2011届新课标一轮化学精品教学案第25讲 金属的电化学腐蚀.doc

第七章 化学反应速率与化学平衡第25讲 金属的电化学腐蚀高考“指挥棒”高考说明了解金属腐蚀的本质了解一般常见的金属的腐蚀。了解一般金属的防护方法。解读考纲围绕考纲我们应掌握如下要点：金属腐蚀原理；金属腐蚀快慢的比较；金属的防护金属腐蚀的电极反应方程式的书写。命题预测金属的电化学腐蚀是中学化学的重要基本理论。从近几年新课标高考命题不难看出，这是每年都要涉及的内容。从高考题难度分析，历年高考题以基础题、中档题为主。题型主要为选择题。就知识点看，单独考查很少，主要是与原电池电解池结合一起考。但随着新课标的全面铺开，预计本部分知识将更加注重与现实问题的联系，可能以探究题出现在II卷中。课本“放大镜”一 金属的腐蚀1.金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体物质发生_而引起损耗的现象。金属腐蚀的本质是_，发生_反应。一般可分为_腐蚀和_腐蚀。二. 电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯的金属跟_接触时，会发生_反应，_的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做_。（1）钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，将发生析氢腐蚀。_是负极，_是正极。发生的电极反应为：负极：_；正极：_。生成的Fe(OH)2在空气中发生变化的化学方程式是：_。（2）钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液_或呈_并溶有_时，将会发生吸氧腐蚀。负极反应为：_；正极反应为：_。总反应的方程式为：_。三.金属的电化学防护（1）金属防护的基本思路是：防止_与 _直接接触；防止金属形成_。（2）金属防护的常用方法有：改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为耐腐蚀金属，如不锈钢等。加保护层，如采用_、_、_、_或_等方法使金属与空气、水等物质隔离，以防金属氧化腐蚀。电化学防腐蚀。a.牺牲阳极的阴极保护法：这种方法通常是在被保护的钢铁设备（如锅炉内壁、船体外壳等）上装上若干_，作原电池的_极，不断遭受腐蚀，定期拆换，而使作为_极的船体被保护了下来。b.外加电流的阴极保护法：这种方法是将被保护的钢铁设备（如钢闸门）作为_，用惰性电极_，两者均存在于_，接上_。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生_的积累，这样就抑制了_，从而防止了_。考点“一一破”击破考点一：金属腐蚀原理例1.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（ ）A.金属在潮湿情况下的腐蚀实质是M+nH2O=M(OH)n+H2B.金属的化学腐蚀实质是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解析：A项金属在潮湿情况下有可能进行析氢腐蚀，也有可能进行吸氧腐蚀，题目只给出了析氢腐蚀实质。C项中，金属铝的化学腐蚀可以在碱性条件下进行，故此选项错。答案：BD变式训练1 下列叙述不正确的是（ ）A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普通 B.钢铁在干燥空气里不易被腐蚀C.用铝质铆钉铆接铁板，铝铆钉易被腐蚀 D.原电池中电子由正极流入负极解析：金属易发生电化学腐蚀，A正确。在干燥空气中钢铁难于形成电化学腐蚀，B正确。铝质铆钉易与铁板形成原电池两极，Fe作负极易发生腐蚀，C不正确。D正确。答案：C变式训练2 .下列说法正确的是（）A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的 pH不同，引起的正极反应不同D.无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化解析：金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程，因此D是正确的。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知，C也是正确的。原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用以防止金属的腐蚀。例如不锈钢，镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀，所以A、B是不正确的。答案：CD击破考点二：金属腐蚀快慢的比较例2取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料，准备如下图试管（1）放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管（2）的试管底放入硅胶（是一种干燥剂），再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触。试管（3）先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水（赶出原先溶解在蒸馏水中的空气）浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触。试管（4）中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触。试管（5）放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片。试管（6）放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水浸没铁钉和铜丝。把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。其中 试管内的铁钉未被腐蚀。从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件是 。解析：此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率问题。由于（2）（3）两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以暂未被腐蚀。