高二化学课件：4.4《金属的电化学腐蚀与防护》（人教版选修4）.ppt

1.1.请合作讨论钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀有哪些区请合作讨论钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀有哪些区别和联系，填写下表。别和联系，填写下表。2.2.铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因。请解释下列有关铁生锈现象的原因。（1 1）相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐）相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。蚀。提示：提示：海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行。质溶液中，电化学腐蚀更易进行。（2 2）19101910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。少有铁锈出现。提示：提示：由于南极的温度常年在由于南极的温度常年在00以下，说明在较高温以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行。度下，腐蚀更易进行。（3 3）用于连接铜板的铁螺丝容易生锈）用于连接铜板的铁螺丝容易生锈提示：提示：由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈。铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈。（4 4）当化工厂排出的废气为酸性气体时）当化工厂排出的废气为酸性气体时,工厂附近的工厂附近的铁制品容易生锈。铁制品容易生锈。提示：提示：因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀。被腐蚀。【典例典例1 1】（20102010北京高考）下列有关钢铁腐蚀与防北京高考）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是护的说法正确的是.钢管与电源正极连接，钢管可被保护钢管与电源正极连接，钢管可被保护.铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀.钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是Fe-3eFe-3e-=FeFe3+3+【思路点拨思路点拨】（1 1）被保护的金属接电源负极。）被保护的金属接电源负极。（2 2）钢铁被腐蚀时）钢铁被腐蚀时FeFe失去失去2e2e-。【自主解答自主解答】选选B B。A A中钢管与电源正极连接，成为电中钢管与电源正极连接，成为电解池的阳极而溶解，加速了钢管的腐蚀，故解池的阳极而溶解，加速了钢管的腐蚀，故A A项不符合项不符合题意。铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧题意。铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，故化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，故B B正确。钢管与正确。钢管与铜管露天堆放在一起，潮湿的空气作为电解质溶液，铜管露天堆放在一起，潮湿的空气作为电解质溶液，铜管为正极、钢管为负极发生电化学腐蚀，加速了钢铜管为正极、钢管为负极发生电化学腐蚀，加速了钢管的腐蚀，故管的腐蚀，故C C项不合题意。钢铁发生析氢腐蚀时，负项不合题意。钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式应是极反应式应是FeFe2e2e =Fe=Fe2+2+，故，故D D项不合题意。项不合题意。1.1.你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗吗?提示：提示：2.2.在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀的具体方法？的具体方法？提示：提示：给金属穿上给金属穿上“防护服防护服”。具体方式有：。具体方式有：涂漆涂漆如在钢铁表面涂防锈油漆；如在钢铁表面涂防锈油漆；热镀热镀加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，使其加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，使其均匀覆盖于钢铁表面；均匀覆盖于钢铁表面；电镀电镀在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强的金在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强的金属镀层；属镀层；喷涂有机或无机涂层材料等。喷涂有机或无机涂层材料等。电化学防护法电化学防护法即牺牲阳极的阴极保护法和外加电即牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。流的阴极保护法。