2022届高中化学新教材同步选择性必修第一册 第4章 第三节 金属的腐蚀与防护.pptx

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1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 金属的腐蚀与防护 1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原 因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀 的电极反应式。 2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防 止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。 核心素养发展目标 一、金属的腐蚀 随堂演练知识落实 课时对点练 二、金属的防护 内 容 索 引 1.金属的腐蚀 (1)概念:金属或合金与周围的 发生 反应而引起损耗的 现象。其实质是金属原子 电子变为阳离子,金属发生 反应。 (2)根据与金属接触的 不

2、同,金属腐蚀可分为两类: 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 。 电化学腐蚀:当 的金属与 溶液接触时会发生 反应,比 较 的金属发生氧化反应而被腐蚀。 特别提醒金属腐蚀过程中,电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生,但绝大多 数属于电化学腐蚀,且比化学腐蚀的速率大得多。 一、金属的腐蚀 气体或液体氧化还原 失去氧化 气体或液体 加快 不纯电解质原电池 活泼 类别 项目 析氢腐蚀吸氧腐蚀 图形描述 条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性 负极_ 2.钢铁的电化学腐蚀 Fe2e=Fe2 正极_ 总反应_ 后续反应 最终生成铁锈(主要

3、成分为Fe2O3xH2O),反应如下: _,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O (3x)H2O 联系通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍 2H2e=H2O24e2H2O=4OH Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 实验操作实验现象实验解释 导管中_ 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电 池,铁钉发生 腐蚀 3.实验探究:电化学腐蚀 (1) 液面上升 吸氧 实验操作实验现象实验解释 试管中产生气泡的速率_ Zn与CuSO4反应生成Cu, Zn、Cu和稀盐酸构成 _,形成 腐 蚀,速率更_ (2) 快 原电池电化学 快 (1)无论化

4、学腐蚀还是电化学腐蚀,金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的 过程() (2)因为CO2普遍存在,所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主() (3)铜在酸性条件也可以发生析氢腐蚀() (4)纯铁不易腐蚀,生铁易腐蚀,是因为生铁中含碳能形成原电池发生电 化学腐蚀() (5)铁的电化学腐蚀负极反应为Fe3e=Fe3() 正误判断正误判断 1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是 B.金属的化学腐蚀的实质是:Mne=Mn,电子直接转移给氧化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的环境中,金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀 应用体验应用体验 解析金属腐蚀的实质是金属失去电子,在酸性较强的电解质溶液中发 生析氢腐蚀

5、放出H2,而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀, 析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。 2.下图所示的各容器中均盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 _。 解析当电解质溶液相同时,同一金属腐蚀的快慢是电解池的阳极原电 池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。本题中,铁腐蚀由快 到慢的顺序为。 归纳总结 金属腐蚀快慢的判断方法 (1)在同一电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序为:电解池的阳极 原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液弱电 解质溶液非电解质溶液。 (3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金

6、属腐蚀越快。 (4)金属活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。 返回 金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 1.改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入_ 制成不锈钢, 合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。 2.在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层,将金属制品与周围物质隔开是一种普遍 采用的防护方法。如,在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪 瓷等;电镀锌、锡、铬、镍等,利用化学方法、 法、 等 方式在金属表面形成稳定的钝化膜。 二、金属的防护 镍、铬 钛 离子注入表面渗镀 3.电化学保护

7、法 金属在发生电化学腐蚀时,总是作为原电池 (阳极)的金属被腐蚀,作 为 (阴极)的金属不被腐蚀,如果能使被保护的金属成为阴极,就不易 被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 负极 正极 原理:原电池原理 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、钢铁闸 门安装镁合金或锌块 实验探究一 如图装置反应一段时间后,往Fe电极 区滴入2滴 色K3Fe(CN)6(铁氰化钾) 溶液,观察实验现象。 黄 已知Fe2与Fe(CN)63反应生成带有特征蓝色的KFeFe(CN)6沉淀。 实验装置电流表阳极(负极区)阴极(正极区) 现象指针_Zn溶解有 产生,_蓝色沉淀生成 有关反应_

