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高中化學
人教版　選擇性必修1
第三節　金屬的腐蝕與防護
課時31　金屬的腐蝕與防護
第四章　化學反應與電能
目
錄
Contents
關鍵能力
舉題說法
關鍵能力
一、 能力打底　概念辨析
判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。
(1) 在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質，能夠減緩金屬的腐蝕。(　 　)
(2) 用電鍍的方法，在鋼鐵制品表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等，能夠減緩金屬的腐蝕。(　 　)
(3) 工業上常利用一些溶液的氧化作用，在機器零件、精密儀器、槍炮等鋼鐵制件的表面上形成一層致密的黑色的四氧化三鐵薄膜。(　 　)
(4) 把鉻、鎳等加入普通鋼中制成不銹鋼，就大大地增加了鋼鐵對各種侵蝕的抵抗力。(　 　)
(5) 給鐵件通入直流電，把鐵件與電源負極相連接以防止鐵腐蝕。(　 　)
(6) 制成合金后均比純金屬耐腐蝕。(　 　)
√
√
√
√
√
×
二、 化學腐蝕與電化學腐蝕
類型 化學腐蝕 電化學腐蝕
條件 金屬與接觸到的物質直接反應 不純金屬接觸到______________發生原電池反應
本質 M－ne－===Mn＋ M－ne－===Mn＋
現象 金屬被腐蝕 較活潑金屬被腐蝕
區別 無電流產生 ________電流產生
聯系 電化學腐蝕比化學腐蝕普遍得多，腐蝕速率更大，危害也更嚴重 電解質溶液
有微弱
三、 析氫腐蝕和吸氧腐蝕
析氫腐蝕 吸氧腐蝕
電極 反應 負極 ______________________________ 正極 ___________________ ___________________________
總反應 __________________________ __________________________
聯系 通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍 Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
四、 金屬的防護
1. 電化學防護
犧牲陽極的陰極保護法——__________原理 負極：比被保護金屬________的金屬
正極：被保護的金屬設備
如在船只的螺旋槳附近的船體上鑲嵌鋅塊或鎂塊
外加電流的陰極保護法——________原理 陰極：被保護的金屬設備
陽極：惰性電極
如將大型水壩船閥與直流電源負極相連接
2. 改變金屬的內部結構，如制成合金、不銹鋼等。
3. 加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等。
原電池
活潑
電解
舉題說法
1
類型1　金屬的腐蝕與類別
　(2023·鎮江模擬)下列敘述錯誤的是(　 　)
A. 鐵表面鍍鋅，鐵作陽極
B. 船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕
C. 鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D. 工業上電解飽和和食鹽水的陽極反應：2Cl－－2e－===Cl2↑
[解析]　Zn作陽極，Zn失去電子生成Zn2＋，保護鐵電極不被溶解，A錯誤；Zn的活潑性比Fe強，Zn失去電子保護了船體，B正確；鋼鐵發生吸氧腐蝕時，O2在正極得到電子，與水生成OH－，C正確；Cl―先于OH－放電，電解飽和食鹽水時，Cl―在陰極失去電子變為Cl2，D正確。
A
2
類型2　鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕
　(2022·慈溪期末)在表面無銹的鐵片上滴食鹽水，一段時間后有鐵銹出現。此過程發生的反應為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如下圖所示。下列說法錯誤的是(　 　)
A. 鐵片發生了吸氧腐蝕
B. 鐵片腐蝕最嚴重的區域是生銹最多的區域
C. 鐵片腐蝕中正極發生的電極反應：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－
