高三化学金属的腐蚀和防护
2014届高三化学一轮 练出高分 6.3电解池 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版

2014届高三化学一轮练出高分 6.3电解池金属的电化学腐蚀与防护新人教版1.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿B.镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时,镀锡铁中铁的腐蚀速率更快C.在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳极电化学保护法D.不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬答案 B解析铜锌合金在空气中可组成原电池,铜为正极得到保护,不易被腐蚀,A错误;镀锡铁与镀锌铁都可以组成原电池,由于铁的活泼性强于锡,铁为负极加快其腐蚀,而镀锌铁中铁为正极得到保护,B正确;C中的方法叫牺牲阳极的阴极保护法,C错误。
2.利用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护。
下列说法不正确的是( )A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应答案 B解析当金属作原电池正极、电解池阴极时,金属受到保护。
A项,若X为锌棒,开关K置于M处,组成原电池,铁是原电池的正极,受到保护;B项,若X为锌棒,开关K置于M处,铁极是原电池正极,发生还原反应,错;若X为碳棒,开关K置于N处,组成电解池,铁作阴极,可减缓铁的腐蚀,X电极上则发生氧化反应,C、D项正确。
3.某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。
下列说法正确的是( )A.图一中若开始实验时开关K与a连接,B极的电极反应式为Fe-3e-===Fe3+B.图一中若开始实验时开关K与b连接,一段时间后向电解液中加适量稀盐酸可使电解液恢复到电解前的浓度C .图二中若开始实验时开关K 与a 连接,电解液的浓度保持不变D .图二中若开始实验时开关K 与b 连接,A 极减少的质量等于B 极增加的质量 答案 D解析 图一中若开始实验时开关K 与a 连接,则形成原电池,B 极的电极反应式应为Fe -2e -===Fe 2+,A 错误;图一中若开始实验时开关K 与b 连接,则形成电解池,铁棒作阴极,电解的总反应式为2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,根据质量守恒可知一段时间后向电解液中通入适量的HCl 可使电解液恢复到电解前的浓度,B 错误;图二中若开始实验时开关K 与a 连接,则形成原电池,电池的总反应式为Fe +2AgNO 3===Fe(NO 3)2+2Ag ,电解液的浓度减小,C 错误;图二中若开始实验时开关K 与b 连接,相当于电镀装置,根据电镀原理可知D 正确。
9-3金属的电化学腐蚀与防护解析

9-3金属的电化学腐蚀与防护一、选择题1.下列叙述中不正确的是()A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍B.钢铁在干燥的空气里不易腐蚀C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀D.原电池外电路电子由负极流入正极解析:A项,不纯的金属在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀,所以电化学腐蚀比化学腐蚀普遍,A项正确;B项,钢铁在干燥的空气中,不易腐蚀,B项正确;C项,铝和铁形成原电池,铝作负极易被腐蚀,C项错误;D项,原电池负极发生氧化反应,失去的电子通过导线流向正极。
答案:C2.下列反应一定属于氧化反应的是()A.金属的腐蚀B.原电池的正极反应C.放热反应D.电镀池镀件一极的反应解析:金属腐蚀的本质就是被氧化的过程,A正确;B、D发生的均为还原反应;C项放热反应与是否发生氧化还原反应无直接关系。
答案:A3.(2011·北京西城区期末考试)下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.生铁比纯铁易生锈B.纯银饰品久置表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D.与铜管连接的铁管易生锈解析:B项,纯银不符合构成原电池的条件,故它表面变暗与电化学腐蚀无关。
答案:B4.相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析:A、B、D均可构成原电池而加速铁的腐蚀,C中铜镀层把铁完全覆盖,构不成原电池,不易被腐蚀。
答案:C5.(2012·陕西省长安一中高三质检(二))某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。
据此,下列叙述正确的是()A.铅笔端作阳极,发生还原反应B.铂片端作阴极,发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a极是负极,b极是正极解析:出现红色字迹,说明笔尖生成氢氧根离子,所以铅笔端是阴极,铂片端是阳极,A、B项错误;铅笔端产生氢气,不是氯气,C项错误;a极是负极,D项正确。
答案:D(2012·潍坊模拟)下面两套实验装置,都涉及金属的腐蚀反应,假设其中的金属块和金属丝都是足量的。
人教版高中化学选修4第15讲:金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护❖教学目标1.认识金属腐蚀的危害,能解释金属发生电化学腐蚀的原因。
2.能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
3.掌握金属腐蚀的防护方法。
❖知识梳理一、金属的腐蚀1.概念金属或合金与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2.本质金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。
3.分类(1)化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质溶液(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
(2)电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子而被氧化。