而试管（5）尽管具备构成原电池的条件，但Zn比铁活泼，在原电池中作负极，使铁变成铁离子的反应难以发生，所以铁也暂未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件是：水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。答案：（2）（3）（5）水、空气、电解质溶液、不活泼金属杂质的存在变式训练3、如图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是 A>>> B>>> C>>>D>>>解析：金属腐蚀的快慢判断方法：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；同一种金属腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质溶液。、实质均为原电池装置，为电解池装置，Fe作阳极，腐蚀最快。中Fe为正极，被保护；中Fe为负极，被腐蚀，中因铁不纯而发生微电池反应。答案：A。变式训练4 下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快的是（ ）A.镀铝塑料 B.食品罐头盒（镀锡）C.白铁水桶（镀锌） D.镀银铜质奖章答案：B解析：B、C、D选项中的材料在损坏后，均能形成原电池。其中B中Fe作负极，C中Zn作负极，D中Cu作负极，所以B、C中金属腐蚀加快，其中Fe腐蚀更快。击破考点三:金属的防护例3 为防止海轮船体的腐蚀，应在船体水线以下位置嵌上一定数量的（）A.铜块B.铅块C.锌块D.钠块解析：海轮船体由钢板焊接而成，为防止浸埋在海水（电解质溶液）中的船体（Fe）的腐蚀，应选用活泼性比铁强，而又不会与水直接反应的金属Zn嵌入船体，这样紧密接触的两种金属接触海水（电解质溶液）时，将发生原电池反应，较活泼的Zn作为原电池的负极，Zn失去电子被氧化，Zn失去的电子流向Fe，从而抑制Fe失去电子被氧化。定期更换嵌入的Zn块，就起到了防止船体被腐蚀的目的。答案：C变式训练5 为保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有（ ）A.与石墨棒相连 B.与直流电源负极连接C.与直流电源正极连接 D.与锌板相连解析：本题考查金属腐蚀的一种防护方法电化学保护法。该法的依据一：牺牲阳极的阴极保护法；依据二：外加电流的阴极保护法。答案：BD变式训练6 下列金属防护的方法不正确的是（ ）A.对健身器材涂油漆以防止生锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C.用牺牲锌块的方法来保护船身D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈解析：机械转动部位应涂油脂防锈，油脂既防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位灵活。答案：B击破考点四: 金属腐蚀的电极反应方程式的书写例4 钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为（）A.Fe-2e-Fe2+B.2H+2e-H2C.2H2O+O2+4e-4OH-D.Fe-3e-Fe3+解析：钢铁中含有多种杂质，在考虑钢铁的电化学腐蚀时，为了简化问题，主要讨论碳杂质问题。也就是以Fe为负极，C为正极的原电池反应。在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。原电池的正极为C，发生的是还原反应，即得电子反应，故A、D选项应排除。在B、C选项中，B项是析氢腐蚀的电极反应式。答案：C变式训练7 如右图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于 腐蚀。(2)若试管内液面上升，则原溶液是 性，发生 腐蚀，电极反应：负极：，正极：。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应：负极：，正极：。解析：根据原电池的构成条件，两种不同的材料在有电解质溶液时，若形成闭合回路，即可构成原电池，此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应。答案：(1)电化学(2)弱酸性或中吸氧2Fe-4e-2Fe2+O2+4e-+2H2O4OH-(3)较强的酸析氢Fe-2e-Fe2+2H+2e-H2变式训练8 如右图所示，试管中放一铁钉，溶液为氯化钠溶液，数天后观察到的现象有_。说明铁钉发生了_腐蚀，其中正极的电极反应式为_，溶液中发生反应的化学方程式为_。解析：铁钉在NaCl溶液中发生了吸氧腐蚀，使装置中O2减少，气体压强减小，使a端液面上升，b端液面下降。其中Fe作负极，发生反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极发生反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-。答案：a端液面上升，b端液面下降，铁钉表面有红棕色铁锈生成 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3真题“试一试”1（2009广东卷10）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是A锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用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Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程2（2009北京卷6）下列叙述不正确的是 A铁表面镀锌，铁作阳极 B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 + 2H20 + 4e- = 4OH D工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一 一2e一 = C123.（2008重庆理综，12）如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是 ( )A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生4（08广东卷）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（08天津卷）下列叙述正确的是（ ）A在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀反馈“小练习”一、选择题1.