人教版高中化学考点20 金属的腐蚀与防护（解析版）.docx

考点20 金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护，是电化学的重要组成部分，虽然考查力度没有新型电源和电解应用频率高，但作为考点知识轮换，在近几年的考题中时有出现，复****时应特别关注两种电化学防腐(牺牲阳极的阴极保护法外、外加电流的阴极保护法)。
预测2023年高考将会金属的腐蚀与防护为切入口，考查电解原理在实际生产中的应用，应加以关注。
一、金属的腐蚀
二、金属的防护
金属的腐蚀
1．金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。
2．金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
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
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析：
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
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＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系
吸氧腐蚀更普遍
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程( )
(2)纯银质物品久置表面变暗，是银发生吸氧腐蚀的结果( )
(3)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物( )
(4)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－==Fe3＋( )
(5)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀( )
(6)黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿( )
(7)生铁比纯铁容易生锈( )
(8)在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀( )
(9)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性( )
(10)电镀时，钢管作阳极，锌棒作阴极( )
(11)镀锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn合金，增强钢管的耐腐蚀能力( )
(12)钢管镀锌过程中，阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn( )
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ (7)√　(8)× 　(9)√　(10)×　(11)×　(12)√
【典例】
例1 中国第三艘航母福建舰正式列装服役，航母所用特种钢材全部国产，研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表所示，下列说法正确的是( )
pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
Fe2+
Fe3O4
Fe2O3
FeO2-
A．当pH＜6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀
B．当pH＜4和pH＞13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢
D．pH＝14时，负极反应为4OH-+Fe-3e-= FeO2-+2H2O
【答案】D
【解析】A项，当pH＜4时，碳钢主要发生化学腐蚀，当4＜pH＜6.5时，主要发生电化学腐蚀，A不正确；B项，当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀，当pH＞13.5，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B不正确；C项，从表中信息可以得出，pH在6~8之间时，碳钢的腐蚀速率慢，但pH＞8时，碳钢的腐蚀速率加快，C不正确；D项，pH＝14时，在负极，Fe失电子的产物与OH
-反应生成FeO2-等，电极反应式为4OH-+Fe-3e-= FeO2-+2H2O，D正确；故选D。
例2 某同学进行下列实验
操作
现象
取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水
放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的是(　　)
A．生铁片发生吸氧腐蚀
B．中心区的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．交界处发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋
【答案】D
【解析】生铁片边缘处为红色，说明生成了OH－，O2＋2H2O＋4e－===4OH－，生铁片发生吸氧腐蚀，故A、C两项合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了Fe2＋，Fe－2e－===Fe2＋，故B项合理；在两色环交界处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化成了