后再加适量盐酸的方法除去粗盐中的杂质离子。
知识点5电镀铜与电解精炼铜
(2)电解精炼铜时,阳极质量减小,阴极质量增加,溶液中的C/+浓度减小。粗铜中不活泼的杂质(金属
活动性顺序中位于铜之后的银、金等),在阳极难以失去电子,当阳极上的铜失去电子变成离子之后,它们
以金属单质的形式沉积于电解槽的底部,成为阳极泥。
2.电解精炼铜时,粗铜中的Ag、Au等不反应,沉积在电解槽底部形成阳极泥。
实验用品铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1mol/LNaOH溶液、20%盐酸、蒸储水;
烧杯、砂纸、导线、2~3V的直流电源、电流表
实验装置
—
<
1
铜片・工一铁制
---
电镀液-镀件
实验原理铜片作阳极:Cu-2e=Cu2+;铁制镀件作阴极:Cu2++2e=Cu
实验步骤1.用砂纸把铁制镀件打磨干净,放入1mol/LNaOH溶液中除去油污,然后用蒸储水洗净。再
放入20%盐酸中除锈,几分钟后取出,并用蒸储水(洗去残留的酸液)洗净。
2.把铁制镀件与2-3V的直流电源的负极相连,铜片与直流电源的正极相连(如图)。将两极平
行浸入电镀液中,两极间距约5cm,5~10min后取出,观察镀件表面发生的变化
实验现象通电一段时间可观察到铜片逐渐溶解变薄;铁片表面覆盖一层红色物质
实验结论通过电解原理可以在金属表面镀上其他金属
y得分速记
①在CuS04溶液中加入一些氨水,制成铜氨溶液,可使镀层光亮。
②向CuSCh溶液中边搅拌边滴加浓氨水,至溶液变为深蓝色铜氨溶液,此时放入洗净的新铁钉,几秒钟后
取出,没有铜析出,表明所配溶液中溶质的浓度适宜。
知识点6电冶金
电解冶炼冶炼钠冶炼镁冶炼铝
电极反应
总反应
得分速记
(1)电解熔融MgCb冶炼镁,而不能电解MgO冶炼镁,是因为MgO的熔点很高;
(2)电解熔融Ab。,冶炼铝,而不能电解A1C13冶炼铝,是因为AIC13是共价化合物,其熔融态不导电;为
降低熔点,加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6):电解过程中,阳极生成的氧气与石墨电极反应,所以石墨电极
需不断补充。
(3)冰晶石的作用:作助熔剂,节能。
Q命Q❷
考向i考直电解的原理
亟(2025•北京通州・三模)电解NH’HSO,溶液得到sqj,是早期制备HQ?的重要步骤。其实验装置如
图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法不氐佛的是
——-n
b相片
H*~F
此H:s,J
NHq/^T」质子上换油
A.电解过程中阴极区的SO:不断迁移到阳极区
B.图中a代表H?
C.回路中通过Imol电子,产生的(NHjS2。、小于0.5mol
D.SO:氧化成S?O:的电极反应式为2SO:-2e-=SQ;
【变式训练1•变载体】(2025•河南•模拟预测)某课外小组同学为探究氨氮废水的处理方法,以
0.005mol/L(NH4)2S04溶液模拟氨氮废水,设计了以下实验
实验步骤实验现象
h
一段时间后,检测阳极附近溶液中氨氮浓度
石墨11石墨1.如图装置进行电解
并未显著变化
1112.在氨氮废水中加入NaCI溶阳极产生使湿润有色布条褪色的气体,一段
酸化的氨氮废水
液,进行电解时间后,氨氮检测浓度明显降低
有关叙述正确的是
A.实验1由于氨氮浓度未显著变化,装置未发生电解反应
B.实验2中的氨氮浓度降低是由丁生成的氯气氧化了NH;
C.氨氮浓度降低时溶液酸性减弱
D.湿润有色布条褪色是由于C12的漂白性
【交式训练2•变考法】(2025•河北衡水•一模)富集海水中锂的电化学系统如图所示,工作步骤如下:
电源2电源1
电也
极腔室2MnO.
