金属腐蚀的电化学测量
金属腐蚀的电化学测量
摘要：利用配置得的电泳涂料来探究镀镍层对低碳钢的保护作用，通过测得的电位-pH 图对其进行分析。在低碳钢上电镀镍（先要镀铜），测量镀前和镀后的金属腐蚀速度及钝化行为，比较腐蚀速度的变化及钝化程度，从而获知解镍镀层的防护作用。讨论pH 值对低碳钢腐蚀的影响。尝试得到氢离子对腐蚀速度的级数，速率方程；讨论氯离子浓度值对低碳钢腐蚀的影响。尝试得到氯离子对腐蚀速度的级数，速率方程。
关键词：电泳、镀镍层、阻抗、阳极极化、阴极极化、腐蚀、电位、 电泳材料
正文：
实验目的：利用配置得的电泳涂料来探究镀镍层对低碳钢的保护作用，通过测得的电位-pH 图对其进行分析，获知解镍镀层的防护作用。
一：丙烯酸树脂阴极电泳涂料的配制
一、实验原理
1、丙烯酸树脂的合成
以丙二醇甲醚（PM ）为溶剂，以偶氮二异丁腈（AIBN ）为引发剂，四种（甲基）丙烯酸单体（甲基丙烯酸甲酯MMA ，丙烯酸丁酯BA ，甲基丙烯酸羟乙酯HEMA ，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯DMAEMA ）共聚合得丙
2、 槽液的配制
槽液的主要成分有：丙烯酸树脂（第一步合成）、固化剂（封闭型异氰酸酯)、中和剂（HAc 、乳酸等)、水（电导率小于10μs/cm ，实验室用超纯水）。
固化剂的用量按n(-NCO)/n(-OH)=1.2/1计算： NCO n 1.242=c OH m ??固 （n OH 为所加树脂中-OH 的摩尔数，42为-NCO 的分子量，C NCO 为固
化剂中-NCO 的质量百分比。）
中和剂的用量按中和度n(H +)/n(-NR 2) 计算（中和度50%-100%，越大，槽液越稳定）2
NR n M =c d m ??中中中中 （n NH2为所加树脂中-NR 2的摩尔数，d 中为中和度，M 中为中和剂分子量，c 中为中和剂的质量分数）
水的用量按槽液固体分计算后补齐。
二、实验试剂和装置
1、试剂
单体：甲基丙烯酸甲酯MMA （分析纯）；丙烯酸丁酯BA （分析纯）；甲基丙烯酸羟乙酯 HEMA （分析纯）；甲基丙烯酸二甲氨基乙酯DMAEMA （分析纯）；
引发剂：偶氮二丁腈AIBN ；
溶剂：丙二醇甲醚PM （分析纯）；
中和剂：醋酸HAc （99.5% ）或乳酸
固化剂：Desmodur ○R BL3370或其他封闭型异氰酸酯
其他：超纯水
2、仪器
三口烧瓶 温度计 恒压滴液漏斗 Y 管 电动搅拌器 电热套
三、实验过程
1、丙烯酸树脂的制备（总单体质量为100g)
搭好实验装置，在三口烧瓶中加60gPM 溶剂,开动搅拌装置，保持温度在80-90℃左右。分别称
MMA45g,BA25g,HEMA15g,DMAEMA15g,AIBN2.7g,混合溶解后倒入恒压滴液漏斗中，控制反应速率，平均1秒1滴向三口瓶滴加（2.5-3h 滴完），并保持温度在80-90℃，滴加完毕后保温1小时，然后补加引发剂0.3gAIBN （溶于约5g 溶剂PM 后滴加）,保温1-2小时，则得到无色、淡绿或淡黄色丙烯酸树脂。若控温不好，最后树脂会呈暗红色，氨基氧化比较严重。
2、阴极电泳漆的配制（若瓶小可考虑分几次配）
取一干净的三口烧瓶，加入第一步制得的树脂50g,固化剂（BL3370）20.02g，控制温度在60-70℃范围内，搅拌1小时，降温至40-50℃缓慢滴加中和剂HAc1.766g ,不断搅拌并保温0.5小时。然后在40~50℃缓慢滴加超纯水402g，剧烈搅拌，1h内滴加完毕，保温1小时。得到固含量10%的乳白色电泳槽液。
二：金属腐蚀行为的电化学测量
金属的电化学腐蚀与防腐
金属的电化学腐蚀与防腐 李泽升 宁夏大学资源环境学院 12级环境科学1班 摘要：腐蚀现象都是由于金属与一种电解质（水溶液或熔盐）接触，因此有可能在金属／电解质界面发生阳极溶解过程（氧化）。这时如果界面上有相应的阴极还原过程配合，则电解质起离子导体的作用，金属本身则为电子导体，因此就构成了一种自发电池，使金属的阳极溶解持续进行，产生腐蚀现象。 关键词：电化学腐蚀原理晶间腐蚀均匀腐蚀应力腐蚀防护与应用镀层阳极保护 一、引言 随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，金属的使用在日常生活中应用的越来越普遍，由金属腐蚀所带来的损失也越来越严重，这样研究金属的腐蚀与防护便显得非常的重要，本论文主要综合讲述了金属的电化学腐蚀的基本原理和分类，以及讨论了有关现实生产生活中具体的防护措施，以更好的指导现实实践。 二、电化学腐蚀原理 金属表面由于外界介质的化学或电化学作用而造成的变质及损坏的现象或过程称为腐蚀。介质中被还原物质的粒子在与金属表面碰撞时取得金属原子的价电子而被还原，与失去价电子的被氧化的金属“就地”形成腐蚀产物覆盖在金属表面上，这样一种腐蚀过程称为化学腐蚀。由于金属是电子的良导体，如果介质是离子导体的话，金属被氧化与介质中被还原的物质获得电子这两个过程可以同时在金属表面的不同部位进行。金属被氧化成为正价离子（包括配合离子）进入介质或成为难溶化合物（一般是金属的氧化物或含水氧化物或金属盐）留在金属表面。这个过程是一个电极反应过程，叫做阳极反应过程。被氧化的金属所失去的电子通过作为电子良导体的金属材料本身流向金属表面的另一部位，在那里由介质中被还原的物质所接受，使它的价态降低，这是阴极反应过程。在金属腐蚀学中，习惯地把介质中接受金属材料中的电子而被还原的物质叫做去极化剂。经
金属的电化学腐蚀与防护习题
金属的电化学腐蚀与防 护习题 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
训练5 金属的电化学腐蚀与防护 一、金属的腐蚀 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 ＋n H 2O===M(OH)n ＋n 2 H 2↑ 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．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说 法不正确的是( ) A ．锡青铜的熔点比纯铜低 B ．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C ．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D ．生成Cu 2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4．下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( ) A ．铁为正极 B ．碳为正极 C ．溶液中氢离子浓度不变 D ．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5．在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe 由＋2价转化成＋3价 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④Fe(OH)3失水 形成Fe 2O 3·x H 2O ⑤杂质C 被氧化除去 A ．①②④ B ．③④ C ．①②③④ D ．①②③④⑤ 6．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe ＋2H 2O ＋ O 2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( ) A ．负极发生的反应为Fe －2e －===Fe 2＋