D. 鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數微小原電池，發生了電化學腐蝕
B
[解析]　鐵片在食鹽水中的腐蝕實際上是腐蝕介質不均勻而引起的局部腐蝕，是由于在食鹽水中溶解氧的濃度不同而引起的。根據分析可知，鐵片作負極，碳作正極，空氣中的氧氣參加反應，所以發生了吸氧腐蝕，A正確；鐵片作負極的區域腐蝕最嚴重，由于離子的移動，在正極區域生成的鐵銹最多，B錯誤；鐵片腐蝕中正極發生的電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正確；鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數微小原電池，發生了電化學腐蝕，D正確。
3
類型3　金屬的腐蝕與防護
　將金屬M連接在鋼鐵設施表面，可減緩水體中鋼鐵設施的腐蝕。在右圖所示的情境中，有關說法正確的是(　 　)
A. 陰極的電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋
B. 金屬M的活動性比Fe的活動性弱
C. 鋼鐵設施表面因積累大量電子而被保護
D. 鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的大
C
[解析]　陰極的鋼鐵設施實際作原電池的正極，正極金屬得電子被保護， A錯誤；陽極金屬M實際為原電池裝置的負極，電子流出，原電池中負極金屬比正極活潑，因此M的活動性比Fe的活動性強， B錯誤；金屬M失電子，電子經導線流入鋼鐵設備，從而使鋼鐵設施表面積累大量電子，自身不再失電子從而被保護， C正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導電性越強，因此鋼鐵設施在海水中的腐蝕速率比在河水中的大， D錯誤。第三節　金屬的腐蝕與防護
課時31　金屬的腐蝕與防護
1. 理解金屬發生電化學腐蝕的原因。
2. 了解金屬腐蝕的危害及防止金屬腐蝕的措施。
一、 能力打底　概念辨析
判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。
(1) 在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質，能夠減緩金屬的腐蝕。(　√　)
(2) 用電鍍的方法，在鋼鐵制品表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等，能夠減緩金屬的腐蝕。(　√　)
(3) 工業上常利用一些溶液的氧化作用，在機器零件、精密儀器、槍炮等鋼鐵制件的表面上形成一層致密的黑色的四氧化三鐵薄膜。(　√　)
(4) 把鉻、鎳等加入普通鋼中制成不銹鋼，就大大地增加了鋼鐵對各種侵蝕的抵抗力。(　√　)
(5) 給鐵件通入直流電，把鐵件與電源負極相連接以防止鐵腐蝕。(　√　)
(6) 制成合金后均比純金屬耐腐蝕。(　×　)
二、 化學腐蝕與電化學腐蝕
類型 化學腐蝕 電化學腐蝕
條件 金屬與接觸到的物質直接反應 不純金屬接觸到　電解質溶液　發生原電池反應
本質 M－ne－===Mn＋ M－ne－===Mn＋
現象 金屬被腐蝕 較活潑金屬被腐蝕
區別 無電流產生 有微弱　電流產生
聯系 電化學腐蝕比化學腐蝕普遍得多，腐蝕速率更大，危害也更嚴重
三、 析氫腐蝕和吸氧腐蝕
析氫腐蝕 吸氧腐蝕
圖形描述
條件 水膜酸性較強 水膜酸性較弱或呈中性
電極反應 負極 　Fe－2e－===Fe2＋　
正極 　2H＋＋2e－===H2↑　 　2H2O＋O2＋4e－===4OH－　
總反應 　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　 　2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2　
聯系 通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍
四、 金屬的防護
1. 電化學防護
犧牲陽極的陰極保護法——　原電池　原理 負極：比被保護金屬　活潑　的金屬正極：被保護的金屬設備如在船只的螺旋槳附近的船體上鑲嵌鋅塊或鎂塊
外加電流的陰極保護法——　電解　原理 陰極：被保護的金屬設備陽極：惰性電極如將大型水壩船閥與直流電源負極相連接
2. 改變金屬的內部結構，如制成合金、不銹鋼等。
3. 加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等。
類型1　金屬的腐蝕與類別