常温下，一定不能用铁制容器盛放的液体是（）A.浓硫酸B.浓氨水C.CuSO4溶液D.AlCl3溶液2.常温下镀锌铁片表面破损发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法一定正确的是（）A.有5.6 g金属被腐蚀B.有4.48 L气体放出C.有6.5 g金属被腐蚀 D.有2.24 L气体放出3.埋在地下的输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（）A.含Fe较多的酸质土壤中B.潮湿疏松透气的土壤中C.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.钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（）a.Fe由2价转化为3价b.O2被还原c.产生H2d.Fe(OH)3失水生成Fe2O3H2Oe.杂质C被氧化除去A.abB.cdC.abcdD.abcde5.在铁的吸氧腐蚀中，发生还原反应的电极上进行的电极反应是（）A.2H2O+O2+4e-4OH-B.2H+2e-H2C.4OH-4e-2H2O+O2D.Fe-2e-Fe2+6.铁在下列情况下腐蚀最快的是（）A.铁放入海水中B.将铁和锌连接后放入到海水中C.将铁和锡连接后放入到海水中D.将铁和锡连接后放入到淡水中7.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.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银制奖牌久置后表面变暗8.下列各种方法中：金属表面涂抹油漆，改变金属的内部结构，保持金属表面清洁干燥，在金属表面进行电镀，使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是( )A. B.C. D.全部二.非选择题：9.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：（1）A中反应的离子方程式是_。（2）B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）C中被腐蚀的金属是_，总反应离子方程式是_，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。10.如下图所示，在大试管里放一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，把试管倒插入水中，将这个装置这样放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是_，原因是_。试管内水面会上升，最终上升高度大约为_，原因是_。11.(1)将铜棒与锌棒用导线连接，分别插入盛有：硫酸溶液，硫酸铜溶液，硫酸钠溶液的三个烧杯中，此时，铜片上发生的主要反应是：_,_,_。（2）铜制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀严重。写出此电化学腐蚀的电极反应式：正极_，负极_。（3）将表面去掉氧化膜的镁片和铝片用带电流表的导线相连，插入盛有烧碱溶液的烧杯中，此时发现电流计指针偏转，判断此原电池的正负极，并写出电极反应式和总反应式。正极_，电极反应式_；负极_，电极反应式_；总反应式_。45分钟“小测试“(第25讲)一、选择题（每小题6分，共60分）1、( 广东天河中学09高三模拟)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渐渐变暗是因为发生了化学腐蚀B、当镀锡铁制品的镀层破损时，锡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2.相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 （ ）3.把锌片和铁片放在盛有含酚酞的稀食盐水的玻璃器皿中，如下图。经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（ ）A.和附近 B.和附近 C.和附近 D.和附近4.我国铜铸的牛首、猴首和虎首距今已200多年，现看上去仍然熠熠生辉，下列对其原因的分析，最可能的是（ ）A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B.环境污染日益严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C.铜的金属活动性比氢弱，因此不易被氧化D.它们是含一定比例金、银、锌的铜合金5.下列叙述不正确的是（ ）A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量的硫酸铜能加快反应速率B.镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀C.钢铁表面常易被锈蚀生成Fe2O3nH2OD.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，完全相同的反应是负极反应6.下列金属防护的方法不正确的是（ ）A.对健身器材涂油漆以防止生锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C.用牺牲锌块的方法来保护船身D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈7.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）制的铜锣不易产生铜绿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8.如右图，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属条可能是（ ）A.Cu B.AlC.Zn D.Mg9某学生为研究金属腐蚀的条件，用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在右图示的三个装置中，放置一星期后观察现象，下列描述错误的是A装置的U形管铁钉一侧的液面一定会上升B装置中的铁钉腐蚀最严重C比较U形管铁钉一侧的液面：装置比装置的低D装置中的铁钉几乎没被腐蚀10.镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是（ ）有5.6 g金属被腐蚀 有6.5 g金属被腐蚀 在标准状况下有2.24 L气体放出 在标准状况下有1.12 L气体放出A. B. C. D.二、非选择题（共45分）11.（7分）把锌片和铁片放在盛有稀释盐水和酚酞混合液的U形管中，如右图所示，最终可在A极观察到酚酞变红。问：A是原电池的_极，代表金属_；电极方程式分别为正极_，负极_，原电池反应为_。12. （12分）某学生在A、B、C、D四个小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝（并使铁丝完全浸没在食盐水中）。然后组装成如下图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示：时间/小时00.51.01.52.02.53.0A瓶（盛浸过食盐水的铁丝）0000000B瓶（盛浸过食盐水的铁丝）00.41.23.45.67.69.8C瓶（盛浸过清水的铁丝）0000.30.82.03.5D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝）0000000(1)为什么有的导管中水面会上升？ 。（2）上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶的字母编号） 。（3）影响铁生锈的因素除氧气外还有 。（4）日常生活中常见的铁制品生成铁锈，试写出铁制品生成铁锈（Fe2O3xH2O)的化学方程式 。（5）通过上面的研究，你认为在日常生活中应该如何保护铁锅等铁制品 。13. （12分）将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如下图所示），在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：金属电子流动方向电压/VAACu+0.78BCuB-0.15CCCu+1.35DDCu+0.30已知：构成两电极的金属，其金属活动性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：（1）_金属可能是最强的还原剂，_金属一定不能从CuSO4溶液中置换出铜。（2）若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到蓝色沉淀析出的是_（填字母）金属，其对应的原电池的电极反应式是：负极_，正极：_。14（14分）钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼腐蚀防护过程中的有关问题。 （1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式：_ 。 （2）铁是一种重要的催化剂，请写出铁在有机反应中做催化剂的化学方程式： _ 。 （3）生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式_ 。 （4）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_ 。 （5）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下：请回答： A电极对应的金属是_(写元素名称)，B电极的电极反应式是 。 若电镀前铁铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净烘干称量，二者质量差为512 g，则电镀时电路中通过的电子为_mol。 镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因 。参考答案：课本“放大镜”一 氧化还原反应 金属失去电子变成阳离子 氧化 化学 电化学二 电解质溶液 原电池 较活泼 电化学腐蚀（1）Fe C Fe-2e-=Fe2+ 2H+2e-=H2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(2)呈中性 弱碱性 O2 Fe-2e-=Fe2+ 2H2O+O2+4e-=4OH- 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2三 (1)金属 氧化性介质 表面电解质溶液层（2）喷油漆 涂油脂 电镀 喷镀 表面钝化a.锌块 负 正b.阴极 阳极 电解质溶液中 电源 负电荷 钢铁失去电子的作用 钢铁的腐蚀考点“一一破”例1： BD解析：解析：A项金属在潮湿情况下有可能进行析氢腐蚀，也有可能进行吸氧腐蚀，题目只给出了析氢腐蚀实质。C项中，金属铝的化学腐蚀可以在碱性条件下进行，故此选项错。答案：BD变式训练1 1C解析：金属易发生电化学腐蚀，A正确。在干燥空气中钢铁难于形成电化学腐蚀，B正确。铝质铆钉易与铁板形成原电池两极，Fe作负极易发生腐蚀，C不正确。D正确。变式训练2 CD解析：金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程，因此D是正确的。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知，C也是正确的。原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用以防止金属的腐蚀。例如不锈钢，镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀，所以A、B是不正确的。例2 （2）（3）（5）水、空气、电解质溶液、不活泼金属杂质的存在解析：此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率问题。由于（2）（3）两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以暂未被腐蚀。而试管（5）尽管具备构成原电池的条件，但Zn比铁活泼，在原电池中作负极，使铁变成铁离子的反应难以发生，所以铁也暂未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件是：水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。变式训练3 A 解析：金属腐蚀的快慢判断方法：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；同一种金属腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质溶液。、实质均为原电池装置，为电解池装置，Fe作阳极，腐蚀最快。