【基礎(chǔ)知識】電解池及金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)四金屬腐蝕及防護(hù)【必備知識】1．金屬的腐蝕(1)金屬腐蝕的本質(zhì)金屬本身失去電子變成陽離子的過程(發(fā)生氧化反應(yīng))，M－ne－=Mn＋(2)金屬腐蝕的類型①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與其表面接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)M－ne－Mn＋M－ne－Mn＋現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍，腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重②析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)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【微點(diǎn)撥】①腐蝕速率：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。②鋼鐵暴露在潮濕空氣中主要發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵銹的形成過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(鐵銹)＋(3－x)H2O。③一般情況下，只有在金屬活動性順序中排在氫之前的金屬才有可能發(fā)生析氫腐蝕，金屬活動順序表中氫后的金屬不能發(fā)生析氫腐蝕，只能發(fā)生吸氧腐蝕。2．金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)保護(hù)法①犧牲陽極法原理利用原電池原理，讓被保護(hù)金屬做正極，一種活潑性較強(qiáng)的金屬做負(fù)極，用導(dǎo)線相連要求被保護(hù)的金屬作正極，活潑性更強(qiáng)的金屬作負(fù)極應(yīng)用鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊②外加電流法原理利用電解池原理，把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極，用惰性電極作為輔助陽極，兩者均放在電解質(zhì)溶液里，接外加直流電源。通電后，調(diào)整外加電壓，強(qiáng)制電子流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面腐蝕電流降至零或接近零。在這個系統(tǒng)中，鋼鐵設(shè)備被迫成為陰極而受到保護(hù)要求被保護(hù)的金屬作為陰極，與電源的負(fù)極相連應(yīng)用鋼鐵閘門，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的負(fù)極注意：外加電流法保護(hù)效果大于犧牲陽極法(2)改變金屬材料的組成，如制成防腐的合金等。(3)在金屬表面覆蓋致密的保護(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。【易錯辨析】1．金屬發(fā)生腐蝕就是金屬得電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倩衔锏倪^程()2．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3＋()3．Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()4．在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對金屬的保護(hù)作用()5．鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性()6．干燥環(huán)境下，所有金屬都不能被腐蝕()7．銅在酸性環(huán)境下，不易發(fā)生析氫腐蝕()【答案】1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.√

【題型突破】1．金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。下列腐蝕類型中(1)屬于化學(xué)腐蝕是________(填序號，下同)；屬于電化學(xué)腐蝕的是________。①銅板在氯化鐵溶液中被腐蝕②鋼鐵在空氣中生銹而被腐蝕③化工廠里的鐵與氯氣反應(yīng)被腐蝕④銅鋁電線接頭處鋁被腐蝕⑤高溫下鐵絲被氧氣腐蝕⑥銅在空氣中生成銅綠而被腐蝕【答案】①③⑤②④⑥2.如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為【答案】⑤④②①③⑥3.利用如圖裝置進(jìn)行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是()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“惰性輔助陽極”不損耗，C錯誤。5．(2020·江蘇，11)將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是()A．陰極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋B．金屬M(fèi)的活動性比Fe的活動性弱C．鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D．鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快【答案】C【解析】陰極得電子，A錯誤；金屬M(fèi)失電子，其活動性應(yīng)比鐵強(qiáng)，B錯誤；M失去的電子流入鋼鐵設(shè)施表面，因積累大量電子而被保護(hù)，C正確；海水中所含電解質(zhì)的濃度遠(yuǎn)大于河水中的，因此鋼鐵設(shè)施在海水中腐蝕的速率快，D錯誤。6.驗證鋼鐵腐蝕的類型與溶液pH的關(guān)系。下列說法不正確的是（）①②③腐蝕較快，主要產(chǎn)物Fe2+腐蝕較慢，主要產(chǎn)物Fe2O3腐蝕較快，主要產(chǎn)物FeOA．在pH=3溶液中，主要發(fā)生析氫腐蝕，現(xiàn)象是鐵棒逐漸溶解，碳棒表面有氣泡產(chǎn)生B．在pH=7溶液中，主要發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-C．在pH=7溶液中，主要發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+D．在pH=14溶液中，主要發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為Fe-3e-+4OH-=FeO+2H2O【答案】D7．關(guān)于研究生鐵的銹蝕實驗，下列分析不正確的是()序號①②③實驗現(xiàn)象8小時未觀察到明顯銹蝕8小時未觀察到明顯銹蝕1小時觀察到明顯銹蝕A.①中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生鐵片明顯銹蝕B．②中，生鐵片未明顯銹蝕的原因之一是缺少H2OC．③中正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．對比①②③，說明苯能隔絕O2【答案】D【解析】①是密閉體系，NaCl溶液中溶解的O2較少，不足以使生鐵