高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化

關(guān)于高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第一頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1．了解金屬腐蝕及其危害。2．了解金屬電化學(xué)腐蝕的原因及反應(yīng)原理。3．了解金屬防護(hù)的一般方法，特別是電化學(xué)防護(hù)的方法。第二頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、金屬的電化學(xué)腐蝕1．金屬的腐蝕金屬的腐蝕是指________與周?chē)佑|到的________物質(zhì)發(fā)生________而引起損耗的現(xiàn)象。2．金屬腐蝕后的特征金屬被腐蝕后，在________、________以及________等方面都發(fā)生一定的變化。第三頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3．金屬腐蝕的本質(zhì)金屬腐蝕的本質(zhì)，是________________________的過(guò)程。也就是說(shuō)，金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬發(fā)生了________。第四頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四4．金屬腐蝕的類(lèi)型由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。(1)化學(xué)腐蝕________跟接觸到的________(如O2、Cl2、SO2等)或________(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕的速度隨溫度升高而________。(2)電化學(xué)腐蝕________跟________接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生________，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。第五頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四5．電化學(xué)腐蝕(1)鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)時(shí)，將發(fā)生析氫腐蝕。________是負(fù)極，________是正極。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：負(fù)極：________(________反應(yīng))正極：________(________反應(yīng))總反應(yīng)方程式：________又________＝4Fe(OH)32Fe(OH)3＝________Fe2O3·xH2O是鐵銹的主要成分。第六頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(2)鋼鐵的吸氧腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液________或呈________并溶有________時(shí)，將會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：負(fù)極：________(________反應(yīng))正極：________(________反應(yīng))總反應(yīng)方程式：________又________＝4Fe(OH)32Fe(OH)3＝________吸氧腐蝕也會(huì)有鐵銹生成。第七頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、金屬的電化學(xué)防護(hù)1．犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法這種方法通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等)上裝上若干________，作原電池的________，不斷遭受腐蝕，定期拆換，而作為_(kāi)_______的________被保護(hù)了下來(lái)。

第八頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．外加電流的陰極保護(hù)法這種方法是將被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門(mén))作為_(kāi)_______，用惰性電極________，兩者均存在于________里，接上________。通電后，電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面產(chǎn)生負(fù)電荷(電子)的積累，抑制了鋼鐵發(fā)生失去電子的作用(氧化反應(yīng))，從而防止了鋼鐵的腐蝕。除電化學(xué)防腐蝕外，常用的金屬防腐蝕方法還有：(1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使金屬性質(zhì)改變，成為耐腐蝕的合金，如不銹鋼等。第九頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(2)加保護(hù)層，如采用加保護(hù)層，如采用_______________________等方法使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防金屬氧化腐蝕。答案：一、1.金屬或合金氣體或液體氧化還原反應(yīng)2．外形色澤機(jī)械性能3．金屬原子失去電子變成陽(yáng)離子氧化反應(yīng)4．(1)金屬干燥氣體非電解質(zhì)液體加快(2)不純的金屬電解質(zhì)溶液原電池反應(yīng)第十頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四5．(1)鐵碳Fe－2e－＝Fe2＋氧化2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－還原Fe＋2H2O＝Fe(OH)2＋H2↑4Fe(OH)2＋O2＋2H2OFe2O3·xH2O＋(3－x)H2O(2)酸性很弱中性一定量的氧氣2Fe－4e－＝2Fe2＋氧化O2＋2H2O＋4e－＝4OH－還原2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2OFe2O3·xH2O＋(3－x)H2O第十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、1.鋅塊負(fù)極(陽(yáng)極)正極(陰極)鋼鐵設(shè)備2．陰極作輔助陽(yáng)極電解質(zhì)溶液外加直流電源(2)噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍、表面鈍化第十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1．你知道金屬的防腐蝕方法有哪些嗎？提示：金屬的防腐方法大致可分為：(1)非金屬保護(hù)層防腐；(2)金屬保護(hù)層防腐；(3)電化學(xué)保護(hù)；(4)加緩蝕劑防腐。2．電化學(xué)防護(hù)的實(shí)質(zhì)是什么？提示：電化學(xué)防護(hù)的實(shí)質(zhì)是把被保護(hù)的金屬作原電池的正極或電解池的陰極，不參與電極反應(yīng)，從而不被氧化。第十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1.金屬的腐蝕(1)金屬腐蝕的概念：金屬的腐蝕指的是金屬與周?chē)佑|到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。(2)實(shí)質(zhì)：是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程，其反應(yīng)(M代表金屬元素)為：M－ne－＝Mn＋第十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(3)金屬腐蝕的分類(lèi)與比較：由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕定義金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失去電子而被氧化的腐蝕條件金屬與干燥氣體或非電解質(zhì)溶液等直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸本質(zhì)無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生第十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象金屬被腐蝕(氧化)較活潑的金屬被腐蝕(氧化)實(shí)例金屬與接觸到的物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕實(shí)質(zhì)與聯(lián)系始終都是金屬原子失去電子被氧化而損耗；化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大，腐蝕速率更快第十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.電化學(xué)腐蝕的種類(lèi)和原理(1)鋼鐵析氫腐蝕的原理：由于在腐蝕過(guò)程中不斷有H2放出，所以叫做析氫腐蝕。第十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四①形成條件：鋼鐵在潮濕的空氣中表面形成一層水膜，水膜又溶解了CO2、SO2、H2S等氣體，使水膜中含有一定量的H＋，產(chǎn)生過(guò)程如下：H2O，H＋＋OH－，H2O＋CO2

