第4章 第3节 金属的腐蚀与防护-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案课件PPT（人教版2019 单选版）

0 第四章　化学反应与电能 第三节　金属的腐蚀与防护 1.了解金属腐蚀及其危害。2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理，能书写钢铁腐蚀的电极反应及总反应。3.了解金属防护的一般方法，特别是电化学防护的方法。 2 学习理解 01 课时作业 04 目录 CONTENTS 探究应用 02 总结提升 03 学习理解 一、金属的腐蚀 1．金属腐蚀的概念与分类 (1)概念：金属腐蚀是金属或合金与周围的___________发生_________反应而引起_____的现象。 (2)分类：根据金属接触的___________不同，把金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。 ①化学腐蚀：金属与其表面接触到的一些物质(如____、Cl2、SO2等) __________而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀：当______的金属与________溶液接触时会发生___________，__________的金属发生__________而被腐蚀。 气体或液体 氧化还原 损耗 气体或液体 O2 直接反应 不纯 电解质 原电池反应 比较活泼 氧化反应 学习理解 5 _____腐蚀 _____腐蚀 图形描述 条件 水膜酸性较强 水膜________________且溶有一定量O2 负极(Fe) _______________ ________________________ 2．钢铁的电化学腐蚀 酸性很弱或呈中性 Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 析氢 吸氧 学习理解 6 正极(C) ________________ ________________________ 总反应 _____________________ _________________________ 其他反应 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水生成____________，它是铁锈的主要成分 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 Fe2O3·xH2O 学习理解 7 二、金属的防护 1．防护的原理：金属防护主要是从______、与金属____________及两者反应的_____等方面来考虑的。 2．防护的方法 (1)改变金属材料的组成 在金属中添加其他_______________可以制成性能优异的合金。如把________等加入普通钢中制成不锈钢，就大大增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。 金属 接触的物质 条件 金属或非金属 铬、镍 学习理解 8 (2)在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品与周围物质(外界空气、水、电解质溶液等)______，这是一种普遍采用的防护方法，如 ①非金属保护层：如喷涂______、____________或覆盖搪瓷、______等。 ②金属保护层：如钢铁表面上镀镍、锡、锌等。 ③用化学方法使其表面形成致密的_______保护膜。 隔开 油漆 矿物性油脂 塑料 氧化物 学习理解 9 电化学防护 牺牲阳极法 外加电流法 依据 ______原理 _____原理 原理 将还原性______的金属与被保护金属相连构成原电池，还原性______的金属作___极发生___________而损耗，被保护金属作____极就可以避免腐蚀。这种保护法牺牲了阳极(原电池的___极)，保护了阴极(原电池的____极)，故叫做牺牲阳极法 将被保护金属与外加直流电源的____极相连让其成为___极，而将外加直流电源的____极接到惰性电极上，使其成为____极。这样作为____极的金属受到保护，这种方法称为外加电流法 (3)电化学保护法 原电池 电解 较强 较强 氧化反应 正 负 正 负 正 阳 阴 阴 负 学习理解 10 应用 保护一些钢铁设备，如在锅炉内壁、船体外壳等装上若干_______或_____ 保护土壤、海水及河水中的金属设备 实例示意 镁合金 锌块 学习理解 11 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。(　　) (2)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。(　　) (3)若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀。(　　) (4)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性。(　　) (5)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。 (　　) × √ × × × 学习理解 12 探究应用 实验1：如图装置反应一段时间后，往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液。观察到的现象是Zn片逐渐溶解，电流表指针发生偏转，铁电极表面没有气泡产生，铁电极附近没有蓝色沉淀生成。 探究应用 14 实验2：在两个培养皿中分别放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液混合均匀，取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝的铁钉放入b。 实验现象：a中铁钉周围变红。 b中铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红。 探究应用 15 [问题探究] 1．实验1电流表指针发生偏转，说明该装置产生了电流，试分别判断两极并写出电极反应式。 2．已知：Fe2＋与K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀，依据实验1中现象，你得出的实验结论是什么？ 提示： Zn作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；Fe作正极，电极反应式为4H＋＋4e－＋O2===2H2O。 提示：溶液中不含Fe2＋，说明铁电极未被腐蚀，铁电极(即原电池的正极)受到了保护。 探究应用 16 3．实验2 a中铁钉周围变红及b中铁钉周围生成蓝色沉淀的原因是什么？ 4．由实验2中的现象，你得出的结论是什么？ 提示： a中铁钉作原电池的正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，铁钉周围酚酞遇碱变红色；b中铁钉作原电池的负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，铁钉周围生成的Fe2＋与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀。 提示：铁作原电池负极易被腐蚀，而作原电池正极，则受到保护而不被腐蚀。 探究应用 17 知识点一　金属的腐蚀 1．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 化学腐蚀 电化学腐蚀 概念 金属与接触的气体或液体等直接发生氧化还原反应而被损耗 不纯的金属暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时，由于形成原电池而发生的腐蚀 本质 金属失去电子被氧化 较活泼的金属失去电子被氧化 现象 无电流产生 有微弱的电流产生 实例 铁与氯气直接反应而腐蚀 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀 联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更为普遍，危害更大 探究应用 18 [注意]　(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 (2)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极均是Fe失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 (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。 