金属的腐蚀和防护(基础知识+经典题型)
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第三节金属的腐蚀与防护(基础)1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的是( )A.金属被腐蚀的本质是M+nH2O=M(OH)n+n/2H2↑B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀2.下列事实与电化学腐蚀无关的是( )A.光亮的自行车钢圈不易生锈B.黄铜(Cu-Zn合金)制的铜锣不易生锈C.铜、铝电线一般不连接起来作导线D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈3.相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )4.铁生锈是一种常见的自然现象,其主要的化学反应方程式为4Fe+3O2+xH2O=2Fe2O3·xH2O。
如图为一放在水槽中的铁架,水位高度如图。
最容易生锈的铁架横杆是( )A.①B.②C.③D.④5.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
下列有关描述错误的是( )A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是Fe-2e-=Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀6.下列有关金属的保护方法的说法中正确的是( )A.常使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮的腐蚀仍很慢C.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阴极法D.钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青,这是钢铁的电化学保护法7.结合如图判断,下列叙述正确的是( )A.I和Ⅱ中正极均被保护B.I和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+C.I和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH-D.I和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀8.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。
高中化学金属腐蚀与防护知识点一、知识概述《高中化学金属腐蚀与防护知识点》①基本定义:- 金属腐蚀呢,简单说就是金属跟周围接触到的物质发生化学反应被破坏了。
比如说铁,要是放在潮湿的空气里,时间长了就生锈了,这生锈就是铁被腐蚀了。
就像苹果被氧化变黑似的,金属被周围的物质慢慢“咬”坏了。
②重要程度:- 在高中化学里这可相当重要。
很多工业生产、生活设施都用到金属,要是金属老是被腐蚀,那损失可大了。
像桥梁、轮船要是因为金属腐蚀出了问题,后果可能很严重的。
它既关系到实际生活也在化学学科里是理解化学反应类型、电化学原理这些的重要部分。
③前置知识:- 得先掌握氧化还原反应,因为金属腐蚀很多都涉及到氧化还原。
还有金属的活动性顺序,这能让我们明白哪种金属更容易被腐蚀。
再就是电解质溶液的知识,因为大多数金属腐蚀都是在有电解质存在的情况下加速进行的。
④应用价值:- 应用老广了,在建筑领域,比如高楼大厦的钢筋混凝土结构,要防止钢筋被腐蚀。
汽车工业,金属零部件那么多,要是腐蚀了车就容易出故障。
家庭里的金属制品,像铁锅要是被腐蚀得厉害就不能正常做饭了二、知识体系①知识图谱:- 在化学学科里,它跟电化学、氧化还原反应、金属性质这些都紧密联系着。
就像在电化学知识体系里的一个分杈,电化学是棵大树,金属腐蚀与防护就是一个很重要的树枝,还跟氧化还原反应这个树干血脉相连呢。
②关联知识:- 跟电化学是超级亲密的关系,像金属的电化学腐蚀就是电化学里很典型的应用。
还有金属元素的化学性质也有关联,比如金属的活泼性不同,腐蚀的难易程度也不同。
就好比不同性格的人在社会上遇到挑战时的反应不同,活泼的金属就比较容易被周围物质挑战(腐蚀)。
③重难点分析:- 重难点呢,难就难在理解金属电化学腐蚀的原理。
这需要搞清楚原电池反应。
按我的经验,很多同学就是在电子的得失流向、电极反应式这块搞混。
关键点就是得明白金属腐蚀时到底谁在失电子,失电子后产生了啥,这些就像解题的钥匙,弄懂了就能拿下这块知识。
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。
金属腐蚀与防护试卷1一、解释概念:(共8分,每个2分)钝性,碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题:(共30分,每空1分)1.称为好氧腐蚀,中性溶液中阴极反应为,好氧腐蚀主要为控制,其过电位与电流密度的关系为。
2.在水的电位-pH图上,线ⓐ表示关系,线ⓑ表示关系,线ⓐ下方是的稳定存在区,线ⓑ上方是的稳定存在区,线ⓐ与线ⓑ之间是的稳定存在区。
3.热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是,其腐蚀特征是,防止游离CO2腐蚀的措施是,运行中将给水的pH值控制在范围为宜。
4.凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。
淡水作冷却水时易发生脱锌,海水作冷却水时易发生脱锌。
5.过电位越大,金属的腐蚀速度越,活化极化控制的腐蚀体系,当极化电位偏离E corr足够远时,电极电位与极化电密呈关系,活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。
6.为了防止热力设备发生氧腐蚀,向给水中加入,使水中氧含量达到以下,其含量应控制在,与氧的反应式为,加药点常在。
7.在腐蚀极化图上,若P c>>P a,极极化曲线比极极化曲线陡,这时E corr值偏向电位值,是控制。
三、问答题:(共24分,每小题4分)1.说明协调磷酸盐处理原理。
2.自然界中最常见的阴极去极化剂与其反应是什么?3.锅炉发生苛性脆化的条件是什么?4.凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么?5.说明热力设备氧腐蚀的机理。
6.说明腐蚀电池的电化学历程,并说明其四个组成部分。
四、计算:(共24分,每小题8分)析氢腐蚀?并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。