知识讲解_金属的电化学腐蚀与防护(基础)
高考总复习金属的电化学腐蚀与防护 编稿：房鑫审稿：曹玉婷 【考纲要求】 1．金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因。 2．了解金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 【考点梳理】 考点一：金属腐蚀 1．定义：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。 2．本质：金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化生成金属阳离子的过程。 M－ne－==M n+（M代表金属元素）。 3．类型：（1）化学腐蚀：金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。 （2）电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。 考点二：金属的电化学腐蚀 1 2．电化学腐蚀的种类： （1）种类：吸氧腐蚀与析氢腐蚀 （2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较（以钢铁为例） 3．金属腐蚀的快慢一般规律 (1) 在同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 (2) 在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3) 有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源（负极）的阴极保护法条件下的腐蚀。 (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。 (5) 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，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前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吸氧腐蚀。 考点三：金属的电化学防护 1．在金属表面覆盖保护层。 ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；
金属材料的电化学腐蚀与防护
金属材料的电化学腐蚀与防护 一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。 二、实验原理 1．金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 在 由于?O(Fe2＋/Fe)< ?O（Cu2＋/Cu），两者构成了宏电池，铁作为阳极，失去电子受到腐蚀（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下： 阳极反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ 在阴极由于有OH－生成，使c(OH－)增大，所以酚酞变红。
②金属铁和锌直接接触，环境同上，则由于?O(Zn2＋/Zn)< ?O(Fe2＋/Fe)， 锌作为阳极受到腐蚀，而铁作为阴极，铁表面的氧气得电子后不断生成氢氧根离子，导致酚酞变红（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下：阳极反应式： Zn = Zn2＋＋2e－ 3Zn2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Zn3[Fe(CN)6]2 (黄色沉淀) 阴极（铁表面）反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ 三、实验用品 仪器：0mL小烧杯，小试管（3支），10mL小量筒（1只）铁片，铜丝，锌 丝，滤纸片（若干），塑料镊子，洗瓶，细砂纸（约3×3cm2）。 药品：NaCl（0.1 mo1·L－1），K3[Fe(CN)6]（0.1 mo1·L－1），乌洛托品(CH2)6N4（20％），CuSO4（0.1 mo1·L－1），HCl（0.1 mo1·L－1、6 mo1·L－1，浓），酚酞（0.5％），洗洁精，检验液（3％的CuSO4），磷化液（配方：H3PO4（85％）：45g·L－1，ZnO：28 g·L－1，Zn(NO3)2：28 g·L－1，NaF：2 g·L－1 ，HNO3（浓）：29 g·L－1）。 四、实验内容 1．金属的电化学腐蚀
金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学腐蚀与防护
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《金属的电化学腐蚀与防护》 一、选择题 1. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 3. 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是 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. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是 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 5. 下列对金属及其制品的防护措施中，错误的是 A. 铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置于潮湿处 B. 通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆
D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固 定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是 A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是： A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是：M – ne- ＝Mn+，电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 8. 随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程，其首要原因是 A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中石墨电极 9. 将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中均有氢气生成．若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀；B未被腐蚀．关于B的叙述正确的是 A．金属活动性A＞B B．还原性B＞A C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应
知识讲解_金属的电化学腐蚀与防护(基础)
高考总复习金属的电化学腐蚀与防护 【考纲要求】 1．金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因。 2．了解金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 【考点梳理】 考点一：金属腐蚀 1．定义：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。 2．本质：金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化生成金属阳离子的过程。 M－ne－==M n+（M代表金属元素）。 3．类型：（1）化学腐蚀：金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。 （2）电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。 考点二：金属的电化学腐蚀 1 2．电化学腐蚀的种类： （1）种类：吸氧腐蚀与析氢腐蚀 （2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较（以钢铁为例） 【高清课堂：399291金属腐蚀的一般规律】 3．金属腐蚀的快慢一般规律 (1) 在同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 (2) 在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3) 有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源（负极）的阴极保护法条件下的腐蚀。 (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。 (5) 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，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前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吸氧腐蚀。 考点三：金属的电化学防护 1．在金属表面覆盖保护层。 ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；
2019-2020学年高中化学人教版选修四 第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护(II)卷
2019-2020学年高中化学人教版选修四第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防 护（II）卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、 2017_2018学年高中化学新人教版选修4第四章电化学基础 (共12题；共47分) 1. （2分） (2016高二上·广州期末) 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是（） A . 在潮湿疏松的土壤中 B . 在含铁元素较多的酸性土壤中 C . 在干燥致密不透气的土壤中 D . 在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中 2. （2分） (2017高二上·莆田期末) 下列说法不正确的是（） A . 用电解法精炼粗铜的时候纯铜做阳极 B . 将镁块与钢铁输水管相连，可以防止钢铁腐蚀 C . 熔融烧碱的时候，不能使用石英坩埚 D . 可以用硫酸或者CO2中和碱性废水 3. （2分） (2016高二上·汕头期中) 能有效防止铁质栏杆锈蚀的措施是（） A . 接上铜网 B . 与石墨相连 C . 定期涂上油漆 D . 定期擦去铁锈 4. （2分） (2017高二上·辽宁期末) 下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是（）
A . 图1中，铁钉易被腐蚀 B . 图2中，滴加少量K3[Fe（CN）6]溶液，没有蓝色沉淀出现 C . 图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D . 图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 5. （2分）下列叙述中，正确的是（） A . 钢铁腐蚀的负极反应为：Fe﹣3e﹣=Fe3+ B . 碱性介质甲烷燃料电池的正极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ C . Mg﹣Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为Mg D . 氯碱工业中阳极上产生的气体比阴极上产生的气体多 6. （2分） (2016高一下·湛江期末) 下列叙述不正确的是（） A . 铁制品表面镀锌可以增强其抗腐蚀性 B . 在海轮外壳上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 C . 马口铁（镀锡）外层镀层被破坏后，里面的铁更易被腐蚀 D . 利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连 7. （2分）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（）
《金属的电化学腐蚀与防护》.