8、结论溶液中不含Fe2,铁作正极未被腐蚀 偏转气泡无 Zn2e=Zn22H2e=H2 实验装置 现象铁钉周围_铁钉周围生成 ,铜丝周围_ 结论铁作为负极时易腐蚀,作为正极时未腐蚀 实验探究二: 培养皿中放入含有NaCl的琼脂,并注入56滴酚酞和K3Fe(CN)6溶液, 取两个23 cm的铁钉,用砂纸擦光,将裹有锌皮的铁钉放入a,缠有铜 丝的铁钉放入b。 变红蓝色沉淀变红 (2)外加电流法 原理:电解池原理 要求:被保护的金属作为阴极,与电 源的负极相连 应用:钢铁闸门,高压线铁架,地下 管道连接直流电源的负极。 (1)牺牲阳极法利用的是电解池原理() (2)在铁制品表面镀锌,是为了防止铁制品的腐

9、蚀,而且镀层有损坏,仍 可对铁制品起到保护作用() (3)铁制品涂油脂、喷油漆是为了隔绝铁与氧气的接触,起到保护铁制品 的作用() (4)铁闸门可与外加电源的正极相连,起到保护作用() (5)原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀 () 正误判断正误判断 1.下列有关金属铁的腐蚀与防护,说法正确的是 A.在钢铁表面进行发蓝处理,生成四氧化三铁薄膜保护金属 B.当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时,后者更易被腐蚀 C.铁与电源正极连接可实现电化学保护 D.阳极氧化处理铝制品生成致密的保护膜属于电化学保护法 应用体验应用体验 解析A项,四氧化三铁的致密保护膜可防止腐蚀,正确; B项,由

10、于金属活动性ZnFeSn,所以镀锡铁镀层破损时,Fe作原电池 的负极首先被腐蚀,而镀锌铁镀层破损时,由于Fe作正极,被腐蚀的是 活动性强的Zn,Fe被保护起来,因此当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时,前 者更易被腐蚀,错误; C项,铁与电源负极连接可实现电化学保护,错误。 2.下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是 A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀 C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极法 D.若X为碳棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反 应为2H2e=H2 返回 解析若X为碳棒,开关K置于A处,Fe为电解池的 阴极,属于外加电

11、流法,A项正确; 若X为碳棒,开关K置于B处,Fe为原电池的负极, 电极反应为Fe2e=Fe2,D项不正确; 若X为锌棒,K置于A处,Fe为电解池的阴极,属于外加电流法,K置于B 处时,Fe为原电池的正极,属于牺牲阳极法,B项和C项均正确。 1.下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是 A.铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀 B.铁只能发生析氢腐蚀 C.铜只能发生吸氧腐蚀 D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 1235 随堂演练知识落实 4 解析在金属活动性顺序中,铜排在氢之后,铜不能将氢气置换出来, 所以不能发生析氢腐蚀,只能发生吸氧腐蚀,故A项错误,C项正确; 铁既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀

12、,故B错误; 在自然界中,吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍,故D错误。 2.铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是 A.正极电极反应式为2H2e=H2 B.此过程中还涉及反应4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 C.此过程中Fe、Cu均被腐蚀 D.此过程中电流从Fe流向Cu 1235 解析铁铆钉吸氧腐蚀的正极电极反应式为O22H2O4e=4OH, 铜作正极不被腐蚀,电子从负极通过导线流向正极。 4 13542 3.(2019福建上杭第一中学高二上10月月考)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为NaCl溶液,B、

13、C液面始终保持不变 C.可能产生Fe2O3nH2O D.腐蚀的总反应式一定是2FeO22H2O=2Fe(OH)2 135 解析析氢腐蚀的总反应为Fe2H=Fe2 H2,使B处液面下降,则A溶液不可能是 酸性溶液,A项错误; 42 若A为NaCl溶液,则发生吸氧腐蚀,B处液面上升,B项错误; 发生吸氧腐蚀,2FeO22H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O= 4Fe(OH)3,Fe(OH)3部分脱水,氧化产物变为Fe2O3nH2O,C项正确; 如果是析氢腐蚀,总反应为Fe2H=Fe2H2,D项错误。 4.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是 A.若d为石墨,则