(E 0Fe 2+/Fe = - 0.44)2.写出V -与i corr 的关系式与V t 与i corr 的关系式,并说明式中各项的物理意义。
3.已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应与其标准电极电位:Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀?五、分析:(共14分,每小题7分)1.试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低?2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1,如何根据此图实施炉水水质控制,试分析之。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理第3课时金属的腐蚀与防护[经典基础题]1.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是() A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀C.钢管与铜管露天堆放在一起,钢管不易被腐蚀D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀答案 B解析钢管与电源正极相连接,钢管作电解池的阳极,更易失电子;铁遇冷浓硝酸时,铁表面被氧化成致密的氧化膜,阻止金属与氧化剂接触,可防止内部不被腐蚀;钢管与铜管堆放,形成原电池时钢管为负极,作原电池负极易被腐蚀;钢柱与水接触处的氧气浓度大,易被腐蚀。
故选B。
2.如下图所示各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀,腐蚀的速率由快到慢的顺序为()A.⑤②①③④B.④③①②⑤C.⑤④②①③D.③②④①⑤答案 C解析判断金属腐蚀快慢,首先判断该金属是充当原电池还是电解池的电极,若是电解池的阳极,金属腐蚀速率最快,其次是充当原电池的负极腐蚀较快,而作为电解池的阴极和原电池的正极不被腐蚀。
其中⑤中,Fe作为电解池的阳极,腐蚀最快,②③④均为原电池,③中,Fe为正极,不被腐蚀,②④中Fe均为负极,被腐蚀,Fe和Cu的金属活动性差别比Fe和Sn大,④中铁腐蚀较快,其腐蚀速率由快到慢的顺序为⑤④②①③。
3.在钢铁腐蚀过程中,下列五种变化可能发生的是()①Fe2+转化为Fe3+②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·x H2O⑤杂质碳被氧化A.只①②B.只②③④C.①②③④D.①②③④⑤答案 C解析在腐蚀过程中,负极Fe-2e-===Fe2+,正极O2或2H+得电子,Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3失水形成铁锈。
4.根据下图,下列判断中正确的是()A.烧杯a中的溶液pH升高B.烧杯b中发生还原反应C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2答案 A解析题中给出的物质表明,该电池的总反应是2Zn+O2+2H2O===2Zn(OH)2,a烧杯中电极反应为O2+2H2O +4e-===4OH-,b中Zn-2e-===Zn2+,所以应选A。
金属的腐蚀与防护(讲义)一、知识点睛1.金属的腐蚀(1)定义金属表面与周围物质发生_________或因________作用而遭到破坏的过程。
(2)实质金属失去电子被_________的过程,其过程可表示为:M-n e-M n+。
2.金属腐蚀类型(1)化学腐蚀金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生_______而引起的腐蚀。
(2)电化学腐蚀①定义两种金属_________且又同时暴露在______空气里或与_____________接触时,由于形成________而发生的腐蚀。
②实质被腐蚀金属成为原电池的______而被溶解。
③分类:a.吸氧腐蚀(以铜板上的铁铆钉为例)通常情况下水膜呈____性或___性,正极上____参加反应。
负极:_____________;正极________________;总反应:__________________________。
b.析氢腐蚀(以铜板上的铁铆钉为例)特殊情况下水膜呈___性,正极上___参加反应。
负极:____________;正极:____________;总反应:__________________________。
注:①纯金属只会发生化学腐蚀,不会发生电化学腐蚀;不纯的金属可能发生化学腐蚀,也可能发生电化学腐蚀,腐蚀类型取决于是否接触到电解质溶液。
②在金属腐蚀中,以电化学腐蚀为主,而电化学腐蚀中又以吸氧腐蚀为主。
3.金属腐蚀的影响因素(1)金属本性①金属越活泼,越易____电子而被腐蚀;②两极材料的活动性差别越大,较活泼金属被腐蚀的速率越______。
(2)介质①金属在潮湿的空气或电解质溶液中,容易腐蚀;②强电解质>弱电解质>非电解质。
(3)环境温度温度越高,金属腐蚀速率越____。
(4)金属腐蚀快慢的一般规律(同一种金属的腐蚀)电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极4.金属的防护(1)本质:阻止金属发生_________反应。
高中化学金属的腐蚀与防护练习题一.选择题(共30小题)1.95℃时,将Ni片浸入不同质量分数的硫酸溶液中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示。
下列有关说法错误的是()A.ω(H2SO4)<63%时.增大硫酸浓度,单位体积内活化分子数增大,腐蚀速率增大B.95℃时,Ni片在63%硫酸溶液中的腐蚀速率最大C.ω(H2SO4)>63%时,增大硫酸浓度,活化分子百分数降低,腐蚀速率减慢D.如果将镍片换成铁片,在常温下进行类似实验,也可绘制出类似的铁质量损失图象2.下面是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。
