2019-2020年高中化學(xué) 專題1 第三單元 金屬的腐蝕與防護(hù)教學(xué)設(shè)計(jì) 蘇教版選修4(教師用書(shū)獨(dú)具)課標(biāo)要求能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。課標(biāo)解讀 1.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，并能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。2能正確書(shū)寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。3熟知金屬腐蝕的防護(hù)方法。教學(xué)地位本課時(shí)內(nèi)容是本章理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，重點(diǎn)是掌握金屬電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，通過(guò)對(duì)金屬腐蝕本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)了金屬防護(hù)的方法，也加深了化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)。由于金屬腐蝕的普遍性和金屬防護(hù)的重要性，所以這一內(nèi)容也是高考?？嫉膬?nèi)容。(教師用書(shū)獨(dú)具)新課導(dǎo)入建議生病的自由女神聳立于美國(guó)紐約港外一個(gè)海島上15層樓高的自由女神，歷來(lái)被認(rèn)為是美利堅(jiān)合眾國(guó)的象征。然而，經(jīng)過(guò)近百年的風(fēng)風(fēng)雨雨，她和人一樣，已經(jīng)生病了。她究竟患了何種“疾病”呢？最近，美、法兩國(guó)組織了一個(gè)調(diào)查小組，對(duì)她進(jìn)行全面體檢，結(jié)果大吃一驚，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)自由女神近百年來(lái)一直受著一種“疾病”的折磨，那就是：電化學(xué)腐蝕。自由女神的外殼材料是銅，而支撐整個(gè)雕像的內(nèi)支架卻是鐵的，在它們之間僅用一層浸透油的毛氈隔開(kāi)。年歲久了，設(shè)計(jì)者預(yù)先沒(méi)想到的事發(fā)生了：首先是那一層毛氈失去了隔離作用，而大西洋潮濕的夾帶著鹽分的空氣有意向自由女神不斷地進(jìn)行攻擊，無(wú)數(shù)的原電池便在自由女神的身上形成，這種原電池以鐵為負(fù)極，銅為正極，夾帶鹽分的濕空氣正好在兩極之間起著電解質(zhì)溶液的作用，結(jié)果加速了鐵的腐蝕。這樣，自由女神的鐵架表面一層又一層地銹蝕，蓬松的氧化鐵使鐵架的體積膨脹，鉚固的支腳被撐斷，發(fā)展下去，將會(huì)自身難保。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，相信你能成為保護(hù)自由女神的勇士。教學(xué)流程設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)安排：1看教材P2325填寫課前自主導(dǎo)學(xué)中的“一，金屬的電化學(xué)腐蝕”并完成思考交流1，看教材P2526，填寫課前自主導(dǎo)學(xué)中的“二，金屬的防護(hù)”并完成思考交流22建議方式：同學(xué)之間可以進(jìn)行討論交流步驟1：導(dǎo)入新導(dǎo)入新課，本課時(shí)教學(xué)地位分析步驟2：建議對(duì)思考交流1、2多提問(wèn)幾個(gè)學(xué)生，使80%以上的學(xué)生都能掌握該內(nèi)容，以利于下一步對(duì)該重點(diǎn)知識(shí)的探究步驟5：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成變式訓(xùn)練1和當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)中的1、2、5題，驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。步驟4：教師通過(guò)例1和教材P24的講解對(duì)探究1中的“鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕”進(jìn)行總結(jié)。步驟3：師生互動(dòng)完成探究1“不同類型金屬腐蝕的比較”?；?dòng)方式：可利用問(wèn)題導(dǎo)思所設(shè)置的問(wèn)題，由淺入深進(jìn)行師生互動(dòng)。建議除例1外，再變換一下命題角度，設(shè)置一些備選例題以拓展學(xué)生的思路。步驟6：師生互動(dòng)完成探究2“金屬腐蝕的快慢規(guī)律”?；?dòng)方式：可利用問(wèn)題導(dǎo)思所設(shè)置的問(wèn)題，由淺入深進(jìn)行師生互動(dòng)。步驟7：教師通過(guò)例2和教材P26的講解對(duì)探究2中的“金屬腐蝕的快慢規(guī)律”進(jìn)行總結(jié)。