在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%14%18%Cr18%Cr，7%7%9%Ni9%Ni），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢不锈钢”。【典例典例2 2】（20102010山东高考）对金属制品进行抗腐蚀山东高考）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。处理，可延长其使用寿命。（1 1）以下为铝材表面处理的一种方法：）以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是常有气泡冒出，原因是_（用离子方程式表（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的液中加入下列试剂中的_。a.NHa.NH3 3 b.CO b.CO2 2 c.NaOH d.HNO c.NaOH d.HNO3 3 以铝材为阳极，在以铝材为阳极，在H H2 2SOSO4 4溶液中电解，铝材表面形成溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为氧化膜，阳极电极反应为_。取少量废电解。取少量废电解液，加入液，加入NaHCONaHCO3 3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是淀的原因是_。（2 2）镀铜可防止铁制品腐蚀，）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是的原因是_。（3 3）利用如图装置，可以模）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。拟铁的电化学防护。若若X X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K K应置于应置于_处。处。若若X X为锌，开关为锌，开关K K置于置于M M处，该电化学防护法称为处，该电化学防护法称为_。【思路点拨思路点拨】（2 2）电解池的阳极发生氧化反应，结合原子、电子守）电解池的阳极发生氧化反应，结合原子、电子守恒配平。恒配平。（3 3）掌握电镀池的构成及两种电化学防护法。）掌握电镀池的构成及两种电化学防护法。【自主解答自主解答】(1)(1)冒气泡的原因是冒气泡的原因是AlAl与与NaOHNaOH反应，离反应，离子方程式为：子方程式为：2Al+2OH2Al+2OH-+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2-+3H+3H2 2；使；使AlOAlO2 2-生成沉淀，最好是通入生成沉淀，最好是通入COCO2 2，若加，若加HNOHNO3 3，生成的沉，生成的沉淀容易溶解。淀容易溶解。阳极是阳极是AlAl发生氧化反应，要生成氧化膜发生氧化反应，要生成氧化膜,还必须有还必须有H H2 2O O参加，故电极反应式为：参加，故电极反应式为：2Al+3H2Al+3H2 2O-6eO-6e-=Al=Al2 2O O3 3+6H+6H+；加入；加入NaHCONaHCO3 3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有废电解液中含有H H+，HCOHCO3 3-与与H H+反应生成反应生成COCO2 2气体，随着气体，随着H H+的减少，溶液碱性增强，产生的减少，溶液碱性增强，产生AlAl（OHOH）3 3沉淀。沉淀。(2)(2)电镀时，阳极电镀时，阳极CuCu可以发生氧化反应生成可以发生氧化反应生成CuCu2+2+,以补充以补充CuCu2+2+。(3)(3)铁被保护，可以作原电池的正极，或者电解池的阴铁被保护，可以作原电池的正极，或者电解池的阴极，故若极，故若X X为碳棒，开关为碳棒，开关K K应置于应置于N N处，处，FeFe作阴极受到保作阴极受到保护；若护；若X X为锌，开关为锌，开关K K置于置于M M处，铁作正极，锌作负极，处，铁作正极，锌作负极，称为牺牲阳极的阴极保护法。称为牺牲阳极的阴极保护法。答案答案：(1)2Al+2OH(1)2Al+2OH+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2-+3H+3H2 2 b b2Al+3H2Al+3H2 2O O6e6e =Al=Al2 2O O3 3+6H+6H+因为因为HCOHCO3 3-与与H H+反应，反应，使得使得H H+浓度减小，产生浓度减小，产生AlAl（OHOH）3 3沉淀沉淀(2)(2)阳极阳极CuCu可以发生氧化反应生成可以发生氧化反应生成CuCu2+2+(3)N (3)N 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 知识点一：金属的电化学腐蚀知识点一：金属的电化学腐蚀1.1.（20102010三明高二检测）家用炒菜铁锅用水清洗放三明高二检测）家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学反应是（反应是（）A.4Fe(OH)A.4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3B.2Fe+2HB.2Fe+2H2 2O+OO+O2 2=2Fe(OH)=2Fe(OH)2 2C.2HC.2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-=4OH=4OH-D.Fe-3eD.Fe-3e-=Fe=Fe3+3+【解析解析】选选D D。