H2CO3，H＋＋HCO3-等。②鋼鐵析氫腐蝕的原理分析：鋼鐵、少量的碳和酸性水膜構(gòu)成了原電池。反應(yīng)如下：負(fù)極(Fe)：Fe－2e－＝Fe2＋(氧化反應(yīng))正極(C)：2H＋＋2e－＝H2↑(還原反應(yīng))總反應(yīng)：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑第十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四③鐵銹形成過(guò)程：析氫腐蝕中形成的Fe(OH)2被O2氧化生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3·xH2O，它就是鐵銹的主要成分。第十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(2)鋼鐵吸氧腐蝕的原理：通常情況下，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面凝結(jié)一層溶解有氧氣的水膜，它與鋼鐵中的碳和鐵形成了原電池。這些微小的原電池遍布鋼鐵表面。負(fù)極(Fe)：2Fe－4e－＝2Fe2＋(氧化反應(yīng))正極(C)：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－(還原反應(yīng))總反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的O2作用，生成Fe(OH)3，再生成鐵銹。第二十頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O第二十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(3)析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較：類(lèi)型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)水膜的酸性很弱或呈中性正極反應(yīng)2H＋＋2e－＝H2↑2H2O＋O2＋4e－＝4OH－負(fù)極反應(yīng)Fe－2e－＝Fe2＋2Fe－4e－＝2Fe2＋溶液中的其他反應(yīng)Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O第二十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四說(shuō)明：①由于在通常情況下，金屬表面不會(huì)遇到酸性較強(qiáng)的溶液，所以吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式，而且析氫腐蝕最終也會(huì)被吸氧腐蝕所代替。②電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍，在金屬活動(dòng)順序中位于氫前面和氫之后的金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕，但只有在金屬活動(dòng)順序表中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕。第二十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四●案例精析【例1】關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是 (

)A．金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O＝M(OH)n＋H2↑B．馬口鐵(錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時(shí)，首先是鍍層被氧化C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕第二十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

金屬腐蝕的本質(zhì)，主要是金屬原子失電子被氧化，腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質(zhì)相接觸，腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。A中金屬腐蝕的本質(zhì)應(yīng)包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，為M－ne－＝Mn＋；B選項(xiàng)中Sn、Fe構(gòu)成電化學(xué)腐蝕，主要是Fe－2e－＝Fe2＋，鐵先被腐蝕。常溫下，空氣中的金屬主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，難以和非金屬氧化劑(Cl2、S)等反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)腐蝕。[答案]

C第二十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四【例2】炒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液中有NaCl)，第二天便會(huì)被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色鐵銹，試回答：(1)鐵鍋的腐蝕屬于________腐蝕，其原因是____________________。(2)鐵鍋銹蝕的電極反應(yīng)方程式為：負(fù)極________，正極________。正、負(fù)極電極反應(yīng)的產(chǎn)物會(huì)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式為_(kāi)_______。第二十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

(1)鐵鍋的腐蝕屬于吸氧腐蝕；因?yàn)殍F鍋是鐵合金，其中含碳，鐵鍋中的鐵和碳就會(huì)和表面殘留的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的水溶液形成許多微小的原電池；并且NaCl溶液呈中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，是電化學(xué)腐蝕。(2)在鐵鍋中鐵比較活潑，做負(fù)極，電極反應(yīng)：2Fe－4e－＝2Fe2＋；碳做正極，電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－；總反應(yīng)為：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3、2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(x－3)H2O。第二十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[答案]