　(2023·鎮江模擬)下列敘述錯誤的是(　A　)
A. 鐵表面鍍鋅，鐵作陽極
B. 船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕
C. 鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D. 工業上電解飽和和食鹽水的陽極反應：2Cl－－2e－===Cl2↑
[解析]　Zn作陽極，Zn失去電子生成Zn2＋，保護鐵電極不被溶解，A錯誤；Zn的活潑性比Fe強，Zn失去電子保護了船體，B正確；鋼鐵發生吸氧腐蝕時，O2在正極得到電子，與水生成OH－，C正確；Cl―先于OH－放電，電解飽和食鹽水時，Cl―在陰極失去電子變為Cl2，D正確。
類型2　鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕
　在表面無銹的鐵片上滴食鹽水，一段時間后有鐵銹出現。此過程發生的反應為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如右下圖所示。下列說法錯誤的是(　B　)
A. 鐵片發生了吸氧腐蝕
B. 鐵片腐蝕最嚴重的區域是生銹最多的區域
C. 鐵片腐蝕中正極發生的電極反應：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－
D. 鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數微小原電池，發生了電化學腐蝕
[解析]　鐵片在食鹽水中的腐蝕實際上是腐蝕介質不均勻而引起的局部腐蝕，是由于在食鹽水中溶解氧的濃度不同而引起的。根據分析可知，鐵片作負極，碳作正極，空氣中的氧氣參加反應，所以發生了吸氧腐蝕，A正確；鐵片作負極的區域腐蝕最嚴重，由于離子的移動，在正極區域生成的鐵銹最多，B錯誤；鐵片腐蝕中正極發生的電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正確；鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數微小原電池，發生了電化學腐蝕，D正確。
類型3　金屬的腐蝕與防護
　將金屬M連接在鋼鐵設施表面，可減緩水體中鋼鐵設施的腐蝕。在右圖所示的情境中，有關說法正確的是(　C　)
A. 陰極的電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋
B. 金屬M的活動性比Fe的活動性弱
C. 鋼鐵設施表面因積累大量電子而被保護
D. 鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的大
[解析]　陰極的鋼鐵設施實際作原電池的正極，正極金屬得電子被保護， A錯誤；陽極金屬M實際為原電池裝置的負極，電子流出，原電池中負極金屬比正極活潑，因此M的活動性比Fe的活動性強， B錯誤；金屬M失電子，電子經導線流入鋼鐵設備，從而使鋼鐵設施表面積累大量電子，自身不再失電子從而被保護， C正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導電性越強，因此鋼鐵設施在海水中的腐蝕速率比在河水中的大， D錯誤。
1. 在硫酸鹽還原菌的作用下，深埋于地下的鐵管道與土壤中的SO發生電化學腐蝕，其原理如右圖所示。下列說法正確的是(　C　)
A. 鐵管道發生的是吸氧腐蝕
B. 鐵管道附近土壤的pH會減小
C. 鐵管道上鍍鋅可以延緩管道的腐蝕
D. 輸送高溫水蒸氣的鐵管道也會發生該類型的腐蝕
[解析]　根據題意可知，鐵管道正極發生的不是氧氣得電子的反應，因此不是吸氧腐蝕，A錯誤；根據鐵管道的正極反應：SO＋8e－＋4H2O===S2－＋8OH－可知，該腐蝕會使鐵管道附近土壤的pH增大，B錯誤；鋅的金屬活動性大于鐵，所以在鐵管道上鍍鋅，鋅隔絕了鐵與外界的接觸，即使鋅破損，鋅作負極，鐵作正極被保護，也可以延緩管道的腐蝕，C正確；高溫下，水蒸氣與鐵發生氧化還原反應生成四氧化三鐵和氫氣，與上述類型腐蝕不同，D錯誤。
2. 銅板上鐵鉚釘的吸氧腐蝕原理如右圖所示。下列說法中正確的是(　B　)
A. 正極反應式為2H＋＋2e－===H2↑
B. 此過程中還涉及反應4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C. 此過程中Fe、Cu均被腐蝕
D. 此過程中電流從Fe流向Cu
