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高三化学一轮复习学案：金属的腐蚀与防护
学习目标：
1、了解金属的腐蚀及类型。
2、掌握金属的电化学腐蚀。
3、了解金属的防护。
知识梳理：
1、金属腐蚀的本质及类型：
金属的腐蚀 。
金属腐蚀常见的类型 。
化学腐蚀 ，电化学腐蚀
2、电化学腐蚀
　(1)概念：当两种金属（或合金）相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时，由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同，又可分为 和 两种。　　
(2)吸氧腐蚀　　　　
例如一块钢铁暴露在潮湿空气中的腐蚀情况，其中 为负极， 为正极，表面凝结有一层水膜，空气中CO2等物质溶解在水膜中形成电解质溶液，从而构成原电池。
电极反应为：负极： 　　
正极： 　　
然后OH－与Fe2+结合为Fe(OH)2，
故该原电池的总反应为： 　
　　 Fe(OH)2与潮湿空气中的水、氧气反应生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
　　 生成的Fe(OH)3分解，从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O)，该过程主要消耗O2，称为吸氧腐蚀。
(3)析氢腐蚀
　　同样是上述腐蚀，若空气中SO2含量较高，处于酸雨的环境下，使水膜酸度较高，即电解质溶液为酸性溶液，正极反应就变为：
总反应为： 该过程为析氢腐蚀。
　　无论是析氢腐蚀，还是吸氧腐蚀，都使活泼金属成为原电池的负极，金属失电子变为金属阳离子而被腐蚀，且金属越活泼越易发生电化学腐蚀，明白了金属腐蚀的原因，也就可以找到金属防护的方法。
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条 件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或非酸性
正极反应 2H+ + 2e- = H2 ↑ O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
负极反应 Fe – 2e- = Fe2+
其它 ---------------- Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
3、金属的防护
　　金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生，常见有以下几种金属防护方法：
(1)让金属制品处于干燥的环境。该方法破坏了电解质溶液的存在，金属不易被腐蚀。
(2)在金属表面加一层保护层。常见的方法是刷一层油漆、搪瓷、陶瓷、塑料、橡胶等保护层，效果较好的方法还有在金属表面镀上一层金属防护层。
(3)牺牲阳极保护法：
利用原电池原理，让被保护的金属为 ，用还原性强的金属为 ，负极金属被消耗，被保护的金属避免腐蚀。如：镀锌铁可以保护铁，但镀锡铁一旦镀层损坏后会使铁更易腐蚀。航海船只的般底四周嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。
(4)外加电流阴极保护法：
电解原理中，阳极金属发生氧化反应，阴极金属再活泼也不参与反应。故可让被保护金属与外加直流电源的 相连让其成为 ，从而得到防护，该方法为外加电流阴极保护法。
　　生产生活中，金属防护常是上述方法的综合使用，以便最大限度地减少金属的腐蚀。金属的防护仍然是一个重大课题，还需寻找更加完美的方法来防护金属。
典型例题：
例、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是(　　 )
A、2H＋＋2e－＝H2↑　　　　　B、Fe2+＋2e－＝Fe
C、2H2O＋O2＋4e－＝4OH－　　　D、Fe3＋＋e－＝Fe2+
　解析：吸氧腐蚀是在极弱酸性或中性电解质溶液中，空气中的O2溶解在水膜里引起的钢铁腐蚀。
负极反应：2Fe－e－＝2Fe2+，正极反应：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－。
答案：C。
反馈练习：
1、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ 　）
A、4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3↓
B、2Fe＋H2O＋O2＝2Fe(OH)2
C、2H2O＋O2＋4e＝4OH－
D、Fe－3e＝Fe3＋
2、（广东卷12.）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
3、（重庆卷12）如题12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、下列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、银质奖牌在空气中久置后表面变暗。
5、在被二氧化硫严重污染的空气环境中，钢铁的电化腐蚀明显加快，则此时正极的电极反应为(　 )
A、2H＋＋2e＝H2↑　　　　　 　　B、4OH－－4e＝2H2O＋O2↑
C、2H2O＋O2＋4e＝4OH－　　　　D、Fe－2e＝Fe2+
6、下列现象中，不是由于原电池反应造成的是(　　 )
A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。
B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。
C、纯铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率。
D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。
7、银器皿日久表面逐渐变黑，这是由于生成硫化银。有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。
试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为　　　　　, 正极发生的反应为　　　　　,反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为　　　　　　　　　。 　
8、某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入：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。然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表所示（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）
　　　　　　　　　　　　　不同时间水面上升的高度
　　　　(1)导管中水面为什么会上升？　　　　　　　　　　　　　。
(2)上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶号）：　　　　　　　。
(3)实验中的铁生锈属于电化学腐蚀的　　　　　　　　　　(填腐蚀类型)。
9．下列事实不能用电化学理论解释的是______
①轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块
②镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 　　
③铝片不用特殊方法保存
④常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸几乎不反应
10．如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。
（1）中反应的离子方程式为 ，
（2）中的电极反应：Fe： 、Sn：
Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变） ，
（3）中被腐蚀的金属是 、其电极反应式为 。
比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是
参考答案：
1 D 2 AC 3 B 4 D 5 A 6 D
7、负极：Al＝Al3＋＋3e－，正极：Ag2S＋2e－＝2Ag＋S2－，总反应：3Ag2S＋2Al＋6H2O＝6Ag＋2Al(OH)3↓＋3H2S↑
8、(1)铁生锈时与空气中O2反应，消耗了O2而使烧瓶中气体压强减小，
(2)B＞C＞A＝D
(3)吸氧腐蚀。
9．③④
10．(1)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
(2)Fe + 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2↑
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