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知识点总结三·金属的腐蚀与防护
知识点1·金属的腐蚀
1. 金属腐蚀的概念
（1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
（2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属）
（3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀
表1 化学腐蚀与电化学腐蚀
化学腐蚀 电化学腐蚀
条 件
金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程 不纯的金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应，
使较活泼的金属失去电子被氧化而消耗的过程
腐蚀对象 金属被氧化
金属或合金中较活泼的金属被
氧化
联 系
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀
速率更快
2. （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀
① 吸氧腐蚀
通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。
负极： ； 正极： 。 总反应： 。
上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀
当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发
生“析氢腐蚀”
负极： ； 正极： 。 总反应： 。
上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 （3）铁锈的生成
铁锈的主要成分：Fe 2O 3·nH 2O
钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2
氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的主要成分）。
主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3
2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O
知识点2·金属的防护
1. 金属防护的原理
金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用方法： （1）改变金属组成或结构
如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。 （2）在金属表面覆盖保护层
原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。
如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。 （3）电化学防护法
金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 依
据
原电池原理 电解池原理
原
理
形成原电池时，被保护金属做正极（阴极）被保护；更活泼金属做负极（阳极）被氧化 被保护的金属与电源负极相连，充当阴极；另一惰性材料与电源的正极相连，充当阳极 应用 保护一些钢铁设备，如锅炉内壁、船体外壳等装有镁合金或锌片 保护土壤、海水及水中的金属设备
图示
知识点3·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（或者：电解池的阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极）
2.对同一金属来说，在同一溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中＞若电解质溶液中＞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，腐蚀越快。
4.对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。
5.纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢。
6.不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。
防腐措施由好到坏的顺序：
外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件的保护法＞无防腐条件
补充你的知识点或写出你的疑惑：
化学能与电能的转化·练习题
一、选择题
1. 下列各装置能构成原电池的是（）
2.对于原电池的电极名称，叙述错误的（）
A. 发生氧化反应的一极为负极
B. 正极为电子流入的一极
C.比较不活泼的金属为负极
D. 电流流出的一极为正极
3. 根据下列事实：① X + Y2+ === X2+ + Y ② Z + 2H
2
O（冷）=== Z(OH)
2
+
H
2
↑ ③Z2+的氧化性比X2+弱④由Y、W两电极组成的原电池电极反应为：W2+ + 2e- === W；Y - 2e- === Y2+。可知X、Y、W、Z的还原性由强到弱的顺序是（）
A.X＞Z＞Y＞W
B. Z＞W＞X＞Y
C. Z＞Y＞X＞W
D. Z ＞X＞Y＞W
4. 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸
中一段时间，以下叙述正确的是（）
A. 两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B. 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C. 两烧杯中溶液的pH均增大
D. 产生气泡的速度甲比乙慢
5. 纯锌跟稀H
2
SO
4
反应速率很小，为了加快锌的溶解和放出H
2
的速率，并且使
产生H
2
的量不变，当稀H
2
SO
4
过量时，可向其中加少量（）
A.CuSO
4
溶液 B.CuS固体 C.铜 D.镁条
6. 电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充
电电池，电池总反应式为：
Pb + PbO
2
+ 4H+ + 2SO
4
2-2PbSO
4
+ 2H
2
O，则下列说法
正确的是（）
A．放电时：电子流动方向由A到B
B．放电时：正极反应是Pb- 2e- + SO
4
2- === PbSO
4
C．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
D ．充电时：阳极反应是PbSO 4 - 2e - + 2H 2O === PbO 2 + SO 42- + 4H + 7. 下列有关电解原理的说法不正确的是（ ） A ．电解饱和食盐水时，一般用铁作阳极，碳作阴极 B ．电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极 C ．对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法
D ．电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极
8. 在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是（ ）
A ．锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
B ．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C ．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D ．锌作阳极，镀件
作阴极，溶液中含有锌离子
9. 惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（中括号
内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ）
A ． CuCl 2[CuCl 2溶液]
B ．AgNO 3[Ag 2O]
C ．NaCl[HCl 溶液]
D ．CuSO 4[Cu(OH)2]
10. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ）
A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B. 在排放海水的钢铁阀门上用
导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D. 在地下输油的铸铁管上接直
流电源的负极
11. 以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B. 生铁比软铁芯（几
乎是纯铁）容易生锈
C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈
D. 银制奖牌久置后表
面变暗
12. 下列叙述的方法不正确的是（ ）
A. 金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B. 用铝质铆钉铆接铁板，铁板
易被腐蚀
C. 钢铁在干燥空气中不易被腐蚀
D. 用牺牲锌块的方法来保护船
身
二、非选择题
1. 炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl ），第二天便会因腐蚀出现红褐色
锈斑。回答：
（1）铁锅的锈蚀应属于 ，腐蚀的原因
是 ；
（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：
负极： ；正极： 。
正负电极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式或化学方程式为 。 2. 如图装置所示，C 、D 、E 、F 、X 、Y 都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A 、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F 极附近呈红色。
请回答：
（1）B 极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 。
（2）若甲、乙装置中的C 、D 、E 、F 电极均只有一种单质生成时，对应单质的
物质的量之比为 。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H 应该是 （填“镀层金属”或“镀
件”），电镀液是 溶液。
（4）若将C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式
是 。
答案：
一、选择题
BD 、C 、D 、C 、C 、D 、A 、D 、B 、C 、D 、B
二、非选择题
1.
(1)电化学腐蚀；铁锅材料为铁合金，其中铁和少量碳及NaCl 残液构成原电池；
(2)2Fe －4e -＝2Fe 2+，2H 2O ＋O 2＋4e -＝4OH -，Fe 2+＋2OH -＝Fe(OH)2↓，
4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Fe(OH)3，2Fe(OH)3＋(n －3)H 2O ＝Fe 2O 3·nH 2O
2.
解析：(1)F 极附近呈红色，说明F 是阴极，E 是阳极，则A 为正极，B 为负极。
甲中因Cu 2＋放电使溶液颜色变浅。丁中Y 极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶粒向阴
极移动，即Fe(OH)
3胶粒带正电荷。(2)C、D、E、F的电极产物分别为O
2
、Cu、Cl
2
、
H
2
，由于电路中通过的电量相等，所以其物质的量之比为1∶2∶2∶2。(3)乙中溶液pH＝13，生成n(NaOH)＝0.1 mol·L－1×0.5 L＝0.05 mol，电路中通过的电子的物质的量为0.05 mol，所以丙中镀件上析出银的质量为0.05 mol×108 g·mol－1＝5.4 g。(4)当活泼金属作阳极时，金属先于溶液中的阴离子放电而溶解，故甲中发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋=====
电解Fe2＋＋Cu。
答案：(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶体粒子带正电荷
(2)1∶2∶2∶2
(3)镀件AgNO
3
5.4 g 变小
(4)Fe＋Cu2＋=====
电解Cu＋Fe2＋