[解析]　鐵鉚釘吸氧腐蝕的正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，銅作正極不被腐蝕，電流從正極通過導線流向負極。故選B。
3. 暖貼內部含有鐵粉、活性炭、食鹽、木粉的混合物，可與空氣中的氧氣和水蒸氣作用放熱，從而達到取暖的效果(見右圖)。下列說法正確的是(　D　)
A. 暖貼工作時，活性炭被消耗
B. 暖貼工作時，電能轉化為化學能再轉化為熱能
C. 鐵作負極，其電極反應式為Fe－3e－===Fe3＋
D. 暖貼能在短時間內產生較多的熱，是因為原電池的形成增大了反應速率
[解析]　正極上是氧氣得到電子生成OH－，活性炭不參與反應，質量不變，A錯誤；鐵、碳和食鹽組成原電池，鐵作負極，碳作正極，工作過程是將化學能轉化為電能再轉化為熱能，B錯誤；鐵作負極失電子，生成亞鐵離子，電極反應式為Fe―2e－===Fe2＋，C錯誤；原電池能夠增大氧化還原反應的速率，暖貼能在短時間內產生較多的熱是因為原電池的形成增大了反應速率，D正確。
4. 濃硫酸貯存罐的鈍化金屬保護法示意圖如下，其原理是利用可鈍化的金屬與直流電源相連，控制合適的電壓，使金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，以有效減緩金屬腐蝕。下列說法錯誤的是(　C　)
A. 金屬貯存罐可用鋼制材料
B. 電子沿導線流入輔助電極
C. 貯存濃硫酸的金屬罐與電源負極相連
D. 電壓高到一定程度有可能會加劇腐蝕
[解析]　鋼的主要成分是鐵，鐵遇冷的濃硫酸發生鈍化，因此金屬貯存罐可用鋼制材料，A正確；金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，鐵發生氧化反應，貯存濃硫酸的金屬罐為陽極，連接電源正極，輔助電極是陰極，電子沿導線流向輔助電極，B正確，C錯誤；Fe為陽極，電壓過高時，大量Fe失電子發生氧化反應生成Fe2＋，有可能會加劇腐蝕，D正確。
1. 鋼鐵發生吸氧腐蝕時，正極上發生的電極反應是(　C　)
A. 2H＋＋2e－===H2↑ B. Fe2＋－2e－===Fe
C. 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D. Fe3＋＋e－===Fe2＋
2. 下列有關金屬電化學腐蝕的說法正確的是(　C　)
A. 銅既可以發生析氫腐蝕也可以發生吸氧腐蝕 B. 鐵只能發生析氫腐蝕
C. 銅只能發生吸氧腐蝕 D. 析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍
[解析]　在金屬活動性順序中，銅排在氫之后，銅不能將氫氣置換出來，所以不能發生析氫腐蝕，只能發生吸氧腐蝕， A錯誤，C正確；鐵既可以發生析氫腐蝕也可以發生吸氧腐蝕， B錯誤；吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍， D錯誤。
3. 下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是(　A　)
A. 水中的鋼閘門連接電源的負極 B. 金屬護欄表面涂漆
C. 汽車底盤噴涂高分子膜 D. 地下鋼管連接鎂塊
4.“孔蝕”是一種集中于金屬表面極小范圍并能深入到金屬內部的電化學腐蝕。某鐵合金表面鈍化膜破損后，發生“孔蝕”的電化學腐蝕過程如右圖所示。下列有關說法正確的是(　D　)
A. 該電化學腐蝕的負極反應為Fe－3e－===Fe3＋
B. 氧化0.2molFe，需消耗3.36L O2
C. 鐵合金發生腐蝕的最終產物為Fe(OH)3
D. 為防止“孔蝕”發生，可以將金屬與外接電源負極相連
[解析]　Fe作負極，失電子生成Fe2＋，則電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋，A錯誤；溫度和壓強未知，氣體摩爾體積無法確定，所以無法計算O2的物質的量，B錯誤；鐵合金腐蝕時先生成Fe2＋，Fe2＋和OH－反應生成Fe(OH)2，Fe(OH)2 再被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3脫去一部分水生成Fe2O3·xH2O，所以最終產物為Fe2O3·xH2O，C錯誤；為防止“孔蝕”發生，可以將被保護的金屬作電解池陰極，所以應該將金屬連接外接電源的負極，D正確。
5. 據環保部門測定，某城市整個夏季酸雨的pH平均值為3.2。在這種環境中的鐵制品極易被腐蝕。對此條件下鐵的腐蝕的敘述錯誤的是(　B　)
A. 此腐蝕過程中，既有化學腐蝕也有電化學腐蝕
