高中化学复习知识点：析氢腐蚀

知识点----酸性高锰酸钾褪色、等效氢、Ksp、析氢腐蚀与吸氧腐蚀、等电子体等一、可以使酸性高锰酸钾褪色的情况主要有:①烯烃、炔烃、1,3-丁二烯等不饱和烯炔烃可以使高锰酸钾溶液褪色。

②芳香烃（与苯环相连的碳上至少有一个氢原子的），此类芳香烃可以使高锰酸钾褪色。

例如甲苯、乙苯、二甲苯等能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

③酸性高锰酸钾可以与苯酚发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液会褪色。

④酸性高锰酸钾与含有醛基的有机物发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液会褪色。

⑤醇类物质（必须是与羟基相连的碳上连有氢原子），此类醇也能使高锰酸钾溶液褪色。

⑥酸性高锰酸钾可以与具有还原性的物质(如H2S、SO2、FeSO4、KI、HCl等)反应，高锰酸钾溶液会褪色。

祝你学习进步！二、析氢腐蚀与吸氧腐蚀1、析氢腐蚀是金属指在酸性较强的溶液中发生电化学腐蚀时放出氢气，即析氢就是释放出氢气。

以Fe腐蚀为例，发生的电化学方程式，负极：Fe-2e-=Fe2+；正极：2H++ 2e-=H2↑2、吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里，与溶解于金属表面水膜中的氧气发生的电化学腐蚀。

如钢铁在接近中性的潮湿的空气中的腐蚀就属于吸氧腐蚀，其电极反应式：负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+正极：2H2O + O2+ 4e-= 4OH-简言之，关键在于看电解质溶液的酸碱性：通常情况下，酸性电解质溶液，发生析氢腐蚀；碱性或中性溶液，发生吸氧腐蚀。

祝你学习进步！三、等电子体的书写以及判定方法：1、同族元素互换法。

将既定粒子中的某元素换成它的同族元素。

如：CCl4中的氯原子换成F原子，得到CF4。

即CF4与CCl4是等电子体。

2、价电子迁移法。

即将原粒子中的某元素原子的价电子逐一转移给组成中的另一种元素的原子，相应原子的质子数也随之减少或增加，变换为具有相应质子数的元素。

例如CO2的等电子体也可以采用价电子迁移法来确定：C、O原子的价电子数分别为4、6，而N原子价电子数为5，一个O原子拿一个电子给C原子，在电性不变的条件下，价电子数同时变为5，质子数同时变为7，则可换为两个N原子得N2O。

发生析氢腐蚀的条件
析氢腐蚀是指金属在氢气环境下发生的腐蚀过程。

析氢腐蚀本质上是金属与氢
气发生化学反应，金属溶解中被氢气所腐蚀，而金属上形成一层薄膜，严重时直接穿透金属，形成一种称为析氢点的痕迹或裂纹。

关于析氢腐蚀发生的条件，首先要考虑的是氢气的作用。

氢气既是最重要的气
体之一，也是一种有活性的气体，它能够与金属发生化学反应，考虑到析氢腐蚀的发生，有必要说明氢气的浓度和温度的水平。

一般来说，当氢气浓度超过一定比例或在高温条件下时，析氢腐蚀将会发生。

另外，金属材质也会影响析氢腐蚀的发生。

析氢腐蚀的发生取决于金属的化学
成分、组织结构和形态，还可能受到介质中的微量元素的影响。

由于不同的金属有不同的塑性、热力学性质和电化学性质，所以金属对氢气的腐蚀率也有所不同。

一般来说，金属铁和钢的析氢腐蚀程度较高，而镍和钴的析氢腐蚀程度却较低。

此外，析氢腐蚀还受到环境条件的影响。

当环境中的氧气含量为0％时，金属
更容易受到析氢腐蚀的影响，因为氧气和氧气之间会酸化，而金属与氢气则会形成反应，从而加速金属的腐蚀速度。

另外，环境中的空气湿度也会影响析氢腐蚀过程，当湿度较高时，金属腐蚀会变得更加严重。

总之，析氢腐蚀是一种金属在高氢气浓度、高温和无氧条件下发生的腐蚀过程，受金属材质，空气湿度及外界环境条件的影响，对于金属妆件的腐蚀会对金属结构造成很大的破坏，因此在使用时必须加以警惕。