(1)吸氧腐蝕鐵鍋是鐵合金，其中含碳，鐵鍋中的鐵和碳就會(huì)和表面殘留的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的水溶液形成許多微小的原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，并且NaCl溶液呈中性，所以發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕(2)2Fe－4e－＝2Fe2＋

2H2O＋O2＋4e－＝4OH－

2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3

2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(x－3)H2O第二十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[點(diǎn)評(píng)]

鋼鐵的腐蝕大部分屬于電化學(xué)腐蝕，其中，吸氧腐蝕占主要部分，當(dāng)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe(OH)3＝Fe2O3＋3H2O第二十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)溶液的酸性較強(qiáng)時(shí)，則發(fā)生析氫腐蝕：CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO3-Fe(HCO3)2經(jīng)雙水解、空氣氧化、風(fēng)吹日曬得Fe2O3。第三十頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是 (

)A．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B．生鐵比純鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D．銀質(zhì)獎(jiǎng)牌(純銀制成)久置后表面變暗第三十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

解答本題應(yīng)注意形成電化學(xué)腐蝕的條件，抓住不同的電極及電解質(zhì)溶液，即可選擇正確答案。黃銅(銅鋅合金)若發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，被腐蝕的金屬應(yīng)是金屬性較活潑的鋅而不是銅，故黃銅制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠，A項(xiàng)正確；生鐵中含有較多的碳，比純鐵芯在電解質(zhì)作用下更容易形成原電池，也更容易生銹，B項(xiàng)正確；鐵質(zhì)器件附有銅配件時(shí)，在接觸電解質(zhì)溶液時(shí)，第三十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四鐵是原電池的負(fù)極，易被腐蝕生成鐵銹，C項(xiàng)正確；銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后可能被氧氣或H2S氧化成銀的化合物而表面變暗，這是化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)，答案為D項(xiàng)。[答案]

D第三十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四

以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是 (

)A．鍍錫鐵器比鍍鋅鐵器表面破損時(shí)更易被腐蝕B．純鐵不容易生銹C．鑲有相鄰的銀牙和金牙容易引起頭痛D．輸送氯氣的鋼管易被氯氣腐蝕第三十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

選D。A項(xiàng)中鍍錫鐵器表面破損時(shí)形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，易被腐蝕，而鍍鋅鐵器表面破損時(shí)形成原電池，F(xiàn)e作正極，被保護(hù)。B項(xiàng)中純鐵不能形成原電池，所以不容易被腐蝕。C項(xiàng)中相鄰的銀牙和金牙容易形成原電池產(chǎn)生電流，使人頭痛惡心。D項(xiàng)中是鐵和Cl2直接發(fā)生反應(yīng)，為化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)。[答案]

D第三十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四如下圖所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)，由快到慢的順序是 (

)A．4＞2＞1＞3

B．2＞1＞3＞4C．4＞2＞3＞1 D．3＞2＞4＞1第三十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

金屬的腐蝕，從本質(zhì)上講也是組成化學(xué)電池發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果。在原電池中，活潑金屬為負(fù)極，該金屬被氧化，不活潑金屬便被保護(hù)起來(lái)，其被腐蝕的速度大大減小，所以裝置3中的鐵被腐蝕的速度比1中的慢；反之，當(dāng)鐵與比它不活潑的金屬，如Sn、Cu等連接起來(lái)，則其被腐蝕的速率增大，所以在容器2中的鐵比容器1中的鐵腐蝕得快。容器4是一個(gè)電解池，在這里Fe是陽(yáng)極，不斷地以Fe2＋的形式進(jìn)入容器中，第三十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四式進(jìn)入容器中，從而加速了鐵的腐蝕，在上述四種容器中，容器4中的鐵的腐蝕過(guò)程是最快的。綜上所述，按鐵被腐蝕的快慢順序?yàn)椋?＞2＞1＞3。答案為A。[答案]

A[點(diǎn)評(píng)]

在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢由下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕。第三十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四用鋁制飯盒盛放醋酸，一段時(shí)間后，飯盒被腐蝕，該種腐蝕屬________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________；若用鋁制飯盒盛放食鹽(含水時(shí))，一段時(shí)間后，飯盒被腐蝕，這種腐蝕叫做________，反應(yīng)原理是(寫(xiě)電極反應(yīng)式)___________________________________。第三十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

