金属的腐蚀和防护

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Fe2O3·nH2O

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。