下列叙述不正确的是()A.若X为食盐水,K未闭合,Fe棒上C点铁锈最多B.若X为食盐水,K与M连接,C(碳)处pH值最大C.若X为稀盐酸,K与N、M连接,Fe腐蚀情况前者更慢D.若X为稀盐酸,K与M连接,C(碳)上电极反应为2H++2e﹣═H2↑3.四块相同的锌片分别放置在下列四个装置中(烧杯中均盛有0.1mol•L﹣1NaCl溶液),则锌片腐蚀最快的是()A.B.C.D.4.下列说法中,不正确的是()A.生铁比纯铁更易生锈B.钢柱在水下的部分比在空气与水的交界处更易生锈C.用锡焊接铁质器件,焊接处铁易生锈D.生铁在湿润环境中比在干燥环境中更易生锈5.海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵蚀,常用外加电流法对其进行保护,如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列说法不正确的是()A.钢制管桩应与电源的负极相连B.通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩C.高硅铸铁及钢制管桩周边没有电极反应发生D.保护电流应该根据环境条件变化进行调整6.化学与科学、技术、社会和环境密切相关。
下列有关说法中不正确的是()A.对废旧电池进行回收处理,主要是为了环境保护和变废为宝B.为保护轮船的外壳,常在外壳上镶入锌块C.用电解水的方法制取大量H2,可以缓解能源不足的问题D.工业上,不能采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁7.下列有关金属腐蚀和防护的说法,正确的是()A.金属发生的化学腐蚀比电化学腐蚀要普遍得多B.因为合金在潮湿的空气中易形成原电池,所以合金耐腐蚀性都比较差C.钢铁发生吸氧腐蚀时,负极反应是Fe﹣3e﹣═Fe3+D.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8.某小组同学研究84消毒液(主要成分为NaClO)对铁的腐蚀作用:将等量的铁钉(铁碳合金)和纯铁粉分别浸没于10mL84消毒液中,记录现象如下,下列说法正确的是()1小时2小时5小时铁钉无明显现象铁钉表面出现少量红褐色物质铁钉表面“生长”出大量红褐色物质纯铁粉无明显现象无明显现象无明显现象A.铁钉主要发生的是化学腐蚀B.铁钉腐蚀后的溶液中c(Cl﹣)增大C.铁粉的腐蚀速率慢主要是由于其表面积大D.84消毒液有强氧化性,因此Fe被腐蚀时发生:Fe﹣3e﹣═Fe3+9.保护海水中钢闸门的一种方法如图所示。
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-。
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。
金属管道腐蚀防护基础知识1.什么叫金属腐蚀?金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。
2.金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种?金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
3.常用的防腐措施有哪几种?常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。
4.什么叫化学腐蚀?化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
5.什么叫电化学腐蚀?电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。
6.缝隙腐蚀是如何产生的?许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的,在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙,其缝宽(一般在0.025~0.1mm)足以使电解质溶液进入,使缝内金属与缝外金属构成短路原电池,并且在缝内发生强烈的腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。
7.什么是点腐蚀?点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内,并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。
8.点蚀和坑蚀各有什么特征?点蚀:坑孔直径小于深度;坑蚀:坑孔直径大于深度。
9.什么是应力腐蚀,应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种?由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。
应力腐蚀按腐蚀机理可分为:(1)阳极溶解(2)氢致开裂。
10.腐蚀疲劳的定义?金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏,称为腐蚀疲劳。
11.氧浓差腐蚀是如何产生的?地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。
由于在管道的不同部位氧的浓度不同,在贫氧的部位管道的自然电位(非平衡电位)低,是腐蚀原电池的阳极,其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度,故遭受腐蚀。
管道通过不同性质土壤交接处时,粘土段贫氧,易发生腐蚀,特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。
对储油罐来讲,氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良,还有罐周和罐中心部位的透气性差别,中心部位氧浓度低,成为阳极被腐蚀。
金属的腐蚀与防护
一、金属的腐蚀
1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的
现象。
一般可分为腐蚀和腐蚀。
(1)化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如、、等)或非电解质液体
(如)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如:钢管被原油中的腐蚀,温度越高,化学腐蚀越。
(2)电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应,的金属失去电子而被。
如在潮湿的空气中生锈。
两种腐蚀往往发生,但腐蚀更普遍,速度更快,危害更严重。
电化学腐蚀(以钢铁为例)
(1)析氢腐蚀(酸性较强的溶液)
负极: 正极:
总方程式:
(2)吸氧腐蚀(中性或极弱的酸性或碱性溶液)
负极: 正极:
总方程式:
Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用:
2、影响金属腐蚀快慢的因素
内因:(1)金属的活动性:金属越,越容易被腐蚀
(2)纯度:不纯的金属比纯金属腐蚀,如纯铁比钢腐蚀。
