内容正文:
第1章 化学反应与能量转化
第4节 金属的腐蚀与防护
01
学生自主学习
化学
电化学
氧化
氧化还原
失去
原电池
微电流
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原电池
容易
电解质溶液
二氧化碳、二氧化硫
氯化钠
氧化
Fe-2e-===Fe2+
铁原子
铜板
铜板
酸碱性
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2H++2e-===H2↑
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe-2e-===Fe2+
酸度较高
酸性
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铁
含氧化合物
氧气
酸性不强
氧气
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氢氧化亚铁
氢氧化铁
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
2Fe-4e-===2Fe2+
2H2O+O2+4e-===4OH-
4Fe(OH)2
4Fe(OH)3
2Fe(OH)3
(3-n)H2O
氢氧化铁
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8
阴
原电池
阳
油漆
电镀
电解
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氧化
损耗
负
活泼性较强
活泼性较强
正
就可以避免
阳
负
阴
正
阳
负
阴
正
阳
阴
阴
阴
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浓硝酸
正
浓硫酸
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氧气
双吸
氧气
氧气
测定
延长
放
保暖
微小电池
电化学
Fe2+
正
OH-
活性
氧化还原
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1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时,负极反应式均是Fe-3e-===Fe3+。( )
(2)钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时,正极发生的主要反应是O2+2H2O+4e-===4OH-。( )
(3)吸氧腐蚀时正极放出O2,析氢腐蚀时正极放出H2。( )
(4)现实生活中电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍。( )
(5)金属作为原电池的负极或电解池的阴极时均被保护。( )
×
√
×
√
×
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解析 A中金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化,为M-ne-===Mn+,错误;B中Sn、Fe构成电化学腐蚀,主要是Fe-2e-===Fe2+,铁先被腐蚀,错误;D项,常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反应发生化学腐蚀,错误。
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14
3.为了探究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用不同金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结束时现象的描述不正确的是( )
A.实验结束时,装置Ⅰ左侧的液面一定下降
B.实验结束时,装置Ⅰ一定比装置Ⅱ左侧液面低
C.实验结束时,装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D.实验结束时,装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
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解析 装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中,发生反应而释放出H2,使左侧液面下降,右侧液面上升;装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸的蒸气中,所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝,由于Fe比Cu活泼,在这种氛围中构成的原电池也会加速铁钉的腐蚀而放出更多的H2,使左测液面下降得更多,右侧液面上升得更多;装置Ⅲ中虽然悬挂铁钉的还是铜丝,但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性,使铁钉处于一种较为干燥的空气中,因而在短时间内几乎没有被腐蚀。
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4.化学与工农业生产、人们日常生活密不可分。
以下现象或应用中,与电化学腐蚀无关的是( )
A.图中的金属材料R可以用金属锌
B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生铁锈
C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D.金属铝制品较耐腐蚀
解析 金属铝在其表面生成一层致密的氧化膜,不容易被腐蚀,与电化学腐蚀无关。
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5.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
下列有关说法错误的是( )
A.d为石墨,铁片腐蚀加快
B.d为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.d为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d为锌块,铁片上电极反应为2H++2e-===H2↑
解析 d为锌块,由于电解质溶液为弱碱性环境,发生的是吸氧腐蚀,在铁片上电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,D错误。
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6.下列叙述错误的是( )
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
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7.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于______