2极
1
0.1mol•L
LiOH
海水
①启动电源1,MnO?所在腔室的Li+进入MnO?结构而形成Li,Mnq「
②关闭电源1和海水通道,启动电源2,使口仅%04中的Li+脱出进入腔室2.
关干该电化学系统的说法或砸的是
A.启动电源1时,电极1为阴极
B.启动至关闭电源1,若转化的〃(MnO?)与生成的〃(OJ之比为20:3,可得Li,MnJL中的l=1.2
C.启动电源2MMnO2电极反应式为xLi++2MnC)2+xe-=Li,Mnq4
D.电化学系统降低了腔室2中LiOH的浓度
【变式训练3•‘形情境】【日常生活与学科知识结合】(2025•陕西宝鸡•二模)微酸性次氯酸水广泛应用
于果蔬、医疗器械的消毒。一种制备微酸性次氯酸水的电解设备的工作原理如图所示。下列说法正确的是
电源
电极a电极b
A离子交换膜B离子交换膜
^•NaCI溶液
^稀NaO
I水溶液
微酸性次氯酸水
A.电极a与直流电源的负极相连
B.阳极室的总反应可表示为C「-2e-+H2O=HC1O+H+
C.膜b为阴离子交换膜
D.理论上每转移2mole•时阴极室增重46g
思维建模分析电解过程的思维流程
I判断:阴、阳极I—明确阳极是情性电极还是活泼电极
分析:电解质溶找全离子(包括水电离的H卡和
液的离子组成()FT),并按阴、阳离子分组
确定:放电离子_排出阴、阳离子在两极的放电顺序,
或物质一确定优先放电的微粒
写出:电极反应、判断电极产物•注意溶液的倏碱性、
总反应产物的溶解性
…二…_解答有关离子浓度、pH、电极产物量
――的变化.溶液的复原等问题
考向2考查电解原理应用
瓯(2025•山东滨州•二模)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图序号电解质溶液实验现象
阴极表面杓无色,体,一段时
间后阴极表面有红色固体,气
0.1mol-I7'CUSO4-少量H^SO4
①4
"r体减少。经检验,电解质溶液
1中有Fe?*。
Cu-----Fe
阴极表面未观察到气体,一段
二三t三三三三比g
懈输溶河
7r时间后阴极表面有致密红色
0.1molL-'CUSO4+过量氨水
②固体。经检验,电解质溶液中
无铁元素。
下列说法正确的是
A.①中气体减少仅是由于溶液中c(H,)减小
B.向阴极附近溶液滴加KJFeyN%]溶液来检验①中的Fe2+
C.②中随阴极析出Cu,推测溶液c(CY+)减小,Cu2++4NH3^^tCu(NH3)J+平衡逆向移动
D.对比①②可知,适当降低c(C『+),电镀效果更好
【变式训练1•变载体】(2025・湖北武汉•二模)我国科技工作者设计了一套电化学装置,能在常温常压下实
现硫化氢分解,制取氢气和硫黄,其原理如图所示。
光伏电池
质子交换膜
下列说法错误的是
A.该装置实现了光能-电能-化学能的转化
B.阳极区的总反应为H2s-2e-=SJ+2H+
C.质子交换膜不能换为阳离子交换膜
D.每产生32gS,阴极区溶液质量会减小2g
【变式训练2•变考法】(2025・湖北武汉•二模)羟基自由基(QH)具有极强的氧化能力,它能有效地氧化降
解废水中的的机污染物。在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基(CH)处埋含紫酚废水和含
甲陛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的H。解离为H+和OH-下列说法错误的是
直流电源
