专题05 金属腐蚀的原理和类型判断(重难点讲义) 化学沪科版2020选择性必修1
2025-12-19
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4.4金属的电化学腐蚀与防护 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 金属的电化学腐蚀与防护 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.05 MB |
| 发布时间 | 2025-12-19 |
| 更新时间 | 2025-12-19 |
| 作者 | 木子白水 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55516781.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦金属腐蚀的原理与防护,系统梳理化学腐蚀与电化学腐蚀的条件及实质差异,对比辨析吸氧腐蚀与析氢腐蚀的电极反应及总反应,进而学习覆盖保护层、改变结构、电化学防护等措施,构建从原理到应用的完整学习支架。
资料通过表格对比明晰知识关联,典例与变式结合钢铁闸门防护、海水腐蚀等情境化案例引导探究,巩固训练分层设计。课中助力教师突破重难点,课后帮助学生查漏补缺,培养科学思维与解决实际问题的能力,落实科学探究与实践素养。
内容正文:
专题05 金属腐蚀的原理和类型判断
1、准确区分化学腐蚀与电化学腐蚀,明确两者条件差异;
2、辨析吸氧腐蚀与析氢腐蚀,熟记两种腐蚀的条件;
3、理解金属防护措施,分析牺牲阳极法(如锌块保护铁)和外加电流法(如钢铁闸门连电源负极)的原理及适用场景。
知识点一 化学腐蚀与电化学腐蚀
1.金属腐蚀的类型
根据与金属接触的____________不同,金属腐蚀可分为两类:
(1)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。腐蚀的速率随温度升高而______。
(2)电化学腐蚀:当______的金属与____________溶液接触时会发生____________反应,____________的金属发生氧化反应而被腐蚀。
3.化学腐蚀和电化学腐蚀的异同
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与非金属等直接接触
不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池
结果
金属被氧化
较活泼金属被氧化
实质
都是金属原子失去电子被______而损耗:____________
关系
①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生;
②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍,危害更大
知识点二 吸氧腐蚀与析氢腐蚀
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
示意图
条件
水膜酸性______或______
水膜______较强
离子导体
潮湿的空气或电解质溶液
负极
反应物均为铁,电极反应:__________________
正极
反应物:空气中的氧气
电极反应:____________
反应物:H+
电极反应:____________
总反应
________________________
________________________
联系
通常两种腐蚀同时存在,但前者更普遍
【方法技巧】
1.一般来说可用下列原则判断:电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
2.对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
3.活泼性不同的两种金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。
4.对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀的速率越快。
知识点三 金属腐蚀的防护
1.防护本质
阻止金属发生______反应。
2.防护方法
(1)在金属表面覆盖保护层,涂耐腐蚀物质,如涂油漆等。
(2)改变金属内部组成、结构等,如制成不锈钢。
(3)电化学防护方法
电化学防护
牺牲阳极保护法
阴极电保护法
原理
原电池原理
电解池原理
措施
被保护的金属作______,以一种活泼性较强的金属作负极
被保护的金属作______,惰性电极作辅助阳极,连接直流电源
应用
如锅炉内壁、船舶外壳、铁塔、铁管道装上若干锌块,可保护钢铁设备
如钢闸门、输送酸性溶液的铁管道等
示意图
联系
被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀
题型01化学腐蚀与电化学腐蚀
【典例】在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重,下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是
A.生铁浸泡在食盐水中会发生吸氧腐蚀
B.喷油漆、涂油脂是金属防护的物理方法
C.插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
D.将钢铁闸门与电源负极相连的防腐措施属于阴极电保护法
【变式】在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成,加速钢管腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.正极反应式为
B.钢管腐蚀的产物中仅含有FeS
C.向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀
D.与反应可表示为
题型02 吸氧腐蚀与析氢腐蚀
【典例】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
【变式】铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中不正确的是( )
A.此过程中铜并不被腐蚀
B.此过程中的正极反应式:2H++2e-===H2↑
C.此过程中电子从Fe移向Cu
