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化学反应与能量第六章第三节电解池金属的腐蚀与防护考点3金属的腐蚀与防护栏目导航01夯实考点03真题体验·直击高考02考点突破04配套训练夯实考点11．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较【知识梳理】类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接发生反应不纯金属或合金接触到电解质溶液发生_______反应现象____电流产生______微弱电流产生本质金属被______较活泼金属被______联系两者往往同时发生，________腐蚀更普遍原电池无有氧化氧化电化学2．钢铁析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－===Fe2＋正极2H＋＋2e－===H2↑总反应式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2联系__________腐蚀更普遍铁锈的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。水膜酸性较强(pH≤4.3)Fe－2e－===Fe2＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－吸氧3．金属的防护(1)电化学防护。①牺牲阳极的阴极保护法——________原理。a．____极：比被保护金属活泼的金属；b．____极：被保护的金属设备。②外加电流的阴极保护法——________原理。a．____极：被保护的金属设备；b．____极：惰性金属。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。原电池负正电解池阴阳1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀()(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样()(3)干燥环境下金属不被腐蚀()(4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物()(5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋()【思维深化】(6)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用()(7)在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀()(8)在船体外嵌入锌块，可以减缓船体的腐蚀，属于牺牲阴极的保护法()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH4Cl溶液，乙试管中为NaCl溶液，数天后导管中观察到的现象是___________，甲中正极反应式为______________，乙中正极反应式为_________________________。试管中残留气体平均相对分子质量的变化为甲______，乙______(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】导管中液面左低右高2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－减小减小考点突破2金属腐蚀的类型、快慢及防护方法比较★★★★1．(2017·北京怀柔区零模)一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeO－2下列说法正确的是()A．随pH的升高，碳钢腐蚀速率逐渐加快B．pH4，发生析氢腐蚀C．pH为14，其负极反应为2H2O＋Fe－3e－===FeO－2＋4H＋D．pH为7时，负极反应为Fe－3e－===Fe3＋，生成的Fe3＋被空气中的氧气氧化为Fe2O3【答案】B【解析】随pH变化，碳钢腐蚀速率先减慢后加快，A项错误；pH为14时，溶液显碱性，电极反应式中不能生成H＋，C项错误；pH＝7时负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，D项错误。2．利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B．一段时间后，a管液面高于b管液面C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋【答案】C【解析】a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的H＋减小，pH增大，故C项错误。3．(2019·安徽六安高三入学调研)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法正确的是()A．锌片发生氧化反应作阴极B．电子从铁片经过导线流向锌片C．铁片上电极反应为2H＋＋2e===H2↑D．该装置可用于研究牺牲阳极的阴极保护法【答案】D4．研究小组进行如下表所示的原电池实验：实验编号①②实验装置实验现象连接装置5分钟后，灵敏电流计指针向左偏转，两侧铜片表面均无明显现象左侧铁片表面持续产生气泡，连接装置5分钟后，灵敏电流计指针向右偏转，右侧铁片表面无明显现象下列关于该实验的叙述中，正确的是()A．两装置的盐桥中，阳离子均向右侧移动B．实验①中，左侧的铜被腐蚀C．实验②中，左侧电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑D．实验①和实验②中，均有O2得电子的反应发生【答案】D【解析】①电子移动方向从负极流向正极，即左侧铜为正极，右侧铜为负极，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，即向左侧移动；②5分钟前左侧铁片有气泡产生，左侧铁作正极，右侧铁作负极，根据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，即向左侧移动，A项错误；实验①中左侧铜没有被腐蚀，右侧铜被腐蚀，B项错误；实验②中连接装置5分钟前，左侧铁片上有气泡产生，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，5分钟后，灵敏电流计指针发生偏转，说明正负极发生偏转，即左侧为负极，右侧为正极，即左侧电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，C项错误；实验①左侧电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，实验②中，5min后，右侧铁片中电极反应式为O2－2e－＋2H2O===4OH－，均有O2得电子的反应发生，D项正确。5．如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥D．⑤③②④①⑥【答案】C【解析】①是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢；其电极反应式：负极2Fe－4e－===2Fe2＋，正极2H2O＋O2＋4e－===4OH－。②③④均为原电池，③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的，故Fe－Cu原电池中Fe被腐蚀得较快。⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。⑥是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤④②①③⑥。判断金属腐蚀快慢的规律(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀。(2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中。(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。