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1、 第四节金属的电化学腐蚀与防护 金属的腐蚀在日常生活中非常普遍 铜绿的主要成分 Cu2 OH 2CO3 铁锈的主要成分 Fe2O3 xH2O Fe Fe2O3 xH2O Cu Cu2 OH 2CO3 0 3 0 2 一 金属的腐蚀 1 定义 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 M ne Mn 氧化反应 铁与酸反应 铁被腐蚀 速率较慢 铁做负极 被腐蚀 速率较快 3 金属腐蚀的分类 2 电化学腐蚀 不纯的金属或合金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腐蚀 1 化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀 4 电化学腐蚀的
2、分类 1 析氢腐蚀 负极 正极 总反应 2H 2e H2 Fe 2e Fe2 Fe 2H Fe2 H2 酸性条件 H C 原电池 钢铁在潮湿的空气中易生锈 钢铁 潮湿的空气 水膜 酸性气体 铁 探究实验 实验步骤 1 先将混合粉末转移到纸槽中 再放入具支试管 2 用胶头滴管滴加7 8滴饱和氯化钠溶液于具支试管中 振荡并转动具支试管使粉末均匀铺在管壁上 3 塞上胶塞 连接导管 并将导管末端置于盛有品红溶液的试管中 4 将具支试管和盛有品红溶液的试管分别放于两个装有冷水的烧杯中 观察现象 探究实验 现象 导管中的液面上升 结论 说明装置中有气体参加反应 2 吸氧腐蚀 酸性较弱或中性 电池总反应 2
3、Fe O2 2H2O 2Fe OH 2 O2 2H2O 4e 4OH Fe 2e Fe2 Fe OH 3脱去一部分结晶水生成铁锈 Fe2O3 xH2O 2Fe OH 3 Fe2O3 xH2O 3 x H2O 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 Fe OH 2在空气中继续反应 负极 正极 均为电化学腐蚀 其中吸氧腐蚀更普遍 水膜酸性 酸性较弱 中性或碱性 负极 正极 总反应 2H 2e H2 Fe 2e Fe2 Fe 2H Fe2 H2 O2 2H2O 4e 4OH 2Fe 4e 2Fe2 2Fe 2H2O O2 2Fe OH 2 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH
4、3 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 联系 1 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 酸性 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 B 食盐水 氯化铵 二 金属的防护 1 在金属表面覆盖保护层 如喷油漆 涂油脂 电镀或表面钝化等 2 改变金属的内部组织结构 制成合金 如不锈钢 原电池原理 3 金属的电化学防护 1 牺牲阳极的阴极保护法 正极 钢闸门 海水
5、 阴极 锌板 负极 阳极 电解池原理 2 外加电流的阴极保护法 钢闸门 阴极 阳极 惰性电极 海水 一 金属的腐蚀1 定义2 本质3 分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 钢铁的析氢腐蚀 酸性较强 钢铁的吸氧腐蚀 酸性较弱 中性或碱性 二 金属的防护1 在金属表面覆盖保护层2 改善金属的内部组织结构 内因 3 电化学保护法 课堂小结 1 牺牲阳极的阴极保护法 2 外加电流的阴极保护法 随堂练习 2 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是 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 镀层不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 D 3 下列各情况 在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序 5 2 1 3 4 练习 4 下列装置中四块相同的Zn片 放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 练习 4 2 1 3 5 下图为牺牲阳极的阴极保护法的实验装置 此装置中Zn电极上的电极反为 如果将Zn换成Pt 一段时间后 在铁电极区滴入2滴黄色K3 Fe CN 6 铁氰化钾 溶液时 烧杯中的现象是 发生的反应的离子方程式是 Zn 2e Zn2 产生蓝色沉淀 3Fe2 2 Fe CN 6 3 Fe3 Fe CN 6 2