4.钢铁的电化学腐蚀(1)钢铁的电化学腐蚀的分类(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较:析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图条件水膜酸性较强水膜呈中性_或酸性很弱__电极反应负极Fe-2e-===Fe2+2Fe-4e-===2Fe2+正极C 2H++2e-===H2↑O2+4e-+2H2O===4OH-总反应2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)25.影响金属腐蚀的因素。
影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面,就金属本性而言,金属越活泼,越容易被腐蚀。
介质对金属的腐蚀的影响也很大,如果金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,就容易被腐蚀。
6.化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点相同点都是造成金属被氧化腐蚀。
不同点是化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应,无电流产生;电化学腐蚀是发生原电池反应,有电流产生。
7.从字面上区别析氢腐蚀和吸氧腐蚀析氢腐蚀中的“析”是“析出”的意思,即发生该腐蚀时,有H2析出;吸氧腐蚀中的“吸”是“吸进”的意思,即发生该腐蚀时,空气中的氧气参加反应而被消耗。
8.铁在自然界中发生的腐蚀主要:主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀。
电化学腐蚀中吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍,吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,在金属活动性顺序中位于氢前面和氢之后的金属都能发生吸氧腐蚀,但只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。
电化学腐蚀

(7)原电池中盐桥的作用是传导电子()
(8)原电池中负极金属的活泼性一定比正极金属的活泼性强()
(9)可逆电池充电时,可逆电池的负极与外接电池的正极相连,其正极与外接电源的负极相连()
(10)钢铁在吸氧腐蚀过程中,Fe最终变成了Fe(OH)2()
(11)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀()
A.铜B.锡C.铝D.锌
请同学们讨论归纳金属腐蚀的类型和腐蚀的原理
探究二金属腐蚀的快慢
1.下列各装置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液,放置一定时间后,装置中的四块相同锌片,腐蚀速度由快到慢的正确顺序是(D)
A.③①④②B.①②④③C.①②③④D.②①④③
2.下列各烧杯中均盛着海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(1)的材料中应选________作阳极。
__________________
__________________
负极反应
__________________
_________________
__________________
3.金属的防护。
(1)改变金属的组成结构。如铁中加入一定比例的铬炼制得铬钢,具有很高的耐腐蚀性。
(2)在金属表面覆盖一层________层,使金属与周围具有腐蚀性的气体和电解质溶液隔离,便可保护金属,防止金属腐蚀。如在金属表面上喷漆、电镀或覆盖搪瓷,使表面钝化等。
(3)电化学保护法:①牺牲阳极保护法:使被保护的金属设备作原电池的____极。②外加电流阴极保
护法:使被保护的金属设备作电解池____极,与外接电池的负极相连接,用废铁作____极。
2022年高考化学二轮复习第一篇 专题7 微专题4 电解池 金属的腐蚀与防护

4.(2020·江苏高考)将金属 M 连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。 在如图所示的情境中,下列有关说法正确的是( )
A.阴极的电极反应式为 Fe-2e-===Fe2+ B.金属 M 的活动性比 Fe 的活动性弱 C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
电解原理及电极反应式的书写 1.电解池工作原理模型
2.电解池中阴极和阳极的 5 种判断方法
3.电解池电极反应式的书写模式 (1)阳极 ①活泼金属作电极,电极材料本身失电子,M-ne-===Mn+。 ②电极为惰性电极,溶液中较易失电子的阴离子优先失去电子,其顺序为 S2-> I->Br->Cl->OH-,Rn--ne-===R。 (2)阴极 溶液中较易得电子的阳离子优先得到电子,其顺序为 Ag+>Cu2+>H+,Mn++ ne-===M。
+H2↑(Fe+2C5H6===Fe(C5H5)2+H2↑)
(2)水会阻碍中间产物 Na 的生成;水会电解生成 OH-,进一步与 Fe2+反应生成 Fe(OH)2
1.试题特点 电解池、金属的腐蚀与防护试题往往与生产、生活及新科技等相联系,以装置图或流程图为载体呈 现,题材广,信息新,题目具有一定难度。顺利解题必须熟练掌握电解池工作原理及金属的腐蚀与 防护原理等基础知识,熟练书写电极反应式并能灵活运用电子守恒原理进行相关计算。 2.命题角度 预测高考仍会在电解原理及应用方面加强命题,考查的角度有 (1)阴、阳极及电极反应式的判断; (2)溶液中离子移动方向判断; (3)离子交换膜的应用; (4)金属腐蚀与防护等。平时要加强关注最新科技中涉及的电解的发展方向。
【解析】选 D。a 极析出氧气,氧元素的化合价升高,作电解池的阳极,b 极通入氧 气,生成过氧化氢,氧元素的化合价降低,被还原,作电解池的阴极。a 极是阳极, 属于放氧生酸型的电解,所以阳极的反应式是 2H2O-4e-===4H++O2↑,故 A 正确; 电解时阳极产生氢离子,通过质子交换膜移向阴极,所以电解一段时间后,阳极室的 pH 不变,故 B 正确;电解过程中,阳离子移向阴极,H+由 a 极区向 b 极区迁移,C 正确;电解时,阳极的反应为 2H2O-4e-===4H++O2↑,阴极的反应为 O2+2e-+ 2H+===H2O2,总反应为 O2+2H2O===2H2O2,要消耗氧气,即是 a 极生成的氧气小 于 b 极消耗的氧气,故 D 错误。
