金属腐蚀与防护课后习题及实验答案

高中化学金属的腐蚀与防护【学习目标】1、理解金属发生电化学腐蚀的原因，了解电化学腐蚀的类型及差异并能写出电极反应；2、知道防治金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。

【要点梳理】要点一、金属的腐蚀金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

1．金属腐蚀的实质。

金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化的过程，用反应方程式表示为：M －ne －＝M n+（M 代表金属元素）。

2．金属腐蚀的分类。

【高清课堂：金属的腐蚀与防护#化学腐蚀和电化学腐蚀】3．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较。

化学腐蚀电化学腐蚀相同点金属原子失去电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程不同点条件金属与氧化剂直接接触不纯金属与电解质溶液接触现象无电流有微弱电流本质金属被氧化活泼金属被氧化相互关系往往同时发生，电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害更严重【高清课堂：金属的腐蚀与防护#钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较】4．钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较。

类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性正极反应（O 2）O 2+2H 2O+4e －＝4OH －2H ++2e －＝H 2↑负极反应（Fe ）Fe －2e －＝Fe 2+Fe －2e －＝Fe 2+其他反应Fe 2++2OH －＝Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H 2O+O 2＝4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈要点诠释：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；另外，只有在金属活动性顺序中位于氢前面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发生吸氧腐蚀：5．判断金属腐蚀快慢的规律。

（1）电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。

（2）对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。

（3）活动性不同的两金属，活动性差别越大，腐蚀越快。

金属的腐蚀与防护课后篇素养形成必备知识基础练1.下列与金属腐蚀有关的说法不正确的是()A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应项,铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为铝易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化物保护膜,使内部金属不被腐蚀。

2.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。

观察到:开始时导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。

以下有关解释合理的是()A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应B.雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀C.墨水回升时,碳极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-D.具支试管中溶液pH逐渐减小解析发生原电池反应时,生铁片中的碳是原电池的正极,A错误;雨水酸性较强,开始时铁片发生析氢腐蚀,产生氢气,导管内液面下降,一段时间后铁片发生吸氧腐蚀,吸收氧气,导管内液面上升,B错误;导管内液面上升时,铁片发生吸氧腐蚀,碳为正极,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,C正确;铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,具支试管内溶液pH均增大,D错误。

3.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法错误的是()A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快,失电子被氧化成Fe2+;在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故向石墨电极附近吹入O2的腐蚀速率比向铁电极附近吹入O2的腐蚀速率大;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增加,增大腐蚀速率;若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈。

4.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:下列说法不正确的是()A.在pH<4的溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B.在pH>6的溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH>14的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e- 2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减小解析C项,在pH>14的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+2H2O+4e- 4OH-。

金属腐蚀与防护课后习题及实验答案课后习题1.什么是金属腐蚀？请简要说明。

金属腐蚀是指金属在与外界环境接触的过程中，由于化学或电化学作用导致金属表面逐渐失去其原有的金属性质的一种现象。

金属腐蚀主要由电子传递过程和离子传递过程构成。

2.列举几种常见的金属腐蚀类型。

•电化学腐蚀•化学腐蚀•氧化腐蚀3.金属腐蚀的影响主要体现在哪些方面？金属腐蚀的主要影响包括： - 金属材料的破坏和失效 - 资源浪费 - 生态环境污染4.请列举几种常见的金属腐蚀防护方法。

•表面涂覆防护•电化学防护•材料选择防护5.什么是阴极保护？它是如何实现的？阴极保护是一种主动防护措施，通过在金属表面引入外部电流，使金属表面成为阴极，从而抑制金属腐蚀的一种方法。