中Fe为正极，被保护；中Fe为负极，被腐蚀，中因铁不纯而发生微电池反应。变式训练4 B解析：B、C、D选项中的材料在损坏后，均能形成原电池。其中B中Fe作负极，C中Zn作负极，D中Cu作负极，所以B、C中金属腐蚀加快，其中Fe腐蚀更快。例3 C解析：海轮船体由钢板焊接而成，为防止浸埋在海水（电解质溶液）中的船体（Fe）的腐蚀，应选用活泼性比铁强，而又不会与水直接反应的金属Zn嵌入船体，这样紧密接触的两种金属接触海水（电解质溶液）时，将发生原电池反应，较活泼的Zn作为原电池的负极，Zn失去电子被氧化，Zn失去的电子流向Fe，从而抑制Fe失去电子被氧化。定期更换嵌入的Zn块，就起到了防止船体被腐蚀的目的。变式训练5 BD解析：本题考查金属腐蚀的一种防护方法电化学保护法。该法的依据一：牺牲阳极的阴极保护法；依据二：外加电流的阴极保护法。变式训练6 B解析：机械转动部位应涂油脂防锈，油脂既防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位灵活。例4 C解析：钢铁中含有多种杂质，在考虑钢铁的电化学腐蚀时，为了简化问题，主要讨论碳杂质问题。也就是以Fe为负极，C为正极的原电池反应。在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。原电池的正极为C，发生的是还原反应，即得电子反应，故A、D选项应排除。在B、C选项中，B项是析氢腐蚀的电极反应式。变式训练7 (1)电化学(2)弱酸性或中吸氧2Fe-4e-2Fe2+O2+4e-+2H2O4OH-(3)较强的酸析氢Fe-2e-Fe2+2H+2e-H2解析：根据原电池的构成条件，两种不同的材料在有电解质溶液时，若形成闭合回路，即可构成原电池，此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应。变式训练8 a端液面上升，b端液面下降，铁钉表面有红棕色铁锈生成 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）解析：铁钉在NaCl溶液中发生了吸氧腐蚀，使装置中O2减少，气体压强减小，使a端液面上升，b端液面下降。其中Fe作负极，发生反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极发生反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-。真题“试一试”1BC解析：合金的熔点一般比各组分的熔点要低，所以锡铜合金的熔点比纯铜低，A错误；Sn与Cu形成原电池，因Sn比Cu金属活泼性强，所以 Sn作负极，Cu作正极，Sn对Cu起到保护作用，B正确；合金在潮湿环境下，可可以发生电化学腐蚀，比干燥环境腐蚀要快，C正确；电化学腐蚀同样属于化学反应过程，D错误。2 A3 B4 AC 5 、C反馈“小练习”1CD解析：能够腐蚀铁制品的液体都不能用铁制容器盛放。浓硫酸使铁制品钝化；浓氨水不与铁制品反应；CuSO4溶液可以与铁制品发生置换反应，腐蚀铁制品；AlCl3溶液本身呈酸性，腐蚀铁。2 CD解析：镀锌铁片表面破损时形成原电池，发生析氢腐蚀时两极的反应分别为：负极：Zn-2e-Zn2+65 g 2 mol6.5 g 0.2 mol正极：2H+2e-H22 mol 22.4 L0.2 mol 2.24 L3C解析：金属腐蚀需要空气和水，还应该有比铁不活泼的金属或其他导体作为正极。只有同时具备上述条件的腐蚀速度最快；否则腐蚀最慢。干燥不透气的土壤，应该是腐蚀最慢的。4 C解析：钢铁腐蚀过程中发生的变化为单质铁由0价到+2价，还可以继续氧化由2价转化为3价；酸性条件下可以发生析氢腐蚀，生成的Fe(OH)3失水生成Fe2O3H2O。5 A解析：发生还原反应的应该是正极，氧化剂氧气得到电子被还原成OH-。6C解析：金属腐蚀的实质是金属与所接触的物质发生反应失电子而转化为金属离子。其中铁的腐蚀主要是与接触到的电解质形成原电池反应而发生电化学腐蚀为主。根据原电池的工作原理可知，Fe若作原电池的负极，被腐蚀的速度就快；而作原电池的正极，则被腐蚀的速度就减慢。本题中要找铁被腐蚀最快的，当然应找被与锡连接放入海水中的腐蚀。因为此时已构成形成原电池的条件，且铁作负极，电解质溶液的导电能力也很强，腐蚀速度最快。7C 8D9（1）Fe+2H+=Fe2+H2(2)2H+2e-=H2 增大（3）Zn Zn+2H+=Zn2+H2 B>A>C10铁丝表面形成一层红棕色铁锈 铁丝发生吸氧腐蚀 试管体积的 铁和氧气反应，时间较长时耗尽全部O2，而O2约占空气总体积的，所以试管内水面上升高度大约为试管体积的11（1）2H+2e-=H2Cu2+2e-=CuO2+2H2O+4e-=4OH-(2)O2+2H2O+4e-=4OH-Cu-2e-=Cu2+(3)Mg 2H2O+2e-=H2+2OH-Al Al+4OH-3e-=+2H2OAl+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H245分钟”小测试“1 AC 2 C3 B解析：甲装置是电解装置，Fe作阳极，反应为Fe-2e-=Fe2+；Zn作阴极，反应为：2H+2e-=H2；H+减少后，OH-浓度增大，碱性增强，溶液变红。乙装置属于电化学腐蚀，Fe作正极，反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，生成了OH-使溶液碱性增强而首先变红。4 D解析：在200多年前还没有掌握电镀技术，A不正确。铜绿被酸雨冲洗后，表面将失去光泽，B不正确。Cu可与空气中O2、CO2、H2O发生反应，生成铜绿而被腐蚀，C也不正确。铜合金中有比Cu活泼的金属Zn，使Zn被腐蚀而使Cu得到保护。5B解析：A中锌与CuSO4发生置换反应后，铜附着在锌的表面上，浸泡在稀硫酸中形成铜锌原电池，负极锌被氧化而加速反应，故A正确。B中镀锌铁构成原电池时锌为负极，铁为正极，铁被保护；镀锡铁构成原电池时铁作负极，锡作正极，铁失电子加速了铁的腐蚀，故B不正确。C中钢铁的锈蚀主要是吸氧腐蚀，其电极反应为：负极(Fe)：2Fe4e-=2Fe2+；正极(C)：2H2O+O2+4e-=4OH-，形成Fe(OH)2。在空气中4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，久置后2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O，所以铁锈的成分是Fe2O3nH2O，故C也正确。D中钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，负极反应相同，都是Fe2e-=Fe2+，但正极反应不同，分别析出氢气和吸收氧气，D也正确。