高中化学 金属的电化学腐蚀与防护

法可以防止钢铁腐蚀,通常将钢铁与电源的负极相连,另一惰性电 极作为阳极,通电后电子流向被保护的钢铁设备,在钢铁表面积累 大量的负电荷; 从而抑制钢铁失去电子, 故 A 项错误; 铁比锡活泼, 构成原电池时,铁优先失电子被氧化,腐蚀速度加快,B 项错误; 利用原电池原理防止钢铁腐蚀时,通常将铁与更活泼的金属相连, 更活泼的金属作负极,失去电子,而铁作正极,得到保护,此方法 叫牺牲阳极的阴极保护法,故 C 项正确;若钢铁与铜相连,铁比铜 活泼,作负极,失电子被氧化,腐蚀速度加快,D 项错误。
答案:C
5.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(
)
A.钢铁与外加直流电源的正极相连可以保护它不受腐蚀 B.镀锡铁表面有划损时,仍然能阻止铁被氧化 C.利用牺牲阳极的阴极保护法防止钢铁腐蚀时,钢铁作正极 D.在海轮外壳连接铜块可以保护钢铁外壳不受腐蚀
[解析]
本题考查金属的腐蚀与防护。用外加电流的阴极保护
[答案] C
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,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
-
+
解析:A 项:钢管与电源负极相连被保护,与电源正极相连被 腐蚀;C 项:因形成原电池,铁(钢)作负极被腐蚀;D 项:负极反 应应为 Fe-2e ===Fe2 。
A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ C.Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ
B.Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ D.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
答案:B
4.(2012· 安徽江南十校)如图装置中,小试管内为红墨水,带 有支管的 U 形管中盛有 pH=4 的雨水和生铁片。经观察,装置中 有如下现象:开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间 后导管内的液面回升, 略高于 U 形管中的液面。 以下有关解释合理 的是( )
金属的电化学腐蚀与防护复习题
金属的电化学腐蚀与防护1.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中各项所列对应关系均正确的一项是()选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A 正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞后,a管中呈红色B 正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH--4e-===O2↑+2H2OC 负极CuCl2溶液b管中有气体逸出D 负极NaOH溶液溶液pH降低答案 C解析电解Na2SO4溶液时,阳极上是OH-发生失电子的氧化反应,即a管中OH-放电,酸性增强,酚酞遇酸不变色,即a管中呈无色,A错误;电解AgNO3溶液时,阴极上是Ag+得电子发生还原反应,即b管中电极反应是析出金属Ag的反应,B错误;电解CuCl2溶液时,阳极上是Cl-失电子发生氧化反应,即b管中Cl-放电,产生Cl2,C正确;电解NaOH 溶液时,阴极上是H+放电,阳极上是OH-放电,实际上电解的是水,导致NaOH溶液的浓度增大,碱性增强,pH升高,D错误。
2.(2019·贵州遵义航天高中月考)关于图中装置说法正确的是()A.装置中电子移动的方向:负极→Fe→M溶液→石墨→正极B.若M为滴加酚酞的NaCl溶液,通电一段时间后,铁电极附近溶液显红色C.若M为CuSO4溶液,可以实现在石墨上镀铜D.若将电源反接,M为NaCl溶液,可以用于制备Fe(OH)2并使其较长时间保持白色答案 B解析电子不能进入溶液中,A错误;由图可知铁电极为阴极,水电离出的氢离子在阴极得电子生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴极附近OH-浓度增大,碱性增强,使酚酞溶液变红,B正确;若M为CuSO4溶液,Cu在铁电极表面析出,C错误;若将电源反接,铁作阳极,则铁失电子生成Fe2+,石墨作阴极,水电离出的氢离子在阴极得到电子生成氢气,溶液中的OH-浓度增大,Fe2+和OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,但是溶液中的氧气能够将氢氧化亚铁氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀,则氢氧化亚铁不能较长时间保持白色,D错误。
金属的电化学腐蚀与防护知识点
【知识梳理归纳】一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象.(2)实质金属原子电子变成阳离子的过程.即金属发生了反应.(3)类型根据与金属不同,可分为腐蚀和腐蚀.2.化学腐蚀金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀.3.电化学腐蚀(1)概念不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化.(2)分类以钢铁的腐蚀为例【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中,发生的是析氢腐蚀吗?提示:不是.析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀,纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀.二、金属的防护1.改变金属内部组织结构如制成等.2.金属表面加保护层如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法.3.电化学保护(1)牺牲阳极的阴极保护法——原理被保护的金属上连接一种更的金属,被保护的金属作原电池的极.(2)外加电流的阴极保护法——原理被保护的金属与电源的极相连,作电解池的极.【自我诊断训练】1.(2012·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹,一段时间后,可能观察到的现象是 ( )A.