2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-考點(diǎn)二十金屬的腐蝕與防護(hù)

考點(diǎn)二十金屬的腐蝕與防護(hù)1.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍2.析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析）類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe－2e－=Fe2＋正極2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－總反應(yīng)式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍3.金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)防護(hù)。①犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法—原電池原理a．負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b．正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。②外加電流的陰極保護(hù)法—電解原理a．陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b．陽(yáng)極：惰性金屬或石墨。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法?！镜淅治觥?.（2021·遼寧省八省聯(lián)考）在潮濕的深層土壤中，鋼管主要發(fā)生厭氧腐蝕，有關(guān)厭氧腐蝕的機(jī)理有多種，其中一種理論為厭氧細(xì)菌(該厭氧細(xì)菌最佳生存環(huán)境在pH為7~8之間)可促使與反應(yīng)生成，加速鋼管的腐蝕，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.正極的電極反應(yīng)式為B.的反應(yīng)可表示為C.酸性條件下，厭氧菌失去活性，鋼管不易被腐蝕D.管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕【答案】BD【解析】根據(jù)示意圖分析，正極上水發(fā)生還原反應(yīng)生成，電極反應(yīng)式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在厭氧細(xì)菌的催化作用下反應(yīng)生成和，離子反應(yīng)式為，B項(xiàng)正確；根據(jù)題意，硫酸鹽厭氧菌在弱堿性條件下活性高，電化學(xué)腐蝕速率快，酸性條件下，雖然厭氧菌會(huì)失去活性，但鐵會(huì)發(fā)生析氫腐蝕，仍然會(huì)加速鋼管的腐蝕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；管道上刷富鋅油漆后，因?yàn)殇\比鐵活潑，所以腐蝕鋅保護(hù)鐵，可以延緩管道的腐蝕，D項(xiàng)正確。2．(2019·江蘇，10)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe－3e－=Fe3＋B．鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C．活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕答案C解析D項(xiàng)，用水代替NaCl溶液，F(xiàn)e和炭也可以構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失去電子，空氣中的O2得到電子，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，錯(cuò)誤。3．利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說(shuō)法不正確的是()A．a(chǎn)處發(fā)生吸氧腐蝕，b處發(fā)生析氫腐蝕B．一段時(shí)間后，a處液面高于b處液面C．a(chǎn)處的溶液pH增大，b處的溶液pH減小D．a(chǎn)、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe－2e－=Fe2＋答案C4．支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是()A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整答案C解析鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽(yáng)極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽(yáng)極”不損耗，C錯(cuò)誤。5．(2020·懷化高三月考)利用下圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．若X為鋅棒，開(kāi)關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開(kāi)關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)C．若X為碳棒，開(kāi)關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕D．若X為碳棒，開(kāi)關(guān)K置于N處，X極發(fā)生氧化反應(yīng)答案B解析若X為鋅棒，開(kāi)關(guān)K置于M處時(shí)，鋅作負(fù)極，鐵作正極被保護(hù)，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；若X為碳棒，開(kāi)關(guān)K置于N處，鐵連接電源負(fù)極作陰極被保護(hù)，C項(xiàng)正確；X連接電源正極作陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，D項(xiàng)正確。6．(2020·安徽滁州二中、定遠(yuǎn)二中等11校聯(lián)考)某小組同學(xué)用如圖裝置研究鋼鐵在海水中的腐蝕與防腐(①中鐵片為生鐵)。下列說(shuō)法正確的是()A．①中只發(fā)生化學(xué)腐蝕B．②中只發(fā)生的是析氫腐蝕C．③為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D．鋼鐵被腐蝕的速率：②＞①＞③答案D解析①中鐵片為生鐵，生鐵表面形成無(wú)數(shù)個(gè)原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；②中電解質(zhì)溶液為海水，發(fā)生的是吸氧腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)誤；③為電解池裝置，為外加電流的陰極保護(hù)法，C項(xiàng)錯(cuò)誤；①中主要發(fā)生化學(xué)腐蝕，②中鐵片為負(fù)極發(fā)生吸氧腐蝕，③中鐵片連接外接電源的負(fù)極被保護(hù)，所以鋼鐵被腐蝕的速率為②>①>③，D項(xiàng)正確。7．(2020·河北衡水中學(xué)調(diào)研)一定條件下，某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關(guān)系如下表：pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeOeq\o\al(－,2)下列說(shuō)法正確的是()A．pH＜4時(shí)，發(fā)生析氫腐蝕B．隨pH的升高，含碳鋼的腐蝕速率逐漸加快C．pH為14時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為2H2O＋Fe－3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋4H＋D．pH為7時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－3e－=Fe3＋，生成的Fe3＋被空氣中的氧氣氧化為Fe2O3答案A解析pH＜4時(shí)，鋼鐵腐蝕的主要產(chǎn)物為Fe2＋，此時(shí)溶液呈酸性，正極上H＋得電子，生成H2，A正確；由表中信息可知，隨pH的升高，含碳鋼的腐蝕速率先減慢后加快，B錯(cuò)誤；pH為14時(shí)，電解質(zhì)溶液呈堿性，負(fù)極反應(yīng)式為Fe＋4OH－－3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋2H2O，C錯(cuò)誤；pH為7時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，生成的二價(jià)鐵被氧氣氧化，最終生成Fe2O3，D錯(cuò)誤。8．如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速率由快到慢的順序?yàn)開(kāi)_______。答案⑤④②①③⑥解析②③④均為原電池，③中Fe為正極，被保護(hù)；②④中Fe為負(fù)極，均被腐蝕，但Fe和Cu的金屬活動(dòng)性差別大于Fe和