高中化學 專題1 化學反應與能量變化 第三單元 金屬的腐蝕與防護 2 金屬的電化學防護學案 蘇教版選修4

高中化學 專題1 化學反應與能量變化 第三單元 金屬的腐蝕與防護 2 金屬的電化學防護學案 蘇教版選修4 【考點精講】 1. 常見的金屬防護方法 （1）改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。 （2）加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。 2. 金屬的電化學防護 （1）犧牲陽極的陰極保護法—原電池原理 a. 負極：比被保護金屬活潑的金屬； b. 正極：被保護的金屬設備。 思考：如何證明Fe被Zn保護？ 方法：用K3[Fe（CN）6]檢驗溶液中是否有Fe2+生成。 原理：3 Fe2+ + 2[Fe（CN）6]3－ = Fe3 [Fe（CN）6]2↓ （2）外加電流的陰極保護法—電解原理 a. 陰極：被保護的金屬設備； b. 陽極：惰性金屬。 【典例精析】 例題1下列敘述不正確的是（） A. 鐵表面鍍鋅，鐵作陽極 B. 船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防止船體被腐蝕 C. 鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應：O2＋2H2O＋4e－==4OH－ D. 工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應：2Cl－－2e－==Cl2↑ 思路導航：鐵表面鍍鋅時，鐵作陰極，鋅作陽極。 答案：A 例題2 下列，有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法，正確的是（） A. 黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼易產(chǎn)生銅綠 B. 鍍錫鐵制品和鍍鋅鐵制品的鍍層破損時，鍍錫鐵中鐵的腐蝕速率更快 C. 在輪船船體四周鑲嵌鋅塊保護船體不受腐蝕的方法叫陽極電化學保護法 D. 不銹鋼有較強的抗腐蝕能力是因為在鋼鐵表面鍍上了鉻 思路導航：銅鋅合金在空氣中可組成原電池，銅為正極得到保護，不易被腐蝕，A錯誤；鍍錫鐵與鍍鋅鐵都可以組成原電池，由于鐵的活潑性強于錫，鐵為負極加快其腐蝕，而鍍鋅鐵中鐵為正極得到保護，B正確；C中的方法叫犧牲陽極的陰極保護法，C錯誤。 答案：B 例題3利用如圖所示裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法不正確的是（） A. 若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕 B. 若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應 C. 若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕 D. 若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生氧化反應 思路導航：當金屬作原電池正極、電解池陰極時，金屬受到保護。A項，若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，組成原電池，鐵是原電池的正極，受到保護；B項，若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極是原電池正極，發(fā)生還原反應，錯；若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，組成電解池，鐵作陰極，可減緩鐵的腐蝕，X電極上則發(fā)生氧化反應，C、D項正確。 答案：B 【總結(jié)提升】 例題1（海南高考）下列敘述錯誤的是（） A. 生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱 B. 用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹 C. 在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽溶液為電鍍液 D. 鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕 思路導航：選項A，生鐵中的碳和鐵可以在鐵的表面構(gòu)成無數(shù)微小的原電池，能加速鐵的銹蝕；選項B，焊接處鐵、錫形成無數(shù)微小原電池，加速鐵的腐蝕；選項C，電鍍時，鍍層金屬銅作陽極，鐵制品作陰極，用銅鹽溶液作電鍍液；選項D，由于Zn比Fe活潑，故鑲嵌鋅塊的鐵管不易被腐蝕。 答案：C 例題2（山東高考）下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是（） A. 圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重 B. 圖b中，開關(guān)由M改置于N時，Cu­Zn合金的腐蝕速率減小 C. 圖c中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大 D. 圖d中，Zn­MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 思路導航：A項，插入海水中的鐵棒靠近液面的位置與氧氣接觸，易發(fā)生吸氧腐蝕；B項，開關(guān)由M改置于N時，Zn作負極，Cu­Zn合金作正極，合金受到保護；C項，接通開關(guān)形成原電池，Zn作負極，Zn的腐蝕速率增大，但氣體是在Pt電極上生成的；D項，Zn­MnO2干電池自放電腐蝕主要是Zn發(fā)生氧化反應而自放電。 答案：B 例題3（北京高考）結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是（） A. Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護 B. Ⅰ和Ⅱ中負極反應均是Fe —2e－==Fe2+ C. Ⅰ和Ⅱ中正極反應均是O2 + 2H2O + 4e－==4OH－ D. Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe（CN）6]溶液，均有藍色沉淀 思路導航：鋅比鐵活潑，裝置Ⅰ中鋅作負極，方程式為Zn－2e－=Zn2＋。鐵作正極，但溶液顯中性，所以發(fā)生鋅的吸氧腐蝕，正極反應是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；鐵比銅活潑，裝置Ⅱ中鐵作負極，負極反應為Fe－2e－＝Fe2＋。銅作正極，但溶液顯酸性，所以正極是溶液中的氫離子得電子，方程式為2H++2e－=H2↑。因為裝置Ⅰ中沒有Fe2＋生成，所以裝置Ⅰ中加入少量K3[Fe（CN）6]溶液時，沒有藍色沉淀產(chǎn)生。綜上所敘，只有選項A是正確的。 答案：A