第四章析氢腐蚀和氧腐蚀第四章 析氢腐蚀和氧腐蚀1．介质中存在去极化剂是金属腐蚀的根本原因 2．去极化剂的种类很多 3．最常见的去极化剂： H+（或H2O）→L Z F第一节 析氢腐蚀一、发生析氢腐蚀的条件1．必要条件：ϕe,H > ϕe,ML Z FWuhan University第四章Wuhan University2．影响因素 （1）溶液pH值 （2）络合作用 问题：铜在下列介质中是否会腐蚀? （1）除气的盐酸溶液； （2）除气的减性氰化物溶液，Cu(CN) 43-； （3）除气的氨水，Cu(NH3) 4+。

析氢腐蚀O2 → 耗氧腐蚀析氢腐蚀和氧腐蚀第四章析氢腐蚀和氧腐蚀二、析氢反应1．基本实验规律 1905年，Tafel公式： ηH = aH + bHlgic 大多数金属的纯净表面上，bH≈100~140mV 不同金属上aH值可能相差很大 金属 介质 aH (V) Hg Pb Zn Cu Fe 10-5. 8 中 Pt 10-3 0.1~0.3 低L Z F2．析氢反应机理 总 反 应：2H+ + 2e → H2 反应历程：⑴ ⑵ ⑶ ⑷ RDS分析： pH<3时，⑴ 不会成为RDS，活化极化控制； Hg电极，⑵ 为RDS – 缓慢放电机理（SDM） 固体金属电极， esp. 氢吸附较强的Pt、Fe等，较复杂 Pt电极， ⑶ 为RDS – 复合机理 或电化学脱附机理 H+(溶液) → H+(电极表面) H+ + e → Hads（Volmer反应） Hads + Hads → H2 （Tafel反应） H2形成气泡析出L Z FWuhan University Wuhan UniversityWuhan University或 H+ + Hads + e → H2 （Heyrovsky反应）1M H2SO4 1.0~1.5 高0.5M H2SO4 0.5M HCl 1M H2SO4 0.5~0.7iH0 (A/cm2) 10-12. 3 10-12 10-10. 3 10-6. 7ηH第四章析氢腐蚀和氧腐蚀第四章析氢腐蚀和氧腐蚀3．氢过电位L Z F三、析氢腐蚀的控制过程取决于bc和 ba的相对大小L Z FηH=ϕe,H−ϕc， RDS阻力的反映，析氢的必要条件。

析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件当负极与电解质溶液不反应时，会发生吸氧腐蚀或析氢腐蚀①吸氧腐蚀：中性或弱酸性介质正极：2H2O +O2 +4e====4OH- 负极：Fe --- 2e ===Fe2+②析氢腐蚀: 酸性介质正极：2H+ + 2e ==== H2 负极：Fe --- 2e===Fe2+解释：①析氢腐蚀，在酸性较强的溶液中金属发生电化学腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。

在钢铁制品中一般都含有碳。

在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。

②吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。

吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。

扩展资料：吸氧腐蚀是金属在空气中最普遍发生的一种腐蚀方式，在酸性、碱性和中性条件下都能发生作用。

发生机理是由于金属表面有水分，后通过原电池原理发生作用，使得金属（如：钢铁）被空气中的氧气腐蚀，产生生锈，由于此过程中需要消耗氧气，故名为：吸氧腐蚀或者耗氧腐蚀。

