考点20 金属的腐蚀与防护-备战2023年高考化学一轮复习考点帮（全国通用）

考点20 金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀与防护，是电化学的重要组成部分，虽然考查力度没有新型电源和电解应用频率高，但作为考点知识轮换，在近几年的考题中时有出现，复习时应特别关注两种电化学防腐(牺牲阳极的阴极保护法外、外加电流的阴极保护法)。 预测2023年高考将会金属的腐蚀与防护为切入口，考查电解原理在实际生产中的应用，应加以关注。 一、金属的腐蚀 二、金属的防护 金属的腐蚀 1．金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。 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 金属跟非金属单质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀 以钢铁的腐蚀为例进行分析： 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强(pH≤4.3) 水膜酸性很弱或呈中性 电极 反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 【小试牛刀】 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程( ) (2)纯银质物品久置表面变暗，是银发生吸氧腐蚀的结果( ) (3)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物( ) (4)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－==Fe3＋( ) (5)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀( ) (6)黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿( ) (7)生铁比纯铁容易生锈( ) (8)在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀( ) (9)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性( ) (10)电镀时，钢管作阳极，锌棒作阴极( ) (11)镀锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn合金，增强钢管的耐腐蚀能力( ) (12)钢管镀锌过程中，阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn( ) 【典例】 例1 中国第三艘航母福建舰正式列装服役，航母所用特种钢材全部国产，研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表所示，下列说法正确的是( ) pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO2- A．当pH＜6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀 B．当pH＜4和pH＞13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀 C．pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢 D．pH＝14时，负极反应为4OH-+Fe-3e-= FeO2-+2H2O 【答案】D 【解析】A项，当pH＜4时，碳钢主要发生化学腐蚀，当4＜pH＜6.5时，主要发生电化学腐蚀，A不正确；B项，当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀，当pH＞13.5，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B不正确；C项，从表中信息可以得出，pH在6~8之间时，碳钢的腐蚀速率慢，但pH＞8时，碳钢的腐蚀速率加快，C不正确；D项，pH＝14时，在负极，Fe失电子的产物与OH-反应生成FeO2-等，电极反应式为4OH-+Fe-3e-= FeO2-+2H2O，D正确；故选D。 例2 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 下列说法不合理的是(　　) A．生铁片发生吸氧腐蚀 B．中心区的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．交界处发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋ 【答案】D 【解析】生铁片边缘处为红色，说明生成了OH－，O2＋2H2O＋4e－===4OH－，生铁片发生吸氧腐蚀，故A、C两项合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了Fe2＋，Fe－2e－===Fe2＋，故B项合理；在两色环交界处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化成了氢氧化铁，不是4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋，故D项不合理。 【对点提升】 对点1 深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被SO42-腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列与此原理有关的说法错误的是(　　)。 A．正极反