02 考点四 金属腐蚀及防护-2025年高考化学一轮复习基础知识讲义（新高考通用）

化学upupup高考讲义 《专题一 电化学》 02 电解池及金属的电化学腐蚀与防护 【基础知识】电解池及金属的电化学腐蚀与防护 考点四　金属腐蚀及防护 【必备知识】 1．金属的腐蚀 (1)金属腐蚀的本质 金属本身 变成阳离子的过程(发生氧化反应)，M－ne－===Mn＋ (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 金属与其表面接触到的物质直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应 本质 M－ne－= Mn＋ M－ne－ = Mn＋ 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 两者往往同时发生， 腐蚀更普遍，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(pH≤ ) 水膜酸性很弱或呈中性 电极反应 负极 正极 总反应式 联系 腐蚀更普遍 【微点拨】 ①腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。 ②钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是 腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。 ③一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀，金属活动顺序表中氢后的金属不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀。 2．金属的防护 (1)电化学保护法 ①牺牲阳极法 原理 利用 原理，让被保护金属做正极，一种活泼性较强的金属做负极，用导线相连 要求 被保护的金属作 极，活泼性更强的金属作 极 应用 锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块 ②外加电流法 原理 利用 原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液里，接外加直流电源。通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零。在这个系统中，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护 要求 被保护的金属作为 极，与电源的 极相连 应用 钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极 注意：外加电流法保护效果大于牺牲阳极法 (2)改变金属材料的组成，如制成防腐的合金等。 (3)在金属表面覆盖致密的保护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 【易错辨析】 1．金属发生腐蚀就是金属得电子转变为金属化合物的过程(　　) 2．钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋(　　) 3．Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(　　) 4．在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用(　　) 5．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性(　　) 6．干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀(　　) 7．铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀(　　) 【题型突破】 1．金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。下列腐蚀类型中 (1)属于化学腐蚀是________(填序号，下同)；属于电化学腐蚀的是________。 ①铜板在氯化铁溶液中被腐蚀 ②钢铁在空气中生锈而被腐蚀 ③化工厂里的铁与氯气反应被腐蚀 ④铜铝电线接头处铝被腐蚀 ⑤高温下铁丝被氧气腐蚀 ⑥铜在空气中生成铜绿而被腐蚀 2.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 3.利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是(　　) A．a处发生吸氧腐蚀，b处发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处的溶液pH增大，b处的溶液pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ 4．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(　　) A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 5．(2020·江苏，11)将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是(　　) A．阴极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ B．金属M的活动性比Fe的活动性弱 C．钢铁