高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第9章 第31講 金屬的腐蝕和防護(hù)課件 新人教版

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1、 考點(diǎn)考點(diǎn)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(xué)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(xué)腐蝕A 【解析】 本題主要考查金屬的電化

2、學(xué)腐蝕與防護(hù)，反應(yīng)中消耗O2的量相等，兩個(gè)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(xiàng)正確。中H2O的H、O兩元素的化合價(jià)沒有變，故不作氧化劑，B項(xiàng)錯(cuò)；銅和鋼構(gòu)成原電池，腐蝕速度加快，C項(xiàng)錯(cuò)；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(xué)腐蝕，故D項(xiàng)錯(cuò)。考點(diǎn)考點(diǎn)2 金屬防護(hù)的方法和原理金屬防護(hù)的方法和原理1金屬防護(hù)的目的：防止金屬被氧化；2金屬防護(hù)的依據(jù)：依據(jù)金屬腐蝕發(fā)生的化學(xué)原理和腐蝕的類型來確定防護(hù)方法；3金屬腐蝕的防護(hù)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(hù)層以鋼鐵的防護(hù)為例，根據(jù)保護(hù)層成分的不同，可分為如下幾種：

3、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(xué)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(xué)保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法(把被保護(hù)的設(shè)備與外接電源的負(fù)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(xué)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(xué)保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法(被保護(hù)的設(shè)備與活潑的金屬相連接)例例2 為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學(xué)習(xí)小組用不同的細(xì)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(gè)裝置中，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置

4、相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述不正確的是()A實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置甲左側(cè)的液面一定會(huì)下降B實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置甲一定比裝置乙左側(cè)的液面低C實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘b腐蝕最嚴(yán)重D實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕C例例2 為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學(xué)習(xí)小組用不同的細(xì)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(gè)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(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述不正確的是()【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(huì)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

5、比裝置乙左側(cè)液面高，經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)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(diǎn)評(píng)】 本題考查電化學(xué)內(nèi)容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。老知識(shí)換新面孔，高考試題，萬變不離其宗，關(guān)鍵的知識(shí)內(nèi)容一定要讓學(xué)生自己想懂，而不是死記硬背。學(xué)生把難點(diǎn)真正“消化”了就可以做到一通百通，題目再怎么變換形式，學(xué)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(xué)會(huì)運(yùn)用原電池的反應(yīng)原理分析社會(huì)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(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋

6、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(jìn)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(fù)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(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐

7、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(fù)極反應(yīng)，F(xiàn)e-2e-=Fe2+，為腐蝕區(qū)(a)。A錯(cuò)誤，Cl-由b區(qū)向a區(qū)遷移；B正確；C錯(cuò)誤，液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。D錯(cuò)誤，Cu更穩(wěn)定，作正極，反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-。2. 右圖是模擬電化學(xué)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

8、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(huì)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(fù)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(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)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-=

9、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(jìn)行化學(xué)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(xué)反應(yīng)而損耗的過程C鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極吸收氧氣最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D金屬的電化腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，但電化腐蝕伴有電流產(chǎn)生D 【解析】 A項(xiàng)中不是金屬腐蝕的條件，而是電化腐蝕的條件，B項(xiàng)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(xiàng)中鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，但負(fù)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(xiàng)中金屬的電化腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，其主要區(qū)別是電化腐

10、蝕伴有電流產(chǎn)生。6. 茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)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(fù)極海水是電解液 鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng) A B C DA7. 對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)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(shí)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

11、，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?yàn)锳l3+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(shí)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(xué)防護(hù)。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(xué)防護(hù)法稱為_。_。N犧牲陽極保護(hù)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(shí)，陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+。(3)鐵被保護(hù)，可以是做原電池的負(fù)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(hù)；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵是做負(fù)極，稱為犧牲陽極保護(hù)法?！窘馕觥?/p>