高中化學第一輪總復(fù)習 第9章 第31講 金屬的腐蝕和防腐課件 新課標（湖南專版）

考點考點1 金屬腐蝕的概念和分類、鋼鐵的吸金屬腐蝕的概念和分類、鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的原理氧腐蝕和析氫腐蝕的原理 化學腐蝕和電化腐蝕的本質(zhì)區(qū)別是有無電流，即是否能形成原電池。關(guān)鍵一看是純金屬還是合金或有兩種金屬相連，二看有無電解質(zhì)溶液或水膜。例例1鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列說法正確的是()A反應(yīng)、中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B反應(yīng)中氧化劑是氧氣和水C與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕D鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕A 【解析】 本題主要考查金屬的電化學腐蝕與防護，反應(yīng)中消耗O2的量相等，兩個反應(yīng)也僅有O2作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，A項正確。中H2O的H、O兩元素的化合價沒有變，故不作氧化劑，B項錯；銅和鋼構(gòu)成原電池，腐蝕速度加快，C項錯；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學腐蝕，故D項錯?？键c考點2 金屬防護的方法和原理金屬防護的方法和原理1金屬防護的目的：防止金屬被氧化；2金屬防護的依據(jù)：依據(jù)金屬腐蝕發(fā)生的化學原理和腐蝕的類型來確定防護方法；3金屬腐蝕的防護方法(1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如把鋼中加Cr、Ni制成不銹鋼)；(2)在金屬表面覆蓋保護層以鋼鐵的防護為例，根據(jù)保護層成分的不同，可分為如下幾種： 在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)；用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬；用化學方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜。(表面鈍化)。(3)電化學保護法外加電流的陰極保護法(把被保護的設(shè)備與外接電源的負極相連)用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬；用化學方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜。(表面鈍化)。(3)電化學保護法犧牲陽極的陰極保護法(被保護的設(shè)備與活潑的金屬相連接)例例2(2011廣東調(diào)研廣東調(diào)研)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的純鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置中，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對實驗結(jié)果的描述不正確的是()A實驗結(jié)束時，裝置甲左側(cè)的液面一定會下降B實驗結(jié)束時，裝置甲一定比裝置乙左側(cè)的液面低例例2(2011廣東調(diào)研廣東調(diào)研)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的純鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置中，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對實驗結(jié)果的描述不正確的是()C實驗結(jié)束時，鐵釘b腐蝕最嚴重D實驗結(jié)束時，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕C 【解析】 A中由于HCl和水揮發(fā)，裝置甲中鐵釘與鹽酸酸霧發(fā)生置換反應(yīng)，生成H2，U形管左側(cè)液面一定會下降；裝置乙中銅絲與鐵釘、鹽酸酸霧形成原電池，發(fā)生析氫腐蝕，加速逸出H2的速率，在腐蝕初期，裝置甲比裝置乙左側(cè)液面高，經(jīng)足夠長時間腐蝕，裝置甲中少許鐵絲還可以與酸霧發(fā)生置換反應(yīng)，使裝置甲比裝置乙左側(cè)液面低；裝置丙中濃硫酸具有吸水性，鐵釘在干燥環(huán)境中不能發(fā)生腐蝕。 【點評】 本題考查電化學內(nèi)容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。老知識換新面孔，高考試題，萬變不離其宗，關(guān)鍵的知識內(nèi)容一定要讓學生自己想懂，而不是死記硬背。學生把難點真正“消化”了就可以做到一通百通，題目再怎么變換形式，學生也能回答。 原電池原理在解決能源的利用和金屬材料防腐等問題中應(yīng)用較廣，要學會運用原電池的反應(yīng)原理分析社會和生活中的具體問題。1.(2011浙江卷浙江卷)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是( )A液滴中的Cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移B液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-C液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH-形成Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu2+1.(2011浙江卷浙江卷)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是( )B 【解析】 液滴邊緣O2多，在碳粒上發(fā)生正極反應(yīng)O2+2H2O+4e-=4OH-。液滴下的Fe發(fā)生負極反應(yīng)，F(xiàn)e-2e-=Fe2+，為腐蝕區(qū)(a)。A錯誤，Cl-由b區(qū)向a區(qū)遷移；B正確；C錯誤，液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。D錯誤，Cu更穩(wěn)定，作正極，反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-。2.(2012廣東省六校高三聯(lián)考廣東省六校高三聯(lián)考)右圖是模擬電化學反應(yīng)裝置圖。下列說法正確的是( )C.若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，則鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe-3e-=Fe3+D.若X為鋅，開關(guān)K置于M處，則總反應(yīng)方程式為：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2A.若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，可以減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅，開關(guān)K置于N處，則X極附近溶液的顏色會變黃色D3.下列敘述不正確的是( )AA.鐵表面鍍鋅，鐵作陽極B.船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕C.鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-D.工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl-2e-=Cl24.下圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是( )A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應(yīng)式是Fe-2e-=Fe2+Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕B5.下列有關(guān)金屬腐蝕的說法正確的是( )A金屬腐蝕指不純金屬接觸到的電解質(zhì)溶液進行化學反應(yīng)而損耗的過程B電化腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學反應(yīng)而損耗的過程C鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負極吸收氧氣最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D金屬的電化腐蝕和化學腐蝕本質(zhì)相同，但電化腐蝕伴有電流產(chǎn)生D 【解析】 A項中不是金屬腐蝕的條件，而是電化腐蝕的條件，B項中在外加電流的作用下不是發(fā)生原電池腐蝕，即不是電化腐蝕，C項中鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，但負極是金屬單質(zhì)失去電子成為金屬陽離子(氧化反應(yīng))，D項中金屬的電化腐蝕和化學腐蝕本質(zhì)相同，其主要區(qū)別是電化腐蝕伴有電流產(chǎn)生。6.茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中( )鋁合金是陽極 鋁合金是負極海水是電解液 鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng) A B C DA7.(2010山東卷山東卷)對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是_ (用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的_。 aNH3 bCO2 cNaOH dHNO32Al+2OH-+2H2O=2 +3H22AlOb以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)為_。取少量廢電解液，加入NaHCO3，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_。2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+因為Al3+和 發(fā)生了雙水解，3HCOAl3+3 =Al(OH)3+CO23HCO(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是_(3)利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于_處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學防護法稱為_。_。N犧牲陽極保護法反應(yīng)生成Cu2+陽極Cu可以發(fā)生氧化 (1)冒氣泡的原因是Al與NaOH反應(yīng)了，方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2；使 生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的話，沉淀容易溶解。陽極是Al發(fā)生氧化反應(yīng)，要生成氧化膜還必須有H2O參加，故電極反應(yīng)式為：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有Al3+，和 發(fā)生了雙水解。2AlO2AlO3HCO【解析】(2)電鍍時，陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+。(3)鐵被保護，可以是做原電池的負極，或者電解池的陰極，故若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵是做負極，稱為犧牲陽極保護法。【解析】