14、铁片腐蚀加快 B.若d为石墨,则石墨上电极反应式 为O22H2O4e=4OH C.若d为锌块,则铁片不易被腐蚀 D.若d为锌块,则铁片上电极反应式为2H2e=H2 1354 2 B项,d为石墨,由于电解质溶液为中性环境,所以发生的是吸氧腐蚀, 石墨电极上氧气得到电子,发生还原反应,电极反应式为O22H2O4e =4OH,正确; C项,d为锌块,由于金属活动性ZnFe,Zn为原电池的负极,Fe为正极, 首先被腐蚀的是Zn,Fe得到保护,铁片不易被腐蚀,正确; D项,d为锌块,由于电解质溶液为中性环境,发生的是吸氧腐蚀,铁片 上电极反应式为O22H2O4e=4OH,错误。 13542 解析A项,由

15、于活动性Fe石墨,所以铁、石墨及海水 构成原电池,Fe为负极,失去电子被氧化变为Fe2进入溶 液,溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原, 与没有形成原电池时相比,铁片的腐蚀速率加快,正确; 1354 5.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产 量的四分之一。请回答下列问题: (1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,写出该腐蚀过程中的电极反应式:负极: _,正极:_。 2 2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH 解析发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失去电子,正极上O2得到电子。 13542 (2)为了降低某水库铁闸门的腐蚀速率,可以采用图甲所示的方案,其中 焊接在铁闸门上的固

16、体材料R可以采用_(填字母)。 A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨 C 解析铁闸门上连接比较活泼的金属时,活泼的金属作负极被氧化,Fe 作正极被保护,属于牺牲阳极法。Na与水会剧烈反应,本题应该选用锌。 13542 (3)图乙所示的方案也可以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_极上。 负 解析图乙所示方案属于外加电流法,需把被保护的铁闸门连接在直流 电源的负极上。 返回 题组一金属的腐蚀 1.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 123456789 101112131415 对点训练 课时对点练 16 B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化 C.金属在一般情况下发生的电化

17、学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 17 123456789 101112131415 16 解析金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化为金属阳离子:M ne=Mn,A项错误; 马口铁的镀层破损后,Sn、Fe形成原电池,发生电化学腐蚀,则铁先被 腐蚀,B项错误; 常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,C项正确,D 项错误。 17 2.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵 溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是 A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应

18、式是Fe2e=Fe2 D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 123456789 10 解析a试管中为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,气体压强减小; b试管中酸性较强,发生析氢腐蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红 墨水柱两边的液面变为左高右低,故B项错。 1112131415 1617 3.我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定,该城市整个 夏季酸雨的pH平均值为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条 件下铁的腐蚀的叙述不正确的是 A.此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀 B.发生电化学腐蚀时,正极反应式为2H2OO24e=4OH C.在电化学腐蚀过程中有氢气

19、产生 D.发生电化学腐蚀时,负极反应式为Fe2e=Fe2 123456789 101112131415 1617 解析金属铁的腐蚀中,金属铁可以和溶液中的氢离子直接发生化学腐 蚀,铁制品中含有铁和碳,再加上电解质环境,具备了原电池的构成条 件,也会发生电化学腐蚀,故A正确; 发生电化学腐蚀时,碳作正极,溶液中的氢离子得电子生成氢气,正极 反应式为2H2e=H2,故B错误,C正确; 发生电化学腐蚀时,铁作负极,电极反应式为Fe2e=Fe2,故D正确。 123456789 101112131415 1617 4.结合右图判断,下列叙述正确的是 A.和中正极均被保护 B.和中负极反应均是Fe2e=F