鋁制飯盒盛放醋酸，金屬鋁直接接觸腐蝕性物質(zhì)，發(fā)生的腐蝕是化學(xué)腐蝕；而用鋁制飯盒盛放食鹽(含水時(shí))，Al、C、食鹽水形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕。[答案]

化學(xué)腐蝕2Al＋6CH3COOH＝2Al(CH3COO)3＋3H2↑電化學(xué)腐蝕負(fù)極：4Al－12e－＝4Al3＋，正極：3O2＋6H2O＋12e－＝12OH－第四十頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1.金屬防護(hù)的原理金屬的防護(hù)就是防止金屬的腐蝕，要解決的主要問(wèn)題是使金屬不被氧化。從金屬腐蝕的化學(xué)反應(yīng)原理、腐蝕的類(lèi)型等方面來(lái)看，確定金屬防護(hù)方法的思路：一是改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使金屬性質(zhì)改變，增強(qiáng)其本身的抗腐蝕能力，成為耐腐蝕金屬；二是使金屬與化學(xué)物質(zhì)相互隔離。第四十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．金屬防護(hù)的常見(jiàn)方法金屬防護(hù)改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)抗腐蝕能力——不銹鋼金屬表面覆蓋保護(hù)層涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷塑料鍍抗蝕金屬——電鍍、熱鍍、噴鍍法用化學(xué)方法使其表面形成一層致密氧化膜，金屬的鈍化電化學(xué)保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法第四十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)金屬的電化學(xué)保護(hù)法主要有兩種：犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法。二者的區(qū)別如下：電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法依據(jù)原電池原理電解池原理原理形成原電池時(shí)，被保護(hù)金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到保護(hù)；活潑金屬作負(fù)極(陽(yáng)極)，發(fā)生反應(yīng)受到腐蝕。陽(yáng)極要定期予以更換將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)金屬作陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)第四十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法應(yīng)用一些鋼鐵設(shè)備如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等裝上鎂合金或鋅片土壤、海水及水中的金屬設(shè)備實(shí)例示意圖第四十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四●案例精析【例3】下列關(guān)于金屬的防護(hù)方法的說(shuō)法不正確的是(

)A．我們使用的快餐杯表面有一層搪瓷，搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B．給鐵件通入直流電，把鐵件與電池負(fù)極相連接C．輪船在船殼水線(xiàn)以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D．鋼鐵制造的暖氣管管道外常涂有一層瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法第四十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

本題考查的是對(duì)金屬器件進(jìn)行保護(hù)的方法。根據(jù)常見(jiàn)的金屬防護(hù)方法判斷各選項(xiàng)所用方法的特點(diǎn)及實(shí)質(zhì)。A項(xiàng)中涂層破損后金屬鐵直接暴露在空氣中，搪瓷層已不能再對(duì)破損部位形成有效的保護(hù)；B項(xiàng)中利用的是外加電流的陰極保護(hù)法，從而保護(hù)鐵不被腐蝕；C項(xiàng)是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；D項(xiàng)中應(yīng)是用瀝青做涂層的涂層保護(hù)法。[答案]

AD第四十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四【例4】

(2008·海南高考)如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點(diǎn)內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實(shí)驗(yàn)：序號(hào)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個(gè)月干燥的鐵絲表面依然光亮2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時(shí)鐵絲表面依然光亮3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個(gè)月鐵絲表面變得灰暗第四十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四序號(hào)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時(shí)鐵絲表面略顯灰暗5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí)鐵絲表面已變得灰暗6將浸過(guò)氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí)鐵絲表面灰暗程度比實(shí)驗(yàn)5嚴(yán)重第四十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四回答以下問(wèn)題：(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))________；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是________；正極反應(yīng)是________；(2)由該實(shí)驗(yàn)可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是__________________；(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是________(答兩種方法)。第四十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

解答第(1)題應(yīng)注意聯(lián)系金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別，不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失電子而被氧化，分析題中實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)3、4、5、6發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，其中負(fù)極反應(yīng)是Fe－2e－＝Fe2＋，正極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。解答第(2)題時(shí)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3可得出濕度增大，可使鐵銹蝕速率加快；對(duì)比實(shí)驗(yàn)3、4可知增大O2濃度可加快鐵銹蝕的速率；對(duì)比實(shí)驗(yàn)4、5可知升高溫度可加快鐵銹蝕的速率；對(duì)比實(shí)驗(yàn)5、6可知電解質(zhì)的存在會(huì)使鐵銹蝕的速率加快。第五十頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四第(3)題，為防止鐵的銹蝕，根據(jù)鐵銹蝕的類(lèi)型，可采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法，還可把鐵制成不銹鋼(合金)、亦可采用噴油漆、涂油脂、電鍍、表面鈍化等方法使鐵與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防止金屬腐蝕。[答案]