《金属的电化学腐蚀与防护》 、选择题 1.为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 C.在干燥致密不透气的土壤中 D.含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是 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 .①②③④ B .①③④⑤ C .①②④⑤ D .全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中，错误的是 A. 铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置于潮湿处 B. 通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆 D. 把Cr 、Ni 等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定 在图示的 三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不 正确的是 A .装置I 左侧的液面一定会上升 B. 左侧液面装置I 比装置n 的低 C. 装置n 中的铁钉腐蚀最严重 D .装置川中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是： A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是： 2. 3. D.在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 以下现象与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D ?银制奖牌久置后表面变暗 的速度最慢的是 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 M + n H 2O === M(0H)n + n/2 H 2 f 川林管
高中化学人教版 选修四 第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 金属的电化学腐蚀与防护A
高中化学人教版选修四第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护金属 的电化学腐蚀与防护A卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共22题；共44分) 1. （2分） (2016高二上·邯郸开学考) 下列有关原电池的说法中，正确的是（） A . 铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活泼，作负极 B . 铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C . 镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者较易被腐蚀 D . 将反应2Fe3++Fe═3Fe2+设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质 【考点】 2. （2分）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HNO3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＋ 【考点】 3. （2分） (2018高三上·潮南开学考) 下列说法错误的是（） A . 聚乙烯是无毒高分子化合物，可用作食品包装 B . 在日常生活中，电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因 C . 推广使用新能源，可以减少二氧化碳等温室气体的排放
D . 人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物 【考点】 4. （2分）(2016·大庆模拟) 化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是（） A . 食盐可以作为调味剂，也可以调节体液电解质平衡 B . 食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要成分是聚乙烯 C . 化工生产中煤的干馏、石油的分馏、天然气生产甲醇均属于化学变化 D . 高铁车厢材料大部分采用铝合金，因为铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀能力强 【考点】 5. （2分） (2018高一下·西城期末) 下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（） A B C D 硅太阳能电池干电池燃气灶太阳能集热器 A . A B . B C . C D . D 【考点】
(精编)2020年高考化学二轮复习专题八电化学基础金属的腐蚀与防护练习
专题八电化学基础金属的腐蚀与防护 1．[2018·辽宁省大石桥市月考]化学与生产、生活密切相关，下列说法不正确的是( ) A．钢铁在海水中比在河水中更易被腐蚀，主要原因是海水含氧量高 B．硅胶多孔，吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂 C．用纯碱溶液清洗油污时，加热可以提高去污能力 D．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片 2．[2018·浙江省温州市二模]某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是( ) A．a极为负极 B．b极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C．电解质溶液中的OH－移向a极 D．该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH值将变大 3．[2018·全国卷Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳钠米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2＋4Na??→ ←??2Na2CO3＋C。下列说法错误的是( ) A．放电时，ClO－4向负极移动 B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－===2CO2－3＋C D．充电时，正极反应为：Na＋＋e－===Na 4．[2018·北京通州区二模]研究金属腐蚀及防护的装置如图所示。 下列有关说法不正确的是( ) A．图1：a点溶液变红 B．图1：a点的铁比b点的铁腐蚀严重 C．图2：若d为锌，则铁不易被腐蚀 D．图2：正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 5．[2018·浙江省金华市十校联考]某高能电池以稀硫酸作为电解质溶液，其总反应式为CH2===CH2＋O2===CH3COOH。下列说法正确的是( )