20、e2 C.和中正极反应均是O22H2O4e =4OH D.和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有蓝色沉淀 123456789 101112131415 1617 解析两个装置均为原电池,负极 都是活泼金属,根据原电池原理可 知:原电池的正极金属受到保护, A正确; 123456789 101112131415 1617 中负极为活泼金属Zn,B错误; 中是酸性溶液,电极反应中不能有OH生成,C错误; 中无Fe2生成,不能生成铁氰化亚铁沉淀,D错误。 5.2019福建八县(市)一中期末宝鸡被誉为“青铜器之乡”,出土了大盂鼎、 毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮

21、湿环境中发 生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电 化学腐蚀的原理示意图,下列说法不正确的是 A.青铜器发生电化学腐蚀,图中c作负极 B.潮湿环境中Cl浓度大时有利于多孔 粉状锈的生成 C.若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl,则消耗的 O2体积为4.48 L D.环境中的Cl与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2+ 3OHCl=Cu2(OH)3Cl 123456789 101112131415 1617 123456789 101112131415 解析根据题图知,氧气得电子 生成氢氧根离子、Cu失电子生成 铜离子,发生吸氧腐蚀,腐蚀过 程

22、中c作负极,A项正确; 1617 潮湿环境中的Cl与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物铜离子作用 生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,离子方程式为2Cu23OHCl= Cu2(OH)3Cl,潮湿环境中Cl浓度大时,有利于多孔粉状锈的生成,B、 D项正确; 未指明是否为标准状况,无法计算消耗的O2体积,C项错误。 题组二金属腐蚀的防护方法 6.下列防护措施中属于电化学保护法的是 A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B.在金属中加入一些铬或者镍制成合金 C.在轮船的船壳水线以下部分,装上一锌锭 D.在金属表面喷漆 123456789 101112131415 16 解析在轮船的船壳

23、水线以下部分装上锌锭,能形成铁锌原电池,锌为 负极,被腐蚀,铁被保护。 17 7.(2020大庆调研)埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护,使其 免受腐蚀。下列说法正确的是 A.金属棒X的材料可能为铜 B.金属棒X的材料可能为钠 C.钢管附近土壤的pH可能会上升 D.这种方法称为外加电流法 123456789 101112131415 1617 解析图中没有外加电源,故为牺牲阳极 法,D项错误;X的活泼性应大于铁的活泼 性,但金属钠的活泼性太强,能与土壤中 的H2O直接反应,故X的材料不可能是铜、 钠,A、B项错误; 123456789 101112131415 1617 O2在钢管处得电

24、子,发生还原反应:O24e2H2O=4OH,故钢管 附近土壤的pH可能会上升,C项正确。 8.(2017全国卷,11)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 123456789 101112131415 16 解析钢管桩接电源的负极,高硅铸铁接电源的正极,通电后,外电路 中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极,从负极流

25、向钢管桩(阴极),A、B正确; C项,题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗,错误。 17 题组三金属腐蚀快慢的比较 9.相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 123456789 101112131415 16 17 123456789 10 解析A项,食醋提供电解质溶液环境,铁勺和铜盆是相互接触的两个金 属板,形成原电池,铁是活泼金属作负极; B项,食盐水提供电解质溶液环境,铁炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原 电池形成的条件,铁是活泼金属作负极,碳作正极; D项,酸雨提供电解质溶液环境,铁铆钉和铜板分别作负、正极,形成原 电池;在上述三种情况中,都是铁作负极,铁容易被腐蚀; C项,

26、铜镀层将铁球覆盖,使铁被保护,所以铁不易被腐蚀。 1112131415 1617 10.为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小 相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存一 星期后,下列对实验结束时的现象描述不正确的是 A.装置左侧的液面一定会下降 B.装置左侧液面比装置的低 C.装置中的铁钉腐蚀最严重 D.装置中的铁钉几乎没被腐蚀 123456789 10 1112131415 1617 123456789 101112131415 解析中铁钉与铜丝相连,金属活动性相差较大,且用挥发性盐酸, 因此装置中的铁钉腐蚀最严重,C选项正确; 中虽然也用了盐酸,