电化学腐蚀:两电极活动性差别越大,氧化还原反应速率越,活泼金属被腐蚀得越快。
(3)氧化膜:如果金属被氧化形成致密的氧化膜,那么会保护内层金属,如、如果金属被氧化形成疏松的氧化膜,那么不会保护内层金属,如
外因:介质:环境(腐蚀性气体,电解质溶液)
金属腐蚀的快慢比较:
电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。
二、金属的防护
(1)牺牲的保护法(被保护金属作为原电池的极)
(2)外加电流的保护法(被保护金属作为电解池的极)
(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法
1.(2010·北京理综,6)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护
B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-===Fe3+
2.下列叙述正确的是()
①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
②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极
④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解
⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe 2O 3·nH 2O
A .①②③④⑤
B .①③④⑤
C .①③⑤
D .②④
3.以下现象与电化腐蚀无关的是 ( )
A .黄铜(铜锌)制作的铜锣不易产生铜绿
B .生铁比纯铁易生锈
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
4.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,镶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
5.关于金属腐蚀的如下各叙述中,正确的是( )
A .金属被腐蚀的本质是:M+n H 2O=M(OH)n +2
n H 2↑ B .马口铁(锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化
C .金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D .常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
6.(2011·北京理综,8)结合下图判断,下列叙述正确的是( )
A .Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B .Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe -2e -===Fe 2+
C .Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O 2+2H 2O +4e -===4OH -
D .Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量NaOH 溶液,均有红褐色沉淀生成
7.(2011·山东理综,15)以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是( )
A .未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率
D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用
8.(2011·泰州高二调研)有关如图装置的叙述不正确的是( )
A.这是电解NaOH溶液的装置
B.该装置中Pt为正极,电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.该装置中Fe为负极,电极反应为:Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2
D.这是一个原电池装置
9.(2011·浙江理综,10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板
表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,
在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如右图所示。
导致该现象的主要原
因是液滴之下氧气含量比边缘处少。
下列说法正确的是( )
A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为Cu-2e-===Cu2+
10.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,
不正确的是( )
A.正极的电极反应式为:2H++2e-===H2↑
B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Cu移向Fe
11.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞溶液的表面皿中,如下图所示,最先观察到酚酞变红现象的区域是( )
A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅰ和Ⅳ
C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和Ⅳ
12.下列各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时,由快到慢的顺序是( )
A.4>2>1>3>5>6 B.4>6>2>1>3>5
C.5>4>2>3>1>6 D.6>3>5>2>4>1
13、下图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
(1)我们可以发现a、b中的生铁块都发生了腐蚀,红墨水柱两边的液面变为左右(填“低”或“高”),从而我们得出a试管中发生了腐蚀,b试管中发生了腐蚀。
在腐蚀中作原电池的负极, 作原电池的正极。
(2)写出下列电极反应式:
a试管中负极反应式为,总反应式为;
b试管中正极反应式为,总反应式为。
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