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高中化学 金属的电化学腐蚀与防护
2019/5/19
研修班
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你还知道哪些防止金属腐蚀 的方法?请举例说明。
制成不锈钢,在金属表面镀一层 比要保护的金属耐腐蚀的金属。
锌块
用牺牲锌块的方法来
用牺牲镁块的方法来防止
保护船身,锌块必须
地下钢铁管道的腐蚀,镁
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定期更换
研修班 块必须定期更换
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外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,
防腐效果 差
一般 好 好
很好
价格 便宜 便宜 中等 昂贵 中等
使用不锈钢
很好
昂贵
铁器烤蓝
好
中等
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1.解释下列现象: (1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头,打开后 为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分,为什么 要装上一定数量Zn块? (3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl), 第二天便出现红褐色锈斑。
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2.下列制氢气的反应速率最快的是( C )
A. 纯锌和1mol/L 硫酸 B. 纯锌和18 mol/L 硫酸 C. 粗锌和1mol/L 硫酸
c D. 粗锌和18mol/L 硫酸
3.下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是( ) A. 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶
解,甲上有H2气放出; B. 在氧化–还原反应中,甲比乙失去的电子多 C. 将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D. 同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强
2、烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的
残液,过一段时间便出现红棕色的铁锈斑
点,已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。 表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方 程式和化学方程式分别为;
(1)负极 2Fe - 4e- = 2Fe2+
,
正极 O2+2H2O+4e-=4OH-
;
(2) 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
金属腐蚀给生产生活带来很多不便, 造成了巨大的经济损失。
全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济 损失约达7000亿美元,是地震、水灾、台 风等自然灾害造成损失总和的6倍。
我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总 值(GNP)的4%,钢铁因腐蚀而报废的数量 约占钢铁当年产量的25%-30%。
金属腐蚀还可能造成环境污染。
类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化
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5. 铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易腐
蚀的原因可描述为 A. 形成原电池铝作负极
(A)
B. 形成原电池时铜作负极
C. 形成原电池时,电流由铝经导线流向铜
D. 铝质铆钉发生了化学腐蚀
6. 以下现象与电化腐蚀无关的是 ( D )
A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜锈
使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴 极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属 设备的腐蚀。
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研修班
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[交流研讨]
你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?
烤漆
镀铬
烤蓝
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涂机油
涂凡士林
研修班
镀锌
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金属常用防腐蚀方法的比较
方法 镀塑 涂油漆 镀锡 镀铬 镀锌
A、与直流电源负极相连接
B、与直流电源的正极相连接
C、与铜板相连接 D、与锌板相连接
4.下列说法正确的是
( CD )
A.钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀,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
B、钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C、用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
D、原电池中电子由正极流入负极
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11、下列叙述正确的是
( BC )
A、原电池中阳离子向负极移动
B、原电池的负极发生氧化反应
C、马口铁(镀锡)的表面一旦破损,铁腐
蚀加快
D、白铁(镀锌)的表面一旦破损,铁腐蚀 加快
12.自来水管与下列材料做成的水龙头连接,
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[课堂练习]:
一.选择题(每小题有1~2个正答案确)
1.下列叙述正确的是
( D)
A、构成原电池正极和负极的材料必须
是两种金属
B、由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成 的原电池中Cu是负极。
C、马口铁(镀锡铁)破损时与电解质
溶液接触,锡先被腐蚀。
D、铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶
解,电路中就有0.4mol电子通过 32
7、盐酸与锌片反应时,若加入可溶性醋
酸铜晶体[(CH3COO)2Cu],将产生两种 影响生成速率的因素.
其一是: Zn置换出Cu形成了原电池,_从__而____
_加__快了_反__应__速_ 率
_______,
其二是:H_+_与__C__H_ 3COO-结合生成醋酸,使___ _H_+_浓__度_减__小__,__从__而_减__慢__了__反__应_速__率_____。
2.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( A )
① Fe由单质转化为+2价;
② Fe由+2价转化为+3价;
③ 产生氢气;④产生氧气;
⑤ 杂质C被氧化除去;
⑥ Fe(OH)3失水变成Fe2O3·3H2O.
A. ① ② ③ ⑥
B. ① ③ ④
C. 只有① ③
D. 全部
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3.为保护地下钢管不被腐蚀,可采用的方法是( AD )
为了除去银器表面的Ag2S,可采用如下方 法:在一个铝制的容器中放入食盐溶液,将银 器浸入食盐溶液,使银器与铝接触良好。过一 段时间,银器表面变为银白色,并闻到臭鸡蛋 的气味,观察到有少量白色絮状沉淀生成。请 用电极反应式和离子方程式表示上述过程。
除去银器表面的Ag2S时: (-)2Al-6e=2Al3+ (+)3Ag2S+6e=6Ag+3S2-溶液中发生如下反应: 2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ (Al3+和S2-的水解反应进行到底。)
注意:在钢铁的腐蚀过程中,其电化学腐蚀更严重,
在电化学腐蚀中,吸氧腐蚀更普遍。 12
[反馈练习] 1.下列情况下,海水中铁腐蚀最快的 是( B )
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2.如图所示,甲、乙两试管中各放一枚
铁钉,甲试管中为NaCl溶液,乙试管为
NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观察到
的现象是
,
甲中Fe正被腐极蚀反,U型应管为中甲__端_的_液__面_高_于__乙_端_的__液_面. 乙中正极反应为 O2+2H2O+4e-=4OH- . 试管中残留气体平2H均++相2e—对= 分H2↑子质量的变化
金属的腐蚀现象非常普遍:
1、钢铁生锈: 铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O 2、铜器表面生成铜绿:
铜绿的主要成分: Cu2(OH)2CO3 金属腐蚀的不利后果有哪些?
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2007年8月1日,美国明 尼苏达州一座跨越密西西比 河的大桥发生坍塌。事故造
成6人死亡。
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金属制品的腐蚀
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,在接触处易生锈
D. 银质奖牌久置后表面变暗
7.钢铁表面镀有下列金属时,当镀层部分被
破坏时,铁不易被腐蚀的是
(B )
A.Sn B.Zn C.Cu D.Ag
8. 如图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀
由快到慢的顺序为
(C)
A.②①③④ B.④③①②
C.④②①③ D.③②④①
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9.下列事实不能用电化学理论解释的是( CD )
A. 轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的
锌块
B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用
C. 铝片不用特殊方法保存
D.常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几
乎不反应
10、下列叙述中不正确的是
( CD)
A、金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍
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自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上
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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
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牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池反应时,让被保护金属做正 极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反 应受到腐蚀。
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6、分析右图,按要求写出有关反应方 程式: (1)铁棒上的电极反应式为: __2F__e–_4_e_-=__2_F_e_2_+ ____________ (2)碳棒上的电极反应式为: __O_2_+_2_H_2O__+_4_e_-=__4_O_H_-________ (3)溶液中发生反应的化学方程式: __2F__e+_2_H__2O__+_O_2_=_2__F_e(_O_H__)2____ __4F__e(_O_H__)2_+_2_H_2_O_+_O__2=_4_F_e_(_O_H_)_3
为甲
减少
,乙
减少
.
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思考与交流
请根据生活常识以及下图总结 金属防护常用的方法,并解释这些 方法为什么可以达到防止金属腐蚀 的目的。
2019/5/19 健身器材刷油漆以研修防班 锈