第4节 金属的腐蚀与防护 第1课时（导学案）化学鲁科版2019选择性必修1

第四节 金属的腐蚀与防护 第1课时 金属电化学腐蚀的原理 一、知识目标 1.了解金属发生电化学腐蚀的本质是金属发生氧化反应。 2.知道金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，掌握吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理及发生条件。 3.理解电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍，掌握影响金属腐蚀快慢的因素。 4.知道金属腐蚀的危害。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察金属腐蚀的现象，从微观角度分析金属电化学腐蚀的本质和原理。 2.证据推理与模型认知：通过对金属腐蚀实验现象的分析和推理，建立金属腐蚀的模型，理解金属腐蚀的规律。 3.科学态度与社会责任：认识金属腐蚀对生产生活的危害，增强防止金属腐蚀的意识，培养社会责任感。 一、学习重点 电化学腐蚀的本质。 二、学习难点 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理及应用。 一、金属腐蚀的基础认知 1.金属腐蚀的危害：每年因金属腐蚀造成的经济损失，远超自然灾害和各类事故损失的总和，如铁生锈、铜生成铜绿等。 2.金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化，通用反应式为M - ne⁻ = Mⁿ⁺（M 代表金属原子，Mⁿ⁺代表金属阳离子）。 例：铁生锈时，Fe 从 0 价变为 + 3 价，生成铁锈（主要成分Fe₂O₃·xH₂O）；铜生成铜绿时，Cu 从 0 价变为 + 2 价，铜绿主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃。 二、金属腐蚀的类型 1.化学腐蚀 条件：金属与干燥气体（如 O₂、Cl₂、SO₂）或非电解质液体（如石油）直接接触。 现象：无（填 “有” 或 “无”）电流产生，反应速率较慢（填 “快” 或 “慢”）。 本质：金属原子直接与氧化剂反应，失去电子被氧化。 2.电化学腐蚀 条件：不纯金属或合金与电解质溶液（或水膜）接触，形成原电池。 现象：有（填“有”或“无”）微弱电流产生，反应速率较快（填“快”或“慢”）。 分类：根据水膜酸碱性不同，分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，其中吸氧（填“吸氧”或“析氢”）腐蚀更普遍。 三、钢铁的两种电化学腐蚀对比 腐蚀类型 水膜条件 负极反应（Fe） 正极反应 总反应（核心） 吸氧腐蚀 酸性很弱或呈中性、碱性 Fe - 2e⁻ = Fe²⁺ O₂ + 4e⁻ + 2H₂O = 4OH⁻ 2Fe + O₂ + 2H₂O = 2Fe(OH)₂ 析氢腐蚀 酸性较强 Fe - 2e⁻ = Fe²⁺ 2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑ Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ 四、金属腐蚀速率比较 电化学腐蚀速率 > 化学腐蚀速率（填 “电化学” 或 “化学”） 一、金属电化学腐蚀的原理 活动一：探究金属腐蚀的实质 问题思考:从铁变成铁锈（主要成分），铜变成铜绿（主要成分），金属元素的化合价发生了怎样的变化？这说明了什么？ 【答案】铁元素化合价从价升高到价，铜元素化合价从价升高到价。说明金属原子失去了电子，被氧化。 2.用离子方程式表示金属原子在腐蚀过程中的变化。 【答案】（表示金属原子） 活动二：探究金属腐蚀的类型 问题思考:1.为什么金属在不同的环境中生锈的情况不同呢？这可能与哪些因素有关？ 【答案】可能与环境中的气体成分、湿度、是否存在电解质溶液等因素有关。例如在干燥环境中，金属生锈较慢；在潮湿且有氧气的环境中，金属生锈较快；如果环境中有电解质溶液，金属生锈速度可能更快。 2.金属腐蚀有哪些类型呢？化学腐蚀和电化学腐蚀有什么区别？ 【答案】金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应；电化学腐蚀是不纯金属或合金跟电解质溶液接触，发生原电池反应。 活动三：探究钢铁的腐蚀 问题探究：碳单质有同素异形体，那硫单质有同素异形体吗？ 【答案】硫单质有多种同素异形体，有正交硫、单斜硫、弹性硫、、、、等多种单质。 问题思考:1.钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈，这是为什么呢？钢铁的腐蚀有哪些类型？ 