B. 發生電化學腐蝕時，正極反應式為2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C. 在電化學腐蝕過程中有氫氣產生
D. 發生電化學腐蝕時，負極反應式為Fe－2e－===Fe2＋
[解析]　金屬鐵的腐蝕中，金屬鐵可以和溶液中的氫離子直接發生化學腐蝕，另外，鐵制品中含有鐵和碳，再加上電解質環境，具備了原電池的構成條件，也會發生電化學腐蝕， A正確；發生電化學腐蝕時，碳作正極，溶液中的氫離子得電子生成氫氣，正極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，B錯誤，C正確；發生電化學腐蝕時，鐵作負極，電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋，D正確。
6. 如下圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養皿中，再加入含有適量酚酞和氯化鈉的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動)。下列說法中正確的是(　B　)
A. a中鐵釘附近呈現紅色
B. b中鐵釘上發生還原反應
C. a中銅條上發生氧化反應
D. b中鋁條附近有氣泡產生
[解析]　a中鐵比銅活潑，鐵作負極，發生氧化反應，銅作正極，發生還原反應，負極和正極的電極反應式分別為2Fe－4e－===2Fe2＋、O2＋2H2O＋4e－===4OH－，銅條附近呈現紅色，A、C錯誤；b中鋁比鐵活潑，鋁作負極，發生氧化反應，鐵作正極，發生還原反應，負極和正極的電極反應式分別為4Al－12e－===4Al3＋、3O2＋6H2O＋12e－===12OH－，b中無氣泡產生，B正確，D錯誤。
7. 利用右圖裝置探究鐵的腐蝕與防護，下列說法錯誤的是(　A　)
A. 裝置Ⅰ中鐵發生析氫腐蝕
B. 裝置Ⅱ中鐵電極上發生還原反應
C. 裝置Ⅰ中石墨電極附近溶液的pH升高
D. 裝置Ⅱ模擬了犧牲陽極法
[解析]　裝置Ⅰ中電解質溶液為中性，活潑金屬鐵作負極，發生氧化反應，C為正極，電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，為吸氧腐蝕，附近溶液的pH升高，A錯誤，C正確；裝置Ⅱ中活潑金屬鋅作負極，鐵作正極，鐵電極上發生還原反應， B正確；裝置Ⅱ中鋅作負極，發生氧化反應，被腐蝕，鐵作正極，沒有被腐蝕，模擬了犧牲陽極法， D正確。
8. 相同材質的鐵在下列四種情況下最不易被腐蝕的是(　C　)
[解析]　A中，食醋提供電解質溶液環境，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個金屬板，形成原電池，鐵是活潑金屬，作負極；B中，食鹽水提供電解質溶液環境，鐵炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬，作負極，碳作正極；D中，酸雨提供電解質溶液環境，鐵鉚釘和銅板分別作負、正極，形成原電池。在上述三種情況中，都是鐵作負極，鐵容易被腐蝕。C中，銅鍍層將鐵球覆蓋，使鐵被保護，所以鐵不易被腐蝕。
9.金屬的腐蝕和防護在生產、生活中普遍存在。下列說法正確的是(　D　)
A. 圖①鐵的保護方法稱為陰極電保護法
B. 圖②導管內液面上升，可以驗證鐵的析氫腐蝕
C. 圖③鋼閘門接電源負極，稱為犧牲陽極的陰極保護法
D. 鐵的腐蝕速率：②>①>③
[解析]　鐵、鋅、硫酸鋅組合成圖①裝置，并不能形成原電池，對鐵沒有起到保護作用，A錯誤；圖②的裝置用來驗證吸氧腐蝕，如果導管內液面上升，則大試管中的壓強降低，發生吸氧腐蝕，不是析氫腐蝕，B錯誤；圖③鋼閘門接電源負極，該裝置構成電解池，鋼閘門是陰極，該方法是外加電源的陰極保護法，C錯誤；圖②鐵釘浸在食鹽水中，形成了原電池，發生了吸氧腐蝕，能加速鐵的腐蝕，而圖③對鐵進行了防護，因此鐵的腐蝕速率：②>①>③，D正確。
10．探究鐵釘在不同溶液中的腐蝕情況，實驗裝置與數據如下表。下列說法錯誤的是(　A　)
實驗裝置 實驗數據
A. ①的負極反應為Fe－3e－===Fe3＋
B. ③的正極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C. ②可能同時發生析氫腐蝕和吸氧腐蝕
D. 金屬的電化學腐蝕以哪種類型為主與溶液的pH有關
