内容正文:
专题1
化学反应与能量变化
第1讲 描述运动的基本概念
07 电化学保护方法
方法技巧
第1讲 描述运动的基本概念
钢铁的电化学腐蚀
腐蚀类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
水膜环境 酸性较强 酸性很弱或呈中性
负极反应 Fe-2e- Fe2+ Fe-2e- Fe2+
正极反应 2H++2e- H2↑ O2+4e-+2H2O 4OH-
总反应 Fe+2H+ Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2
联系 通常两种腐蚀同时存在,但吸氧腐蚀更普遍
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒
吸氧腐蚀中产生的Fe(OH)2在空气中进一步被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3·xH2O
(铁锈的主要成分),主要反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,2Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。
第1讲 描述运动的基本概念
电化学保护法
方法 牺牲阳极法 外加电流法
原理 利用原电池原理,被保护的金属作为正极,活泼性更强的金属作为负极 利用电解原理,被保护的金属作为阴极,惰性电极作为辅助阳极
优、缺点 无需外加电源,但需要定期更换被腐蚀的金属 无需更换金属,但消耗电能
应用 保护一些钢铁设备,如锅炉内壁、船舶外壳等 保护土壤、海水及河水中的金属设备
示意图
第1讲 描述运动的基本概念
典例 研究金属腐蚀及防护装置如图所示。下列有关说法错误的是 ( )
A.图1:a点溶液变红
B.若图2中d为铜,海水换成稀硫酸,则在铜棒
表面产生H2
C.图2:若d为锌,则铁不易被腐蚀
D.若将图2装置改为利用外加电流法防止生
铁腐蚀,则d应连接外接电源的负极
D
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 根据题干信息分析→较活泼的金属为负极被腐蚀,较不活泼的金属为正极被保护→电极反
应。
解析 食盐水的边缘处与空气中的O2接触,O2得电子,a点为正极,正极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,
则a点处有OH-生成,即a点溶液变红,A正确;若d为铜,海水换成稀硫酸,则Fe作负极,Cu作正极,在正极发
生得电子的还原反应:2H++2e- H2↑,B正确;Fe、Zn、海水构成原电池,Zn为负极,Fe为正极,正极被保
护(牺牲阳极法),则铁不易被腐蚀,C正确;若d连接外接电源的负极,则生铁为阳极,发生反应Fe-2e-
Fe2+,生铁被腐蚀,D错误。
关键提醒
1.金属活动性顺序中排在氢前面的金属,在酸性较强的电解质溶液中可能发生析氢腐蚀,在中性或酸性
较弱的电解质溶液中可能发生吸氧腐蚀。
2.金属活动性顺序中排在氢后面的金属只发生吸氧腐蚀。
第1讲 描述运动的基本概念
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