【答案】在潮湿环境中，钢铁表面会形成一层水膜，水膜中溶解有氧气、二氧化碳等物质，形成电解质溶液，从而构成原电池，发生电化学腐蚀。而在干燥环境中，没有电解质溶液，难以形成原电池，腐蚀速率较慢。钢铁的腐蚀类型有化学腐蚀和电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。 2.请根据前面所学的知识，分析钢铁在不同酸性条件下的腐蚀情况，比较吸氧腐蚀和析氢腐蚀的异同。 【答案】 比较项目 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 负极反应 正极反应 总反应 相同点 负极都是铁失去电子被氧化 不同点 正极反应物和产物不同，发生的条件不同 活动四：探究金属腐蚀快慢的影响因素 问题思考:1.在新疆和海南省两地，哪个地区钢铁更易生锈？为什么？ 【答案】海南省钢铁更易生锈。因为新疆气候干燥，空气中水分含量少，钢铁表面难以形成电解质溶液，不易发生电化学腐蚀；而海南省气候湿润，空气中水分含量高，钢铁表面容易形成水膜，构成原电池，发生电化学腐蚀。 2.影响金属腐蚀快慢的因素有哪些？化学腐蚀和电化学腐蚀哪个速率更快？ 【答案】影响金属腐蚀快慢的因素有金属的活泼性、温度、氧化剂浓度等。金属越活泼、温度越高、氧化剂浓度越高，金属越易腐蚀。电化学腐蚀速率大于化学腐蚀速率。 活动五：典例精讲 例1. 金属腐蚀造成的经济损失巨大，下列关于金属腐蚀危害的说法，错误的是（ ） A. 会缩短金属制品的使用寿命 B. 会影响生产设备的正常运行 C. 不会对环境造成污染 D. 会造成资源的浪费 【答案】C 【解析】金属腐蚀会使金属制品损坏，导致其使用寿命缩短，A选项正确；金属制品作为生产设备的组成部分，腐蚀后会影响生产设备的正常运行，B选项正确；一些金属腐蚀产物，如重金属离子等，可能会对土壤、水源等环境造成污染，C选项错误；金属腐蚀会使金属材料被消耗，造成资源的浪费，D选项正确。 例2. 在金属腐蚀过程中，下列金属原子发生的变化符合实际的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】金属腐蚀时金属原子失去电子，发生氧化反应。A选项是金属离子得到电子被还原的过程，不符合金属腐蚀实际情况；B选项中铜原子失去个电子变成铜离子，符合金属腐蚀的实质；C选项是金属离子得到电子被还原成金属原子的过程，不符合；D选项表述的过程也不符合金属腐蚀时金属原子的变化。 一、金属腐蚀的实质 M - ne⁻ = Mⁿ⁺（氧化反应） 二、金属腐蚀的类型 （1）化学腐蚀：金属与干燥气体或非电解质液体直接反应 （2）电化学腐蚀 （3）吸氧腐蚀（水膜中性或酸性弱） 负极：Fe－2e⁻ = Fe²⁺ 正极：O₂＋4e⁻＋2H₂O = 4OH⁻ 总反应：2Fe＋O₂＋2H₂O = 2Fe(OH)₂ （4）析氢腐蚀（水膜酸性） 负极：Fe－2e⁻ = Fe²⁺ 正极：2H⁺＋2e⁻ = H₂↑ 总反应：Fe + 2H⁺ ＝ Fe²⁺ + H₂↑ 三、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 条件、现象、本质、速率、联系 四、金属腐蚀快慢 （1）电化学腐蚀速率＞化学腐蚀速率 （2）影响因素：金属活泼性、温度、氧化剂浓度 1.港珠澳大桥的设计使用寿命达120年，施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是( ) A. 防腐蚀原理主要是避免发生反应：2Fe＋O₂＋2H₂O===2Fe(OH)₂ B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池 C. 采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块 D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 【答案】C 【解析】A. 钢铁发生吸氧腐蚀时的总反应为2Fe＋O₂＋2H₂O===2Fe(OH)₂，所以防腐蚀原理主要是避免该反应发生，A选项正确；B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，可以隔绝空气、水等，阻止电解质溶液的形成，从而防止形成原电池，减缓电化学腐蚀，B选项正确；C. 采用外加电流阴极保护法时，应将被保护的钢构件与电源的负极相连，而在钢构件上安装锌块是牺牲阳极的阴极保护法，C选项错误；D. 不锈钢是在铁中加入了其他元素形成的合金，改变了金属的内部结构，可减缓电化学腐蚀，D选项正确。答案选C。 2.利用如图所示装置进行实验，开始时，左右两管液面相平，密封好放置一段时间。下列说法正确的是( ) A. 左管中O₂得到电子，右管中H⁺得到电子 B. 