步驟8：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成變式訓(xùn)練2和當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)中的4題，驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。步驟9：師生互動(dòng)完成探究3“電化學(xué)防護(hù)法”?；?dòng)方式：可利用問(wèn)題導(dǎo)思所設(shè)置的問(wèn)題，師生互動(dòng)。可使用“教師備課資源”拓展學(xué)生的思路。步驟12：先由學(xué)生自主總結(jié)本課時(shí)學(xué)習(xí)的主要知識(shí)，然后對(duì)照課堂小結(jié)以明確掌握已學(xué)內(nèi)容。安排學(xué)生課下完成課后知能檢測(cè)步驟11：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成變式訓(xùn)練3和當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)中的3題，驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。步驟10：教師通過(guò)例3和教材P26的講解對(duì)探究3中的“金屬的兩種電化學(xué)防護(hù)法”進(jìn)行總結(jié)。課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。2.查閱資料并交流：防止鋼鐵腐蝕的方法。1.知道金屬腐蝕的兩種類型(化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕)。(重點(diǎn))2.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，了解防止鋼鐵腐蝕的方法。(重點(diǎn))3.掌握化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較。(重難點(diǎn))(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第1頁(yè))金屬的電化學(xué)腐蝕1.金屬的腐蝕(1)金屬的腐蝕是指金屬及其合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的現(xiàn)象。(2)金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程，用反應(yīng)方程式表示(M代表金屬元素)為：Mne=Mn。(3)金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕：指金屬與其他物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。腐蝕過(guò)程中無(wú)電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕：指不純的金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕。2金屬的電化學(xué)腐蝕(1)吸氧腐蝕：鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性時(shí)，氧氣參加電極反應(yīng)，發(fā)生吸氧腐蝕。(2)析氫腐蝕：金屬表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)，腐蝕過(guò)程中不斷有H2放出。1結(jié)合金屬的腐蝕類型分析鋼鐵以哪種腐蝕為主？【答案】由于鋼鐵通常所處的外部環(huán)境干燥度較低，氧氣的存在又比較廣泛，且原電池反應(yīng)比一般的氧化還原反應(yīng)速率高，所以鋼鐵主要是電化學(xué)腐蝕，其次為化學(xué)腐蝕，又因?yàn)殇撹F表面一般不會(huì)遇到酸性較強(qiáng)的溶液，故吸氧腐蝕是鋼鐵腐蝕的主要形式。金屬的防護(hù)1.本質(zhì)：阻止金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2方法(1)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金等。(2)加防護(hù)層，如在金屬表面涂油或油漆、覆蓋塑料鍍不活潑金屬等。(3)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法將被保護(hù)金屬與比其更活潑的金屬連接在一起，更活潑的金屬作負(fù)極(陽(yáng)極)被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬被保護(hù)。外加電流的陰極保護(hù)法(原理如圖)負(fù)極 正極2結(jié)合金屬腐蝕的本質(zhì)，分析金屬防護(hù)的本質(zhì)是什么？在電化學(xué)防護(hù)中是如何做的？【答案】金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬被氧化劑氧化變成金屬陽(yáng)離子，因此金屬防護(hù)的本質(zhì)是避免金屬接觸氧化劑，或采取措施使金屬不被氧化。在電化學(xué)防護(hù)中使被保護(hù)的金屬作原電池的正極或電解池的陰極，不參與電極反應(yīng)，從而不被氧化。