实现阴极保护的关键是保证外部电流的输入和金属结构的良好接触。

常见的阴极保护方法包括外加电流阴极保护和阳极保护。

实验答案实验一：金属腐蚀观察实验目的：观察不同金属在某种腐蚀剂作用下的腐蚀现象。

实验步骤： 1. 准备实验器材和试剂，包括不同金属样品、腐蚀剂。

2. 将不同金属样品分别放入不同的容器中。

3. 向不同容器中添加适量的腐蚀剂。

4. 观察金属样品在腐蚀剂中的变化，记录下观察结果。

实验结果：观察不同金属样品在腐蚀剂中的变化，记录下观察结果。

金属样品腐蚀剂腐蚀现象铁盐酸表面产生气泡铝硝酸表面逐渐变薄铜硫酸表面出现绿色物质实验结论：根据实验结果可以得出以下结论： - 铁在盐酸中会发生气泡，产生氢气。

- 铝在硝酸中会逐渐被腐蚀，表面变薄。

- 铜在硫酸中会生成绿色物质，表明发生了腐蚀反应。

实验二：金属腐蚀防护实验目的：通过表面涂覆防护来延缓金属腐蚀的过程。

实验步骤： 1. 准备实验器材和试剂，包括金属样品、防护涂层材料。

2. 将金属样品分别涂覆上防护涂层材料。

3. 将涂好防护涂层的金属样品放入腐蚀介质中。

4. 观察金属样品在腐蚀介质中的变化，记录下观察结果。

实验结果：观察涂有防护涂层的金属样品在腐蚀介质中的变化，记录下观察结果。

1.材料腐蚀的定义:腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。

腐蚀包括化学、电化学与机械因素或生物因素的共同作用。

2.腐蚀的特点:自发性/铁腐蚀变成以水和氧化铁为主的腐蚀产物，这些腐蚀产物在结构或形态上和自然界天然存在的铁矿石类似，或者说处于同一能量等级自发性只代表反应倾向，不等于实际反应速度普遍性/ 元素周期表中约有三、四十种金属元素，除了金和铂金可能以纯金属单体形式天然存在之外，其它金属都以它们的化合物（氧化物、硫化物）形式存在隐蔽性/ 应力腐蚀断裂管道：表面光亮如新，几乎不存在均匀腐蚀迹象，金相显微镜下，可观察到管道内部布满细微裂纹3.按材料腐蚀形态如何分类:全面腐蚀<均匀和不均匀腐蚀> 局部腐蚀{ 点蚀（孔蚀、）缝隙腐蚀及丝状腐蚀、电偶腐蚀（接触腐蚀）晶间腐蚀}选择性腐蚀4.按材料腐蚀机理如何分类:化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解腐蚀5.按材料腐蚀环境如何分类:自然环境腐蚀、工业环境腐蚀、生物环境腐蚀1、名词解释物理腐蚀：是指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏电化学腐蚀：就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。

电极电位：金属-溶液界面上建立了双电层，使得金属与溶液间产生电位差，这种电位差称为电极电位（绝对电极电位）非平衡电极电位：（在生产实际中，与金属接触的溶液大部分不是金属自身离子的溶液）当电极反应不处于平衡状态，电极系统的电位称为非平衡电位。

平衡电极电位：水合金属离子能够回到金属中去，水合-金属化过程速率相等且又可逆，这时的电极电位。

标准电极电位：金属在25℃浸于自身离子活度为1mol/L的溶液中，分压为1×105Pa时的平衡电极电位极化：电流流过电极表面，电极就会失去平衡，并引起电位的变化去极化：能降低电极极化的因素称为去极化因素过电位：是电极的电位差值，为一个电极反应偏离平衡时的电极电位与这个电极反应的平衡电位的差值。

活化极化：设电极反应的阻力主要来自电子转移步骤，液相传质容易进行，这种电极反应称为受活化极化控制的电极反应。

第三单元金属的腐蚀与防护[目标要求] 1.能解释金属发生电化学腐蚀的原因。

2.认识金属腐蚀的危害，了解金属防护的方法。

一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀(1)金属腐蚀的概念：金属的腐蚀指的是金属或合金跟周围环境中接触到的物质发生化学反应被氧化而腐蚀损耗的现象。

