金属防腐蚀讲义

金属的腐蚀与防腐★考情直播考纲解读考点整合考点1 了解金属腐蚀的概念和分类金属的腐蚀：金属单质失去电子成为金属阳离子的过程[例1] （2009广东省珠海一中等三校第二次联考）下列有关金属腐蚀的说法正确的是A.金属腐蚀指不纯金属接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B.电化腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化为铁锈D.金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化腐蚀伴有电流产生[解析]A项中不是金属腐蚀的条件，而是电化腐蚀的条件，B项中在外加电流的作用下不是发生原电池腐蚀，即不是电化腐蚀，C项中钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,但负极是金属单质失去电子成为金属阳离子（氧化反应），D项中金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同,其主要区别是电化腐蚀伴有电流产生。

【答案】D。

[规律总结]判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化腐蚀：(1)首先看金属：如金属是纯金属,也不与其它金属接触，则发生的腐蚀可能为；若金属不纯或与其它金属接触,则发生的腐蚀为。

(2)其次看接触的物质：如接触的物质是干燥的物质、非电解质、气体单质等，金属发生的腐蚀为化学腐蚀；如接触的物质是电解质溶液，则发生的腐蚀可能为电化腐蚀。

考点2 掌握钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理12．金属腐蚀的一般规律（1）在同一电解质溶液中，引起的腐蚀> 引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。

（2）在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。

（3）有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源的阴极保护法条件下的腐蚀。

（4）对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。

（5）由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属腐蚀时只能是吸氧腐蚀。

[例2] （08重庆卷）如题图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是（）A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生[解析]本题主要考查钢铁腐蚀的基本原理a、b均能形成原电池，其中a中Fe作负极：Fe －2e－=Fe2＋，发生氧化反应，Cu作正极发生还原反应，铜丝附近呈现红色；B中Al作负极：Al＋3e－===Al3＋，发生氧化反应，而Fe作正极：发生还原反应。

【答案】B。

考点3了解金属的防护金属的防护目的：防止金属被氧化金属防护的依据：依据金属腐蚀发生的化学原理和腐蚀的类型来确定防护方法金属腐蚀的防护方法(1)改变金属 (如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢)(2)在金属表面以钢铁的防护为例，根据保护层成分的不同，可分为如下几种：①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；②用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属；③用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。

（表面钝化）（3）电化学保护法①的阴极保护法(把被保护的设备与外接电源的负极相连)阴极：被保护金属，与电源负极相连电解装置阳极：惰性电极，与电源正极相连②的阴极保护法(被保护的设备与活泼的金属相连接)正极（阴极）：被保护金属原电池装置负极（阳极）：活泼金属（比被保护金属活泼）[例3] 下列事实不能用电化学理论解释的是 ( )A．轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块B．镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用C．铝片不需要用特殊方法保存D．锌跟稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液后，反应速率加快[解析]金属的腐蚀分三种情况，一是直接的化学腐蚀，即金属直接与其他物质反应而腐蚀；二是电化学腐蚀，即能形成原电池的化学腐蚀；三是电解时作阳极的金属的腐蚀。

常见的为前二种情况。

A项是牺牲锌块保护铁的防腐措施。

B项中镀锌铁若镀层破损后，则锌为负极，铁为正极，保护了铁镀锡的铁镀层破损后，铁为负极铁被腐蚀，锡为正极被保护。

D 项中Zn与CuSO4溶液反应置换出Cu，形成Cu－Zn原电池，比直接的化学反应快。

【答案】 C[方法技巧]：从形成原电池的基本条件去分析。

★高考重点热点题型探究热点1 钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀[真题1]（2007·广东理科基础，25）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2====2Fe2++4OH－。

以下说法正确的是A．负极发生的反应为：Fe－2e－====Fe2+ B．正极发生的反应为：2H2O+O2+2e－==== 4OH－C．原电池是将电能转变为化学能的装置 D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀[思路分析]本题主要考查钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的基本原理，注意要分清发生条件。

[解析]在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，水能电离出少量的H+和OH－，同时空气中CO2溶解到水膜中，使其中H+增多，故发生析氢腐蚀，而不是吸氧腐蚀；铁是负极，碳是正极，两极反应分别为：Fe－2e－=Fe2+，2 H++2e－=H2↑。

