金属的腐蚀与防护知识点及练习.docx

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金属的腐蚀与防护知识点及练习

金属的腐蚀与防护知识点及练习

金属的腐蚀与防护

化学腐蚀：

金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应引起的腐蚀

电化学腐蚀：

不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀

化学腐蚀

电化学腐蚀

条件

金属跟接触的物质反应

不纯金属或合金跟电解质溶液接触

现象

不产生电流

有微弱的电流产生

反应

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

条件

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）

电化学腐蚀：

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>Y>Z>MC.M>Z>X>YD.X>Z>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

练习：

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）。