一段时间后，左管液面低于右管液面 C. a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－3e⁻ = Fe³⁺ D. 右管中溶液的pH减小 【答案】A 【解析】A. 左管中是中性的氯化钠溶液，铁发生吸氧腐蚀，O₂在正极得到电子；右管中是酸性的硫酸溶液，铁发生析氢腐蚀，H⁺在正极得到电子，A选项正确；B. 左管发生吸氧腐蚀，消耗氧气，压强减小，液面上升；右管发生析氢腐蚀，产生氢气，压强增大，液面下降，所以一段时间后，左管液面高于右管液面，B选项错误；C. 铁发生腐蚀时，负极反应式为Fe－2e⁻ = Fe²⁺，而不是Fe－3e⁻ = Fe³⁺，C选项错误；D. 右管中H⁺在正极得到电子生成氢气，H⁺浓度减小，溶液的pH增大，D选项错误。答案选A。 3.下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 . 【答案】④>②>①>③>⑤ 【解析】电解池阳极腐蚀速率最快，原电池负极腐蚀速率次之，化学腐蚀速率较慢，原电池的正极被保护，腐蚀速率最慢，电解池的阴极被保护，腐蚀速率最慢。④中铁作电解池的阳极，腐蚀最快；②中铁作原电池的负极，腐蚀较快；①中铁发生化学腐蚀；③中铁作原电池的正极，被保护；⑤中铁作电解池的阴极，被保护。所以铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是④>②>①>③>⑤。 4.下列有关金属电化学腐蚀的说法中正确的是( ) A. 铜既可以发生析氢腐蚀又可以发生吸氧腐蚀 B. 铁只能发生析氢腐蚀 C. 铜只能发生吸氧腐蚀 D. 析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 【答案】C 【解析】A. 铜的金属活动性较弱，不能置换出酸中的氢，所以铜不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀，A选项错误；B. 铁在酸性较强的环境中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的环境中发生吸氧腐蚀，B选项错误；C. 铜的金属活动性较弱，只能发生吸氧腐蚀，C选项正确；D. 在自然界中，金属大多处于中性或酸性较弱的环境中，所以吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，D选项错误。答案选C。 5.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________腐蚀。 (2)若试管内液面上升，则溶液呈 性，发生_______腐蚀，电极反应式：负极： _____________________， 正极：____________________________。 (3)若试管内液面下降，则原溶液呈___________性，发生______腐蚀。电极反应式：负极：___________________， 正极：___________________。 【答案】(1)电化学；(2)弱酸、中、碱；吸氧；2Fe－4e⁻ = 2Fe²⁺；O₂＋2H₂O＋4e⁻ = 4OH⁻；(3)较强的酸；析氢；Fe－2e⁻ = Fe²⁺；2H⁺＋2e⁻ = H₂↑ 【解析】(1)铁钉生锈是因为在潮湿的环境中形成了原电池，发生了电化学腐蚀。(2)若试管内液面上升，说明试管内压强减小，是因为发生了吸氧腐蚀，消耗了氧气。此时溶液呈弱酸、中、碱性，负极反应式为2Fe－4e⁻ = 2Fe²⁺，正极反应式为O₂＋2H₂O＋4e⁻ = 4OH⁻。(3)若试管内液面下降，说明试管内压强增大，是因为发生了析氢腐蚀，产生了氢气。此时溶液呈较强的酸性，负极反应式为Fe－2e⁻ = Fe²⁺，正极反应式为2H⁺＋2e⁻ = H₂↑。 6.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( ) A. 图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B. 图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小 C. 图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D. 图d中，Zn－MnO₂干电池自放电腐蚀主要是由MnO₂的氧化作用引起的 【答案】B 【解析】A. 图a中，插入海水中的铁棒，越靠近水面腐蚀越严重，因为水面处氧气含量高，容易发生吸氧腐蚀，A选项错误；B. 图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金与电源的负极相连，作阴极，被保护，腐蚀速率减小，B选项正确；C. 