第四章 第三节 金属的腐蚀与防护（课件PPT）-【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修1学习笔记（人教版）

该高中化学课件围绕金属腐蚀与防护展开，涵盖腐蚀的普遍性、本质分类（化学与电化学腐蚀）、钢铁吸氧/析氢腐蚀原理及防护方法，通过生活实例（铁生锈、铜绿）导入，结合实验探究（如饱和食盐水铁钉腐蚀）和对比分析，构建从现象到本质、理论到应用的学习支架。 其亮点是以实验探究为核心，通过铁氰化钾检验Fe²+等实验培养科学探究与实践能力，结合正误判断和钢片液滴腐蚀分析发展科学思维，联系暖贴制作、废水处理等渗透科学态度与责任。学生能深化电化学理解，教师可借助分层练习和生活案例提升教学效率。

第四章 第三节　金属的腐蚀与防护 1.了解金属腐蚀的现象及危害。知道金属腐蚀的类型和本质及金属发生电化学 腐蚀的条件，能解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2.掌握防止金属腐蚀的措施及原理。 3.了解金属腐蚀的利用。 核心素养 发展目标 一、金属的腐蚀 二、金属的防护 三、金属腐蚀的利用 课时对点练 内容索引 金属的腐蚀 一 1.金属腐蚀的普遍性及危害 (1)金属腐蚀现象普遍存在，常常是自发进行的。 思考　举例说明日常生活中金属腐蚀的现象。 提示　铁制品生锈、铜制品产生铜绿等。 (2)金属腐蚀的危害 ①金属制品的_____、_____及________等方面都会发生变化，从而使机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度_____，甚至报废。 ②桥梁、建筑物的金属构架强度_____而造成坍塌。 ③地下金属管道发生泄漏、轮船船体损坏。 外形 色泽 机械性能 降低 降低 2.金属的腐蚀 (1)概念：金属或合金与周围的___________发生_________反应而引起损耗的现象。 (2)本质：金属原子______电子变为阳离子，金属发生_____反应。 (3)分类 气体或液体 氧化还原 失去 氧化 金属腐蚀 化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2 等)直接反应而引起的腐蚀 电化学腐蚀：当_____的金属与_______溶液接触时会发生 ______反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀 不纯 电解质 原电池 特别提醒　金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀。 3.钢铁的电化学腐蚀 类别 项目　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图     条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 类别 项目　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 负极 _________________ 正极 __________________ ________________________ 总反应 ______________________ __________________________ 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 4.实验探究 实验操作 实验现象 实验解释   导管中_________ 装置中铁、碳和饱和食盐水构成_______，铁钉发生_____腐蚀   ①试管中产生气泡的速率____ Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成______，发生_____ ___腐蚀，产生气泡的速率更___ 液面上升 原电池 吸氧 快 原电池 电化 学 快 结论：①电化学腐蚀中吸氧腐蚀更普遍； ②电化学腐蚀速率比化学腐蚀大得多。 (1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程 (2)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀 (3)因为CO2普遍存在，所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主 (4)铜在酸性条件下也可以发生析氢腐蚀 (5)纯铁不易被腐蚀，生铁易被腐蚀，是因为生铁中含碳能形成原电池发生电化学腐蚀 正误判断 × √ √ × × (6)铁的电化学腐蚀的负极反应为Fe－3e－===Fe3＋ (7)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 (8)纯银质物品久置表面变暗，是银发生吸氧腐蚀的结果 正误判断 × × × 在一块抛光、干净的钢片上滴上一滴含有少量酚酞和铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])的饱和食盐水，几分钟后，液滴中心部分主要呈现蓝色，液滴边缘为一红色圆环，而在两者之间有一棕褐色环。如图所示： 思考下列问题： (1)液滴中心出现蓝色的原因：______________ ________________________________________ ____________________________________________________________。 思考交流 中心氧气的浓 度小，为负极，发生反应：Fe－2e－===Fe2＋， 然后发生反应：Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓(蓝色沉淀) (2)液滴边缘为一红色圆环的原因：____________ _________________________________________________________________。 思考交流 边缘氧气的浓度较大，为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－，使酚酞变红 (3)棕褐色环的主要成分为铁锈，用化学用语表示产生铁锈的过程：_____________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 中心区(负极)产生的Fe2＋向边缘(正极)移动，发生如下一系列变化： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O 返回 金属的防护 二 1.