27、但铁钉与铁丝相连,腐蚀不及,由于均发生了 2H2e=H2,和中均生成了气体,液面都会下降,装置的 左侧液面比装置的左侧液面低,A选项正确,B选项错误; 中浓硫酸吸水,从而使铁钉处在干燥空气中几乎不腐蚀,D选项正确。 1617 11.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是 123456789 101112131415 16 A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图2中,插入溶液中的铁棒容易溶解,主要是发生电化学腐蚀 C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原 电池的阴极 17 123456

28、789 101112131415 16 解析A项,水面附近的铁接触的氧气多,容易腐蚀,错误; B项,铁作为阴极受保护,不容易腐蚀,错误; C项,高温下铁被氧化,正确; D项,镁块为原电池的负极,生活中一般用锌块,因为镁容易形成致密氧 化膜,错误。 17 12.(2019吉林白城一中高二上期末)下列装置图有关说法正确的是 123456789 101112131415 16 综合强化 A.装置中K键闭合时,片刻后CuSO4溶液中c(Cl)增大 B.装置中K键闭合时,片刻后可观察到滤纸a附近变红色 C.装置中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1只闭合K3只闭合K2都断开 D.装置中当铁制品上析出1

29、.6 g铜时,电源负极输出的电子数为0.025NA 17 123456789 101112131415 1617 解析装置K键闭合后,形成原电池,锌 为负极,铜为正极,原电池中阴离子向负极 移动,则Cl向ZnSO4溶液移动,A项错误; 装置中K键闭合时,a极为阴极,阴极氢离 子放电同时生成氢氧根离子,所以a附近变 红色,B项正确; 123456789 101112131415 1617 Fe作阳极被腐蚀,作阴极被保护,装置中,只闭合K1,铁作阳极被腐 蚀;只闭合K2,铁作阴极被保护;只闭合K3,铁作负极被腐蚀;所以铁 腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1只闭合K3都断开只闭合K2,C 项错误;

30、 装置中铁制品上发生的反应为Cu 22e=Cu,析出1.6 g铜即 0.025 mol,则电源负极输出的电子数为0.05NA,D项错误。 123456789 101112131415 1617 13.金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。 (1)请写出有关电极反应式: 铁棒上电极反应式:_。 碳棒上电极反应式:_。 (2)该图所表示的是_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 (3)若将O2撤走,并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液,则此图可表示_(填 “析氢”或“吸氧”)腐蚀原理;若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶 解,则可将碳棒改为_棒。 2Fe4e=2Fe2 O22H2O4e=4OH 吸氧 析氢 锌(或其

31、他比Fe活泼的金属) 123456789 101112131415 1617 解析电解质是氯化钠,溶液呈中性,发生吸氧腐蚀,负极反应式是2Fe 4e=2Fe2,正极反应式是O22H2O4e=4OH。若将O2撤走, 并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液,此时发生析氢腐蚀;若用牺牲阳极法保 护铁棒不被腐蚀溶解,此时构成的原电池中铁棒作正极,负极是比铁活 泼的金属,因此可将碳棒改为锌棒。 123456789 10 14.如图所示,a为生铁,A、B两个烧杯中为海水,C烧杯中为1 molL1 的稀硫酸。 (1)C中Cu极的电极反应式为_。 1112131415 16 2H2e=H2 解析装置C中,Cu、Fe、

32、稀H2SO4构成原电池,其中Fe作负极,电极反 应式为Fe2e=Fe2,Cu作正极,电极反应式为2H2e=H2。 17 123456789 10 解析装置B中,Zn、Fe、海水构成原电池,其中负极(Zn):2Zn4e =2Zn2,正极(Fe):2H2OO24e=4OH,故Fe极附近c(OH)增 大,pH增大。 1112131415 16 (2)B中Zn极的电极反应式为_,Fe极附近溶液的pH_ (填“增大”“减小”或“不变”)。 Zn2e=Zn2增大 17 123456789 10 解析C中铁作原电池的负极,腐蚀速率加快;B中铁作原电池的正极, 被保护;经比较,铁被腐蚀的快慢顺序为CAB。 1