(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第2頁(yè))不同類型金屬腐蝕的比較【問(wèn)題導(dǎo)思】鋼和純鐵，哪一種在空氣中更易腐蝕？為什么？【答案】鋼，因?yàn)殇摬患円装l(fā)生電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕有什么區(qū)別？【答案】化學(xué)腐蝕無(wú)電流產(chǎn)生，電化學(xué)腐蝕有電流產(chǎn)生。吸氧腐蝕與析氫腐蝕的電極反應(yīng)有何異同？【答案】負(fù)極反應(yīng)式相同，正極反應(yīng)式不同。1化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較種類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生原電池反應(yīng)實(shí)例2Fe3Cl2=2FeCl3鋼鐵腐蝕電流無(wú)微弱電流結(jié)果金屬被氧化較活潑金屬被氧化相互關(guān)系化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕常同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍2.鋼鐵析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較區(qū)別與聯(lián)系析氫腐蝕吸氧腐蝕相同點(diǎn)腐蝕的本質(zhì)被腐蝕金屬為原電池的負(fù)極，其原子失去電子變成金屬陽(yáng)離子，發(fā)生氧化反應(yīng)電極反應(yīng)式負(fù)極：Fe2e=Fe2不同點(diǎn)條件水膜酸性較強(qiáng)水膜呈很弱的酸性、中性或堿性電解質(zhì)溶液溶有CO2、SO2等的水溶液溶有O2的水溶液氧化劑HO2電極反應(yīng)式正極：2H2e=H2正極：O24e2H2O=4OH產(chǎn)物H2Fe(OH)2化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)區(qū)別在于是否發(fā)生原電池反應(yīng)。在電化學(xué)腐蝕中，只有在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕。如圖所示，水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察：(1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于_腐蝕。(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，電極反應(yīng)式：負(fù)極：_，正極：_。(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，電極反應(yīng)為：負(fù)極：_；正極：_?！窘馕觥?1)由于鐵釘不純含有碳，則鐵為負(fù)極，碳為正極，又存在電解質(zhì)溶液，所以可形成原電池，因此鐵釘?shù)母g為電化學(xué)腐蝕。(2)試管內(nèi)液面上升，說(shuō)明此時(shí)試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，應(yīng)為試管內(nèi)的氣體被消耗所致，結(jié)合電化學(xué)腐蝕的原理，鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕。(3)試管內(nèi)液面下降，說(shuō)明此時(shí)試管內(nèi)的壓強(qiáng)增大，試管內(nèi)應(yīng)該有氣體產(chǎn)生，結(jié)合電化學(xué)腐蝕的原理，鐵釘發(fā)生了析氫腐蝕?！敬鸢浮?1)電化學(xué)(2)弱酸性、中性或堿吸氧Fe2e=Fe2O24e2H2O=4OH (3)較強(qiáng)酸析氫Fe2e=Fe22H2e=H2判斷金屬的腐蝕類型要從本質(zhì)入手，化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)區(qū)別在于是否發(fā)生原電池反應(yīng)。有電流產(chǎn)生的是電化學(xué)腐蝕。在電化學(xué)腐蝕中，根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性來(lái)判斷是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕。1下列敘述不正確的是()A金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍B鋼鐵在干燥的空氣里不易被腐蝕C用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕D原電池外電路電子由負(fù)極流入正極【解析】鋁鐵形成原電池發(fā)生腐蝕時(shí)，F(xiàn)e為正極、被保護(hù)起來(lái)，不易腐蝕，C不正確。【答案】C金屬腐蝕的快慢規(guī)律【問(wèn)題導(dǎo)思】海水中輪船往往需要在船體的底部鑲嵌鋅板，為什么？【答案】與船體形成原電池，做負(fù)極，使船體受到保護(hù)。在電解質(zhì)溶液相同的條件下，鐵作為電解池的陰極材料和作為原電池的正極材料，哪一種對(duì)鐵的保護(hù)更好？【答案】Fe做電解池的陰極時(shí)受到保護(hù)。