(2)金属腐蚀后的特征金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化。

(3)金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。

也就是说，金属腐蚀的本质是金属发生了氧化反应。

(4)金属腐蚀的类型由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

①化学腐蚀金属与其他物质(如O2、Cl2、SO2等)直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

②电化学腐蚀不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2．电化学腐蚀(1)实验探究a b实验步骤：向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的两支具支试管(分别标记为a、b)中。

几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱(在水中滴加几滴红墨水)的变化和试管中的现象。

实验现象：两支具支试管中都有红色铁锈产生，a装置导管内水柱上升，b装置导管内水柱低于小试管液面。

实验结论：装置a的导管中水柱上升，说明大试管内气体体积减小，a装置中有气体参加反应，由于是空气中的气体，故是氧气，发生吸氧腐蚀；装置b的导管中水柱下降，说明大试管内有气体生成，根据有铁和醋酸存在，生成的气体是氢气，发生析氢腐蚀。

a、b装置构成原电池，a中氧气所发生的反应类似于氢氧燃料电池的反应。

(2)原理分析①通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶解有氧气的水膜，它与钢铁中的碳和铁形成了原电池。

这些微小的原电池遍布钢铁表面。

Fe为负极，碳为正极，溶有O2的水膜为电解质溶液。

负极：2Fe－4e－===2Fe2＋(氧化反应)正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)总反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，F e(OH)3脱去一部分水生成的Fe2O3·n H2O就为铁锈的主要成分。

金属腐蚀与防护课后习题答案腐蚀与防护试题1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。

是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。

在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。

归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件：①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。

PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ρ '用ϕ = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ）当ϕ > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的ϕ值氧化物ϕ氧化物ϕ氧化物ϕMoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2MgO 1.0 CaO 0.7MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于ϕ值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。

Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，ϕ值适中。

腐蚀与防护试题1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。

是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。

在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。

归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件：①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。

PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/? m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ? '用? = V MO/ V M = m' ? /（ m ? ' ）当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的?值氧化物?氧化物?氧化物?MoO3 WO3 V2O5Nb2O5 Sb2O5 Bi2O5Cr2O3 TiO2 MnOFeO Cu2O ZnOAg2O NiO PbO2SnO2 Al2O3 CdOMgO CaOMoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。

Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。

这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。

MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。

4-4 《金属的化学腐蚀与防护》课时练双基练习1．下列各种方法中能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是 ( ) ①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③保持金属表面清洁干 燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A ．①②③④B ．①③④⑤C ．①②④⑤D ．全部 解析： 防止金属腐蚀的常用方法有： a.改变金属的内部结构； b.覆盖保护层，如 ①④⑤ ；c.电化学防护法，如 ③可以防止在金属表面形成原电池而发生 腐蚀。

答案： D2．相同材质的铁在图中的四种情况下不易被腐蚀的是 ( )解析：在 A 中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个 金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在 B 中，食盐水提供电解质溶液 环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负 极，碳作正极；在 D 中，酸雨提供电解质溶液环境， 铁铆钉和铜板分别作负极、 正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；在 C 中，铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。

答案：C3．大雪后常使用融雪盐来清除道路积雪。

过去常用氯化钠等无机盐，降低冰雪的冰点， 而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂，但它们的融雪原理相C ．A ． B.同。

下列叙述不正确的是( )A．环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后，使冰雪的冰点降低B．使用环保型融雪盐可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀C．使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害D．使用环保融雪盐主要是给植物补充养分解析：本题关键是弄清钢铁的电化学腐蚀原理，使用氯化钠等无机盐易形成电解质溶液，加速了钢铁的腐蚀，而使用环保型有机盐与缓蚀剂，不仅能够起到融雪的效果，而且能够减少钢铁的腐蚀。

答案：D4．把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的混合溶液的玻璃皿中(如下图所示)，经一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是( )A．Ⅰ和Ⅲ附近B．Ⅰ和Ⅳ附近C．Ⅱ和Ⅲ附近D．Ⅱ和Ⅳ附近解析： a 是电解池，Zn 为阴极，电极产物为H2 和NaOH ，b 是原电池，Zn 发生吸氧腐蚀，Fe 为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

