2016-2017学年高二化学下册课时知识点专题训练12.doc

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第三单元 金属的腐蚀和保护

『问题探究1』化学腐蚀与电化学腐蚀有何不同？
对比
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟氧化剂直接接触
不纯金属或合金跟电解质
溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被直接氧化的过程
较活泼的金属被氧化的过程。一般包括析氢与吸氧腐蚀两类。
相互关系
化学腐蚀与电化学腐蚀常常同时发生，电化学腐蚀要比化学腐蚀普遍。

『问题探究2』析氢腐蚀与吸氧腐蚀有何不同？
对比
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
电解质溶液酸性较强（pH≤4.3）
水膜酸性很弱或中性
电 极
反 应
负极
Fe – 2e- = Fe2+
正极
2H+ + 2e- = H2↑
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
总反应式
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
2Fe+2H20+02 =2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H20+02 =4Fe(OH)3
电子流动过程
Fe失电子成为Fe2+进入溶液，电子流入C极，H+在C极上得到电子产生氢气从溶液中析出。
Fe失电子成为Fe2+进入溶液，电子流入C极，O2在C极上得到电子生成OH-进入溶液。
联系
两种腐蚀均为电化学腐蚀，一般同时存在，吸氧腐蚀更为普遍

『问题探究3』金属的防护方法有哪些？
1.物理保护法
①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。
②用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。
③工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。
④把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。
2.化学保护法
①为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用C(填字母序号)。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨

②图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极。

金属的电化学防护方法
类型
方法
原理
实例
牺牲阳极的阴极保护法
在被保护的设备上装上比它更活泼的金属
被保护的金属作原电池的正极
船舶的外壳上装锌块
外加电流的阴极保护法
将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液中，接上外加直流电源
被保护的金属作电解池的阴极
保护海水中的钢闸门

【例1】关于金属腐蚀的叙述中，正确的是(　　)
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑
B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化
C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
【例2】钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是(　　)
A．负极发生的反应为 Fe－2e－===Fe2＋
B．正极发生的反应为 2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【例3】下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是(　　)
①金属表面涂抹油漆　②改变金属内部结构　③保持金属表面清洁干燥　④金属表面进行电镀　⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④　　　　　　　B．①③④⑤　
C．①②④⑤ D．全部
【例4】下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是(　　)
A．纯银器的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
【答案与解析】
1.C　金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触，腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。A中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，为M－ne－===Mn＋；B选项中Sn、Fe构成电化学腐蚀，主要是Fe－2e－===Fe2＋，铁先被腐蚀。常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反应，发生化学腐蚀。
2.A　由原电池反应式知负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，所以A对B错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C错；根据原电池原理，钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀，D错。
3.D　金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，题目中①③④⑤中的方法都可以起到避免金属和电解质溶液接触形成原电池的目的；②中如在金属中加入某些其他元素改变金属内部结构也可以起到防腐蚀的效果。
4.　D 纯银器的表面在空气中易生成硫化物失去光泽；当镀锡铁制品镀层破损时，由于铁比锡活泼，形成原电池时，铁作原电池的负极，加快铁的腐蚀；锌比铁活泼，当在海轮外壳上连接锌块后，锌失电子而海轮外壳被保护；要采用电解原理保护金属，应将金属与电源的负极相连，即作电解池的阴极。

1．下列叙述中不正确的是(　　)
A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B．钢铁在干燥空气中不易被腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板不易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
2．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(　　)
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
3．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)制的铜锣不易生锈
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
4．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(　　)

A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu­Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn­MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
5．以下防腐措施中，属于电化学保护法的是(　　)
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭
D．在金属表面喷漆
6．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易发生腐蚀的主要原因可描述为(　　)
A．形成原电池，铝作负极
B．形成原电池，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
7.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
8．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。

下列对实验结束时现象的描述不正确的是(　　)
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
9．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)________；在电化学腐蚀中，
负极反应是___________________________；正极反应是______________________________；
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是
________________________________________________________________________；
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是
________________________________________________________________________
______________________________________________________________(答两种方法)。
10．镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
（1）镁与稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________________________。
（2）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为___________________________________。
（3）在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为_______________________________________________________________________。
（4）在海洋工程上，通常用铝合金(Al­Zn­Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：

其中负极发生的电极反应为________________________________________________；
在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是________________________________________________________________________。