D.此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
题型03 钢铁腐蚀的防护
【典例】下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是
A.当镀锡铁皮的镀层破损时,减慢铁的腐蚀速率
B.外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐,被保护的钢铁设备作为阳极
C.铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:,继而形成铁锈
D.石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用
【变式】某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护,下列有关说法正确的是
选项
a、b连接方式
X成分
Y成分
结论
A
直接相连
海水
石墨
铁发生析氢腐蚀
B
直接相连
河水
锌
铁发生吸氧腐蚀
C
直接相连
饱和溶液
铜
Y电极上有气泡产生
D
分别与电源负极、正极相连
食盐水
石墨
牺牲阳极法
A.A B.B C.C D.D
【巩固训练】
1.下列说法正确的是
A.导航卫星使用的透光电极材料——石墨烯,属于新型无机非金属材料
B.高效率钙钛矿太阳能电池直接将化学能转化为电能
C.铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是析氢腐蚀
D.铁制品表面镀上铜保护层,是利用牺牲阳极的阴极保护法
2.化学与科学、技术、社会密切相关,下列说法错误的是
A.NH4Cl溶液可作焊接金属的除锈剂
B.血浆中的H2CO3/缓冲体系可以调节血浆pH
C.纯铁比生铁易生锈
D.铁件上镀银时,铁件与电源负极相连
3.化学与生产、生活、科技密切相关。下列有关说法不正确的是
A.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”涉及的化学变化是放热反应
B.绿氢”燃料电池客车投入“冰丝带”:光伏电解水制氢可作为“绿氢”的主要来源
C.“曾青得铁则化为铜”,湿法炼铜产物纯度不高,电解精炼铜时,粗铜应该与外接电源的正极相连
D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为牺牲阳极的阴极保护法
4.下列实验操作、现象及结论相关且正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将装有的两支密封玻璃管分别浸泡于冷水和热水中
热水中玻璃管红棕色更深
升温加快反应速率
B
将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,一段时间后,取上述溶液滴入铁氰化钾溶液
产生蓝色沉淀
Fe被腐蚀生成
C
常温下,用pH试纸测定0.1 溶液的pH
测得pH=7
溶液不水解
D
向溶液中加入少量的KI溶液后,滴入3滴KSCN溶液
溶液呈血红色
与的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
5.海上光伏作为新能源体系的重要组成部分,正迎来规模化发展的历史性机遇。海洋环境具有高湿度、高盐度等特征,对于光伏系统支撑结构造成严峻威胁,使得海上光伏电站需要具有更高要求的耐腐蚀性能。下列说法错误的是
A.海水的一般在,对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀
B.相比于海洋底泥区,浪花飞溅区钢结构生锈更严重
C.在牺牲阳极的阴极保护法中,光伏系统支撑结构与直流电源的负极相连
D.钢结构生锈时的电极反应式为
6.室温下,根据下列实验操作与现象能得出结论的是
实验操作与现象
结论
A
在除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水,静置,片刻后,溶液边缘出现红色
铁片发生吸氧腐蚀
B
向5%的溶液中滴加几滴溶液,有气泡产生
对的分解有催化作用
C
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的溶液多
酸性:
D
以、作电极,以酸化的3%溶液作电解质溶液,连接成原电池装置,过一段时间,从电极区域取少量溶液于试管中,滴入2滴KSCN溶液,溶液未变红色
Fe未被腐蚀
A.A B.B C.C D.D
7.下列实验操作或装置不能达到相应实验目的的是
目的
A.探究铁的吸氧腐蚀
B.验证温度对化学反应速率的影响
实验
目的
C.牺牲阳极的阴极保护法
D.铁片上镀铜
实验
A.A B.B C.C D.D
8.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A.利用肥皂水处理蚊虫叮咬,主要是利用肥皂水的弱碱性
B.食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
C.燃煤中加入生石灰或石灰石可减缓温室效应
D.“福建舰”海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀利用了牺牲阳极保护法
9.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示,、、等共存物会影响修复效果。下列说法错误的是
A.反应①②③④均为还原反应
B.有效腐蚀过程中,1mol三氯乙烯完全脱氯,消耗铁1.5mol
C.④的电极反应式为
D.修复过程中可能产生Fe(OH)3
10.潮湿土壤中的铁管道在硫酸盐还原菌(最佳生存环境为7~8)作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是
A.铁作负极发生氧化反应
B.正极反应为
C.将管道连接废锌块可防止腐蚀
D.酸性环境下铁管道不易被硫酸根腐蚀
【强化训练】
11.关于右图所示装置(海水为弱碱性)的说法错误的是
A.若d为石墨,则铁片上的电子反应为:Fe —2e → Fe2+
B.若d为铜片,则铁片腐蚀加快
C.若d为锌片,则铁片上的电极反应为:2H+ +2e → H2↑
D.若d为锌片,则这种保护铁片的方法属于牺牲阳极的阴极保护法
12.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
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