腐蚀与防护试题1、Fe—H2O的E—pH图说明该钢铁的防腐应用。

金属的E—pH图的应用预计一定条件下的金属腐蚀行为；反应金属自发腐蚀热力学倾向；指明金属实施保护的可能性与方向。

总结E—pH图的规律：上腐蚀、下稳定、两边（左右）腐蚀、中间钝化。

常见金属在中性介质中都比较稳定。

应用举例：当一定环境条件时，通过调整酸度可使其进入钝化区；实行阴极保护可使其进入保护区。

2、3、大阴极小阳极会加速腐蚀速率如钢管的氧化膜是金属热轧后与空气反应生成蓝黑色氧化铁层。

该氧化层不仅比金属目材还硬，而且相对于目材金属他是阴极，而目材纯金属相对是阳极。

腐蚀纯金属阳极来保护相对是阴极氧化皮地坪漆。

如果大面积氧化皮之中有破损，破损部位是阳极，周围的氧化皮就是阴极，这就形成了大阴极小阳极。

大阴极小阳极会加速腐蚀速率。

如果储罐的底部有泥沙沉积，泥沙和钢接触的部位氧气含量就很低，而泥沙周围的钢的表面氧气含量就相对很高。

氧气含量高的区域相对其他氧气含量低位置是阴极，氧气含量低的位置就相对是阳极，从而形成氧气浓度电池，促进氧气含量低的位置的腐蚀。

相互搭接的表面，开裂涂层的下面阴极保护，空洞位置等都会形成氧气浓度腐蚀电池，腐蚀也都很快，因为在他们四周氧气含量相对都很高。

4、腐蚀极化图说明其应用。

腐蚀极化图是一种电位—电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。

腐蚀极化图的应用（1）极化图用于分析腐蚀速度的影响因素(a)腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系：腐蚀电池的初始电位差（EO,C- EO,A )，是腐蚀的原动力；（例氧化性酸对铁的腐蚀；不同金属平衡电位对腐蚀电流的影响）(b)极化性能对腐蚀速度的影响：若腐蚀电池的欧姆电阻很小，则极化性能对腐蚀电流有很大的影响；（例钢在非氧化酸中的腐蚀极化图）(c)溶液中含氧且及络合剂对腐蚀速度的影响；（例铜在含氧酸及氰化物中腐蚀极化图）(d)其他影响腐蚀速度的因素，如阴、阳极面积比和溶液电阻等。