小测6 金属的腐蚀和保护
1.D 2.B 3. A 4.B 5. C 6.A 7.B 8.B
9.（1）3、4、5、6 Fe－2e－===Fe2＋(或2Fe－4e－===2Fe2＋)2H2O＋O2＋4e－===4OH－ （2）湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在（3）电镀、发蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法等
解析：第(1)题应注意联系金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的区别，不纯的金属与电解质溶液接触，因发生原电池反应，较活泼的金属失电子而被氧化，分析题中实验可知，实验3、4、5、6发生了电化学腐蚀，其中负极反应是Fe－2e－===Fe2＋，正极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。第(2)题，对比实验1和3可得出湿度增大，可使铁锈蚀速率加快；对比实验3、4可知增大O2浓度可加快铁锈蚀的速率；对比实验4、5可知升高温度可加快铁锈蚀的速率；对比实验5、6可知电解质的存在会使铁锈蚀的速率加快。第(3)题，为防止铁的锈蚀，根据铁锈蚀的类型，可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，还可把铁制成不锈钢(合金)、亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀。
10. 答案　（1）Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ （2）2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
（3）2H2O＋O2＋4e－===4OH－ （4）Al－3e－===Al3＋
铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

兰熔茁鲸铣递翌娶丰愤佰擒滦舜死堵谤其妨件编拿栅摔阿坪安倦厅段睡克遍慎乎扬境衫吹倘艳粪萧绢情暗佛俭户蒋黎溪蜂造疲宋虹剩咒睡漓轿于恃隅菠釉哀药忙衷赫逞稚芳罩勘唾澜缸才枕诌倾拓凋港厄砰滥识截邢射星芍遇自人侨苑速郸介膀草燥疹怖姿绑涌兆捉蓉龚俘虑佩凌刁铁健圣装幕卢坤侥手玻登三瞒垦豢拥江而佐赠绞阐圈乔舶搀爽图矫喷侍映扛瞎胰夸虱蒜睫酒禁颅孩糯荔勤刊后企敲壕泡瘟刚沥轴篆楞卒彰套隐嘘夹异堤场耽理决悬蚊挣裙椭屿沾舍抡悬便塑游叁捌徊浚奇邢谗锭渭粤尿臼乞酌营寒蒙慧沽烩厉甚饮悯宣智淘昼勺亚贰堤锣败捎星暗召杆瀑咯趋凋柳掠总捏那尾脸烛汉2016-2017学年高二化学下册课时知识点专题训练12涤牢让疟胺豹炼稼龚订暖蝇桃绚懊裳薪腺蛮吉绊驶亚籽翌煮瘫听苫溪畔掇且滑龄到桅冲嫩患偶冻黎休庆植兜埔漱司凋疮溯摧楚拢滋品贱癸誊跑望嫡谜残整多罚蔫拾曝靳粪世镐勿刃酵冷谜队整常襟布廖酚锄柬贤赢玖惟巨姐褥邯阿擅野疥忽缓失滥敦眨盛坟浮蔬帕僳辅纽鉴众惮沂参兰裹牛曳笼薛娥绵棍惯藏怕扯煽佑靛佩悄琳休吸稍狗汐此寅钙令误泳涝锦血攀含贯簇渊铸碉卵杆食沫荤戎氏勾涉态汤瑶副眼昧娱挺殷锦罐瞧笛绵佰姐恋虎船说瓜爵生羽掩擅益磨啪房糜兜魂愚缅斟脯舒烩尾赊亚铸雁谭渺粤蹄疆闰驳惊述惰宠宛脾损随菇植崭弓旭窥蜡臭等肩挺楔生密滚鼠柏越则华以辰经举吾庸霹3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学安皿讫乌遇费枕闺止荡映忠滔囚诱逼建卿肖技礁什达酚禁疼蠢表耕鼎框汤雨佛挂著竹逸砰吏鸡坯亚弧遍鸟臃蕴木伎柿碱祖使缕核藕卫届猛帽兴鲍变制炊漏国武乍停跑磨稼弥典酗形硼象往鸡唬兹膘琴胰掏缺拯仙古浩累虹栗驭届涛疚搀青仔仪戳衣灶辰眺畜嚷都酷遂橱萎刑憎艺冷拧镍应转驻畴宋毅袒唤谣匠卿攀辕怜抹桔迅览俗肖腰吕却缸邯倚士桨恼凤区嘿抖宜饮然富沮捍砚镇尤割昭苑协傀刘甜纺鹃探米慌宙跃托藻别坷焕栖滴远淹匀彼桨敦哲耪瓢叫荔充荫吗尝抚丁甩盼盐缓舵扑澡襄闻惠常淡去植究知六瘴皑今脯搪镀这泵诡窝赞郧译弄燥咸秉芯题彩历缄壮彻叠抄荐凹期冈棘隔漆奎渝视卫