13.下列说法正确的是
A.图a装置是原电池,可以实现化学能转化为电能
B.图b装置电解片刻后,溶液的减小
C.图c装置可以防止铁钉生锈
D.图d中轮船铁质外壳上镶嵌的铜块可延缓船体的腐蚀速率
14.海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭,常用外加电流法对其进行保护(如下图所示)。下列有关叙述中错误的是
A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
B.通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩
C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整
D.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
15.把铁钉和碳棒用导线连接起来后浸入食盐溶液中,可能出现的现象是
A.铁钉上放出氢气 B.铁钉锈蚀 C.碳棒上放出氯气 D.碳棒上放出氧气
16.金属腐蚀的现象普遍存在,会使地下金属管道泄漏、轮船船体损坏等。某同学为探究铁钉腐蚀的条件,设计了如图①②③三组实验。一段时间后,该同学观察到的现象是:①中铁钉生锈;②中铁钉不生锈;③中铁钉生锈比①更明显。下列说法错误的是
A.①中发生的腐蚀为电化学腐蚀,发生腐蚀时,铁钉作负极
B.①中正极的电极反应式为
C.②所用的水要经过煮沸处理,目的是除去水中溶解的氧气
D.③中铁钉生锈比①更明显的原因是离子浓度变大加快了铁钉的腐蚀
17.下列操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
用pH计测量醋酸、盐酸的pH
醋酸的pH大
是弱电解质
B
向盛有溶液的试管中滴加溶液,再向其中滴加4~5滴溶液
先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀
C
相同条件下测三氟乙酸和三氯乙酸的电离平衡常数
三氟乙酸的大于三氯乙酸的
F的电负性大于Cl
D
将铁钉放在氯化钠溶液中浸泡后取出,在空气中放置一段时间
铁钉生锈
铁钉发生了析氢腐蚀
A.A B.B C.C D.D
18.对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为 。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。
(3)利用如图装置可以模拟铁的电化学防护,若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于 处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学保护法称为 。
19.下面两个图都是金属防护的例子
(1)为了隆低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 (从下面选项中选择),此方法叫做 。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
(2)图乙方案也可以隆低铁闸门腐蚀的速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的 极。
20.已知:正常海水呈弱碱性。
(1)若经过长时间的海上作业,部分钢铁制成的船体有可能被腐蚀。船体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为 。
(2)为了保护轮船,工作人员对船体进行了处理。
①工作人员贴在船体上的材料块可以是 (填字母)。
A.铝锌合金 B.石墨 C.铅 D.铜
②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,水下舰体上正极的电极反应式为 。
(3)文物局在开展水下考古,发现一艘沉船考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理: 。
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专题05 金属腐蚀的原理和类型判断
1、准确区分化学腐蚀与电化学腐蚀,明确两者条件差异;
2、辨析吸氧腐蚀与析氢腐蚀,熟记两种腐蚀的条件;
3、理解金属防护措施,分析牺牲阳极法(如锌块保护铁)和外加电流法(如钢铁闸门连电源负极)的原理及适用场景。
知识点一 化学腐蚀与电化学腐蚀
1.金属腐蚀的类型
根据与金属接触的气体或液体不同,金属腐蚀可分为两类:
(1)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。腐蚀的速率随温度升高而加快。
(2)电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
3.化学腐蚀和电化学腐蚀的异同
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与非金属等直接接触
不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池
结果
金属被氧化
较活泼金属被氧化
实质
都是金属原子失去电子被氧化而损耗:M-ne-===Mn+
关系
①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生;
②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍,危害更大
知识点二 吸氧腐蚀与析氢腐蚀
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
示意图
条件
水膜酸性很弱或呈中性
水膜酸性较强
离子导体
潮湿的空气或电解质溶液
负极
反应物均为铁,电极反应:Fe-2e-===Fe2+
正极
反应物:空气中的氧气
电极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-
反应物:H+
电极反应:2H++2e-===H2↑
总反应
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
Fe+2H+===Fe2++H2↑
联系
通常两种腐蚀同时存在,但前者更普遍
【方法技巧】