该过程铁锅发生了吸氧腐蚀，负极反应：。该过程铁锅发生了吸氧腐蚀，负极反应：2Fe-4e2Fe-4e-=2Fe=2Fe2+2+,正极反应：正极反应：O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O=O=4OH4OH-,同时还发生：同时还发生：FeFe2+2+2OH+2OH-=Fe(OH)=Fe(OH)2 2,4Fe(OH),4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3，2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O O+(3-x)H+(3-x)H2 2O,DO,D错误。错误。2.2.下列关于金属腐蚀叙述正确的是（下列关于金属腐蚀叙述正确的是（）A.A.金属在潮湿情况下的腐蚀其实质是：金属在潮湿情况下的腐蚀其实质是：M+nHM+nH2 2O=MO=M（OHOH）n+Hn+H2 2B.B.金属的化学腐蚀实质是金属的化学腐蚀实质是M+neM+ne-=M=Mn+n+,金属得电子金属得电子被氧化成阳离子被氧化成阳离子C.C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D.D.在潮湿的中性环境中在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀腐蚀【解析解析】选选D D。金属在潮湿的空气中易被腐蚀，但并不。金属在潮湿的空气中易被腐蚀，但并不一定就是金属与水的反应，把金属腐蚀的条件及原理一定就是金属与水的反应，把金属腐蚀的条件及原理搞错，故搞错，故A A错；化学腐蚀是金属直接与周围接触的物质错；化学腐蚀是金属直接与周围接触的物质发生化学反应，金属失电子，被氧化，发生化学反应，金属失电子，被氧化，B B不正确；金属不正确；金属发生化学腐蚀，只要有氧化剂即可，发生化学腐蚀，只要有氧化剂即可，C C错。错。知识点二：金属腐蚀快慢的比较知识点二：金属腐蚀快慢的比较3.3.埋在地下的输油管，在下列各种情况下，被腐蚀速埋在地下的输油管，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（度最慢的是（）A.A.在含铁元素较多的酸性土壤中在含铁元素较多的酸性土壤中B.B.在潮湿疏松透气的土壤中在潮湿疏松透气的土壤中C.C.在干燥致密不透气的土壤中在干燥致密不透气的土壤中D.D.在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中【解析解析】选选C C。在含铁元素较多的酸性土壤中，铁易在含铁元素较多的酸性土壤中，铁易发生析氢腐蚀；在潮湿疏松透气的土壤中，有利于铁发生析氢腐蚀；在潮湿疏松透气的土壤中，有利于铁发生吸氧腐蚀；在含碳粒较多，潮湿透气土壤中，碳发生吸氧腐蚀；在含碳粒较多，潮湿透气土壤中，碳与铁能形成更多的微电池加快铁的腐蚀。与铁能形成更多的微电池加快铁的腐蚀。知识点三：金属的电化学防护知识点三：金属的电化学防护4.4.（20102010温州高二检测）下列事实不能用电化学理温州高二检测）下列事实不能用电化学理论解释的是（论解释的是（）A.A.轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块B.B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用C.C.铝片不需要用特殊方法保存铝片不需要用特殊方法保存D.D.锌跟稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液后，反应锌跟稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液后，反应速率加快速率加快【解析解析】选选C C。A A选项是通过构成选项是通过构成ZnZnFeFe原电池，在船原电池，在船壳上加壳上加ZnZn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀；块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀；B B项中镀锌铁若镀层破损后，则锌为负极，铁为正极，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，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；锡为正极被保护；C C选项是靠氧化膜保护铝；选项是靠氧化膜保护铝；D D项中项中ZnZn与与CuSOCuSO4 4溶液反应置换出溶液反应置换出CuCu，形成，形成CuCuZnZn原电池，比直原电池，比直接的化学反应快。接的化学反应快。5.5.钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。材占世界钢铁年产量的四分之一。（1 1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为反应式为_。（2 2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R R可以采用可以采用_（填写字母序号）。