高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第三單元 金屬的腐蝕與防護 2 金屬的電化學(xué)防護學(xué)案 蘇教版選修4.doc

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金屬的電化學(xué)防護 【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(xué)防護 （1）犧牲陽極的陰極保護法—原電池原理 a. 負(fù)極：比被保護金屬活潑的金屬； b. 正極：被保護的金屬設(shè)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(shè)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(fù)極，以防止船體被腐蝕 C. 鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－==4OH－ D. 工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl－－2e－==Cl2↑ 思路導(dǎo)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(xué)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(dǎo)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(fù)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(xué)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(yīng) 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(yīng) 思路導(dǎo)航：當(dāng)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(yīng)，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(yīng)，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(dǎo)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(yán)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(dǎo)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(fù)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(fù)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(yīng)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(fù)極反應(yīng)均是Fe —2e－==Fe2+ C. Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)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(dǎo)航：鋅比鐵活潑，裝置Ⅰ中鋅作負(fù)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(yīng)是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；鐵比銅活潑，裝置Ⅱ中鐵作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)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