探究应用 19 2．金属腐蚀快慢的判断 金属腐蚀受多种因素影响：就金属本性来说，金属越活泼，越易失电子被腐蚀；金属越纯越难腐蚀，如纯铁即使在酸性溶液中反应也很慢，但生铁在潮湿空气中就会发生腐蚀而生锈；介质对金属腐蚀的影响也很大，如金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都易被腐蚀。具体地讲： (1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的阳极腐蚀>原电池原理引起的负极腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 探究应用 20 (2)不同保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的腐蚀>有牺牲阳极法保护的腐蚀>有外加电流法保护的腐蚀。 (3)一般对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 (4)对于活动性不同的两金属，活动性差别越大，氧化还原反应的速率越大，活泼金属腐蚀越快；纯度越高的金属，腐蚀速率越小。 探究应用 21 1．有关金属腐蚀的叙述，正确的是(　　) A．金属的腐蚀一定伴有电流产生 B．钢铁在干燥的空气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀 C．发生电化学腐蚀时，较活泼的金属总是作正极而被腐蚀 D．发生电化学腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子 探究应用 22 2.如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。 (2)若试管内液面上升，则原溶液呈____________性，发生______腐蚀，写出电极反应：负极__________________，正极________________________。 (3)若试管内液面下降，则原溶液呈_________性，发生_____腐蚀，写出电极反应：负极__________________，正极__________________。 电化学 弱酸性或中 吸氧 2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 较强的酸 析氢 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 探究应用 23 知识二　金属的防护 　 1．金属的防护措施 探究应用 24 2．金属电化学防护方法的比较 比较项目 牺牲阳极法 外加电流法 是否外接电源 否 是 所用的原理 原电池原理 电解池原理 两个电极的材料　 正极：被保护金属 负极：比被保护金属活泼的金属 被保护金属与外接电源的负极相连作阴极，惰性电极与外接电源正极相连作阳极 保护效果 外加电流法的保护效果比牺牲阳极法的保护效果更好 探究应用 25 3．2022年，中国003号航母在江南造船厂成功下水。有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀，船体的防腐处理非常重要。下列关于金属腐蚀和防护的说法不正确的是(　　) A．在船舶外壳上装锌块保护船舶外壳的方法为牺牲阳极法 B．海上舰艇的腐蚀主要为金属的吸氧腐蚀 C．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀 D．通过外加直流电源使被保护的钢铁成为阴极，该操作起不到保护金属的作用 探究应用 26 4．钢铁在自然界中的腐蚀比较普遍。 (1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的________腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_____(填“正”或“负”)极相连。 (2)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化学腐蚀过程中的正极反应式为__________________________________。 吸氧 负 ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－ 解析：(1)海水呈弱碱性，故轮船的钢铁船体在海水中易发生吸氧腐蚀，钢铁与外接电源负极相连，充当电解池的阴极，得到保护。 探究应用 27 总结提升 本课总结 自我反思：﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 总结提升 29 随堂提升 1．下列事实与电化学腐蚀无关的是(　　) A．光亮的自行车钢圈不易生锈 B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈 C．铜、铝电线一般不连接起来作导线 D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 总结提升 30 2．(湖北卷)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 解析：喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面，并没有在表面形成钝化膜。 总结提升 31 3．相同材质的铁在下列四种情况下最不易被腐蚀的是(　　) 总结提升 32 4．模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示，下列说法错误的是(　　) A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B．若X为锌棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的 反应为2H＋＋2e－===H2↑ C．若X为锌棒，开关K置于A处或B处均可减缓铁的腐蚀 D．若X为碳棒，开关K置于A处时，铁电极上发生的反应 为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总结提升 33 解析：开关K置于A处时，铁棒接电源的负极，受到保护，可减缓铁的腐蚀，A正确；开关K置于B处时，锌棒、铁棒和食盐水形成原电池，溶液呈中性，铁电极上的反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B错误；若X为锌棒，开关K置于A处时，铁棒接电源的负极，受到保护，开关K置于B处时，铁的活泼性比锌的弱，锌失去电子作负极被腐蚀，铁被保护，C正确；若X为碳棒，开关K置于A处时，H2O电离的H＋在阴极上得电子生成H2，D正确。 总结提升 34 5．某研究性学习小组为探究影响铁生锈的因素，设计了如下 方案：在四只小烧瓶中分别放入下列物质：A瓶，干燥的细铁丝； B瓶，浸过食盐水的细铁丝；C瓶，浸过清水的细铁丝；D瓶，食盐 水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中。然后组装成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。 　　　高度/cm　　　　　 时间/h 瓶号 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A瓶(干燥的细铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 B瓶(浸过食盐水的细铁丝) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C瓶(浸过清水的细铁丝) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 D瓶(完全浸没在食盐水中的细铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 总结提升 35 请回答下列问题： (1)导管中水面上升的原因为__________________________ _______________________________________________________。 (2)上述实验中，细铁丝生锈的速率由大到小的顺序为(填小烧瓶瓶号)　________________。 (3)影响铁生锈的因素主要有__________________________________________ ______________________________________________________________________。 (4)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法有__________________________ ___________ (答两种方法)。 　　　　　　　　　　　　　　铁生锈时，细铁丝在水水水或食盐水中，发生吸氧腐蚀，消耗了氧气而使小烧瓶中气体压强减小 B>C>A＝D 　　　　　　　　　　　　　　　①跟氧气接触，②有水分存在，③有电解质存在，三者同时具备时铁生锈速率最快 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电镀、牺牲阳极法(其他合理答案也可) 总结提升 36 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是(　　) A．铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 B．金属钠置于空气中表面变暗 C．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 38 2．(浙江6月选考)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－＋2H2O===4OH－ C．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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 39 解析：图2为外加电流法，阳极通常是惰性电极，其本身不失去电子，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，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确； 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了反应Fe－2e－===Fe2＋的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和辅助阳极上发生了氧化反应，D不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 40 3．2024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。舰体需要采取有效的防腐蚀措施，下列措施不合理的是(　　) A．舰体侧面焊接铜块 B．舰体表面喷涂油漆 C．舰体采用耐腐蚀特种钢材 D．舰体与外接电源负极相连 解析：铜的活泼性弱，舰体侧面焊接铜块不能有效防腐蚀，反而会促进舰体的腐蚀。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 41 4.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是(　　) A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 42 5．如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀的快慢顺序为(　　) A．②>①>③>④>⑤>⑥ B．⑤>④>③>①>②>⑥ C．⑤>④>②>①>③>⑥ D．⑤>③>②>④>①>⑥ 解析：②③④均为原电池装置，③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说Fe和Cu的活动性差别较Fe和Sn的大，故Fe－Cu原电池中Fe的腐蚀速率较快。⑤中Fe接电源正极作阳极，加快了Fe的腐蚀。⑥中Fe接电源负极作阴极，阻止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知：铁在海水中被腐蚀的快慢顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 43 6．下列有关说法中正确的是(　　) A．在空气中纯银器表面因发生电化学腐蚀而渐渐变暗 B．输油管道内在有原油中的含硫化合物参与情况下的腐蚀属于电化学腐蚀 C．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 D．在金属机械上涂植物油可以预防金属腐蚀 解析：由“纯银器”知，其颜色变暗与电化学腐蚀无关，A错误；输油管道内的腐蚀属于化学腐蚀，B错误；空气与水交界处氧气充足，易发生电化学腐蚀，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 44 7．(广东高考)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是(　　) A．加入AgNO3溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入KSCN溶液无红色出现 D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 45 解析：氯化钠溶液中有氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不能说明铁片没有被腐蚀；淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质可与碘化钾发生反应，故B不能说明铁片没有被腐蚀；KSCN溶液可检测铁离子的存在，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不能说明铁片没有被腐蚀；K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2＋的试剂，加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀出现，说明溶液中没有亚铁离子，故D能说明铁片没有被腐蚀。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 46 8.如图所示装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关叙述错误的是(　　) A．生铁块中的碳作原电池的正极 B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋ D．a试管中发生的是吸氧腐蚀，b试管中发生的是析氢腐蚀 解析：Fe与碳及电解质溶液构成原电池，Fe作负极：Fe－2e－===Fe2＋，碳作正极；a试管中为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b试管中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，红墨水水柱两边的液面变为左高右低。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 47 9．考古学家发现一处钱币窖藏遗存，钱币主要成分是铜合金。下列叙述错误的是(　　) A．钱币表面绿色物质的主要成分是Cu2(OH)2CO3 B．钱币中铜在地下主要发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀 C．钱币在窖藏中发生电化学腐蚀时铜被氧化 D．保护钱币措施有保持环境干燥、涂保护层等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 48 解析：钱币是铜合金，钱币表面绿色物质是铜绿，主要成分是碱式碳酸铜，其化学式是Cu2(OH)2CO3，故A正确；吸氧腐蚀正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，根据金属活动顺序表，铜没有氢活泼，不能置换出氢气，即不能发生析氢腐蚀，故B错误；在潮湿环境会发生电化学腐蚀，铜作负极，发生氧化反应，故C正确；保护钱币，应防止铜发生腐蚀，可采取的措施有保持干燥环境、涂保护层等，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 49 10．