鍍鋅鐵和鍍錫鐵，哪一種對(duì)于鐵的防腐蝕更加有利？【答案】鍍鋅鐵更有利于防腐蝕。1在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋弘娊庠硪鸬母g>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>應(yīng)用原電池原理有防護(hù)措施的腐蝕>應(yīng)用電解原理有防護(hù)措施的腐蝕，或電解池陽(yáng)極>原電池負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池正極>電解池陰極。2同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋簭?qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕>弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕>非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。3對(duì)于活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，氧化還原反應(yīng)速率越快，活潑金屬腐蝕越快。4對(duì)于同一電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快(除鈍化外)。5純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢(純金屬幾乎不被腐蝕)。6不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中腐蝕速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下的腐蝕速率。(xx東營(yíng)高二質(zhì)檢)如圖所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)，由快到慢的順序是()A>>>B>>>C>>>D>>>【解析】中鐵在海水中的腐蝕屬于吸氧腐蝕；、構(gòu)成原電池，中鐵是負(fù)極(活動(dòng)性Fe>Sn，活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬Fe先腐蝕)，屬于原電池原理引起的腐蝕，中鐵是正極(活動(dòng)性Zn>Fe，金屬Zn先腐蝕)，屬于利用原電池原理有保護(hù)措施的腐蝕；構(gòu)成電解池，中鐵是陽(yáng)極(與外接電源的正極直接相連)，屬于利用電解原理引起的腐蝕。所以鐵腐蝕快慢順序?yàn)椋?gt;>>【答案】A判斷電化學(xué)腐蝕速率的快慢時(shí)，一定要分清金屬所屬電極：原電池中負(fù)極金屬被腐蝕，正極金屬被保護(hù)；電解池中陽(yáng)極金屬被腐蝕，陰極金屬被保護(hù)。2相同材料的鐵制品在下圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是()【解析】A中，鐵作負(fù)極，腐蝕加快；B中，鐵內(nèi)含雜質(zhì)碳，形成原電池，加快腐蝕；C中，鐵受銅的保護(hù)，不發(fā)生腐蝕；D中，鐵作原電池的負(fù)極，腐蝕加快。故選C?！敬鸢浮緾電化學(xué)防護(hù)法【問(wèn)題導(dǎo)思】電化學(xué)防護(hù)法有幾種，分別依據(jù)的原理是什么？【答案】有兩種：犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法，分別依據(jù)原電池原理和電解池原理。哪種電化學(xué)防護(hù)法防護(hù)效果更好？【答案】外加電流的陰極保護(hù)法優(yōu)于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法依據(jù)原電池原理電解池原理原理形成原電池時(shí)，被保護(hù)金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到保護(hù)；活潑金屬作負(fù)極(陽(yáng)極)，發(fā)生反應(yīng)受到腐蝕。陽(yáng)極要定期予以更換將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)金屬作陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)應(yīng)用一些鋼鐵設(shè)備如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等裝上鎂合金或鋅塊土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備等實(shí)例示意圖金屬的防護(hù)效果一般來(lái)說(shuō)，電化學(xué)防護(hù)法比一般防護(hù)法效果更好一些，而外加電流的陰極保護(hù)法更優(yōu)于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。