（填写字母序号）。A.A.铜铜 B.B.钠钠 C.C.锌锌 D.D.石墨石墨（3 3）图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，）图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。极。【解析解析】（1 1）发生吸氧腐蚀时，负极上）发生吸氧腐蚀时，负极上FeFe失电子，正失电子，正极上极上O O2 2得到电子。（得到电子。（2 2）铁闸门上连接一块比铁活泼的）铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，则锌会失去电子而溶解，金属如锌，则锌会失去电子而溶解，FeFe被保护，属于被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。（牺牲阳极的阴极保护法。（3 3）属于外加电流的阴极保）属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。答案：答案：（1 1）负极：）负极：2Fe-4e2Fe-4e-=2Fe=2Fe2+2+，正极：正极：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-（2 2）C C （3 3）负）负一、选择题（本题包括一、选择题（本题包括4 4小题，每小题小题，每小题4 4分，共分，共1616分）分）1.1.（20102010三明高二检测）下列叙述不正确的是（三明高二检测）下列叙述不正确的是（）A.A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜能加快反锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜能加快反应速率应速率B.B.钢铁在干燥的空气里不易被腐蚀钢铁在干燥的空气里不易被腐蚀C.C.用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀D.D.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍【解析解析】选选C C。锌与。锌与CuSOCuSO4 4反应生成的反应生成的CuCu与锌、稀与锌、稀H H2 2SOSO4 4构成原电池，加快电子的转移，构成原电池，加快电子的转移，A A正确；干燥的空气中正确；干燥的空气中钢铁不易发生腐蚀，钢铁不易发生腐蚀，B B正确；因为铝比铁活泼，发生电正确；因为铝比铁活泼，发生电化学腐蚀时，铝作负极，铁作正极被保护，化学腐蚀时，铝作负极，铁作正极被保护，C C正确；因正确；因为金属制品通常所处外部环境干燥度较低，为金属制品通常所处外部环境干燥度较低，O O2 2又广泛又广泛存在，所以电化学腐蚀更普遍，存在，所以电化学腐蚀更普遍，D D正确。正确。2.2.（20102010泉州高二检测）下列各容器中盛有海水，泉州高二检测）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（铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是（）A.4A.42 21 13 35 56 B.46 B.46 62 21 13 35 5C.5C.54 42 23 31 16 D.66 D.63 35 52 24 41 1【解析解析】选选B B。铁被腐蚀由快到慢顺序：电解池的阳极。铁被腐蚀由快到慢顺序：电解池的阳极（4 4）原电池的负极（）原电池的负极（2 2与与6 6）吸氧腐蚀（）吸氧腐蚀（1 1）原）原电池的正极（电池的正极（3 3）电解池的阴极（）电解池的阴极（5 5），故选），故选B B。3.3.（双选）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（双选）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 （）A.A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起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保护作用C.C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺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牲阳极的阴极保护法D.D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保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护它不受腐蚀【解析解析】选选A A、C C。银器在空气中久置会被。银器在空气中久置会被O O2 2所氧化变所氧化变黑，黑，FeFe作负极，为化学腐蚀，作负极，为化学腐蚀，A A正确；当镀层破损时，正确；当镀层破损时，SnSnFeFe可形成原电池，不再起到保护作用，可形成原电池，不再起到保护作用，B B错；海轮错；海轮外壳与外壳与ZnZn块形成原电池，块形成原电池，ZnZn作负极，从而保护作负极，从而保护FeFe正极，正极，所以所以C C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故连，故D D错。