改变金属材料的组成 如普通钢中加入_______等制成不锈钢产品；______不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好的生物相容性。 2.在金属表面覆盖保护层 如在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等；电镀锌、锡、铬、镍等；利用化学方法、_________、________等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。 镍、铬 钛合金 离子注入 表面渗镀 3.电化学保护法 (1)牺牲阳极法 原理：原电池原理，被保护的金属作 _____，活泼性更强的金属作_____。 应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。 正极 负极 (2)外加电流法 原理：电解池原理，被保护的金属作阴极，与电源的_____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。 负极 4.电化学保护法实验探究 (1)实验探究一 实验操作：一段时间后在Fe电极区取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液。 实验现象 有关反应 实验结论 电流表：指针_____ — 溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀 阳极(负极区)：Zn溶解 ________________ 阴极(正极区)：有_____产生，试管中___蓝色沉淀生成 ________________ 偏转 Zn－2e－===Zn2＋ 气泡 无 2H＋＋2e－===H2↑ (2)实验探究二 ①将裹有锌皮的铁钉放入混合了NaCl、酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液的琼脂中，铁钉周围_____。 ②将缠有铜丝的铁钉放入混合了NaCl、酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液的琼脂中，铁钉周围生成_________，铜丝周围_____。 结论：_________________________________________。 变红 蓝色沉淀 变红 铁作为负极时易被腐蚀，作为正极时未被腐蚀 (1)牺牲阳极法利用的是电解池原理 (2)在铁制品表面镀锌，是为了防止铁制品腐蚀，而且镀层有损坏仍可对铁制品起到保护作用 (3)铁制品涂油脂、喷油漆是为了隔绝铁与氧气的接触，起到保护铁制品的作用 (4)铁闸门可与外加电源的正极相连，起到保护作用 正误判断 √ × × √ (5)如图，石墨电极反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O (6)地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 (7)黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 正误判断 √ × √ 1.下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是_____________(填序号)。 思考交流 ④>②>①>③ 2.利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。 (1)若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于___处， 铁棒上发生的电极反应为_________________________， 该种防护方法称为___________。 (2)若X为锌棒，开关K置于M处，铁棒上的电极反应为_____________ _______________，该电化学防护法称为___________。 思考交流 N 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 外加电流法 O2＋4e－＋ 2H2O===4OH－ 牺牲阳极法 金属腐蚀快慢的判断方法 (1)在同一电解质溶液中，同一种金属腐蚀由快到慢的顺序为电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极>电解池的阴极。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 (4)金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 归纳总结 返回 金属腐蚀的利用 三 (一)制作暖贴 1.市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、石墨粉、木屑、少量氯化钠和水等。热敷袋启用之前用塑料袋密封，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题： (1)热敷袋放出的热量是利用了铁发生_______反应放出的热量。 (2)加入氯化钠的主要作用是___________________________。 (3)有关的电极反应式：负极：_______________，正极：___________ _____________。 原电池 NaCl溶于水，形成电解质溶液 Fe－2e－===Fe2＋ 2H2O＋O2＋ 4e－===4OH－ (4)试用化学方程式表明上述变化过程：__________________________ ____________________________________________________________。 O2＋2Fe＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O 电解质溶液是中性的，并且具备形成原电池的条件，结合铁锈的存在，可以确定铁发生了吸氧腐蚀。 (二)利用微电解技术处理废水 2.(2023·山东枣庄高二期末)利用烧结的铁碳混合材料可除去废水中的污染物，在有、无溶解氧的情况下均可在溶液中生成絮凝剂，某种环境下其作用原理图示如下： 请回答： (1)图中C电极上的电极反应式是 ___________________________。 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (2)下列叙述正确的是____(填字母)。 A.铁电极为正极，碳电极为负极 B.经过加热烧结的铁碳混合物表 面空隙发达，吸附能力大幅提 高，有利于除污 C.