下列關(guān)于金屬的保護(hù)的說(shuō)法中正確的是()A在特殊的電解質(zhì)溶液中，以鋁為陽(yáng)極，可以在鋁表面生成一層致密的氧化膜，相應(yīng)的電極反應(yīng)式為：Al3e=Al3B在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法C生鐵(鐵碳合金)具有很強(qiáng)的耐酸能力D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕【解析】A中對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式產(chǎn)物應(yīng)該是Al2O3：2Al3H2O6e=Al2O36H，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在海輪外殼(鋼鐵)連接鋅塊，F(xiàn)e與Zn塊形成原電池，Zn為負(fù)極，從而保護(hù)作為正極的Fe，該方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，B項(xiàng)正確；生鐵雖然是合金，但更易與酸反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；外加電流保護(hù)法應(yīng)該與直流電源的負(fù)極相連，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽3(雙選)如下圖所示的四個(gè)裝置中(杯中均盛有海水)，能使鐵受到保護(hù)不被腐蝕的是()ABCD【解析】從裝置組成分析：B屬外加電流的陰極保護(hù)法，D屬犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法?！敬鸢浮緽D【教師備課資源】在金屬表面覆蓋保護(hù)層的類別在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，從而使金屬制品跟周圍物質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，這是一種普遍采用的防護(hù)方法。以鋼鐵的防護(hù)為例，根據(jù)保護(hù)層成分的不同，可分為如下幾種： 在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)。例如：船身、車廂、水桶等常涂油漆；汽車外殼常噴漆；槍炮、機(jī)器常涂礦物性油脂等。用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。例如，常用的白鐵皮就是在薄鋼板的表面熱鍍上一層鋅；自行車鋼圈就是用電鍍的方法鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的鉻或鎳。用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜。例如：工業(yè)上常借一些溶液的氧化作用，在機(jī)器零件、精密儀器、槍炮等鋼鐵制件的表面上形成一層致密的黑色的四氧化三鐵薄膜。金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕吸氧腐蝕析氫腐蝕實(shí)質(zhì)Mne=Mn影響因素和快慢比較金屬的防護(hù)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)覆蓋保護(hù)層電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法1下列有關(guān)金屬腐蝕的說(shuō)法正確的是()金屬的腐蝕全部是氧化還原反應(yīng)金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，只有電化學(xué)腐蝕才是氧化還原反應(yīng)因?yàn)槎趸计毡榇嬖?，所以鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以析氫腐蝕為主無(wú)論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，總是金屬被氧化ABCD【解析】金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程，所以金屬總是被氧化，均是氧化還原反應(yīng)；鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕以吸氧腐蝕為主，因?yàn)楸M管有二氧化碳存在，電解質(zhì)溶液呈酸性，但其酸性很弱，故難以發(fā)生析氫腐蝕。故C項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾2鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是()A2H2e=H2B2H2OO24e=4OHCFe2e=Fe2DFe3e=Fe3【解析】鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極上應(yīng)為氧氣得電子，電極反應(yīng)為：2H2OO24e=4OH?！敬鸢浮緽3為保護(hù)地下銅管不受腐蝕，可使它與()直流電源負(fù)極相連銅板相連鋅板相連直流電源正極相連AB CD【解析】電化學(xué)保護(hù)法包括兩種，一種是被保護(hù)金屬與直流電源負(fù)極相連的陰極保護(hù)法，另一種是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，被保護(hù)金屬應(yīng)與金屬活潑性更強(qiáng)的金屬相連，綜上所述，選A?！