错。4.4.（20092009上海高考）如图装置中上海高考）如图装置中,U U形管内为红墨水形管内为红墨水,a,a、b b试管内分别试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生各加入生铁块铁块,放置一段时间。下列有关描述放置一段时间。下列有关描述错误的是（错误的是（）A.A.生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正极B.B.红墨水柱两边的液面变为左低右高红墨水柱两边的液面变为左低右高C.C.两试管中相同的电极反应式是两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e:Fe-2e-=Fe=Fe2+2+D.aD.a试管中发生了吸氧腐蚀试管中发生了吸氧腐蚀,b,b试管中发生了析氢腐蚀试管中发生了析氢腐蚀【解析解析】选选B B。本题考查了电化学腐蚀中的析氢腐蚀和吸。本题考查了电化学腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，解答时注意电解质的酸碱性。氧腐蚀，解答时注意电解质的酸碱性。a a为中性环境，发为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b b中酸性较强，中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故水柱两边的液面变为左高右低，故B B项错。项错。二、非选择题（本题包括二、非选择题（本题包括2 2小题，共小题，共1414分）分）5.5.（6 6分）如图水槽中试管内有一枚分）如图水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：铁钉，放置数天观察：（1 1）若试管内液面上升，则原溶液）若试管内液面上升，则原溶液呈呈_性，发生性，发生_腐蚀，其电极腐蚀，其电极反应为：负极为反应为：负极为_ _；正极为；正极为_。（2 2）若试管内液面下降，则原溶液呈）若试管内液面下降，则原溶液呈_性，发生性，发生_腐蚀，其电极反应为：负极为腐蚀，其电极反应为：负极为_；正极；正极为为_。【解析解析】根据金属腐蚀的条件和原理，可判断当试管根据金属腐蚀的条件和原理，可判断当试管内液面上升时说明：试管内压强减小。导致试管内压内液面上升时说明：试管内压强减小。导致试管内压强减小的原因是因为气体减少所致。考虑到金属腐蚀强减小的原因是因为气体减少所致。考虑到金属腐蚀有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情形，可判断该种情况为有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情形，可判断该种情况为吸氧腐蚀，后一种情况属于析氢腐蚀。吸氧腐蚀，后一种情况属于析氢腐蚀。答案：答案：（1 1）中性或很弱的酸）中性或很弱的酸 吸氧吸氧 FeFe2e2e =FeFe2 2 2H2H2 2O OO O2 24e4e-=4OH=4OH-（2 2）较强的酸）较强的酸 析氢析氢 FeFe2e2e =Fe=Fe2 22H2H2e2e =H=H2 26.6.（8 8分）铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研分）铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：首先检查制取氧气装置的气密性，然后按图连接好装首先检查制取氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续置，点燃酒精灯给药品加热，持续3 3分钟左右，观察到分钟左右，观察到的实验现象为：的实验现象为：直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形导管中干燥直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。的铁丝表面依然光亮。试回答以下问题：试回答以下问题：（1 1）由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同）由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于类型，本实验中铁生锈属于_。（2 2）仪器）仪器A A的名称为的名称为_，其中装的药品可以是，其中装的药品可以是_，其作用是，其作用是_。（3 3）由实验可知，该类铁生锈的条件为）由实验可知，该类铁生锈的条件为_。决定铁生锈快慢的一个重要因素是决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。【解析解析】实验现象实验现象说明铁丝生锈需同时具备接触水说明铁丝生锈需同时具备接触水和和O O2 2两个条件；实验现象两个条件；实验现象说明铁丝只接触说明铁丝只接触O O2 2，不接触，不接触水时不会生锈；实验现象水时不会生锈；实验现象说明空气中说明空气中O O2 2浓度低，不浓度低，不易使铁丝生锈，因此决定铁丝生锈快慢的一个重要因易使铁丝生锈，因此决定铁丝生锈快慢的一个重要因素是素是O O2 2的浓度；本实验中铁丝在潮湿氧气中发生锈蚀，的浓度；本实验中铁丝在潮湿氧气中发生锈蚀，而在干燥氧气中不锈蚀，表示铁丝锈蚀需电解质溶液而在干燥氧气中不锈蚀，表示铁丝锈蚀需电解质溶液（水）参与，因此铁丝发生了电化学腐蚀。