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是(　　) A．图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图2中，Fe作正极，被保护 C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈， 主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁相当于原电池的正极 解析：靠近底端O2浓度小，铁棒被腐蚀的轻，A错误；图2中形成原电池，Fe作负极，被腐蚀，B错误；用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的负极，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 50 11．下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是(　　) A．对比实验①②③，说明苯能隔绝O2 B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2 C．实验②中，饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀 D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 序号 ① ② ③ 实验 现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 51 解析：对比①②③，说明生铁腐蚀，碳为正极，铁为负极，需足量O2和水，由实验③可知，生铁片明显锈蚀，说明苯不能隔绝O2，故A错误；原电池的形成条件：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，实验①中，苯不是电解质溶液，生铁难以腐蚀，故B错误；实验③中，铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2＋，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，故D错误。 序号 ① ② ③ 实验 现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 52 12．用压强传感器探究生铁在pH＝2和pH＝4的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是(　　) A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为Fe－2e－===Fe2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 53 解析：根据pH＝2的溶液中压强与时间的关系图知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该装置发生析氢腐蚀，则溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，故A正确；pH＝4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀， pH＝4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，故B正确；根据压强与时间关系图知，pH＝2的溶液和pH＝4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，故C错误；两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 54 二、非选择题 13．某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计了如图所示 实验装置： 实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底 玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流计连接后，再分别 插入两个玻璃筒中，电流计指针发生偏转。 (1)锌棒上发生的电极反应为_________________，铁棒上发生的电极反应为____________________________。 (2)向铁棒附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。 Zn－2e－===Zn2＋ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ Fe2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 55 实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与 电流计连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴 K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。 (3)实验Ⅱ中电流计指针的偏转方向与实验Ⅰ________(填 “相同”或“相反”)。 (4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是______________、____________。 (5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填“活泼”或“不活泼”)的金属被保护。 相反 产生蓝色沉淀 溶液变红 不活泼 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 56 解析：锌、铁、氯化钠溶液构成原电池时，发生的是吸氧腐蚀，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护。铜、铁、氯化钠溶液构成原电池时，发生的也是吸氧腐蚀，铜作正极被保护，铁作负极被腐蚀。由于两次实验中原电池的电子流向相反，所以电流计指针的偏转方向也相反。铁作负极时，Fe失去电子生成Fe2＋，与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，铜作正极，电极反应式为 2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故在铜棒附近溶液变红。对比 两个实验可知，一般情况下，发生吸氧腐蚀时，活泼金属被 腐蚀，不活泼金属被保护。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 57 　　　　　　　　　　　　　 R $$今天为大家示范的是铁的吸氧腐蚀实验。首先大家要了解本次实验所需要的实验用品，实验仪器有聚酯试管、试管试管架、胶皮管、玻璃导管、烧杯。铁架台橡胶塞镊子。实验药品有。铁钉、盐酸，蒸馏水、饱和食盐水。步骤一。连接仪器组装装置，并检查装置的气密性。首先，往事管理倾倒适量蒸馏水备用。接着用胶皮管将玻璃导管与聚酯试管连接起来。塞紧橡胶塞。将导管的一端放入盛有水的试管中。双手紧握巨制试管，若导管口有气泡产生。且松开手后，烧杯中的导管内形成一段稳定的水柱，说明该装置气密性良好。步骤二。将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入装置所示的聚酯试管中，几分钟后观察导管中水柱的变化。把一根铁钉放进盛有盐酸的烧杯，以便除去铁锈。几分钟后，取出铁钉，用蒸馏水洗涤干净。至于另一层有饱和食盐水的烧杯，浸泡片刻。取出铁钉，置于聚酯试管中。将玻璃导管末端插入盛有水的试管中。塞紧橡胶塞，观察现象。可以看到，过了一段时间，铁钉表面有铁锈生成，导管中的水柱液面上升。在该实验中，导管中水柱液面上升，铁钉表面有铁锈生成。这是由于铁碳饱和，食盐水构成了原电池，铁做负极，碳作正极，导和食盐水呈中性，铁钉发生吸氧腐蚀，使聚支试管内氧气减少，气压降低，使导管内水柱液面上升。由实验可知，铁钉在潮湿的空气中容易生锈，是因为发生了吸氧腐蚀。