敬鸢浮緼4下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是()A輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B鋁片不用特殊方法保護(hù)C純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量硫酸銅溶液后速率加快D鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用【解析】選項(xiàng)A是通過(guò)在船殼上加鋅塊構(gòu)成ZnFe原電池，鋅做原電池的負(fù)極，從而保護(hù)正極鐵不受腐蝕。選項(xiàng)B鋁在空氣中形成氧化膜，可保護(hù)鋁。選項(xiàng)C中由于發(fā)生反應(yīng)ZnCu2=Zn2Cu，生成的銅附在鋅表面構(gòu)成了原電池，從而加快了反應(yīng)的速率。選項(xiàng)D中一旦金屬鍍層受損后，分別形成了ZnFe原電池和FeSn原電池，前者Zn被腐蝕從而保護(hù)了鐵，而后者Fe首先被腐蝕，所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用?！敬鸢浮緽5如圖所示，甲、乙兩試管中各放一枚鐵釘，甲試管中為稀鹽酸溶液，乙試管為NaCl溶液。甲乙(1)數(shù)天后導(dǎo)管中觀察到的現(xiàn)象是_。(2)甲中鐵釘?shù)母g主要屬于_(填“吸氧”或“析氫”，下同)腐蝕，正極反應(yīng)為_(kāi)。(3)乙中鐵釘?shù)母g主要屬于_腐蝕，正極反應(yīng)式為_(kāi)，負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)，鐵銹中鐵的化合價(jià)為_(kāi)?！窘馕觥拷忸}時(shí)從兩試管內(nèi)的液體種類著手，先判斷金屬腐蝕類型，再分析相關(guān)反應(yīng)。甲中溶液呈較強(qiáng)酸性，鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，放出H2導(dǎo)致甲試管內(nèi)壓強(qiáng)增大；乙中NaCl溶液呈中性，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，O2被消耗，導(dǎo)致乙試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，導(dǎo)管中液面左邊低右邊高；鐵銹中鐵的化合價(jià)為3價(jià)?！敬鸢浮?1)導(dǎo)管中液面左邊低右邊高 (2)析氫2H2e=H2 (3)吸氧2H2OO24e=4OHFe2e=Fe23價(jià)1下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是()A銀制獎(jiǎng)牌久置后表面變暗B黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠C銅、鋁電線一般不連接起來(lái)作導(dǎo)線D生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹【解析】本題涉及原電池的構(gòu)成，B、C、D三項(xiàng)中都能構(gòu)成原電池，能用電化學(xué)知識(shí)來(lái)解釋?！敬鸢浮緼2銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A正極的電極反應(yīng)為：2H2e=H2B此過(guò)程中還涉及反應(yīng)：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此過(guò)程中銅并不被腐蝕D此過(guò)程中電子從Fe移向Cu【解析】題圖表示吸氧腐蝕，其中鐵鉚釘為負(fù)極，電極反應(yīng)為2Fe4e=2Fe2，銅板做正極，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，當(dāng)形成Fe(OH)2后，還發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故A項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼3某課外活動(dòng)小組，為研究金屬的腐蝕原理，做了如下實(shí)驗(yàn)：將剪下的一塊鍍鋅鐵片，放入錐形瓶中，并滴入少量食鹽水將其浸濕，再加數(shù)滴酚酞試液，按如圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，過(guò)一段時(shí)間后觀察。下列現(xiàn)象不可能出現(xiàn)的是()ABAB中導(dǎo)氣管中產(chǎn)生氣泡BB中導(dǎo)氣管里形成一段水柱C金屬片剪口處溶液變紅D鋅被腐蝕【解析】由題意知，鋅鐵合金放入NaCl溶液中，形成了原電池，由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，且電解質(zhì)溶液為NaCl溶液，呈中性，故發(fā)生了Zn的吸氧腐蝕，導(dǎo)致A中壓強(qiáng)減小，B中應(yīng)形成一段水柱，由于O2得電子后結(jié)合H2O形成OH，顯堿性，使酚酞變紅，故A錯(cuò)誤。B、C、D正確?！