A.M极电极反应式:O2+2e+2H=2OH
B.电极电势:N>M
C.每处理6.0g甲醛,理论上有0.8molH+透过膜b
D.通电一段时间后,理论上苯酚和甲醛转化生成CO2物质的量之比为7:6
【变式训练3•‘加情境】【工业生产与学科知识结合】(2025•北京大兴•三模)氯碱工业能耗大,通过如
图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是
电源
电极A离子交换膜
卜;」
11
饱和NaCl溶液H,O(含少录NaOH)
A.电极A接电源F极,发牛氧化反应
B.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的NaOH溶液
C.电极B的甩极反应式为:2H2O+2C=H2T+2OH-
D.与传统的电解饱和食盐水对比该改进装置能降低电解电压,减少能耗
思维建模阴、阳极的判断方法
考向3考查电解法制备物质
瓯|(2025・贵州・模拟预测)(CH.ObCO能提高汽油的辛烷值,可电解合成,原理示意图如图所示。下列
说法不正确的是
(CH3O)2COPt(n)
电
电
Pt/C极
极
AB
CO+CH3O+H2OPt(0)
CO2+CH30H
A.电极A的反应式为CO:+2CH.OH+2e~=CO+2CH3O+H2O
B.总反应化学方程式为2cHQH+CO2=(CH3O)2CO+H2O
C.该反应的催化剂为Pt/C
D.外电路转移Imol电子时,理论上可生成(CHQ)2co的物质的量为Imol
【变式训练1•变载体】(2025•湖酉模拟预测)碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液),电催化共还原C0Z与
NO;制备乙酰胺(CHQONHJ是一种碳中和与废水处理有机结合的绿色电化学策略,其装置如图所示。
离子交换膜
下列说法错误的是
A.离子交换膜为阴离子交换膜
B.M极存在电极反应:NO,+4e+4H2O=5OH'+NH2OH
C.理论上,N极收集到气体2.24L(标准状况下),M极可制得乙酰胺的质量为5.9g
D.CHaCHO与NHQH为制备乙酰胺的中间产物
【变式训练2变考法】(2025・江苏宿迁•模拟预测)己二题NC(CH[CN]是合成尼龙一66的原料。可用电
解丙烯屑(CH2=CH-CN)的方法合成己二脂,装置如图。已知:阳/阴极反应物的还原/氧化性越强,电
解所需电压越小,消耗的电能越少。下列说法正确的是
A.在阳极获得己二月青
B.电解过程中,田通过质子交换膜向阳极区移动
C.制得Imol己二揩的同时,理论上会产生1L2L0?
D.若要降低电解内烯懵的能耗,可向阳极室中加入强还原剂
【变式训练3•‘徇情境】【物质的制备与学科知识结合】(2025・山东•二模)一种利用电化学方法将生物
质转化生成的CH30H高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为NaOH溶液,在高纯度导电炭黑(KB)
催化作用下,CH.OH和Na2sOj在电极表面形成HOCH2sONa、NaOOCCH2SO3Na和CHSO^Na等有机硫
化合物。下列说法错误的是
电源
离子交换膜
A.KB能导电是因为其有类石墨的大兀键微观结构
B.离子交换膜为阳离子交换膜
C.生成HOCH2sO;Na的电极反应式为CHQH—2C+SO;+OH=HOCH2SO,+H,O
D.理论上,每形成ImolC-S键,体系生成标况下22.4LH?