[解析]　①發生析氫腐蝕，負極反應：Fe－3e－===Fe2＋，A錯誤；③發生吸氧腐蝕，正極反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正確；相比于中性和強酸性環境，②的壓強變化介于兩者之間，故可能同時發生析氫腐蝕和吸氧腐蝕，C正確；據表可知，金屬的電化學腐蝕以哪種類型為主與溶液的pH有關，D正確。
11. 研究金屬腐蝕及防護的裝置如右圖所示，下列說法中錯誤的是(　D　)
A. 若d為石墨，則鐵片被腐蝕的速度加快
B. 若d為石墨，石墨上電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C. 若d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕
D. 若d為鋅塊，鐵片上電極反應為2H＋＋2e－===H2↑
[解析]　由于活動性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構成原電池，Fe為負極，失去電子被氧化為Fe2＋進入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時鐵片的腐蝕速率大，A正確；由于電解質溶液為中性環境，所以石墨電極上發生的是吸氧腐蝕，氧氣得到電子，發生還原反應，電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正確；若d為鋅塊，則由于金屬活動性：Zn>Fe，Zn為原電池的負極，Fe為正極，首先被腐蝕的是Zn，Fe得到保護，鐵片不易被腐蝕，C正確；若d為鋅塊，由于電解質溶液為中性環境，發生的是吸氧腐蝕，鐵片上電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D錯誤。
12. 下列與金屬腐蝕有關的說法中，正確的是(　C　)
A. 圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重
B. 圖2中，插入溶液中的鐵棒容易溶解，主要發生電化學腐蝕
C. 圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發生化學腐蝕
D. 圖4中，用犧牲鎂塊的方法預防地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的陰極
[解析]　水面附近的鐵接觸的氧氣多，容易腐蝕，A錯誤；鐵作為陰極受保護，不容易腐蝕，B錯誤；高溫下鐵被氧化，C正確；鎂塊相當于原電池的負極，實際一般用鋅塊，因為鎂容易形成致密氧化膜，D錯誤。
13. 糕點包裝中常用的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是(　D　)
A. 脫氧過程是吸熱反應，可降低溫度，延長糕點保質期
B. 脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應為Fe－3e－===Fe3＋
C. 脫氧過程中碳作原電池負極，電極反應為2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D. 含有1.12 g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336 mL(標準狀況)
[解析]　脫氧過程即原電池放電過程，是放熱反應，A錯誤；脫氧過程中鐵作負極，碳作正極，B、C錯誤；n(Fe)＝0.02 mol，負極反應式為2Fe－4e－===2Fe2＋，生成的Fe2＋與正極生成的OH－結合生成 Fe(OH)2，Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，所以0.02 mol Fe最終失去0.06 mol電子，消耗n(O2)＝＝0.015 mol，D正確。
14．某種鐵合金在硫酸鹽還原菌(SRB)存在下腐蝕的機理如右圖所示。
涉及的部分反應：①H2O―→H＋＋OH－
②H＋＋e－―→H
③SO＋8H―→S2－＋4H2O
下列說法正確的是(　D　)
A. 電化學腐蝕中正極的電極反應為Fe－2e－===Fe2＋
B. SRB對金屬的腐蝕作用是在有氧環境下進行的
C. 在SRB作用下，Fe腐蝕后最終會生成Fe2O3·xH2O
D. 當1 molSO在SRB作用下轉化為S2－時，理論上凈消耗水4 mol