【答案】A[名师指引]考查钢铁腐蚀的基本原理首先要掌握组成原电池的基本条件，其次要学会区分吸氧腐蚀和析氢腐蚀。

判断金属的电化腐蚀是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀：主要看覆盖的水膜的性质，若水膜是酸性较强(如酸雨形成的水膜、强酸弱碱的盐溶液由于水解)的溶液，发生的腐蚀可能是析氢腐蚀；若水膜为弱酸性或中性的溶液，发生的是吸氧腐蚀，不活泼的金属的腐蚀一般是吸氧腐蚀。

[新题导练]1．(2009届汕头市金山中学高三第一次月考)据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH＝3.5。

在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是A．2H+ + 2e— = H2↑ B．2H2O + O2 + 4e— = 4OH—C．Fe－2e— = Fe2+D．4OH—－4e— = 2H2O + O2↑热点2 金属的防护方法[真题3]（07，广东，20）为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是（）A 将青铜器放在银质托盘上B 将青铜器保存在干燥的环境中C 将青铜器保存在潮湿的空气中D 在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜[思路分析]本题主要考查金属腐蚀的防护方法。

[解析]铜绿是生活中常见现象，反应原理为2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2CO3(OH)2，故青铜器应保存在干燥的环境中或表面覆盖一层防渗的高分子膜防止被腐蚀。

A项易形成原电池，铜作负极，加快了腐蚀；C项易形成原电池。

【答案】BD[真题4]（08广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀[思路分析]要记住金属的防护方法，特别是两种电化学保护法。

[解析]银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。

当镀层破损时，Sn-Fe 可形成原电池，不再起到保护作用，B错。

与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错。

【答案】A、C[名师指引]金属腐蚀的防护方法有：(1)改变金属内部结构(如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢)；(2)在金属表面覆盖保护层如上题中表面覆盖一层防渗的高分子膜；（3）电化学保护法；主要有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流阴极保护法此外，象保存在干燥的环境中可有效防止形成原电池而发生电化学腐蚀。

[新题导练]2．(09届广东五校高三第三次联考)某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验，来研究防止钢铁腐蚀的方法。

所用试剂有：材质相同无锈的铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同、液体体积相同且足量、用大小相同的试管实验。

（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是（填字母）。

A.在铁门、铁窗表面涂上油漆B.自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方C.家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处D.把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可较少铁闸门的腐蚀速率★抢分频道限时基础训练卷1. 以下现象与电化腐蚀无关的是 ( )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.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质奖牌久置后表面变暗2．下列叙述正确的是( )A．原电池中阳离子向负极移动B．用铝质铆钉铆接铁板,铁易被腐蚀C．马口铁(镀锡)的表面一旦破损,铁腐蚀加快D．白铁(镀锌)的表面一旦破损,铁腐蚀加快3．表面有损伤的镀铜铁器在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是A．Cu-2e—==Cu2+B．Fe-2 e—==Fe2+C．2H++2 e—==H2↑D．2H2O+O2+4 e—＝4OH—4．埋在地下的输油管，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是( )A．在含铁元素较多的酸性土壤中B．在潮湿疏松透气的土壤中C．在干燥致密不透气的土壤中D．在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中5．下列几种金属制品的镀层破损后,金属腐蚀的速率最快的是( )A．镀铝塑扣B．食品罐头(镀锡)C．白铁水桶(镀锌) D．镀银的铜质奖章6．如下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 ( )A.④>②>①>③B.②>①>③>④C.④>②>③>①D.③>②>④>①7．（2007广东普宁）（10分）A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

（1）A中反应的离子方程式为__________ ___。

（2）B中Sn极的电极反应式为①，Sn极附近溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）②。

（3）C中被腐蚀的金属是①，总反应式为②。

比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由．快到慢．．．的顺序是③。

8．（07广州海珠区）相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 ( )9．（2007广东潮阳）(6分)某研究性学习课题组为探究影响钢铁生锈的因素，设计了如下的方案：在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度／cm）所示。