烧杯中有气泡产生B.试管内有黄绿色气体产生C.铁丝网的表面产生锈迹D.烧杯内溶液变红色2.下列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 H2O === M(OH)n+n/2H2↑B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,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3.如图所示,在水槽中装入蒸馏水后,铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是( )A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ B.Ⅰ>Ⅲ>ⅡC.Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ D.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ4.下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是 ( )A.在铁门、铁窗表面涂上油漆B.自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施,所以不需要停放在遮雨的地方C.家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处D.把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路,可减小铁闸门的腐蚀速率5.(1)将铜棒与锌棒用导线连接,依次插入分别盛有:①硫酸溶液;②硫酸铜溶液;③硫酸钠溶液的三个烧杯中,此时,铜棒上发生的主要反应是:①_____________________________________________;②_____________________________________________;③______________________________________________.【核心考点突破】考点一金属的腐蚀1.化学腐蚀与电化学腐蚀2.金属腐蚀快慢的影响因素不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀,活泼金属因被腐蚀而损耗.金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关:(1)与构成原电池的材料有关,两极材料的活泼性相差越大,氧化还原反应的速率越快,金属被腐蚀的速率就越快.(2)与金属所接触的电解质强弱有关,活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀,在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀.一般说来可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀.【*真题典例感悟*】【例1】(2011·浙江卷)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。
第六章 第三讲 电解池 金属的腐蚀与防护
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理: 负极(Fe): Fe—2e— = Fe2+ 正极(C): 2H++2e— = H2↑ 或2H2O+O2+4e— = 4OH—
【讨论】两者情况的进一步反应或总反应
三、金属的防护
1、 改善金属的内部组织结构(内因) ——制成 合金(不锈钢) 2、在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、 钝化等 3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、 外加直流电源的阴极保护法
电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一 个电解池,装有电解液a;X,Y是两块电极板,通过导 线与直流电源相连。请回答以下问题: (1)若X,Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开 始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则: ++2e— = H ↑ 2H ①电解池中X极上的电极反应式为 _____ 。 2 在X极附近观察到的现象是______ 。 有气泡且溶液变红 - - 2e— = Cl ↑ 2Cl, ②Y电极上的电极反应式为____ 2 将湿润的淀粉KI试 检验该电极反应产物的方法是___ (2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液 a 纸接近管口 选用溶液,则: 2++2e— = Cu Cu Cu ①X电极的材料是__ ,电极反应式为 __ 。 ②Y电极的材料是__ ,电极反应式为 __ 粗 Cu Cu -。 2e— = Cu2+ (说明:杂质发生的电极反应不必写出)
阳极:镀层金属
阴极:待镀金属制品 电镀液:含有镀层金 铜片
硫酸铜溶液 待镀件
属的电解质
实质:阳极参加反应的电解
电镀铜原理
阳极:镀层金属(纯铜板) 阴极:待镀金属制品
原电池应用 腐蚀
Fe - 2e- = 普遍Fe2+
存在
O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应
Fe+
2H+
Fe2++2OH一==Fe(OH)2 = H2↑ 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 受热 4Fe(OH)3=Fe2O3· 2O(铁锈)+(3-x)H2O xH
Fe2++
无论何种腐蚀,结果都是Fe被作负极,失去电子
是否构成原电池
无原电池 无电流
构成无数微小原电池
有无电流
有弱电流
较活泼金属失去电子 (作负极)而被腐蚀
实
质
金属被腐蚀
钢铁的电化学腐蚀
比较项目 发生条件 电 极 反 应 负极 正极
析氢腐蚀
钢铁表面吸附的水膜酸 性较強时
吸氧腐蚀
钢铁表面吸附的水膜酸 性较弱或呈中性时
Fe - 2e- = Fe2+
2H+ + 2e- = H2↑
高三化学总复习
第28课时 原电池原理应用及金属腐蚀
原电池的工作原理
失e-沿导线转移 - e- 产生电流