[解析]　由圖可知該電化學腐蝕的負極電極反應為Fe－2e－===Fe2＋，A錯誤；硫酸根在硫酸鹽還原菌SRB作用下轉化成硫離子，硫離子再與Fe2＋結合成FeS，若有氧氣存在會將SRB氧化，不利于硫酸根轉化成硫離子，B錯誤；由圖中信息可知在SRB作用下，Fe腐蝕后最終會生成FeS，C錯誤；1 molSO在SRB作用下轉化為S2－時，轉移電子數為8 mol，結合已知反應可知消耗水的物質的量為8 mol，而1 molSO發生已知反應③時生成4 mol水，則凈消耗水4 mol，D正確。
15. 在潮濕的深層土壤中，鋼管主要發生厭氧腐蝕，有關厭氧腐蝕的機理有多種，其中一種理論為厭氧細菌可促使SO與H2反應生成S2－，加快鋼管的腐蝕，其反應原理如右圖所示。下列說法錯誤的是(　D　)
A. 正極的電極反應式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
B. SO與H2的反應可表示為4H2＋SOS2－＋4H2O
C. 鋼管腐蝕的直接產物中有FeS、Fe(OH)2
D. 在鋼管表面鍍鋅或銅可減緩鋼管的腐蝕，即使鍍層破損后仍對鋼管有保護作用
[解析]　根據題意知鋼管主要發生厭氧腐蝕，即發生析氫腐蝕，正極上H2O發生還原反應生成H2，電極反應式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，A正確；SO與H2在厭氧細菌的作用下反應生成S2－和 H2O，反應的離子方程式為4H2＋SOS2－＋4H2O，B正確；鋼管腐蝕的過程中，負極上Fe失電子發生氧化反應，生成Fe2＋，Fe2＋與正極周圍的S2－和OH－分別反應生成FeS和Fe(OH)2，C正確；在鋼管表面鍍鋅或銅可減緩鋼管的腐蝕，但鍍銅的鋼管鍍層破損后容易形成Fe－Cu原電池，會加快鐵的腐蝕，D錯誤。
16．鐵的腐蝕和防護與生產、生活密切相關。已知：氫氧化物沉淀的pH如下表(開始沉淀時金屬離子濃度為1.0 mol/L)。
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Zn(OH)2
開始沉淀 1.1 5.8 5.9
完全沉淀 3.2 8.8 8.0
(1)研究鐵的腐蝕。
將一定量鐵粉和炭粉混合后置于一密閉容器中，加入NaCl和鹽酸的混合溶液。測得溶液pH和壓強隨時間變化的曲線如右圖所示。
①容器內壓強先增大后減小，除溫度影響外的原因是　鐵先與鹽酸反應，生成氫氣導致容器內壓強增大，鹽酸消耗完后，鐵與炭粉構成原電池，發生吸氧腐蝕，消耗容器內的氧氣導致壓強減小，同時Fe2＋被氧化成Fe3＋也會消耗氧氣，使容器內壓強減小　。
②反應過程中，混合液里初始生成的Fe2＋會被氧化生成Fe(OH)3，反應的離子方程式為　4Fe2＋＋8OH－＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3↓　。
③700 s后pH略下降，原因是　鐵發生吸氧腐蝕產生的OH－與Fe2＋生成Fe(OH)2沉淀，消耗了溶液中的OH－，使得pH略下降　。
(2)研究鐵的防護。
①在鐵表面鍍鋅可有效防止鐵被腐蝕。已知：鍍層金屬析出緩慢、平穩時，鍍層致密、細膩；溶液中Zn2＋與NH3可發生反應：Zn2＋＋nNH3??[Zn(NH3)n]2＋(n＝1～4)。以通入一定量NH3的ZnCl2 －NH4Cl溶液為電鍍液熱鍍鋅，得到的鍍層更加致密、細膩，原因是　電鍍消耗Zn2＋，導致Zn2＋＋nNH3??[Zn(NH3)n]2＋(n＝1～4)平衡逆向移動，可有效控制溶液中鋅離子的濃度　。
②鍍鋅廢液的回收。鍍鋅廢液中含有Zn2＋(<1 mol/L)、Fe2＋、Fe3＋、NH、H＋等陽離子。請設計利用該電鍍廢液回收ZnCl2 －NH4Cl溶液的實驗方案：　往鍍鋅廢液中加入過量雙氧水，然后加入氨水將pH調整到略小于5.9，過濾后加熱濾液，得到ZnCl2－NH4Cl溶液　。
(實驗中可選用試劑：30%H2O2、1.0 mol/L NaOH溶液、1.0 mol/L氨水)
[解析]　(2)①通入一定量NH3的ZnCl2－NH4Cl溶液中存在平衡Zn2＋＋nNH3??[Zn(NH3)n]2＋(n＝1～4)，電鍍消耗Zn2＋，導致溶液中鋅離子的濃度減小，化學平衡逆向移動，產生鋅離子，這種方法可有效控制溶液中鋅離子的濃度，使鍍層金屬析出緩慢，得到的鍍層更加致密、細膩。②往鍍鋅廢液中加入過量雙氧水，然后加入氨水將pH調整到略小于5.9，確保Fe3＋完全沉淀，同時降低H＋的濃度，過濾除去Fe(OH)3 沉淀，加熱濾液使多余的雙氧水分解成氧氣和水，氧氣逸出，最終得到ZnCl2－NH4Cl溶液。

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