(1)3、4、5、6Fe－2e－＝Fe2＋(或2Fe－4e－＝2Fe2＋)2H2O＋O2＋4e－＝4OH－(2)濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)存在(3)電鍍、發(fā)藍(lán)等表面覆蓋保護(hù)層，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法等第五十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(1)將銅棒與鋅棒用導(dǎo)線(xiàn)連接，分別插入盛有：①硫酸溶液；②硫酸銅溶液；③硫酸鈉溶液的三個(gè)燒杯中，此時(shí)，銅片上發(fā)生的主要反應(yīng)是：①____________________，②____________________，③____________。(2)銅制品在經(jīng)常下酸雨的地區(qū)電化學(xué)腐蝕嚴(yán)重。寫(xiě)出此電化學(xué)腐蝕的電極反應(yīng)式：正極______________________，負(fù)極______________________。第五十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(3)將表面去掉氧化膜的鎂片和鋁片用帶電流表的導(dǎo)線(xiàn)相連，插入盛有燒堿溶液的燒杯中，此時(shí)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，判斷此原電池的正負(fù)極，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。正極________，電極反應(yīng)式：______________________________________________________________；負(fù)極________，電極反應(yīng)式：_______________；總反應(yīng)式：____________________。第五十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

本題主要考查金屬的電化學(xué)腐蝕。(1)①②均為銅鋅原電池，銅極上分別為H＋、Cu2＋得電子被還原，③為吸氧腐蝕，銅極上O2得電子被還原。(2)銅的電化學(xué)腐蝕應(yīng)注意與鐵的區(qū)別，銅不能使H＋還原，故不可能發(fā)生析氫腐蝕，只能發(fā)生吸氧腐蝕；酸雨是一個(gè)干擾因素，它只是使電解質(zhì)溶液中離子濃度增大，反應(yīng)加快。(3)是一種特殊情況，較活潑的金屬鎂在NaOH溶液中不能失電子，而相對(duì)活動(dòng)性較差的鋁則能失電子被氧化，因此負(fù)極是鋁，正極是鎂。第五十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[答案]

(1)2H＋＋2e－＝H2↑；Cu2＋＋2e－＝Cu；O2＋2H2O＋4e－＝4OH－

(2)O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；2Cu－4e－＝2Cu2＋

(3)Mg；6H2O＋6e－＝3H2↑＋6OH－；Al；2Al＋8OH－－6e－＝2AlO2-＋4H2O；2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑第五十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四如右圖所示水槽中的試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：第五十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于________腐蝕。(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕，電極反應(yīng)：負(fù)極：________，正極：________，(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕，電極反應(yīng)：負(fù)極________，正極：________。第五十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四[解析]

根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：有兩種不同的材料(Fe為負(fù)極，碳為正極)、有電解質(zhì)溶液、形成閉合回路?？芍F釘?shù)母g屬于電化學(xué)腐蝕。根據(jù)金屬腐蝕的條件、原理及結(jié)果可知：試管內(nèi)液面上升，說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，試管內(nèi)氣體被吸收所致，是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果，據(jù)此寫(xiě)出電極反應(yīng)式；試管內(nèi)液面下降，說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)增大，試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體，是鐵釘析氫腐蝕的結(jié)果，據(jù)此寫(xiě)出電極反應(yīng)式。[答案]

(1)電化學(xué)(2)弱酸性或中；吸氧；2Fe－－4e－＝2Fe2＋；O2＋4e－＋2H2O＝4OH－

(3)較強(qiáng)的酸；析氫；Fe－2e－＝Fe2＋；2H＋＋2e－＝H2↑第五十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1．影響金屬腐蝕的因素有哪些？影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性、純度和介質(zhì)三個(gè)方面：(1)就金屬本性來(lái)說(shuō)，金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕。(2)介質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。(3)同一金屬越純，越難腐蝕。如純鐵即使在鹽酸中反應(yīng)也會(huì)很慢，而含雜質(zhì)的生鐵在潮濕的空氣中也會(huì)很快生銹而被腐蝕。第五十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律是什么？不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成微電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān)：(1)與構(gòu)成微電池的材料有關(guān)。兩極材料的活潑性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，活潑金屬被腐蝕的速率就越快。第六十頁(yè)，共六十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(2)與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)?；顫娊饘僭陔娊赓|(zhì)溶液中的腐