高中化学《金属的化学腐蚀与防护》练习题(附答案解析)学校:___________姓名 ___________班级 ___________一单选题1．铁钉和碳棒用导线连接后，浸入0.01 mol·L-1 NaCl溶液中，可能发生的是（）①碳棒上有氢气析出②碳棒附近产生OH- ③碳棒上有氧气析出④铁钉被氧化A．①③B．①④C．②③D．②④2．下列有关金属的腐蚀与防护的说法中，不正确的是（）A．在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀 B．金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应C．温度越高，金属腐蚀速率越快 D．将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀3．下列关于钢铁锈蚀的叙述中，错误的是（）A．酸雨能使钢铁更容易发生电化学腐蚀B．钢铁在潮湿的地窑中较易发生析氢腐蚀C．铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2OD．钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为Fe3+，而后生成Fe（OH）3，再部分脱水成为氧化铁的水合物4．下列关于自行车金属部件的防腐措施中，错误的是（）A．为车架，挡泥板车座弹簧烤上一层漆B．为链条涂上机油，为轴承涂上凡士林C．对车圈，辐条进行电镀处理D．把自行车存放在高温潮湿的地方5．2021年在四川广汉三星堆新发现大量青铜器，下列有关说法错误的是（）A．铜是人类使用最早的金属之一B．青铜比纯铜具有更高的硬度和更强的抗腐蚀性能C．出土的青铜器深埋于地下生锈是因为发生了析氢腐蚀D．青铜是铜锡铅等的合金，常见的铜合金还有黄铜和白铜6．下列关于钢铁腐蚀的叙述不正确．．．的是（）A．钢铁在潮湿的空气中易腐蚀B．钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀C．腐蚀使钢铁色泽外形等发生变化D．一般情况下，温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显7．下列措施不能有效防止钢铁腐蚀的是（）A．在钢铁中加入铬B．把钢铁零件放在机油中保存C ．在较小钢铁制品的表面包裹塑料D ．在大型铁壳船表面喷涂油漆并铆上铜块8．结合学习生活经历，判断下列叙述不正确的是（ ）A ．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法B ．将单液原电池设计成双液原电池是为了减少化学能转化为热能而造成损失C ．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度D ．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降9．下列对于电化学说法正确的是（ ）A ．为保护浸入海水中的钢闸门，可在闸门表面镶上铜锭B ．电解精炼铜时，阳极泥中常含有金属金 银 锌等C ．可充电电池放电时，化学能转变为电能D ．利用电解池原理对金属进行腐蚀防护的方法叫牺牲阳极的阴极保护法10．化学与生产 生活 科技和环境等联系密切，下列说法错误的是（ ）A ．襄阳大头菜含有氨基酸 维生素 纤维素等高分子有机物，均可被人体吸收利用B ．襄阳汉江边的临汉门是木质，包上铁皮订上铜钉可防火攻但是会加快铁皮的腐蚀C ．锅炉水垢中含有4CaSO ，可先用23Na CO 溶液处理，后用酸除去D ．较低温度更有利于合成氨反应得到较大的平衡转化率11．下列事实可以用电化学理论解释的是（ ）A ．白磷固体在空气中易自燃B ．实验室中镁不需要保存在煤油中C ．实验室配制CuCl 2溶液时常加入适量盐酸D ．电工规范上，铜 铝电线不能直接绞接在一起12．利用如图装置进行实验，开始时，左右两管液面相平，密封好，放置一段时间。

第二章2. 某腐蚀体系的参数为：E 0a = -0.4V ，E 0c = 0.8V ，E cor = -0.2V 。

当R = 0时，I cor = 10mA ，该腐蚀电池属于什么控制类型？如果欧姆电阻R = 90Ω，那么I 'cor =？ 腐蚀电池又属于什么控制类型？解：由题可知：当R=0时有： I cor =(Eoc-Eoa)/ （Pc+Pa ）Pc+Pa=(Eoc-Eoa)/ I cor =（0.8+0.4）/10×210-=120ΩPc=(Eoc-Ec)/ I cor =(0.8＋0.2)/10×310-=100Ω则有 Pa=120-100=20Ω因为Pc>>Pa ，所以该电池属于阳极极化控制。

当欧姆电阻R=90Ω时有：'Icor=(Eoc-Eoa)/(Pc+Pa+R)=(0.8+0.4)/(120+90)=5.71mA因为R 与Pc 接近，所以该腐蚀电池为欧姆电阻和阳极极化共同控制。

第四章5. 一个活化极化控制腐蚀体系，阴极反应和阳极反应的交换电流密度为0c i 、0a i ；Tafel斜率为b c 、b a ；腐蚀电位满足条件E ea <<E cor <<E ec 。