图c中，接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但Zn上不会放出气体，C选项错误；D. 图d中，Zn－MnO₂干电池自放电腐蚀主要是由锌的氧化作用引起的，D选项错误。答案选B。 考点 1 金属腐蚀的实质与类型判断 1.下列关于金属腐蚀实质的说法正确的是（ ） A. 金属腐蚀是金属与其他物质发生复分解反应 B. 金属腐蚀的实质是金属原子得到电子被还原 C. 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化 D. 金属腐蚀仅与氧化剂的氧化性有关 【答案】C 【解析】金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化（M - ne⁻ = Mⁿ⁺），A 选项 “复分解反应” 错误，B 选项 “得到电子被还原” 错误；金属腐蚀还与金属活动性、环境（如湿度、酸度）有关，D 选项错误，故选 C。 2.下列现象属于化学腐蚀的是（ ） A. 潮湿环境中，铁铆钉在铜板上生锈 B. 铜在空气中生成铜绿 C. 钢铁在干燥的氯气中被腐蚀 D. 铁钉在稀硫酸中产生气泡 【答案】C 【解析】A 选项是铁与铜形成原电池的电化学腐蚀，B 选项是铜与 O₂、CO₂、H₂O 形成原电池的电化学腐蚀，D 选项是铁与 H⁺反应的析氢腐蚀（电化学腐蚀）；C 选项钢铁与干燥 Cl₂直接反应，无原电池参与，属于化学腐蚀，故选 C。 考点 2 钢铁的电化学腐蚀（吸氧 / 析氢） 3.钢铁在下列环境中，最易发生析氢腐蚀的是（ ） A. 潮湿的中性土壤 B. 潮湿的酸性土壤 C. 干燥的中性空气 D. 潮湿的碱性土壤 【答案】B 【解析】析氢腐蚀的条件是水膜酸性较强，A、D 选项为中性 / 碱性环境，易发生吸氧腐蚀；C 选项干燥环境，易发生化学腐蚀；B 选项潮湿酸性土壤，满足析氢腐蚀条件，故选 B。 4.下列关于钢铁吸氧腐蚀的说法错误的是（ ） A. 负极反应为 Fe - 2e⁻ = Fe²⁺ B. 正极反应为 O₂ + 4e⁻ + 2H₂O = 4OH⁻ C. 铁锈的生成是 Fe (OH)₂被氧化的结果 D. 吸氧腐蚀不需要电解质溶液参与 【答案】D 【解析】吸氧腐蚀属于电化学腐蚀，需不纯金属、电解质溶液（如水膜）、氧化剂（O₂）共同构成原电池，D 选项错误；A、B 选项为吸氧腐蚀的正负极反应，C 选项 Fe (OH)₂会进一步被 O₂氧化为 Fe (OH)₃，最终形成铁锈，均正确，故选 D。 考点 3 金属腐蚀速率比较 5.下列四种情况下，铁钉腐蚀速率由快到慢的顺序是（ ） ①铁钉在潮湿空气中 ②铁钉在稀硫酸中（析氢腐蚀） ③铁钉在干燥空气中（化学腐蚀） ④铁钉与锌片相连后放入潮湿空气中 A. ② > ① > ③ > ④ B. ① > ② > ③ > ④ C. ② > ① > ④ > ③ D. ④ > ① > ② > ③ 【答案】A 【解析】②是析氢腐蚀（电化学腐蚀），速率最快；①是吸氧腐蚀（电化学腐蚀），速率次之；③是化学腐蚀，速率慢于电化学腐蚀；④中铁钉与锌片形成原电池，锌为负极被腐蚀，铁钉为正极被保护，腐蚀速率最慢。故顺序为② > ① > ③ > ④，选 A。 6.港珠澳大桥钢构件采用多种防腐方法，下列分析错误的是（ ） A. 喷涂环氧树脂涂层可隔绝空气和水，防止形成原电池 B. 采用不锈钢材料可减缓电化学腐蚀，因不锈钢耐腐蚀性强 C. 外加电流阴极保护法需在钢构件上安装锌块（牺牲阳极） D. 防腐的核心是避免钢构件发生 Fe - 2e⁻ = Fe²⁺的反应 【答案】C 【解析】安装锌块是牺牲阳极法（原电池原理），而非外加电流阴极保护法（需外接电源），C 选项错误；A 选项隔绝电解质和氧化剂，B 选项不锈钢成分稳定耐腐蚀，D 选项阻止 Fe 失电子被氧化，均正确，故选 C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 金属的腐蚀与防护 第1课时 金属电化学腐蚀的原理 一、知识目标 1.了解金属发生电化学腐蚀的本质是金属发生氧化反应。 2.知道金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，掌握吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理及发生条件。 3.理解电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍，掌握影响金属腐蚀快慢的因素。 4.知道金属腐蚀的危害。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察金属腐蚀的现象，从微观角度分析金属电化学腐蚀的本质和原理。 2.