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金属腐蚀的类型

锌块
用牺牲锌块的方法来 保护船身,锌块必须 定期更换
用牺牲镁块的方法来防止 地下钢铁管道的腐蚀,镁 块必须定期更换
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, 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。
[交流研讨]
(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
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。
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。
减少 减少
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。
健身器材刷油漆以防锈
衣架和电线的外面 包上一层塑料层
某些工具的“机械转动部位”选 用油脂来防锈,为什么不能用油
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上
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)
4、市场上出售的“热敷袋”其中的成分主要是铁粉、 碳粉、木屑和少量氯化钠、水等,热敷袋用塑料袋密 封,使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量,用完 后袋内有大量铁锈生成,回答下列各问:
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, 锈蚀最快的铁水管连接的是 ( A ) A、铜水龙头 B、铁水龙头 C、塑料水龙头 D、陶瓷水龙头
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 ___ ______
_______,
+与CH COO-结合生成醋酸,使 H 其二是: _______ 3 ___ +浓度减小,从而减慢了反应速率 H _______________________________。
c
4、下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快 到慢的顺序__________________ (5)>(2)>(1)>(3)>(4)
5、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
(4)>(2)>(1)>(3) ________________________
6、分析右图,按要求写出有关反应方
不纯金属或合金跟 电解质溶液接触
有微弱的电流产生
较活泼的金属被氧 反应 金属被氧化 化 相互 化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生, 但电化学腐蚀更普遍 关系
钢铁在干燥的空气里长时间 不易被腐蚀,但在潮湿的空气里 却很快被腐蚀,这是什么原因呢?
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一 层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2 等气体,这样在钢铁表面形成了一层电 解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量 的碳构成无数微小的原电池。
第四章 电化学基础
第4节 金属的电化学腐蚀与防护
请比较下列Fe腐蚀的快慢?
铁与酸反应,铁被 腐蚀。
腐蚀速率较慢。
铁与碳形成原电池 铁作负极被腐蚀。
腐蚀速率较快。
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?
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 ) A. 形成原电池铝作负极 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 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
[课堂练习]:
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 C. 只有① ③ B. ① ③ ④ D. 全部
3.为保护地下钢管不被腐蚀,可采用的方法是(
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 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; - = 2Fe2+ 2Fe 4e (1)负极 , -=4OHO +2H O+4e 正极 2 ; 2 (2) 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 ; 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (3) 。
[反馈练习] 1.下列情况下,海水中铁腐蚀最快的 是( B )
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 , Fe被腐蚀,U型管中甲端的液面高于乙端的液面 甲中正极反应为_______________. O2+2H2O+4e-=4OH乙中正极反应为 + — . 2H +2e = H2↑ 试管中残留气体平均相对分子质量的变化 为甲 ,乙 .
=
n+ M
二、金属腐蚀的类型:
(1)化学腐蚀
金属跟接触到的物质直接发生化学反 应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 (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 子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
化学腐蚀 电化学腐蚀
金属跟接触的 条件 物质反应 现象 不产生电流
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—
5.金属腐蚀快慢的判断: (1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动 性差别越大,氧化还原反应的速率越 快 ,活泼金属 被腐蚀的速度越 快 。 (2) 电解原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐 蚀 > 化学腐蚀 > 有防腐措施的腐蚀。 (3)同一种金属的腐蚀:在强电解质中 > 弱电解 质中 > 非电解质中 (4)一般说来:原电池原理引起的腐蚀 > 化学 腐蚀 > 有防腐措施的腐蚀。 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。
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 烤蓝 镀铬
涂机油
涂凡士林
镀锌
金属常用防腐使用不锈钢 铁器烤蓝
防腐效果
差 一般 好 好 很好 很好 好
价格
便宜 便宜 中等 昂贵 中等 昂贵 中等
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。
程式:
(1)铁棒上的电极反应式为:
_________________________ 2Fe–4e-=2Fe2+
(2)碳棒上的电极反应式为:
O2+2H2O+4e-=4OH_________________________
(3)溶液中发生反应的化学方程式:
2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 _________________________ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 _________________________
二、填空题
1、在经常受酸雨危害的地区,金属制 析氢 品易受腐蚀。其中铁制品主要发生____ 腐蚀,负极反应式为 _____________________ ;铜制品发 Fe - 2e- = Fe2+ 吸氧 腐蚀,正极反应式是 生______ ++4e-= 2H O O +4H _____________________ 。 2 2
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
AD
)
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 类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化
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