【直播回放】选择性必修一-金属的腐蚀与防护|零基础学习
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电化学基础
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀
1．定义：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2．实质：金属原子失去电子，被氧化。
M - n e- = M n+ 。
3．分类：由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的
情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
(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，无电流产生。
•影响因素：与金属本性、接触物质的氧化性及温度有关。
(2）电化学腐蚀：
不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应，
比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀，有微弱电流产生。
•电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，
但电化学腐蚀更普遍，腐蚀速率更快，危害也更严重。
钢铁的电化学腐蚀
1．析氢腐蚀
发生条件：水膜酸度较高的特殊环境
（如某些工厂附近的酸性气氛）。
2．吸氧腐蚀
发生条件：在钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一
定量的氧气（O2)，此时会发生吸氧腐蚀。
一、改变金属材料组成。
二、在金属表面覆盖保护层。
金属的防护：电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极（阳极）的金属
被腐蚀，作为正极（阴极）的金属不被腐蚀，如果能使被保护的
金属成为阴极，则该金属就不易被腐蚀。
一、牺牲阳极法
原理 原电池原理
电极 要求被保护的金属作正极，
活泼性更强的金属作负极
应用 锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块
注：牺牲锌块来保护钢闸门，锌块必须定期更换。
杰哥补充：马口铁
二、外加电流法原理
电极 电解池原理
要求 被保护的金属作阴极，与电源的负极相连
应用 钢铁闸门，地下管道连接电源负极
(2022广东）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，
将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。
一段时间后，取溶液分别实验，
能说明铁片没有被腐蚀的是（ )
A ．加入AgNO3溶液产生沉淀
B ．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C ．加入 KSCN 溶液无红色出现
D ．加入 K3[Fe( CN )6］溶液无蓝色沉淀生成
【本题解析】
新教材将二价铁离子与铁氰化钾的反应方程式修改如下：
Fe 2+ + [Fe(CN)6] 3- + K+ = KFe[Fe(CN)6]↓
大家要以新教材为主书写这个方程式！
(2019江苏）
将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，
置于如图(自己找去）所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是（ )
A ．铁被氧化的电极反应式为 Fe - 3e- = Fe 3+
B ．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C ．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D ．以水代替 NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【本题解析】
(2020江苏）
将金属 M 连接在钢铁设施表面，
可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。
在如图（自己找去）所示的情境中，下列有关说法正确的是（)
A ．阴极的电极反应式为 Fe -2e-=Fe2+
B ．金属 M 的活动性比 Fe 的活动性弱
C ．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D ．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【本题解析】
(2020上海）如图（自己找去）所示，下列叙述错误的是（ )
A ．开关未闭合时， Fe 棒上 B 点腐蚀最快
B ．若 X 为 NaCl , K 与 M 连接， Fe 棒处 pH 最大
C ．若 X 为 H ,SO4, K 与 N 连接， Fe 电极上发生反应：
2 H+ + 2e- = H2↑
D ．若 X 为H2SO4, K 分别与 N 、 M 连接，
Fe 腐蚀情况前者更慢
【本题解析】
(2018北京）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）。
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)3］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
【本题解析】
(2017全国l）
支撑海港码头基础的钢管桩，
常用外加电流的阴极保护法进行防腐，
工作原理如图（自己找去）所示，
其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是（ ）
A ．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B ．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C ．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D ．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【本题解析】
研究发现， CuCI 在青铜器的腐蚀过程中起催化作用，
如图（自己找去）是青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成有害锈Cu2( OH )3Cl的原理示意图。
已知Cu2(OH)2CO3比Cu2(OH)3CI更难溶。
下列叙述正确的是（ ）
A . CuCI 增大了反应的活化能
B ．腐蚀过程中，
正极的电极反应式为 O2 + 4e- + 4 H+ = 2 H2O
C ．若生成2.145 g Cu2( OH )3Cl，
理论上消耗标准状况下氧气的体积为2.24L
D ．修复青铜器时，
可将文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，
使Cu2( OH )3CI 转化为难溶的Cu2( OH )2CO3
【本题解析】