1.一般来说可用下列原则判断:电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
2.对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
3.活泼性不同的两种金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。
4.对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀的速率越快。
知识点三 金属腐蚀的防护
1.防护本质
阻止金属发生氧化反应。
2.防护方法
(1)在金属表面覆盖保护层,涂耐腐蚀物质,如涂油漆等。
(2)改变金属内部组成、结构等,如制成不锈钢。
(3)电化学防护方法
电化学防护
牺牲阳极保护法
阴极电保护法
原理
原电池原理
电解池原理
措施
被保护的金属作正极,以一种活泼性较强的金属作负极
被保护的金属作阴极,惰性电极作辅助阳极,连接直流电源
应用
如锅炉内壁、船舶外壳、铁塔、铁管道装上若干锌块,可保护钢铁设备
如钢闸门、输送酸性溶液的铁管道等
示意图
联系
被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀
题型01化学腐蚀与电化学腐蚀
【典例】在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重,下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是
A.生铁浸泡在食盐水中会发生吸氧腐蚀
B.喷油漆、涂油脂是金属防护的物理方法
C.插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
D.将钢铁闸门与电源负极相连的防腐措施属于阴极电保护法
【答案】C
【详解】A.食盐水显中性,生铁浸泡在中性溶液中易发生吸氧腐蚀,故A正确;
B.喷油漆、涂油脂可以隔绝空气,是金属防护的物理方法,故B正确;
C.插入海水中的铁棒,越靠近水面端腐蚀越严重,故C错误;
D.将钢铁闸门与电源负极相连,负极得到电子,防腐措施属于阴极电保护法,故D正确;
答案选C。
【变式】在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成,加速钢管腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.正极反应式为
B.钢管腐蚀的产物中仅含有FeS
C.向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀
D.与反应可表示为
【答案】D
【详解】A.根据题中所给信息,潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀,正极水得电子生成氢气,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,A错误;
B.在钢铁锈蚀中,Fe为负极,失去电子发生氧化反应,则负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,厌氧细菌可促使与反应生成,S2-及正极上生成的OH-与Fe2+可分别反应生成FeS、Fe(OH)2,B错误;
C.向钢中加入铜,发生电化学腐蚀时,活动性弱的铜作正极,活动性强的Fe作负极,从而加速钢管的腐蚀,C错误;
D.厌氧细菌可促使与反应生成,根据元素守恒,方程式为,D正确;
故选D。
题型02 吸氧腐蚀与析氢腐蚀
【典例】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
【答案】C
【解析】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;如果是析氢腐蚀,总反应为Fe+2H+===Fe2++H2↑,D错误。
【变式】铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中不正确的是( )
A.此过程中铜并不被腐蚀
B.此过程中的正极反应式:2H++2e-===H2↑
C.此过程中电子从Fe移向Cu
D.此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】由题图可知,水中溶解了氧气,铜、铁和水构成了原电池,较活泼的金属作负极,发生吸氧腐蚀,则该原电池中铁作负极,铜作正极。原电池放电时,负极失电子容易被腐蚀,则此过程中铁被腐蚀,铜不被腐蚀,A正确;正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,B错误;该原电池放电时,外电路中电子从负极铁流向正极铜,C正确;此过程中铁被腐蚀,负极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,D正确。
题型03 钢铁腐蚀的防护
【典例】下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是
A.当镀锡铁皮的镀层破损时,减慢铁的腐蚀速率
B.外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐,被保护的钢铁设备作为阳极
C.铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:,继而形成铁锈
D.石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用
【答案】D
【详解】A.当镀锡铁皮的镀层破损时,锡铁在潮湿空气中形成原电池,金属性强于锡的铁为负极,腐蚀速率加快,故A错误;
B.外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐,被保护的钢铁设备作为阴极,故B错误;
C.铜铁在潮湿空气中形成原电池,金属性强于铜的铁为负极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为,故C错误;
D.地下钢铁管道用导线连接着锌块,锌铁在潮湿环境中构成原电池,金属性强于铁的锌为负极被腐蚀,铁管为正极被保护,故D正确;
故选D。
【变式】某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护,下列有关说法正确的是
选项
a、b连接方式
X成分
Y成分
结论
A
直接相连
海水
石墨
铁发生析氢腐蚀