发生析氢腐蚀的体系标准电位很负的活泼金属大多数工程上使用的金属，如Fe正电性金属一般不会发生析氢腐蚀。

但是当溶液中含有络合剂时，正电性金属（如Cu，Ag）也可能发生析氢腐蚀。

⑴pH < 3时，阴极反应受活化极化控制。

⑵在弱氧化性和非氧化性酸溶液中，在反应速度不是很大时，阳极反应亦受活化极化控制。

⑶Fe在酸溶液中的腐蚀形态，一般是均匀腐蚀。

所以，Fe在酸溶液中的腐蚀可以当作均相腐蚀电极处理，作为活化极化控制腐蚀体系的典型例子。

1 阴极极化控制如Zn在稀酸溶液中的腐蚀。

因为Zn是高氢过电位金属，故为阴极极化控制。

其特点是腐蚀电位与阳极反应平衡电位靠近。

对这种类型的腐蚀体系，在阴极区析氢反应交换电流密度的大小将对腐蚀速度产生很大影响。

2 阳极极化控制只有当金属在酸溶液中能部分钝化，造成阳极反应阻力大大增加，才能形成这种控制类型。

有利于阳极钝化的因素使腐蚀速度减小。

魁夺市安身阳光实验学校突破33 金属的腐蚀与防护一、【突破必备】1．金属腐蚀两种类型比较(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－负极反应Fe－2e－===Fe2＋其他反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(2)腐蚀快慢的比较①一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀；②对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中；③活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，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，金属腐蚀的速率越快。

2．两种保护方法(1)加防护层如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用电镀或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属或生成一层致密的薄膜。

(2)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理：正极为被保护的金属，负极为比被保护的金属活泼的金属；②外加电流的阴极保护法——电解原理：阴极为被保护的金属，阳极为惰性电极。

二、【真题示例】【真题示例1】 (2018北京理综，T12)验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。

①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是( )A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼【答案】D【真题示例2】(2017新课标Ⅰ卷，T11)支撑海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。

析氢腐蚀发生的条件
析氢腐蚀，也称为普氏应力腐蚀，是一种化学腐蚀反应，它由析氢反应和环境相关的腐蚀而产生。

析氢腐蚀的关键是析氢，析氢指的是由一个元素或化合物分解成一种元素和另一种元素的反应，在过程中产生的析氢物质可以破坏金属材料的内部结构，从而使整个金属结构变成脆性，从而受到损坏而形成腐蚀。

析氢腐蚀的发生，主要取决于析氢反应，析氢反应受到若干因素的影响：
1、酸类物质：酸性条件可以促进析氢反应，在低pH值时析氢反应更快。

2、盐类物质：盐类物质会对析氢反应产生一定的作用，当阳离子或质子在金属表面上的积聚度较高时，腐蚀则加剧。

3、氯离子：氯离子可以加速析氢反应，另外，它也是一种腐蚀加剧剂。

4、氧化还原活性：氧化环境下的析氢反应会加快，但是在还原环境下可以抑制析氢腐蚀。

5、温度：温度对析氢反应也有一定影响，温度越高，析氢反应就越迅速，从而加快腐蚀进程。

6、酸碱性和硫化介质：酸性和硫化介质可以加速析氢反应，如果金属表面被这两种物质侵蚀，腐蚀就会加速。

总之，析氢腐蚀的发生一般受酸类物质、盐类物质、氯离子、氧化还原活性及温度影响最大，这些因素变动了，析氢腐蚀的发生和速度也会随之变化。

通过控制以上各个因素，可以减缓析氢腐蚀的进程，更有效地保护金属，延缓金属材料表面腐蚀及损坏。

金属的电化学腐蚀的实质是金属、金属中的杂质（或合金）与金属表面的水膜形成了无数微小的原电池，较活泼的金属作为负极，失去电子被氧化而发生腐蚀。

以钢铁在潮湿的空气中生锈威力，在潮湿的空气里，钢铁的表面会吸附一层薄薄得水膜，水膜里溶有CO2、SO2、H2S等气体，使水膜里含有一定量的H+，如果水膜的酸性较弱或呈中性，也会溶有一定量的氧气。

结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好构成原电池。

这些微小的原电池遍布钢铁的表面，在这些原电池里，铁是负极，碳是正极，因此，铁被氧化而生锈。

通常有两类腐蚀：
1、析氢腐蚀：若电解质溶液酸性较强，则发生析氢腐蚀。

负极：Fe—2e— = Fe2+ 正极：2H++2e—= H2↑
总：Fe+2H+=Fe2++H2↑
2、吸氧腐蚀：若电解质溶液酸性很弱或呈中性，则发生吸氧腐蚀。

负极：2Fe—4e— = 2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e— = 4OH—
总：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2
Fe（OH）2继续与空气中的O2反应生成Fe（OH）3，再进一步形成铁锈（Fe3O4·H2O）铁锈稀松的覆盖在钢铁表面，不能阻止钢铁进一步被腐蚀。

吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式。

纯铁的抗腐蚀能力很强。