如图所示，碳电极上的反应环境为无溶解氧环境 D.铁碳混合材料工作过程中电子从铁电极流出，被絮凝剂运输至碳电 极表面 BC 3.铊(Tl)的价态分析及处理方法是环境保护研究的重点课题。 (1)三价铊各物种[Tl3＋、Tl(OH)2＋、 ]分布分数(平衡时某物种的物质的量占各物种的总物质的量之和的分数)与pH的关系如图所示。当pH＝1.5时，溶液中浓度最大的含铊物种是_________(填化学式)。 (2)铁盐、铁碳混合物可作为去除废水中Tl＋和Tl3＋的吸附剂。铁碳混合物去除铊的原理是________________ ________________________________________________________________ 铁碳微电池中铁失去电子变成Fe2＋，Fe2＋进一步被氧化生成Fe3＋，Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体 ____________。若铁碳混合物中添加少量铝粉，铊的去除速率明显加快，其可能原因是_______________________________________。 铝较铁更易失电子(或形成胶体的速率更快) 返回 课时对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 题组一　金属的腐蚀 1.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 A.金属被腐蚀的本质：2xM＋yO2===2MxOy B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化 C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 √ 10 11 12 13 14 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 金属腐蚀的本质是金属原子失电子，发生氧化反应：M－ne－===Mn＋，A错误； 马口铁的镀层破损后，Sn、Fe形成原电池，发生电化学腐蚀，铁先被腐蚀，B错误； 常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，C正确、D错误。 2.下列有关金属腐蚀的说法正确的是 A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈 D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时形成原电池而损耗的过程，不需要外加电流，A、B错误； 钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，C错误。 题组二　金属腐蚀的实验探究 3.在如图所示的两个烧杯中分别插入形状和大小几乎一样的破损的镀铜铁片和破损的镀锌铁片，一段时间后，下列说法正确的是 A.甲和乙烧杯中的铁均被保护 B.甲中破损处的铁片溶解，铜层上会产生气泡 C.甲、乙相比，乙中铁被腐蚀得更严重 D.向两个烧杯中分别滴加KSCN溶液，溶液均变红 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 甲中铁作负极，被腐蚀，A错误； 甲中铁片作负极发生反应而溶解，溶液中的氢离子在铜层上生成氢气，B正确； 甲中铁作负极，被腐蚀，乙中铁作正极，被保护，甲中铁腐蚀更严重，C错误。 4.如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图，下列说法正确的是 A.若B处液面上升，A溶液可能是酸性溶液 B.若A溶液为NaCl溶液，B、C液面始终保持不变 C.可能产生Fe2O3·nH2O D.腐蚀的总反应式一定是2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 析氢腐蚀的总反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，使B处液面下降，则A溶液不可能是酸性溶液，A、D错误； 若A溶液为NaCl溶液，则发生吸氧腐蚀，B处液面上升，B错误； 发生吸氧腐蚀：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O ===4Fe(OH)3，Fe(OH)3部分脱水，氧化产物变为Fe2O3·nH2O，C正确。 题组三　生活中的腐蚀现象及解释 5.市场上某种一次性保暖贴是利用金属电化学腐蚀原理制作的，主要成分为铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石等，其中，活性炭是电极材料之一，食盐水为电解质溶液。下列有关保暖贴的说法错误的是 A.该保暖贴中铁作负极，发生的电极反应是Fe－2e－===Fe2＋ B.活性炭作正极，发生的电极反应是O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C.该一次性保暖贴放出的热量是氧气与铁粉发生氧化反应时产生的 D.保暖贴使用前要密封保存，使之与空气隔绝 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 该保暖贴中，发生铁的吸氧腐蚀，铁作负极，电极反应是Fe－2e－===Fe2＋，A项正确； 活性炭作正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B项正确； 铁粉与氧气通过无数个微小的原电池发生氧化还原反应，放出大量的热，C项错误。 6.相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 A项，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属电极，形成原电池，铁是活泼金属，作负极； B项，食盐水提供电解质溶液环境，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属，作负极，碳作正极； D项，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀； C项，铜镀层均匀地将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。 7.生活中处处有化学，下列有关说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练   Ⅰ Ⅱ 现象 切过咸菜的刀不及时清洗，不久便会因被腐蚀而出现锈斑 深埋在潮湿土壤中的供水铁管道，在硫酸盐还原菌作用下出现漏水 原理图     A.