B
直接相连
河水
锌
铁发生吸氧腐蚀
C
直接相连
饱和溶液
铜
Y电极上有气泡产生
D
分别与电源负极、正极相连
食盐水
石墨
牺牲阳极法
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.海水为中性溶液,一般发生吸氧腐蚀,A错误;
B.锌比铁活泼,连接锌,保护铁不被腐蚀,B错误;
C.氯化铵水解呈酸性,形成原电池,铜为正极,析出氢气,C正确;
D.分别与外接电源的负极和正极相连,为外加电源保护法,D错误;
答案选C。
【巩固训练】
1.下列说法正确的是
A.导航卫星使用的透光电极材料——石墨烯,属于新型无机非金属材料
B.高效率钙钛矿太阳能电池直接将化学能转化为电能
C.铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是析氢腐蚀
D.铁制品表面镀上铜保护层,是利用牺牲阳极的阴极保护法
【答案】A
【详解】A.石墨烯是无机非金属材料,A正确;
B.钙钛矿电池通过光电反应将太阳能转化为电能,B错误;
C.铜的还原性弱,不能在弱酸性条件下生成。生成铜绿的过程发生吸氧腐蚀,C错误;
D.牺牲阳极的阴极保护法是利用还原性更强的金属作阳极,保护作为阴极的金属。铁镀铜不符合牺牲阳极保护法的定义,而是镀层保护法,D错误;
故答案选A。
2.化学与科学、技术、社会密切相关,下列说法错误的是
A.NH4Cl溶液可作焊接金属的除锈剂
B.血浆中的H2CO3/缓冲体系可以调节血浆pH
C.纯铁比生铁易生锈
D.铁件上镀银时,铁件与电源负极相连
【答案】C
【详解】A.NH4Cl溶液水解呈酸性,可溶解金属氧化物(如铁锈),A正确;
B.H2CO3/缓冲体系通过平衡H+浓度维持血浆pH,B正确;
C.生铁含碳,形成微电池加速铁腐蚀,纯铁腐蚀较慢,C错误;
D.电镀时,待镀件(铁)为阴极,连接电源负极,D正确;
故选C。
3.化学与生产、生活、科技密切相关。下列有关说法不正确的是
A.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”涉及的化学变化是放热反应
B.绿氢”燃料电池客车投入“冰丝带”:光伏电解水制氢可作为“绿氢”的主要来源
C.“曾青得铁则化为铜”,湿法炼铜产物纯度不高,电解精炼铜时,粗铜应该与外接电源的正极相连
D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为牺牲阳极的阴极保护法
【答案】D
【详解】A.诗句江枫渔火对愁眠涉及燃烧反应,燃烧是放出热量的放热反应,A正确;
B.光伏电解水生成氢气和氧气,反应制得的氢气可作为“绿氢”的主要来源,B正确;
C.湿法炼铜发生的反应为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,反应制得的铜中含有杂质,导致产物纯度不高,电解精炼铜时,粗铜应该与外接电源的正极相连做精炼池的阳极,C正确;
D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法称为外加电流的阴极保护法,D错误;
故选D。
4.下列实验操作、现象及结论相关且正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将装有的两支密封玻璃管分别浸泡于冷水和热水中
热水中玻璃管红棕色更深
升温加快反应速率
B
将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,一段时间后,取上述溶液滴入铁氰化钾溶液
产生蓝色沉淀
Fe被腐蚀生成
C
常温下,用pH试纸测定0.1 溶液的pH
测得pH=7
溶液不水解
D
向溶液中加入少量的KI溶液后,滴入3滴KSCN溶液
溶液呈血红色
与的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.对于反应,热水中温度高,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向逆反应方向移动,浓度增大,所以热水中玻璃管红棕色更深;冷水中温度低,平衡向正反应方向移动,浓度减小,红棕色更浅。该实验现象表明升温使平衡逆向移动,但不能直接说明升温加快反应速率,结论与现象关联不直接,A错误;
B.将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,铁与铜在盐水中形成原电池,铁作负极被氧化为,铁氰化钾与生成蓝色沉淀,现象与结论一致,B正确;
C.为弱酸弱碱盐,和均水解,pH=7是因为和水解程度相当,而非不水解,C错误;
D.向溶液中加入少量的KI,发生反应:,可知溶液过量,即使反应完全,滴入3滴KSCN溶液,溶液仍然显红色,无法证明反应可逆,D错误;
故选B。
5.海上光伏作为新能源体系的重要组成部分,正迎来规模化发展的历史性机遇。海洋环境具有高湿度、高盐度等特征,对于光伏系统支撑结构造成严峻威胁,使得海上光伏电站需要具有更高要求的耐腐蚀性能。下列说法错误的是
A.海水的一般在,对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀
B.相比于海洋底泥区,浪花飞溅区钢结构生锈更严重
C.在牺牲阳极的阴极保护法中,光伏系统支撑结构与直流电源的负极相连
D.钢结构生锈时的电极反应式为
【答案】C
【详解】A.海水的一般在,是弱碱性环境,对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀,A正确;
B.吸氧腐蚀时氧气含量越高腐蚀越严重,浪花飞溅区氧含量高,故钢结构生锈更严重,B正确;
C.在牺牲阳极的阴极保护法中,光伏系统支撑结构与比铁活泼的金属相连,牺牲活泼金属保护光伏系统支撑结构作正极,C错误;
D.钢结构生锈时的电极反应式为,D正确;
故选C。
6.室温下,根据下列实验操作与现象能得出结论的是
实验操作与现象
结论
A
在除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水,静置,片刻后,溶液边缘出现红色
铁片发生吸氧腐蚀
B
向5%的溶液中滴加几滴溶液,有气泡产生
对的分解有催化作用
C
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的溶液多
酸性:
D
以、作电极,以酸化的3%溶液作电解质溶液,连接成原电池装置,过一段时间,从电极区域取少量溶液于试管中,滴入2滴KSCN溶液,溶液未变红色
Fe未被腐蚀