金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学腐蚀与防护 摘要：金属腐蚀是自发的普遍存在的一种现象，它对人类社会产生巨大的危害，对金属材料的腐蚀进行防护是十分必要的，本文主要介绍了金属电化学腐蚀机理，以及金属防腐方法。关键词：金属、腐蚀机理、防腐蚀 一、前言 金属材料的腐蚀，是指金属材料和周围介质接触时发生化学或电化学作用而引起的一种破坏现象。对于金属而言，在自然界大多是以金属化合物的形态存在。从热力学的观点来看，除了少数贵金属(如金、铂等)外，各种金属都有转变成离子的趋势。因此，金属元素比它们的化合物具有更高的自由能，必然有自发地转回到热力学上更稳定的自然形态——氧化物的趋势。 电化学保护是指在电化学腐蚀系统中，通过施加外加电流将被保护金属的电位移向免蚀区或钝化区，以降低金属腐蚀程度，这是一项经济而有效的腐蚀控制措施。在一定条件下，电化学保护不仅能防止金属在海水、土壤或化工介质中的腐蚀，而且还能防止金属发生全面腐蚀和局部腐蚀。若将电化学保护与涂料、缓蚀剂联合起来，可取的更好的防止金属腐蚀的效果。目前电化学保护技术已广泛应用于造船、海洋工程、石油和化工等部门，并作为一种标准的防腐蚀措施列入规范与法规之中。由于金属材料的腐蚀可造成设备的跑、冒、滴、漏，污染环境，甚至发生中毒、火灾、爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，因此腐蚀的防护成为急需发展的学科,研究金属材料的腐蚀机理，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防护措施，对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产力都具有十分重大的意义。 二、金属的电化学腐蚀机理 1、腐蚀概念 金属表面由于外界介质的化学或电化学作用而造成的变质及损坏的现象或过程称为腐蚀。 2、电化学腐蚀机理 反应过程同时有阳极失去电子的阳极反应，阴极获得电子的阴极反应以及电子的流动，其历程服从电化学动力学的基本规律。 绝大多数情况下，由于金属表面组织结构不均匀，上述的一对电化学反应分别在金属表面的不同区域进行在。例如当把碳钢放在稀盐酸中时，在钢表面铁素体处进行的是阳极反应（即Fe→Fe2++2e-），而在钢表面碳化铁处进行的则是阴极去极化反应（即2H++2e-→H2↑）。与这一对电化学反应进行的同时，则有电子不断地从铁素体流向碳化铁。我们把发生阳极反应的区域叫做阳极区，铁素体是阳极；把发生阴极反应的区域叫做阴极区，碳化铁是阴极；而在阳极与阴极之间不断地有电子流动。这种情况和电池的工作情况极为类似，只不过这里的阳极（铁）和阴极（碳化铁）的数目极多，面积极小，靠的极近而已，所以通常称它为腐蚀微电池。金属的电化学腐蚀之所以采取腐蚀微电池的形式，一方面是由于金属表面存在着各种各样的电化学不均匀性，为电化学反应的空间分离准备了客观条件；另一方面则是由于这两个反应分地区进行时遇到的阻力较小，因而在能量消耗上对反应的进行有利。但是从防止和减少腐蚀的观点看，这当然是不利的，我们应当设法尽量减少或消除金属表面的电化学不均匀性。 电化学腐蚀又根据其电解质溶液酸碱度的不同分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 A、析氢腐蚀:(腐蚀过程中有氢气放出) 腐蚀过程中的阴极上有氢气析出的腐蚀。它常发生在酸洗或用酸浸蚀某种较活泼金属的加工过程中。Fe作为腐蚀电池的阳极,钢铁中较Fe不活泼的其他杂质作阴极,H+在阴极上获
2020版高中化学第4章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护导学案
第四节金属的电化学腐蚀与防护 目标与素养：1.了解金属的腐蚀及危害，理解电化学腐蚀的原理。(宏观辨识与变化观念)2.了解金属防护方法，特别是理解电化学防护的方法。(科学精神与社会责任) 一、金属的腐蚀 1．金属腐蚀 (1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 (2)本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应)：M－n e－===M n＋。 2．化学腐蚀和电化学腐蚀 二、钢铁的电化学腐蚀 1．析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述 条件水膜酸性较强水膜酸性较弱或呈中性 电 极 反 应 负极Fe－2e－===Fe2＋ 正极2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反 应 Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3联系通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 ．实质：发生原电池反应，铁作负极，碳作正极。 三、金属的防护 1．金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池原理，让被保护金属作正极，另找一种活泼性
较强的金属作负极。如图所示： (2)外加电池的阴极保护法：利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，在电解质溶液里，接外加直接电源。如图所示： 2．金属的其他保护方法 (1)把金属制成防腐的合金，如不锈钢。 (2)加保护层。如喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铝、锌制品因铝、锌还原性较弱，不能被空气氧化而能稳定存在于空气中。( ) (2)钢铁在潮湿的空气中易发生化学腐蚀。( ) (3)菜刀放于盐水中主要发生吸氧腐蚀。( ) (4)铁锌合金发生吸氧腐蚀时，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋。( ) [答案] (1)×(2)×(3)√(4)× 2．下列叙述错误的是( ) A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C．船体镶嵌铝条防腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法 D．马口铁(镀锡铁)的镀层破损后，铁仍能受到保护 [答案] D 3．将铁钉放入NaCl溶液中发生______________________腐蚀， 负极反应式为__________________________________________， 正极反应式为__________________________________________。 [答案] 吸氧2Fe－4e－===2Fe2＋O2＋4e－＋2H2O===4OH－