设加入阴极性缓蚀剂，使阴极反应受到抑制，阴极反应交换电流密度改变为)(0'c i 。

假定其他参数都不改变，此时腐蚀电位负移到E 'cor ，腐蚀电流密度下降到i 'cor 。

(1) 作加入缓蚀剂前后腐蚀体系的极化曲线图。

(2) 用图解法求腐蚀电流密度的变化r = i 'cor / i cor 和腐蚀电位的变化∆E = E 'cor – E cor 。

解：极化曲线如右图；由（1）的极化曲线利用图解法求解得：在△ABC 中，1.2直线段位两平行线，则有：ADCD bc DBCD ba ====αβtan ,tanba ,bc 分别为未加入缓蚀剂时阳极反应和加入缓蚀剂后阴极反应的Tafel 斜率：根据AB babc bc DB AB BDCD ADCD DC CDAB DBAD DB AB ABDB DB 11)(,)(--+=+=+==即由图可知有：10001)(lg|)|lg |'|(lg ,)'(lg|)|lg |'|(lg --=--==--=cc c c corcor cor cor i i i i AB i i i i DB,','lg'lg,)|||'|(lg)()'(lg111BD BDCD CD E E i i babc bc i i i i BDCD ADCD BD CDi i cor cor cc corcor c c corcor ⨯==-+=∴⨯+=--- 又0'lg'lg'cc cc cor cor i i bcba babc i i bcba bc ba E E E +=⨯+⨯=-=∆∴第四章6. 一个阳极反应受活化极化控制、阴极反应受浓度极化控制的腐蚀体系，阴极反应的极限扩散电流密度为i d ，腐蚀电位为E cor 。

⾦属腐蚀与防护课后习题第1章绪论第2章腐蚀电池第2章腐蚀电池1. 将铜⽚和锌⽚插在3%NaCl 溶液中，测得铜⽚和锌⽚未接通时的电位分别为 +0.05V和–0.83V。

当⽤导线通过电流表把铜⽚和锌⽚接通，原电池开始⼯作，电流表指⽰的稳定电流为0.15mA。

已知电路的欧姆电阻为200Ω。

(1)原电池⼯作后阳极和阴极的电位差Ec – Ea= ？(2)阳极极化值?Ea 与阴极极化值?Ec的绝对值之和?Ea+ ∣?Ec∣等于多少?(3)如果阳极和阴极都不极化，电流表指⽰应为多少？(4)如果使⽤零电阻电流表，且溶液电阻可以忽略不计，那么电流达到稳态后，阳极与阴极的电位差Ec–Ea、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和?Ea + ∣?Ec∣等于多少？电流表的指⽰⼜为多少？2. 某腐蚀体系的参数为：E 0a = -0.4V，E0c = 0.8V，E cor = -0.2V。

当R = 0时，I cor = 10mA，该腐蚀电池属于什么控制类型？如果欧姆电阻R = 90Ω，那么I'cor =？腐蚀电池⼜属于什么控制类型？第3章电化学腐蚀倾向作业1. 在下列情况下，氧电极反应的平衡电位如何变化：(1)温度升⾼10?C (取Po2=1atm，pH = 7)。

(2) 氧压⼒增⼤到原来的10倍 (温度25?C)。

(3) 溶液pH值下降1单位 (温度25?C)。

2. 将铁置于饱和空⽓的碱溶液(pH = 10)中，按阳极反应为(1)Fe + Fe2+ + 2e(2)Fe + 2OH- = Fe(OH)2+ 2e计算腐蚀倾向，⼆者是否相同？为什么？3. 将两根铜棒分别浸于0.01mol/L CuSO4溶液和0.5mol/L CuSO4溶液，组成⼀个⾦属离⼦浓差电池。

(1)哪⼀根铜棒是阳极，哪⼀根铜棒是阴极？(2)写出阳极反应和阴极反应，计算其平衡电位。

该⾦属离⼦浓差电池的腐蚀倾向是多少伏？第4章电化学腐蚀速度作业四1．表⾯积为20cm2 的铁样品浸泡在PH=1的除氧酸溶液中，经过50h试验，测得了铁样品的损失质量为0.1g，已知在铁的表⾯上析氧反应符合Tafel公式η=-0.64-0.125lg|i|，η的单位为V，i 的单位为A/cm2 ，试计算：（1）样品厚度的减少△h(mm);（2）铁电流的腐蚀电流密度icor(A/m2);（3）铁试样的腐蚀电位Ecor。

1、下列事实不能用电化学原理解释的是A 铝片不需要特殊的保护方法。

B 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。

C 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。

D 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。

2．下列制氢气的反应速率最快的是A、纯锌和1mol/L 硫酸B、纯锌和18 mol/L 硫酸C、粗锌和 1mol/L 硫酸；D、粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。