Ⅰ和Ⅱ发生的都是吸氧腐蚀 B.Ⅰ和Ⅱ中Fe都为负极，电极反应式是Fe－3e－===Fe3＋ C.输送暖气的铁管道极易发生Ⅱ中的腐蚀 D.Ⅰ中锈斑的主要成分是Fe2O3·nH2O √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 由图可知，Ⅱ中还原菌作用下硫酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氢硫酸根离子，没有氧气参与正极放电，所以Ⅱ发生的不是吸氧腐蚀，故A错误； 由图可知，Ⅰ和Ⅱ中铁都为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，故B错误； 输送暖气的铁管道不易发生Ⅱ中的腐蚀，因为温度过高会使硫酸盐还原菌失活，故C错误； 由图可知，Ⅰ中发生的是吸氧腐蚀，锈斑的主要成分是Fe2O3·nH2O，故D正确。 题组四　金属的防护 8.浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列说法错误的是 A.金属贮存罐可用钢制材料 B.电子沿导线流入辅助电极 C.贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D.电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 钢的主要成分是铁，铁遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢制材料，A正确； 金属贮存罐表面形成致密的钝化膜， 对点训练 发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，辅助电极是阴极，电子沿导线流向辅助电极，B正确、C错误； 金属为阳极，电压过高时，大量金属失电子发生氧化反应，有可能会加剧腐蚀，D正确。 9.闸门由钢质材料制作，长期浸于水中，通常采用如图装置对钢闸门进行保护。下列说法不正确的是 A.a、b间用导线连接时，则X可以是锌 B.a、b间接入电源时，a应连在电源的负极上 C.X应定期更换 D.a、b间用导线连接时，则X发生还原反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a、b间用导线连接时形成原电池，若要保护 钢闸门，则X活泼性应强于铁，发生氧化反 应X可以是锌，A正确、D错误； 若接入电源，则a应连在电源的负极作阴极，B正确； X不断消耗，应定期更换，C正确。 对点训练 10.宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是 A.青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极 B.潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉 状锈的生成 C.若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的O2体积为4.48 L D.环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋ 3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据题图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，腐蚀过程中c作负极，A项正确； 综合强化 潮湿环境中的Cl－与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物铜离子作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓，潮湿环境中Cl－浓度大时，有利于多孔粉状锈的生成，B、D项正确； 未指明是否为标准状况，无法计算消耗的O2体积，C项错误。 11.验证牺牲阳极法实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 ①   在Fe表面生成蓝色沉淀 ②   试管内无明显变化 ③   试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是 A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe B.对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 对比②③，②Fe附近的溶液中，不含Fe2＋，③Fe附近的溶液中，含Fe2＋，②中Fe被保护，A正确； ①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2＋，对比①②的异同，①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2＋，B正确； 对比①②，①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2＋，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C正确； 62 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2＋，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D错误。 63 12.在城市地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列有关说法不正确的是 A.原理图可理解为两个串联电解装置 B.溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生， 附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色 C.溶液中铁丝左侧电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D.