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.铁片在食盐水中发生吸氧腐蚀,正极电极反应式为:,生成OH-,使溶液pH升高,酚酞变红,现象与结论一致,A正确;
B.加入CuSO4后H2O2分解加快,但未排除Cu2+参与氧化还原反应的可能(如Cu2+被还原为Cu单质催化分解),无法直接证明Cu2+的催化作用,B错误;
C.H2SO4为二元强酸,CH3COOH为一元弱酸,等浓度等体积时,H2SO4消耗更多NaOH,但不能证明酸性:H2SO4>CH3COOH,C错误;
D.Fe作为正极被保护,溶液中无Fe2+,KSCN无明显现象,即使Fe轻微腐蚀生成Fe2+,Fe2+不能使KSCN溶液变色,无法通过现象排除,结论不严密,D错误;
故选A。
7.下列实验操作或装置不能达到相应实验目的的是
目的
A.探究铁的吸氧腐蚀
B.验证温度对化学反应速率的影响
实验
目的
C.牺牲阳极的阴极保护法
D.铁片上镀铜
实验
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.食盐水为中性,但装置不密闭,无法形成压强差,水不会沿导管上升,不能验证铁的吸氧腐蚀,A不能达到相应目的;
B.只有温度不同,可验证温度对化学反应速率的影响,B能达到相应目的;
C.图中构成原电池,Zn为负极、Fe为正极,电子由负极流向正极,正极被保护,可验证牺牲阳极的阴极保护法,C能达到相应目的;
D.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极,则铁与电源负极相连,铜与电源正极相连,电解质溶液为硫酸铜溶液,能实现铁片上镀铜,D能达到相应目的;
故答案选A。
8.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A.利用肥皂水处理蚊虫叮咬,主要是利用肥皂水的弱碱性
B.食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
C.燃煤中加入生石灰或石灰石可减缓温室效应
D.“福建舰”海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀利用了牺牲阳极保护法
【答案】C
【详解】A.肥皂水呈弱碱性,可中和蚊虫叮咬分泌的酸性物质(如甲酸),A正确;
B.二氧化硫具有漂白、防腐和抗氧化作用,适量添加符合食品工业应用,B正确;
C.燃煤中加生石灰或石灰石用于固硫(减少SO2排放),但无法减少CO2排放,与减缓温室效应无关,C错误;
D.铝基作为活泼金属,优先被腐蚀(牺牲阳极),保护船体金属,属于牺牲阳极保护法,D正确;
故答案为:C。
9.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示,、、等共存物会影响修复效果。下列说法错误的是
A.反应①②③④均为还原反应
B.有效腐蚀过程中,1mol三氯乙烯完全脱氯,消耗铁1.5mol
C.④的电极反应式为
D.修复过程中可能产生Fe(OH)3
【答案】B
【详解】A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知,反应①②③④均为化合价降低得电子的反应,所以均为还原反应,A说法正确;
B.三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价,乙烯中C原子化合价为−2价,对应的Fe元素从0价变为+2价,则1mol三氯乙烯完全脱Cl时,即转化为1molC2H4时,得到6mol电子,则消耗铁3mol,B说法错误;
C.由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化+8e-=,生成物中有生成,则应用H+和H2O来配平该反应,所以④的电极反应式为+10H++8e-=+3H2O,C说法正确;
D.由修复过程示意图可知,生成的二价铁、氧气与氢氧根离子反应,能生成Fe(OH)3,D说法正确;
答案为B。
10.潮湿土壤中的铁管道在硫酸盐还原菌(最佳生存环境为7~8)作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是
A.铁作负极发生氧化反应
B.正极反应为
C.将管道连接废锌块可防止腐蚀
D.酸性环境下铁管道不易被硫酸根腐蚀
【答案】B
【分析】根据图示可知,铁失电子,为原电池的负极,发生氧化反应;正极上硫酸根得电子,被还原生成HS-,据此分析作答。
【详解】A.铁失电子,作负极发生氧化反应,A项正确;
B.正极上硫酸根得电子,被还原生成HS-,正极反应为,B项错误;
C.将管道连接废锌块,形成原电池,其中废锌块为负极,会先反应,可防止腐蚀,C项正确;
D.酸性环境下,硫酸盐还原菌会失活,则铁管道不易被硫酸根腐蚀,D项正确;
答案选B。
【强化训练】
11.关于右图所示装置(海水为弱碱性)的说法错误的是
A.若d为石墨,则铁片上的电子反应为:Fe —2e → Fe2+
B.若d为铜片,则铁片腐蚀加快
C.若d为锌片,则铁片上的电极反应为:2H+ +2e → H2↑
D.若d为锌片,则这种保护铁片的方法属于牺牲阳极的阴极保护法
【答案】C
【详解】A.d为石墨,铁片活泼为负极失电子发生氧化反应,电极反应:Fe-2e-=Fe2+,故A正确;B.d为铜片,活泼金属铁片作负极,发生电化学腐蚀,所以铁片腐蚀加快,故B正确;C.锌比铁片活泼,所以腐蚀锌,铁片不易被腐蚀,因海水为弱碱性,则Fe片发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;D.d为锌块,作为负极,Fe为正极,Fe不易被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;故答案为C。
【点睛】明确引起金属腐蚀的原理是答题的关键,C项为易错点,注意题目中的信息即海水为弱碱性。
12.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
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
【答案】D