证据推理与模型认知：通过对金属腐蚀实验现象的分析和推理，建立金属腐蚀的模型，理解金属腐蚀的规律。 3.科学态度与社会责任：认识金属腐蚀对生产生活的危害，增强防止金属腐蚀的意识，培养社会责任感。 一、学习重点 电化学腐蚀的本质。 二、学习难点 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理及应用。 一、金属腐蚀的基础认知 1.金属腐蚀的危害：每年因金属腐蚀造成的经济损失，远超自然灾害和各类事故损失的总和，如铁生锈、铜生成铜绿等。 2.金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化，通用反应式为________（M 代表金属原子，Mⁿ⁺代表金属阳离子）。 例：铁生锈时，Fe 从 0 价变为 + 3 价，生成铁锈（主要成分________________）；铜生成铜绿时，Cu 从 0 价变为 + 2 价，铜绿主要成分是________________。 二、金属腐蚀的类型 1.化学腐蚀 条件：金属与干燥气体（如 O₂、Cl₂、SO₂）或非电解质液体（如石油）直接接触。 现象：________（填 “有” 或 “无”）电流产生，反应速率较________（填 “快” 或 “慢”）。 本质：金属原子直接与氧化剂反应，失去电子被氧化。 2.电化学腐蚀 条件：________金属或合金与________________接触，形成原电池。 现象：________（填“有”或“无”）微弱电流产生，反应速率较________（填“快”或“慢”）。 分类：根据水膜酸碱性不同，分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，其中________（填“吸氧”或“析氢”）腐蚀更普遍。 三、钢铁的两种电化学腐蚀对比 腐蚀类型 水膜条件 负极反应（Fe） 正极反应 总反应（核心） 吸氧腐蚀 酸性很弱或呈________ ________ ________ 2Fe + O₂ + 2H₂O = 2Fe(OH)₂ 析氢腐蚀 酸性________ ________ ________ Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ 四、金属腐蚀速率比较 ________腐蚀速率 > ________腐蚀速率（填 “电化学” 或 “化学”） 一、金属电化学腐蚀的原理 活动一：探究金属腐蚀的实质 问题思考:从铁变成铁锈（主要成分），铜变成铜绿（主要成分），金属元素的化合价发生了怎样的变化？这说明了什么？ 2.用离子方程式表示金属原子在腐蚀过程中的变化。 活动二：探究金属腐蚀的类型 问题思考:1.为什么金属在不同的环境中生锈的情况不同呢？这可能与哪些因素有关？ 2.金属腐蚀有哪些类型呢？化学腐蚀和电化学腐蚀有什么区别？ 活动三：探究钢铁的腐蚀 问题探究：碳单质有同素异形体，那硫单质有同素异形体吗？ 问题思考:1.钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈，这是为什么呢？钢铁的腐蚀有哪些类型？ 2.请根据前面所学的知识，分析钢铁在不同酸性条件下的腐蚀情况，比较吸氧腐蚀和析氢腐蚀的异同。 活动四：探究金属腐蚀快慢的影响因素 问题思考:1.在新疆和海南省两地，哪个地区钢铁更易生锈？为什么？ 2.影响金属腐蚀快慢的因素有哪些？化学腐蚀和电化学腐蚀哪个速率更快？ 活动五：典例精讲 例1. 金属腐蚀造成的经济损失巨大，下列关于金属腐蚀危害的说法，错误的是（ ） A. 会缩短金属制品的使用寿命 B. 会影响生产设备的正常运行 C. 不会对环境造成污染 D. 会造成资源的浪费 例2. 在金属腐蚀过程中，下列金属原子发生的变化符合实际的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】金属腐蚀时金属原子失去电子，发生氧化反应。A选项是金属离子得到电子被还原的过程，不符合金属腐蚀实际情况；B选项中铜原子失去个电子变成铜离子，符合金属腐蚀的实质；C选项是金属离子得到电子被还原成金属原子的过程，不符合；D选项表述的过程也不符合金属腐蚀时金属原子的变化。 一、金属腐蚀的实质 M - ne⁻ = Mⁿ⁺（氧化反应） 二、金属腐蚀的类型 （1）化学腐蚀：金属与干燥气体或非电解质液体直接反应 （2）电化学腐蚀 （3）吸氧腐蚀（水膜中性或酸性弱） 负极：Fe－2e⁻ = Fe²⁺ 正极：O₂＋4e⁻＋2H₂O = 4OH⁻ 总反应：2Fe＋O₂＋2H₂O = 2Fe(OH)₂ （4）析氢腐蚀（水膜酸性） 负极：Fe－2e⁻ = Fe²⁺ 正极：2H⁺＋2e⁻ = H₂↑ 总反应：Fe + 2H⁺ ＝ Fe²⁺ + H₂↑ 三、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 条件、现象、本质、速率、联系 四、金属腐蚀快慢 （1）电化学腐蚀速率＞化学腐蚀速率 （2）影响因素：金属活泼性、温度、氧化剂浓度 1.