敬鸢浮緼4為了避免青銅器生成銅綠，下列方法不正確的是()A將青銅器放在鐵質(zhì)托盤上B將青銅器保存在干燥的環(huán)境中C將青銅器保存在潮濕的空氣中D在青銅器的表面覆蓋一層防滲透的高分子膜【答案】C5下列裝置中四塊相同的鋅片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由快到慢的順序是()ABCD【解析】解題時(shí)要注意裝置特點(diǎn)以及電解質(zhì)溶液不同對(duì)反應(yīng)的影響不同，裝置形成原電池，且Zn片為負(fù)極，故相比反應(yīng)速率快。相比雖然形成原電池，但由于電解質(zhì)溶液NaCl不與Zn片反應(yīng)，發(fā)生吸氧腐蝕，故反應(yīng)較慢；裝置為電解池且鋅片為陰極，故鋅得到最好的防護(hù)，腐蝕最慢，故腐蝕速率快慢順序?yàn)?gt;>>?！敬鸢浮緽6(xx北京高考)下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是()A鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)B鐵遇冷濃硝酸表面被鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕C鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕D鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe3e=Fe3【解析】本題考查了金屬防護(hù)的有關(guān)知識(shí)。鋼管與電源正極連接，鋼管作陽(yáng)極，被腐蝕，A錯(cuò)；鋼管與銅管露天堆放在一起，可形成原電池，鋼管作負(fù)極被腐蝕，C錯(cuò)；鐵被腐蝕的負(fù)極反應(yīng)是：Fe2e=Fe2，D錯(cuò)?！敬鸢浮緽7下列說(shuō)法中，正確的是()A鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，所以合金都不耐腐蝕B原電池反應(yīng)是導(dǎo)致金屬腐蝕的主要原因，故不能用于減緩金屬的腐蝕C鋼鐵電化學(xué)腐蝕的兩種主要類型其主要區(qū)別在于水膜的pH不同引起負(fù)極反應(yīng)的不同D無(wú)論哪種類型的金屬腐蝕，其實(shí)質(zhì)都是金屬被氧化【解析】合金大部分易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，但通過(guò)改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)而形成的合金不易被腐蝕，例如不銹鋼，A不正確。當(dāng)金屬作原電池負(fù)極時(shí)被保護(hù)，故B不正確。鋼鐵電化學(xué)腐蝕，主要區(qū)別于水膜的pH不同引起正極反應(yīng)不同，故C不正確。任何腐蝕的實(shí)質(zhì)均是金屬失e被氧化，故D正確?！敬鸢浮緿8下列各種方法中，能對(duì)金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()金屬表面涂抹油漆改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持金屬表面清潔干燥金屬表面進(jìn)行電鍍使金屬表面形成致密的氧化物薄膜ABCD全部【解析】金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，題目中方法都可以起到避免金屬和電解質(zhì)溶液接觸形成原電池的目的。中如在金屬中加入某些其他元素改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以起到防腐蝕的效果?！敬鸢浮緿9將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說(shuō)法正確的是()A液滴中的Cl由a區(qū)向b區(qū)遷移B鐵腐蝕嚴(yán)重的區(qū)域，生銹也嚴(yán)重C液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O22H2O4e=4OH【解析】由題目信息知：中心區(qū)(a)為原電池負(fù)極，F(xiàn)e2e=Fe2，F(xiàn)e被氧化，C錯(cuò)誤；生成的Fe2移向原電池的正極區(qū)(b)，正極區(qū)反應(yīng)為O22H2O4e4OH，在正極區(qū)Fe2和OH結(jié)合生成Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3nH2O(鐵銹)，所以B也錯(cuò)誤，原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極區(qū)(a)移動(dòng)，故A錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿10(xx舟山高二質(zhì)檢)按下圖所示的裝置，用導(dǎo)線將電極連接起來(lái)，放置一段時(shí)間后，溶液的pH下降的是()【解析】A中H在正極放電，濃度減小，pH增大；B中O2在Cu極上轉(zhuǎn)化為OH，pH也增大；C中溶液中H在陰極放電，pH會(huì)增大；D中OH在陽(yáng)極放電，pH會(huì)減小?！