金属的腐蚀与防护知识点及练习Word格式.docx
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金属被氧化
较活泼的金属被氧化
影响因素
随温度升高而加快
与原电池的组成有关
腐蚀快慢
相同条件下较电化学腐蚀
较快
相互关系
化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生,
但电化学腐蚀更普遍
电化学腐蚀:
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
水膜曾酸性
水膜曾中性或酸性很弱
电极反应
负极(Fe)
Fe–2e-=Fe2+
2Fe–4e-=2Fe2+
正极(C)
2H++2e-=H2
O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应
Fe+2H+=Fe2++H2
Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
Fe(OH)2+2H2O+O2=Fe(OH)3→Fe2O3∙nH2O(铁锈)
联系
金属的腐蚀以电化学腐蚀为主,电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(PH>
5.6时),若PH<
5.6时,则以析氢腐蚀为主。
影响金属腐蚀快慢的因素
本性:
(1)金属的活动性:
金属越,越容易被腐蚀
(2)纯度:
不纯的金属比纯金属腐蚀,如纯铁比钢腐蚀。
(难、易)
两电极活动性差别越大,氧化还原反应速率越,活泼金属被腐蚀得越快。
(3)氧化膜:
如果金属被氧化形成致密的氧化膜,那么会保护内层金属,如、
如果金属被氧化形成疏松的氧化膜,那么不会保护内层金属,如
外因:
(1)电解原理引起的腐蚀>
原电池原理引起的腐蚀>
化学腐蚀>
带防护措施的腐蚀。
(2)同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率:
强电解质>
弱电解质>
非电解质。
(3)原电池原理引起的腐蚀速率:
两电极金属活动性相差越大,越易腐蚀。
(4)对于同一电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。
金属的防护:
(1)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、表面钝化、涂油脂、喷镀等
(2)制成合金(不锈钢)——改善金属的内部组织结构(内因)
(3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法
牺牲阳极的阴极保护法
原理:
形成原电池反应时,让被保护金属做极,不反应,起到保护作用;
而活泼金属反应受到腐蚀。
外加电流法
原理:
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
一、练习:
1.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
2、下列有关纯铁的描述正确的是()
A.熔点比生铁的低
B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
D.在冷的浓硫酸中可钝化
3、下列叙述中正确的是()
①锌跟稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀③钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·
H2O
A.都正确B.①③C.①D.②③
4、下列事实不能用电化学原理解释的是()
A.常温条件下,在空气中铝不容易被腐蚀
B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀
C.用锌与硫酸制氢气时,往硫酸中滴少量硫酸铜
D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板
5、X、Y、Z、M代表四种金属,金属X和Y用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;
若电解Y2+离子和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;
又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子。
则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为()
A.X>
Z>
Y>
MB.X>
MC.M>
X>
YD.X>
M>
Y
6、钢铁在锈蚀过程中,下列5种变化可能发生的是()
①Fe由+2价转化为+3价②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·
H2O⑤杂质碳被氧化除去
A.①②B.③④C.①②③④D.①②③④⑤
7、如图所示的装置,在盛水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。
小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可看到悬吊的金属圈(填序号)
A.铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈银圈
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是。
参考答案:
1.2、D3、B4、A5、A6、C
7、
(1)D
(2)铁圈、银圈和硫酸铜溶液形成原电池,在正极银圈上有铜生成,质量增大,负极铁圈有损耗,质量减少。
原电池计算与串联
计算问题:
计算技巧:
1、应用电子守恒法;
2、若是串联电解槽,各个电极通过电子数相等;
若是并联电解槽,各槽通过的电子数之和就是电源通过的总电子数。
一、电解一种溶液
2.用惰性电极电解某硝酸盐R(NO3)n的水溶液,当阳极上产生VL气体(标准状况)阴极上析出mg金属R,则R的原子量为( )
A.
B.
C.
D.
二、电解多种电解质溶液
例2:
用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L(标况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为()
A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/L
解析:
练习:
1.常温下,1L含有NaOH的饱和食盐水,其pH=10,用铂电极进行电解时,当阴极有11.2L气体(标准状况)生成时,溶液的pH值接近于(设电解质溶液仍为1L)( )
A.0 B.12 C.13 D.14
串联问题
下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。
下列说法中正确的是( )。
A.X是正极,Y是负极
B.X是负极,Y是正极
C.CuSO4溶液的pH逐渐变小
D.CuSO4溶液的pH不变
下图所示装置中,a、b、c、d为惰性电极,当A中b极上有6.4g铜析出时:
(1)B中d极析出Ag___g。
(2)B中的[H+]为___mol·
L-1(电解过程中溶液体积变化忽略不计)。