（水）参与，因此铁丝发生了电化学腐蚀。答案：答案：（1 1）电化学腐蚀）电化学腐蚀（2 2）球形干燥管）球形干燥管 碱石灰（或无水碱石灰（或无水CaClCaCl2 2）干燥干燥O O2 2（3 3）同时跟氧气和水接触）同时跟氧气和水接触 O O2 2浓度浓度1.1.（5 5分）下列叙述不正确的是（分）下列叙述不正确的是（）A.A.铁表面镀锌，铁作阳极铁表面镀锌，铁作阳极B.B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C.C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O O2 22H2H2 2O O4e4e =4OH4OHD.D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2Cl2e2e =Cl=Cl2 2【解析解析】选选A A。本题考查电化学知识的应用。本题考查电化学知识的应用。FeFe与与ZnZn构构成原电池时，活泼的成原电池时，活泼的ZnZn作负极溶解作负极溶解(即阳极，即阳极，A A项错项错)，使正极使正极FeFe受到保护受到保护(B(B项对项对)。C C项，钢铁吸氧腐蚀时，项，钢铁吸氧腐蚀时，FeFe作负极被腐蚀，作负极被腐蚀，O O2 2在正极在正极(碳碳)得电子，得电子，C C项正确。项正确。D D项，在阳极上失电子的能力是项，在阳极上失电子的能力是ClClOHOH，D D项对。项对。2.2.（5 5分）铁生锈是一种常见的分）铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应自然现象，其主要的化学反应方程式为：方程式为：4Fe4Fe3O3O2 2xHxH2 2O O=2Fe=2Fe2 2O O3 3xHxH2 2O O。如图为一。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆如图。最容易生锈的铁架横杆是是 （）A.B.A.B.C.D.C.D.【解析解析】选选C C。此处铁生锈属于吸氧腐蚀。此处铁生锈属于吸氧腐蚀。处没有和处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈蚀速率较慢；电解质溶液接触，不能构成原电池，锈蚀速率较慢；处已与电解质溶液接触，但处已与电解质溶液接触，但处含处含O O2 2较少，较少，所以所以处腐蚀最快。处腐蚀最快。3.3.（1010分）用实验验证牺牲分）用实验验证牺牲阳极的阴极保护法，如图所阳极的阴极保护法，如图所示是某同学验证牺牲阳极的示是某同学验证牺牲阳极的阴极保护法实验装置。已知阴极保护法实验装置。已知K K3 3FeFe（CNCN）6 6（铁氰化钾）（铁氰化钾）溶液遇溶液遇FeFe2+2+会变成特征的蓝色：会变成特征的蓝色：3Fe3Fe2+2+2+2Fe(CN)Fe(CN)6 63 3-=Fe=Fe3 3FeFe（CNCN）6 62 2。根据提供的知识，请回答。根据提供的知识，请回答下列问题：下列问题：（1 1）电压表、电流表变化为）电压表、电流表变化为_。（2 2）在）在FeFe电极区滴入电极区滴入2 2滴黄色滴黄色K K3 3FeFe（CNCN）6 6（铁氰（铁氰化钾）溶液，会观察到化钾）溶液，会观察到_。（3 3）通过和同学讨论，说明如图所示装置中铁被保护）通过和同学讨论，说明如图所示装置中铁被保护的原理为的原理为_。（4 4）写出发生反应的电极方程式：）写出发生反应的电极方程式：ZnZn极：极：_；FeFe极：极：_。【解析解析】本题主要考查了阴极保护法。电压表和电流本题主要考查了阴极保护法。电压表和电流表都是为了证明由铁、锌和酸化的表都是为了证明由铁、锌和酸化的NaClNaCl溶液组成的原溶液组成的原电池是正常工作的；在正常情况下，铁是可以和酸性电池是正常工作的；在正常情况下，铁是可以和酸性溶液中的溶液中的H H+反应生成反应生成FeFe2+2+的，的，FeFe2+2+能和能和FeFe（CNCN）6 63-3-反应生成特征的蓝色。如果没有特征的蓝色出现则证反应生成特征的蓝色。如果没有特征的蓝色出现则证明没有生成明没有生成FeFe2+2+，即此装置是起到了保护阴极（正极），即此装置是起到了保护阴极（正极），使铁不被腐蚀的作用，装置中使铁不被腐蚀的作用，装置中ZnZn极为负极，电极反应极为负极，电极反应为为Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+，铁极为正极，电极反应为，铁极为正极，电极反应为2H2H+2e+2e-=H=H2 2。答案：答案：（1 1）电压表、电流表的指针都发生偏转）电压表、电流表的指针都发生偏转（2 2）没有铁氰化亚铁的特征的蓝色出现，而是在铁电）没有铁氰化亚铁的特征的蓝色出现，而是在铁电极上有气体产生极上有气体产生（3 3）是通过牺牲阳极（负极）是通过牺牲阳极（负极）ZnZn，为被保护的金属铁，为被保护的金属铁阴极（正极）提供了足量的电子，使被保护的金阴极（正极）提供了足量的电子，使被保护的金属铁不会失去电子，所以属铁不会失去电子，所以FeFe不腐蚀不腐蚀（4 4）Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H 2H+2e+2e-=H=H2 2同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全