33、112131415 16 (3)A、B、C中铁被腐蚀的速率最快的是_。C 17 15.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的 剖面示意图。 (1)该电化学腐蚀称为_。 (2)图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是_ (填字母)。 (3)以锌为负极,采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀,图中 锌块的固定位置最好应在_处(填字母)。 123456789 101112131415 16 解析金属在中性或较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀,越靠近液面 越易接触到氧气,腐蚀的越严重。锌块应固定在腐蚀最严重的C处形成原 电池,锌作负极,铁闸作正极,得到保护。 吸氧腐蚀 B C 17 16.某实验小组欲探

34、究牺牲阳极法的原理,设计如图实 验装置: 实验:向烧杯中加入一定量的饱和食盐水,插入两个 无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连 接后,再分别插入两个玻璃筒中,电流表指针发生偏转。 123456789 101112131415 16 (1)锌棒上发生的电极反应为_;铁棒上发生的电极反应 为_。 (2)向铁棒附近滴加K3Fe(CN)6溶液,无明显现象,这说明该实验中无 _产生。 2Zn4e=2Zn2 2H2OO24e=4OH Fe2 17 123456789 101112131415 16 实验:该小组的同学将锌棒换为铜棒,并用导线将其与电流表连接。 一段时间后,向插入铁棒的玻璃筒内滴

35、入几滴K3Fe(CN)6溶液,向插入 铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。 (3)实验中电流表指针的偏转方向与实验_(填“相同”或“相反”)。 (4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_、_。 (5)上述两个实验表明,活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时,一 般是相对_(填“活泼”或“不活泼”)的金属被保护,根据此原理采 取的金属防护方法称为_。 相反 产生蓝色沉淀溶液变红色 不活泼 牺牲阳极法 17 123456789 101112131415 解析锌、铁、氯化钠溶液构成原电池时,发生的是吸氧腐蚀,锌作负 极被腐蚀,铁作正极被保护。铜、铁、氯化钠溶液构成原电池时,发生 的也是吸氧腐蚀,铜作正

36、极被保护,铁作负极被腐蚀。由于两次实验中 原电池的电子流向相反,所以电流表指针的偏转方向也相反。铁作负极 时,Fe失去电子生成Fe2,与K3Fe(CN)6反应生成蓝色沉淀,铜作正极, 电极反应式为2H2OO24e=4OH,故在铜棒附近溶液变红色。对 比两个实验可知,一般情况下,发生吸氧腐蚀时,活泼金属被腐蚀,不 活泼金属被保护,根据此原理采取的金属防护法称为牺牲阳极法。 1617 编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/% 为以下实验作参照0.52.090.0 醋酸浓度的影响0.5 36.0 0.22.090.0 23456789 101112131415 16 17.某研究小组为探究弱酸性条件下铁

37、发生电化学腐蚀类 型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形 瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸 溶液,同时测量容器中的压强变化。 (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格): 2.0 碳粉含量的影响 171 123456789 101112131415 16 解析对比编号,编号中碳粉的质量与编号相同,醋酸的浓度与 编号不同,所以铁粉的质量应与编号相同,即2.0 g;编号中碳粉 质量与编号不同,铁粉质量和醋酸浓度均与编号相同,显然编号 目的是探究碳粉含量的影响。 17 123456789 101112131415 16 (2)编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。

38、t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁 发生了_腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐 蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了 _(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式 是_。 吸氧 答案如图 还原 2H2OO24e=4OH 17 123456789 101112131415 16 解析t2时,容器中压强明显小于起始压强,说明容器中气体减少,所以 铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中,铁为负极,发生氧化反 应,形成Fe2;碳为正极,发生还原反应:2H2OO24e=4OH。 17 123456789 101112131415返回16 (3)该小组对图2中Ot1时压强变大的原因提出了 如下假设,请你完成假设二。 假设一:发生析氢腐蚀产生了气体; 假设二:_。 反应放热,温度升高 解析Ot1时压强增大,应从两方面考虑,一是生成气体,二是温度升 高,则由假设一内容可得假设二应是:此反应是放热反应,温度升高。 17

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