3．下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；4．下列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.生铁比纯铁更易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈D银质奖牌久置表面变暗5．铁钉和碳棒用导线连接后,浸入到食盐溶液中,可能发生的反应是:A.碳棒上放出Cl2B.碳棒附近产生OH-C.碳棒上放出H2D.铁钉被氧化6．钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是A、 Fe－2e-＝Fe 2+B、 2H + + 2e-＝H2↑C、 4OH –－4e-＝2H2O + O2↑D、 2H2O + O2 + 4e-＝4OH -7．下列事实不能用电化学理论解释的是A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块B、铝片不用特殊方法保护C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用8．有a、b、c、d四种金属。

将a与b连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。

将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈。

将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。

如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。

据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为：A．a > c > d > bB．d > a > b > cC．d > b > a > cD．b > a > d > c9．下列叙述正确的是A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率B.镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀C.家用炒菜铁锅出现锈斑的原因是发生了化学腐蚀D.吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时正极放出氢气E.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍10．以下现象与电化学腐蚀无关的是A.黄铜(铜锌合金)制作的铜制品不易被腐蚀B.生铁比纯铁容易腐蚀C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银制奖牌久置后表面变暗11．下列事实不能用电化学理论解释的是A.轮船水线下船壳上装一偶一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的硫酸铜后速率加快D.镀锌铁比镀锡铁耐用12．下列防腐措施中，属于电化学保护法的是A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜B.在金属中加入一些铬或镍制成合金C.在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌D.金属表面喷漆13．下列事实不能用电化学理论解释的是A.在轮船的船壳水线以下部分装有一定量的锌块B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用C.铝片不用特殊方法保护D.粗锌跟稀硫酸反应比纯锌更快14．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是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.在含碳粒较多的潮湿透气的中性土壤中15．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16．下列金属防护的方法不正确的是A.对健身器材刷油漆以防锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆方法来防锈C.用牺牲锌块的方法来保护船身D.自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈17．下列各组金属均有导线相连，并插入稀硫酸溶液中，其中铁被腐蚀的速度由快到慢的顺序是①Fe-Fe ②Fe-Sn ③Fe-Zn ④Cu-FeA. ②①③④B. ③②④①C. ④②③①D. ④②①③18．下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是19．下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是20．分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：参考答案：1A 2D 3C4D 5BD 6D 7B 8B 9A 10D 11B 12C 13C 14C 15BD 16B 17D18、（5）（2）（1）（3）（4） 19、（4）（2）（1）（3）20．2Fe–4e-＝2Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。

高中化学金属的腐蚀与防护【学习目标】1、理解金属发生电化学腐蚀的原因，了解电化学腐蚀的类型及差异并能写出电极反应；2、知道防治金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。

【要点梳理】要点一、金属的腐蚀金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

1．金属腐蚀的实质。

金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化的过程，用反应方程式表示为：M－ne－＝M n+（M代表金属元素）。

2．金属腐蚀的分类。

【高清课堂：金属的腐蚀与防护#化学腐蚀和电化学腐蚀】化学腐蚀电化学腐蚀相同点金属原子失去电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程不同点条件金属与氧化剂直接接触不纯金属与电解质溶液接触现象无电流有微弱电流本质金属被氧化活泼金属被氧化相互关系往往同时发生，电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害更严重类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性正极反应（O2）O2+2H2O+4e－＝4OH－2H++2e－＝H2↑负极反应（Fe）Fe－2e－＝Fe2+Fe－2e－＝Fe2+其他反应Fe2++2OH－＝Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈金属活动性顺序中位于氢前面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发生吸氧腐蚀：5．判断金属腐蚀快慢的规律。

（1）电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。

（2）对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。

（3）活动性不同的两金属，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，腐蚀越快。

要点二、金属的防护【高清课堂：金属的腐蚀与防护#金属的防护方法】1．金属防护的思路。

防止金属与化学物质直接接触，防止金属与环境形成原电池。

2．防护方法。

（1）改变金属的内部组成和结构：如不锈钢（钢中加入一定量的镍和铬）。