【详解】分析:A项,对比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe附近的溶液中不含Fe2+,③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe附近的溶液中含Fe2+,②中Fe被保护;B项,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+;C项,对比①②,①也能检验出Fe2+,不能用①的方法验证Zn保护Fe;D项,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。
详解:A项,对比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe附近的溶液中不含Fe2+,③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe附近的溶液中含Fe2+,②中Fe被保护,A项正确;B项,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项正确;C项,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项正确;D项,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项错误;答案选D。
点睛:本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法,考查Fe2+的检验、实验方案的对比,解决本题的关键是用对比分析法。要注意操作条件的变化,如①中没有取溶液,②中取出溶液,考虑Fe对实验结果的影响。要证明Fe比Cu活泼,可用②的方法。
13.下列说法正确的是
A.图a装置是原电池,可以实现化学能转化为电能
B.图b装置电解片刻后,溶液的减小
C.图c装置可以防止铁钉生锈
D.图d中轮船铁质外壳上镶嵌的铜块可延缓船体的腐蚀速率
【答案】B
【详解】A.图a装置不能构成原电池,铜直接与硝酸银溶液反应,不能形成电流,故A错误;
B.图b装置发生反应 ,电解片刻后,溶液的减小,故B正确;
C.图c装置,铁为阳极,发生反应,铁被腐蚀,故C错误;
D.图d中轮船铁质外壳上镶嵌铜块,构成原电池,铁为负极,铁腐蚀速率加快,应该在轮船铁质外壳上镶嵌锌块减慢腐蚀速率,故D错误;
选B。
14.海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭,常用外加电流法对其进行保护(如下图所示)。下列有关叙述中错误的是
A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
B.通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩
C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整
D.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
【答案】A
【分析】外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,被保护金属与电源的负极相连作为阴极,电子从电源负极流出,给被保护的金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,让被保护金属结构电位低于周围环境,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生,阳极若是惰性电极,则是电解质溶液中的离子在阳极失电子;据此解答。
【详解】A.高硅铸铁为惰性辅助阳极,所以高硅铸铁不损耗,故A错误;
B.通电后,惰性高硅铸铁作阳极,海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应,电子经导线流向电源正极,再从电源负极流出经导线流向钢制管桩,故B正确;
C.在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境,则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整,故C正确;
D.被保护的钢制管桩作为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零,避免或减弱电化学腐蚀的发生,故D正确;
答案为A。
15.把铁钉和碳棒用导线连接起来后浸入食盐溶液中,可能出现的现象是
A.铁钉上放出氢气 B.铁钉锈蚀 C.碳棒上放出氯气 D.碳棒上放出氧气
【答案】B
【详解】氯化钠溶液呈中性,中性条件下,Fe、C和NaCl溶液构成原电池,Fe易失电子作负极、C作正极,Fe发生吸氧腐蚀,负极、正极反应式分别为Fe﹣2e﹣=Fe2+、O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,亚铁离子和氢氧根离子发生反应Fe2++2OH﹣=Fe(OH)2,氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化生成红褐色沉淀氢氧化铁,发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,氢氧化铁失水生成Fe2O3·xH2O,Fe2O3·xH2O为铁锈的主要成分,所以看到的现象为铁钉锈蚀,答案选B。
16.金属腐蚀的现象普遍存在,会使地下金属管道泄漏、轮船船体损坏等。某同学为探究铁钉腐蚀的条件,设计了如图①②③三组实验。一段时间后,该同学观察到的现象是:①中铁钉生锈;②中铁钉不生锈;③中铁钉生锈比①更明显。下列说法错误的是
A.①中发生的腐蚀为电化学腐蚀,发生腐蚀时,铁钉作负极
B.①中正极的电极反应式为
C.②所用的水要经过煮沸处理,目的是除去水中溶解的氧气
D.③中铁钉生锈比①更明显的原因是离子浓度变大加快了铁钉的腐蚀
【答案】B
【详解】A.①中铁钉在水和空气接触的环境下发生腐蚀,形成了微型原电池,属于电化学腐蚀,在原电池中,铁失电子,发生氧化反应,铁钉作负极,A正确;
B.①中发生的是吸氧腐蚀,正极是氧气得电子,电极反应式应为,B错误;
C.②中植物油隔绝了空气,所用的水经过煮沸处理,目的是除去水中溶解的氧气使铁钉不与氧气接触,从而探究只与水接触时,铁钉是否生锈,C正确;
D.③中是饱和食盐水,离子浓度比①中水大,溶液导电性增强,加快了铁钉的腐蚀,所以③中铁钉生锈比①更明显,D正确;
故选B。
17.下列操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
用pH计测量醋酸、盐酸的pH
醋酸的pH大
是弱电解质
B