思维建模电解池电极反应式的书写步骤
判断电解池的阴阳极.与直流电源负极相连的为
阴极,与直流电源正极相连的为阳极
看清电解池的阳极材料是情性电极还是活性电极
(除Au.Pt外的金属都可作活性电极)
活性电极:电极材料失电子,生成相应的金
属阳离子
蒂翟巽;希湎字英小?;至就后应由第M
或高价化合物
阴;闲寓与浮电与二至虎箱应的至庙蓑祇乔花
极:合物
♦考点二金属的腐蚀与防护♦
Q畲Q❸
知识点1金属腐蚀
1.金属腐蚀的概念:金属腐蚀是金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的
现象。
2.金属腐蚀的本质:金属原子失去•电子变为金属阳离子,金属发生—反应。
3.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
类型化学腐蚀电化学腐蚀
条件
现象
本质
区别
联系
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例):
类型析氢腐蚀吸氧腐蚀
条件
负极
电极反应
正极
总反应式
联系
Q得分速记
钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀,铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)24-O2+
2H;O=4FC(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2ChxH2O(铁锈)+(3—X)H2。。
4.金属腐蚀快慢的一般规律
(1)在同一电解质溶液中,金属腐蚀的速率快慢:引迅的腐蚀,引起的腐蚀,—腐
蚀>有的腐蚀°
(2)在原电池中,电解质溶液相同时■,两极的活泼性差别越负极金属越—被腐蚀,如Zn—Cu(H2so4)
中的Zn比Zn—Fe(H2s04)中的Zn腐蚀
(3)对由相同正、负极构成的原电池(如Fe—Cu原电池)
①电解质的氧化能力越负极金属越—被腐蚀。如:Fe在不同电解质溶液中的腐蚀速率是CuSd溶液—稀
H2SO4>NaCI溶液。
②电解质中起氧化作用的离子相同时,该离子浓度越大,负极金属腐蚀速率越如腐蚀速率:
1巾0卜「1盐酸_0.1molLr盐酸_0.1niolL-i醋酸_海水(起氧化作用的H"浓度逐渐减小)。
③溶液的导电能力越_,负极金属越—被腐蚀。如腐蚀速率:海水—淡水—酒精。
(4)一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速率—于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。
知识点2金属的防护
I.金属的防护考虑的因素
金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。
2.金属的防护
(D电化学防护
①牺牲阳极法——原电池原理,通常是在被保护的钢铁设备上安装
a.负极:比被保护金属—的金属;
b.正极:被保护的。
J
原理装置如图所示:黑吧a,锌比铁活泼,发生腐蚀时作为原电池的负极,不断遭
(阴极)
受腐蚀,而作为正极的钢铁设备被保护起来。
②外加电流法——电解原理,把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为一极,用惰性电极作为,两者均
放在电解质溶液(如海水)里,外接,通电后,调整外加电压,强制电子流向,使
钢铁表面腐蚀速率降至,钢铁设备被迫成为一极而受到保护。
a.阴极:被保护的;
b.阳极:。
原理装置如图所示钢闸门、辅助
(阴极)海水/阳极
一、(不溶性)
(2)改变金属的,在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金,如制成合金、不锈
钢等。
(3)在金属表面,在金属表面覆盖致密的保护层,将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用
的防护方法,如在金属表面、、—、一或表面—等方法。
q)得分速记
(1)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁去电子生成Fe2+,而不是生成Fe3+。
(2)金属腐蚀时,电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在,但前者更普遍,危害也更严重。
(3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀,而不是电化学腐蚀,生成铜绿的化学成分是CuXOH)2co3。
(4)两种保护方法的比较:外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。
(5)金属越活泼,就越容易失去电子而被腐蚀,金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸
氧腐蚀,但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。
Q命Q❷
考向1考查金属腐蚀的原理与探究
瓯(2025.广东佛山•一模)”千年锈色耐人寻CMOH)3cl是铜锈中的“有害锈”,生成原理如图。下列说
B.铜失去电子,发生氧化反应
C.潮湿的环境中更易产生铜锈
D.明矶溶液可清除CU2(OH)3。
【变式训练1•变载体】(2025•广东湛江•二模)点蚀又称小孔腐蚀,是一种极端的局部腐蚀形态,大多数点
