内容正文:
金属的腐蚀与防护
1.金属的腐蚀
金属腐蚀是指金属(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。
(1)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。特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
(2)电化学腐蚀
不纯的金属(或合金)与电解质溶液接触,发生原电池反应,比较活泼的金属失电子而被氧化。
在钢铁表面形成无数微小原电池
(3)化学腐蚀与电化学腐蚀的对比
①本质:金属原子失电子而被氧化,M-ne-===Mn+。
②化学腐蚀:金属与其他物质(不是电解质溶液)金属被氧化。
电化学腐蚀:不纯金属或合金与电解质溶液活泼金属被氧化。
③相互关系:往往同时发生,电化学腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
2.金属的防护
金属防护的方法
用途举例
改变金属的内部组织结构
在钢铁里加Ni、Cr制成不锈钢
在金属表面覆盖保护层
在金属表面喷油漆,在金属Fe表面镀上一层Zn或一层Sn,在自行车钢圈表面镀上一层Cr
在需保护的金属上用导线连接一种比该金属更易失电子的金属
在轮船船身上装上一定数量的Zn块,地下钢管连接镁块来防止钢铁的腐蚀
下列说法正确的是( )
A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀
B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀
C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同,引起的正极反应不同
D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属得到电子被氧化
C [本题考查金属腐蚀的实质和类型。金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程,D错误。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理,可知C正确。利用原电池反应既可以加快金属的腐蚀,也可用以防止金属的腐蚀,例如镀锌铁中的Fe不易腐蚀,所以A、B不正确。]
几种常见生活材料的主要成分归纳
生铁 Fe、C
不锈钢 Fe、Cr、Ni
硬铝 Al、Cu、Si、Mg、Mn
黄铜 Cu、Zn
青铜 Cu、Sn
白口铁 Fe、Zn
马口铁 Fe、Sn
玻璃 CaSiO3、Na2SiO3、SiO2
水泥 3CaO·SiO2、
2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
光导纤维 SiO2
黏土 Al2O3·2SiO2·2H2O
普通玻璃、钢铁和玻璃钢是三种不同的材料,它们在性能方面差别很大。请根据学过的知识,回答下面问题。
(1)普通玻璃的成分是____________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)铁在人类的生产和生活中有着十分重要的应用。铁的应用经历了________到________到________的演变过程。
(3)某种复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好的特点,估计该复合材料的基体和增强剂材料可能分别为________。
A.金属;C
B.陶瓷;SiO2
C.合成树脂;SiO2、Al2O3、MgO
D.合成树脂;C
[解析] (1)玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通玻璃的主要反应为CaCO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,但原料中石英是过量的,所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅。(2)由铁矿石炼得的生铁虽然硬度很大,但较脆且不易加工,人们就想办法降低生铁中的碳元素,调节其中的硅、锰等元素,将铁转化为钢,大大改善了其性能。但是,钢铁很容易锈蚀,于是不锈钢应运而生。因此,铁的应用经历了“铁——普通钢——不锈钢等特种钢”的演变过程。(3)复合材料兼具有基体和增强体的优点,据此可判断,应该为金属和C的复合材料。CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2
[答案] (1)硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅
(2)铁 普通钢 不锈钢
(3)A
1.随着工业的高速发展,橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要。近年来,人们合成了一种无机耐火橡胶,它的结构简式应是( )
C [一般碳氢化合物易燃,故选C。]
2.铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如图所示)。数天后,他观察到的现象是( )
A.铁屑不生锈,试管内液面上升
B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变
C.铁屑生锈,试管内液面上升
D.铁屑生锈,试管内液面高度不变
C [装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,电池反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,最终Fe(OH)3失水生成铁锈,A、B错误;因反应消耗氧气,使试管内气压减小,液面上升,C正确,D错误。]
3.下列有关物质的用途(括号内为其