港珠澳大桥的设计使用寿命达120年，施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是( ) A. 防腐蚀原理主要是避免发生反应：2Fe＋O₂＋2H₂O===2Fe(OH)₂ B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池 C. 采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块 D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 2.利用如图所示装置进行实验，开始时，左右两管液面相平，密封好放置一段时间。下列说法正确的是( ) A. 左管中O₂得到电子，右管中H⁺得到电子 B. 一段时间后，左管液面低于右管液面 C. a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－3e⁻ = Fe³⁺ D. 右管中溶液的pH减小 3.下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 . 4.下列有关金属电化学腐蚀的说法中正确的是( ) A. 铜既可以发生析氢腐蚀又可以发生吸氧腐蚀 B. 铁只能发生析氢腐蚀 C. 铜只能发生吸氧腐蚀 D. 析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 5.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________腐蚀。 (2)若试管内液面上升，则溶液呈 性，发生_______腐蚀，电极反应式：负极： _____________________， 正极：____________________________。 (3)若试管内液面下降，则原溶液呈___________性，发生______腐蚀。电极反应式：负极：___________________， 正极：___________________。 6.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( ) A. 图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B. 图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小 C. 图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D. 图d中，Zn－MnO₂干电池自放电腐蚀主要是由MnO₂的氧化作用引起的 考点 1 金属腐蚀的实质与类型判断 1.下列关于金属腐蚀实质的说法正确的是（ ） A. 金属腐蚀是金属与其他物质发生复分解反应 B. 金属腐蚀的实质是金属原子得到电子被还原 C. 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化 D. 金属腐蚀仅与氧化剂的氧化性有关 2.下列现象属于化学腐蚀的是（ ） A. 潮湿环境中，铁铆钉在铜板上生锈 B. 铜在空气中生成铜绿 C. 钢铁在干燥的氯气中被腐蚀 D. 铁钉在稀硫酸中产生气泡 考点 2 钢铁的电化学腐蚀（吸氧 / 析氢） 3.钢铁在下列环境中，最易发生析氢腐蚀的是（ ） A. 潮湿的中性土壤 B. 潮湿的酸性土壤 C. 干燥的中性空气 D. 潮湿的碱性土壤 4.下列关于钢铁吸氧腐蚀的说法错误的是（ ） A. 负极反应为 Fe - 2e⁻ = Fe²⁺ B. 正极反应为 O₂ + 4e⁻ + 2H₂O = 4OH⁻ C. 铁锈的生成是 Fe (OH)₂被氧化的结果 D. 吸氧腐蚀不需要电解质溶液参与 考点 3 金属腐蚀速率比较 5.下列四种情况下，铁钉腐蚀速率由快到慢的顺序是（ ） ①铁钉在潮湿空气中 ②铁钉在稀硫酸中（析氢腐蚀） ③铁钉在干燥空气中（化学腐蚀） ④铁钉与锌片相连后放入潮湿空气中 A. ② > ① > ③ > ④ B. ① > ② > ③ > ④ C. ② > ① > ④ > ③ D. ④ > ① > ② > ③ 6.港珠澳大桥钢构件采用多种防腐方法，下列分析错误的是（ ） A. 喷涂环氧树脂涂层可隔绝空气和水，防止形成原电池 B. 采用不锈钢材料可减缓电化学腐蚀，因不锈钢耐腐蚀性强 C. 外加电流阴极保护法需在钢构件上安装锌块（牺牲阳极） D. 防腐的核心是避免钢构件发生 Fe - 2e⁻ = Fe²⁺的反应 / 学科网（北京）股份有限公司 $