地下管道被腐蚀后不易被发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道 表面涂绝缘膜(或油漆等) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 由原理图可知，左侧铁棒与正极相连，为阳极，铁丝左侧应为阴极，形成电解装置，铁丝右侧为阳极，右侧铁棒为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，A项正确； 左侧铁棒为阳极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，左侧铁丝为阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－浓度增大，与阳极产生的Fe2＋结合生成白色Fe(OH)2沉淀，后被氧化成灰绿色，B项正确，C项错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 为了保护地下管道不被腐蚀，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜等，D项正确。 13.(8分)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 (1)该电化学腐蚀称为_________。 (2)图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 ___(填字母，下同)。 (3)以锌为负极，采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀， 图中锌块的固定位置最好应在___处。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 吸氧腐蚀 B C 14.(8分)关于铁生锈的机理有人提出如下4个步骤： ①Fe－2e－===Fe2＋　②H＋＋e－===H　③4H＋O2===2H2O　④4Fe2＋＋O2＋(4＋2x)H2O===2Fe2O3·xH2O＋8H＋ 试根据以上过程回答下列问题： (1)根据以上机理，判断下列说法正确的是___(填字母，下同)。 A.以上锈蚀过程发生的是化学腐蚀 B.从锈蚀反应的最终结果看，水既是氧化剂，又是还原剂 C.反应的实质是氧气被还原，金属铁被氧化 D.从反应机理看，锈蚀过程发生的是析氢腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 根据反应机理，将方程式叠加：①×4＋②×8＋③×2＋④可得，4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O，为吸氧腐蚀。 (2)某铁件需长期浸于水下，为了减缓腐蚀，采取的下列措施正确的有_____。 A.给铁件铆上一些锌板 B.给铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接 C.在制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金 D.在铁件表面涂上一层较厚的沥青 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 AD 保护铁不被腐蚀，可隔绝O2或采取牺牲阳极法等。 (3)质量为1 000 g的某铁件已在水下生锈，若已知整个锈蚀过程中有6 mol电子发生转移，则参加反应的O2在标准状况下的体积为______ L，生锈后铁件的质量为______ g(已知铁锈Fe2O3·xH2O中x的值为1)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 33.6 1 066 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 由4Fe＋3O2＋2H2O===2Fe2O3·H2O得关系式： 3O2　　～　　12e－　　～　　增加质量 3×22.4 L　　 12 mol　　　　 132 g V(O2)　　　　 6 mol　　　　 Δm 返回 本课结束 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com Tl(OH)、Tl(OH)3、Tl(OH) Tl(OH) V(O2)＝＝33.6 L，Δm＝＝66 g，生锈后铁件质量为1 000 g＋66 g＝1 066 g。 $本实验用到的试剂有铁钉、饱和食盐水、锌粒、盐酸硫酸铜溶液。连接好实验装置，检查装置的气密性。在烧杯中倒入适量饱和食盐水。取两根铁钉放入其中浸泡。取出后放入聚酯试管中，塞上聚酯试管口。用橡胶软管连接支管口和玻璃导管，将导管插入到事先装有水的试管中，几分钟后观察导气管中的水位变化。钢铁表面吸附的水溶酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀、铁等金属的腐蚀，主要是吸氧腐蚀。在空气中，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁失去部分水就生成带结晶水的三氧化二铁，它是铁锈的主要成分。铁锈疏松的覆盖在钢铁制品表面，不能阻止钢铁继续发生腐蚀。取两支试管，分别加入一颗心利等体积、等浓度的稀盐酸，观察心力表面的变化。向其中一支试管中滴入1到2滴硫酸铜溶液，再观察。在酸性环境中，由于在腐蚀过程中不断有氢气放出，所以叫做吸氢腐蚀。滴加硫酸铜溶液的试管芯的表面产生气泡，速率加快，再加入硫酸铜溶液的试管因有铜产生，核心构成了微小的原电池，从而加快了新的腐蚀。 本实验用到的试剂有，铁片、锌片、经酸化的3%氯化钠溶液、饱和氯化钠溶液、酚酞、蒸馏水、铁氰化钾溶液、琼脂、铁钉、铜片、心脾。在烧杯中倒入经酸化的3%氯化钠溶液。将铁作为保护电极芯作为辅助电极，用导线将铁片锌片，电流表用导线连接。并将铁片和锌片插入到盛有经酸化的3%氯化钠溶液的烧杯中，观察电流表指针、铁片和锌片表面的变化。一段时间后，用胶头滴管在铁电极附近取少量溶液于试管中。继续叠加1到2滴铁氰化钾溶液，观察试管中颜色变化。铁氰化钾溶液是一种检验亚铁离子的特征试剂，非常灵敏，两者反应会生成蓝色沉淀。试管中未观察到蓝色沉淀则说明无亚铁离子生成。铁片被保护，但芯片一段时间后逐渐溶解，其本质为牺牲心来保护。铁将约一克琼脂加入250毫升烧杯中。再加入50毫升饱和食盐水和150毫升水。搅拌、加热、煮沸，使琼脂溶解。稍冷却后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5到6滴、酚酞溶液和铁氰化钾溶液混合均匀。取一个经砂纸擦光的铁钉，裹上铜片，放入上述的一个培养皿中。另取一个经砂纸擦光的铁钉，裹上芯片，放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象一段时间后，培养皿中果有新皮的铁钉表面未变红，铁钉未腐蚀。培养皿中果有铜片的，铁钉表面变红，铁钉腐蚀。利用原电池原理，用活泼金属做辅助电极保护不活泼金属的方法，称之为牺牲阳极的阴极保护法。 null