蚀是由C「引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为PbO+Hq+Sn+4C「=Pb+2OH-+[SnCl4r,
下列说法不正确的是
A.潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀
B.负极反应为Sn+4c「-2e-=[SnCLr
C.点蚀的过程中化学能转化为电能
D.长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀
【变式训练2•变考法】(2025•天津河西•二模)根据卜列实验操作及现象进仃的分析和推断,止确的是
②
现一段时间后:①中裸露在外的铁钉附近区域变红;②中裸露在外的铁钉附
象近区域,铜丝附近区域o
A.①中铁钉附近变红,因为发生2H2。+20-=20田+也3促进了水的电离
B.②中现象是:铁钉附近区域变红,铜丝附近变蓝
C.②中正极区域发生了反应:O2+4e+2H2O=4OH-
D.①和②中发生的氧化反应均可表示为M-2e-=M”(M代表铁或铜)
【变式训练3・‘专书音境】【新技术与学科知识结合】(2025•河南商丘•一模)某兴趣小组通过数字化实验
装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化
关系,实验装置及数据记录如图所示。下列说法正确的是
溶氧必随时间变化的曲线
B.pH=2.0的酸溶液中,具支锥形瓶内只发生了析氢腐蚀
C.pH=4.0的酸溶液中,具支锥形瓶内既发生析氢腐蚀也发生吸氧腐蚀,且消耗的氧气量与生成的氢气量
基本相当
D.lLpH=6.0的酸溶液中,到A点整个电化学腐蚀转移的电子数为0.2x10-3NA
思维建模电化学腐蚀的规律
(1)对同一种金属来说,其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液,弱电解质溶液>非电解质溶液。
(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。
(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高,氧化性越强,腐
蚀越快(钝化除外)-
(4)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。
考向2考查金属的防护
H(2025•山西・二模)如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是
A,电流由镁块经导线流向管道B,管道表面上发生氧化反应
C.该保护法为牺牲阳极保护法D.将铁块换为钠块,则保护效果更好
【变式训练1•变载体】(2025・河南•二模)近日,南航首架C919飞机正式运营。飞机表面的金属材料需要
采取有效的防护措施,下列防护措施中不形成表面钝化膜的是
A.阳极氧化B.喷涂油漆C.表面渗镀D.发蓝处理
【变式训练2变考法】(2025・浙江•一模)埋地管道所处环境特殊,当其通过不同的土壤时会发生电化学腐
蚀,对管道的正常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土(含氯量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的
示意图。下列说法不正确的是
A.该管道发生电化学腐蚀时,负极上的电极反应式:Fe-2e-=Fe2+
B.掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快
C.如果沙土供氧充分,则黏土中铁管腐蚀会加剧
D.若采用外接电流的阴极保护法进行防腐,所用阳极材料需为金属性强于铁的单质
【变式训练3「将情境】【防护措施与学科知识结合】(2025•全国•模拟预测)中国海军拥有055型驱逐
舰"遵义舰''等舰艇。舰艇为增强防锈能力采用了多种措施,下列利用电化学原理防锈的是
A.涂刷油漆B.镶嵌锌块C.打磨处理D.镀格防护
思维建模金属防护的方法
(1)金属表面覆盖保护层的其他方法
①用化学方法对钢铁部件进行发蓝处理(生成•层致密的Fe3O4薄膜)。
②利用阳极氧化处理铝制品的表面,使之形成致密的氧化膜而钝化。
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 数据脱敏工程师考试试卷及答案
- 复工现场用电安全措施方案
- 火箭与印尼通信协议书
- 劝退补偿协议书公司反悔
- 鲜花绿植企业绿色生产成本控制方案
- 虚拟现实城市施工方案
- 林业转型升级实施方案
- 针对单位电脑保密制度
- 幼儿园游戏化学习教师支持策略比较研究-基于国际早期教育协会案例库分析数据研究
- 音乐校本教材的实施方案
- 2026新教材语文 22《〈礼记〉二则-大道之行也》教学课件
- 浙江省Z20联盟2026届高三年级第三次学情诊断日语+答案
- 2026湖北供销集团有限公司招聘66人考试模拟试题及答案解析
- 2025年书记员速录技能考试真题及答案
- 2026年卫生统计学模拟试题+参考答案
- (2026年)共青团入团考试试题(含答案)
- 2026年夏令营行业分析报告及未来发展趋势报告
- 总包对分包的管理排查清单
- 2026中考英语:历年中考易错题
- 2026年湖南娄底市中考生物试题及答案
- 政治(广东卷02)(考试版及全解全析)-2026年高考考前预测卷
评论
0/150
提交评论