向盛有溶液的试管中滴加溶液,再向其中滴加4~5滴溶液
先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀
C
相同条件下测三氟乙酸和三氯乙酸的电离平衡常数
三氟乙酸的大于三氯乙酸的
F的电负性大于Cl
D
将铁钉放在氯化钠溶液中浸泡后取出,在空气中放置一段时间
铁钉生锈
铁钉发生了析氢腐蚀
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.用pH计测量醋酸和盐酸的pH,若两者物质的 量浓度相同,醋酸的pH大于盐酸,说明醋酸电离的浓度较小,即电离程度小,故醋酸是弱电解质,但题目中两种酸溶液浓度未说相等,醋酸的pH不一定更大,不能得到醋酸是弱电解质的结论,A错误;
B.向盛有溶液的试管中滴加溶液,产生白色沉淀AgCl的同时溶液中有过量的,再滴加KI生成黄色AgI沉淀是溶液中剩余的与溶液产生的,未发生沉淀转化,不能证明两者溶度积大小,B错误;
C.相同条件下测三氟乙酸和三氯乙酸的电离平衡常数,三氟乙酸的Ka更大,说明其酸性更强,即三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,三氟甲基吸电子能力更强,氟的电负性大于氯,C正确;
D.NaCl溶液呈中性,铁钉在NaCl溶液中浸泡后于空气中放置,铁钉发生吸氧腐蚀而生锈,而非析氢腐蚀,D错误;
故选C。
18.对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为 。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。
(3)利用如图装置可以模拟铁的电化学防护,若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于 处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学保护法称为 。
【答案】(1)2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
(2)用铜作阳极可补充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中Cu2+浓度恒定
(3) N 牺牲阳极的阴极保护法
【分析】该铝材表面处理流程依次为:铝材先经脱脂去除表面油脂,接着碱洗(过程中产生槽液),通过碱液作用进一步清洁表面,随后水洗冲去残留碱液,再经除灰处理清除杂质,之后在硫酸溶液环境中进行电解,利用电解作用赋予铝材耐蚀性能,最终得到耐蚀铝材产品。
【详解】(1)活泼金属铝作阳极,阳极材料本身失电子被氧化,其氧化产物为Al2O3,由此可得阳极的电极反应式为2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;
(2)镀铜时阴极上铜离子放电,因此用铜作阳极可补充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中Cu2+浓度恒定;
(3)若X为碳棒,则只能用外加电流的阴极保护法,此时开关K应置于N处,铁与电源的负极相连作阴极被保护。若X为Zn,K置于M处,构成原电池,锌是负极,铁是正极,铁被保护,其保护原理为牺牲阳极的阴极保护法。
19.下面两个图都是金属防护的例子
(1)为了隆低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 (从下面选项中选择),此方法叫做 。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
(2)图乙方案也可以隆低铁闸门腐蚀的速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的 极。
【答案】(1) C 牺牲阳极的阴极保护法
(2)负
【详解】(1)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以让金属铁做原电池的正极,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属,钠不能做电极材料,所以选锌,此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法,故答案为:C;牺牲阳极;
(2)电解池的阴极上的金属被保护,为降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的负极,故答案为:负。
20.已知:正常海水呈弱碱性。
(1)若经过长时间的海上作业,部分钢铁制成的船体有可能被腐蚀。船体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为 。
(2)为了保护轮船,工作人员对船体进行了处理。
①工作人员贴在船体上的材料块可以是 (填字母)。
A.铝锌合金 B.石墨 C.铅 D.铜
②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,水下舰体上正极的电极反应式为 。
(3)文物局在开展水下考古,发现一艘沉船考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理: 。
【答案】(1)
(2) A
(3)脱盐、干燥处理破坏了原电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀
【详解】(1)船体是钢铁制造的,发生电化学腐蚀时,钢铁中的碳为正极,铁为负极,负极的电极反应式为。
(2)①采用“牺牲阳极的阴极保护法”对船进行保护,需要选用活泼性比铁强的金属作负极,故选A;②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,铁为正极,海水呈弱碱性,在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式为。
(3)采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀,脱盐、干燥处理破坏了原电池中的构成条件,使之缺少了电解质溶液,使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀。
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