高三一轮学案化学（人教版）第九章第43讲金属的腐蚀与防护

第43讲金属的腐蚀与防护[复习目标]1.了解金属发生电化学腐蚀的本质及危害。2.能用电化学原理解释金属腐蚀的现象。3.能选择设计金属的防腐措施。1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，发生反应。

2.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金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质MneMn+MneMn+现象金属被腐蚀较活泼的金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重(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水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe2eFe2+正极总反应式联系更普遍

3.金属腐蚀快慢的规律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>有防护措施的腐蚀；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快[应用举例]如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为。

4.金属的防护1.干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀()2.铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀()3.纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样()4.Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物()5.钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3+()一、金属腐蚀现象与实验探究1.(2025·山东师范大学附属中学高三考前适应性测试)下列实验描述正确的是()A.用酸碱中和滴定法可同时测定中和反应的反应热和待测液浓度B.利用如图装置验证牺牲阳极法C.用98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸，所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒D.将镀锌铁皮放入稀硫酸中，待产生氢气的速率突然减小时，可以判断锌镀层已反应完全2.(2024·聊城模拟)恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。下列说法错误的是()A.AB段pH越大，析氢速率越大B.AD段负极反应式为Fe2eFe2+C.BC段正极反应式主要为O2+4e+4H+2H2OD.DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe+O2+4H+2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同3.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。(1)该化学腐蚀属于

腐蚀。(2)图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是区域。

4.某同学进行下列实验：操作现象取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈生铁片发生腐蚀，中心区域的电极反应式为

，

边缘处的电极反应式为

，交界处发生的反应为

。

二、金属腐蚀的防护措施5.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐蚀方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是()A.防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率B.防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e2O2D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除6.利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是()A.若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应C.若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀D.若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应三、金属腐蚀原理的应用7.暖贴的主要成分有铁粉、水、食盐、活性炭、吸水性树脂等，下列说法正确的是()A.暖贴工作时发生了吸氧腐蚀B.负极反应式：O2+4e+2H2O4OHC.暖贴使用后铁粉最终转化为Fe(OH)2D.活性炭作正极材料8.铝⁃空气燃料电池是一种新型高能量电池，具有能量密度大、无污染、可靠性高、寿命长、使用安全等优点。图1是一种盐水⁃铝⁃空气电池装置原理图，图2是石墨空气电极结构示意图。下列说法不正确的是()A.铝极为负极，发生氧化反应B.该电池属于金属铝的吸氧腐蚀C.石墨空气电极的电极反应式：O2+4e+2H2O4OHD.在石墨空气电极中，OH能穿过多孔防水透气层进入右侧1.(2024·湖北，2)2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是()A.发蓝处理 B.阳极氧化C.表面渗镀 D.喷涂油漆2.(2024·浙江1月选考，13)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列说法不正确的是()A.氨水浓度越大，腐蚀趋势越大B.随着腐蚀的进行，溶液pH变大C.铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e2NH2-+H2D.每生成标准状况下224mLH2，消耗0.010molZn3.(2024·浙江6月选考，13)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：下列说法正确的是()A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+4e+2H2O4OHC.图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应

答案精析整合必备知识1.氧化2.(2)2H++2eH2↑O2+2H2O+4e4OHFe+2H+Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2吸氧腐蚀3.应用举例⑤④②①③⑥4.负正阴阳易错辨析1.×2.√3.×4.×5.×提升关键能力1.D2.A[图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，AB段溶液pH增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH增大，体系压强减小，正极反应式为O2+4e+4H+2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化。由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，pH越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，A错误；AD段内发生铁的电化学腐蚀，负极的电极反应式为Fe2eFe2+，B正确；由图可知BC段pH增大、压强减小，正极上氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4e+4H+2H2O，C正确；根据分析，DE段溶液pH基本不变的可能原因：相同时间内，2Fe+O2+4H+2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同，D正确。]3.(1)吸氧(2)B4.吸氧Fe2eFe2+2H2O+O2+4e4OH4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3、2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O+(3x)H2O5.C6.B7.AD[负极发生氧化反应，负极反应式为Fe2eFe2+，故B错误；暖贴使用后铁粉最终转化为Fe2O3，故C错误。]8.D练真题明考向1.D2.C3.B[图1为牺牲阳极法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，失去电子被氧化；图2为外加电流法，辅助阳极通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl，A不正确；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生反应：O2+4e+2H2O4OH，B正确；图2为外加电流法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的