敬鸢浮緿11鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用_(填序號(hào))。A銅B鈉C鋅D石墨(3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的_極。甲乙【解析】(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，就可由鋅失去電子，鋅被溶解，而鐵被保護(hù)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接在電源的負(fù)極上?！敬鸢浮?1)負(fù)極：2Fe4e=2Fe2，正極：O22H2O4e=4OH(2)C(3)負(fù)12(1)某地區(qū)經(jīng)常下酸雨，金屬制品腐蝕嚴(yán)重。請(qǐng)寫出銅制品發(fā)生電化學(xué)腐蝕的電極反應(yīng)式：負(fù)極：_；正極：_。(2)如圖所示接好電路后能觀察到的現(xiàn)象有：_，_；_?！窘馕觥?1)是原電池反應(yīng)，原電池都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，銅制品發(fā)生電化學(xué)腐蝕是銅和氧氣發(fā)生原電池反應(yīng)：正極：O24e4H=2H2O，負(fù)極：2Cu4e=2Cu2。(2)該裝置為電解池，銅作陽(yáng)極將溶解，生成的Cu2進(jìn)入溶液，開(kāi)始陰極鐵上產(chǎn)生氫氣，當(dāng)陽(yáng)極產(chǎn)生的Cu2擴(kuò)散到陰極并積累到一定濃度時(shí)，鐵電極上析出銅(不再產(chǎn)生氫氣)。由于鐵作陰極所以不會(huì)溶解。表述現(xiàn)象要有序，如現(xiàn)象可以先敘述銅逐漸溶解；鐵片上開(kāi)始產(chǎn)生氣體，后來(lái)鐵片上無(wú)氣體放出，有紅色物質(zhì)在鐵的表面析出；溶液變藍(lán)。【答案】(1)2Cu4e=2Cu2O24e4H=2H2O(2)銅逐漸溶解鐵片上開(kāi)始產(chǎn)生氣體，后來(lái)鐵片上無(wú)氣體放出，有紅色物質(zhì)在鐵的表面析出溶液變藍(lán)13(xx連云港高二調(diào)研)市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”主要成分是鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等。熱敷袋使用前，用塑料袋使之與空氣隔絕，使用時(shí)打開(kāi)塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量，使用完后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用了鐵_放出的熱量。(2)炭粉的主要作用是_。(3)氯化鈉的主要作用是_。(4)寫出電極反應(yīng)，正極_，負(fù)極_，若鐵銹的主要成分為Fe2O3，寫出產(chǎn)生Fe2O3的有關(guān)反應(yīng)方程式_?！窘馕觥看祟}為結(jié)合日常生活應(yīng)用的實(shí)踐題目，涉及原電池原理，首先鐵應(yīng)為負(fù)極：Fe2e=Fe2，正極上必然為空氣中的氧氣得電子：O24e2H2O=4OH；使用過(guò)程中放出大量熱必定為Fe被氧化而產(chǎn)生的，最后得到大量鐵銹，O2在反應(yīng)中得電子變?yōu)镺2與水生成OH，結(jié)合Fe2生成Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，加入炭粉自然是提供形成原電池的正極，而加入NaCl溶于水就是為了形成電解質(zhì)溶液。【答案】(1)氧化(2)與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，加速鐵屑氧化(3)氯化鈉溶于水形成電解質(zhì)溶液(4)2H2OO24e=4OH2Fe4e=2Fe2Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O33H2O14取6根鐵釘，6支干凈的試管及其他材料，如圖所示。試管放入一根鐵釘，再注入蒸餾水，使鐵釘和空氣及水接觸；試管在試管底部放入硅膠(是一種干燥劑)，再放入鐵釘，用棉花團(tuán)堵住試管口，使鐵釘和干燥空氣接觸；試管先放入一根鐵釘，趁熱倒入煮沸的蒸餾水(已趕出原先溶解在蒸餾水中的空氣)浸沒(méi)鐵釘，再加上一層植物油，使鐵釘不能跟空氣接觸；試管中放入鐵釘注入食鹽水，使鐵釘和空氣及食鹽水接觸；試管放入相連的鐵釘和鋅片，注入自來(lái)水，浸沒(méi)鐵釘和鋅片；試管放入相連的鐵釘和銅絲，注入自來(lái)水，浸沒(méi)鐵釘和銅絲。把6支試管放在試管架上，幾天后觀察鐵釘被腐蝕的情況。(1)上述實(shí)驗(yàn)中鐵釘發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是_(填試管序號(hào))；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是_，正極反應(yīng)是_。(2)從鐵釘被腐蝕的情況可知引起和促進(jìn)鐵釘被腐蝕的條件是_。(3)為防止鐵的腐蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是_(答兩種方法)。【解析】此題是利用原電池形成的條件及原理解釋金屬腐蝕的速率問(wèn)題。解答此類題目的關(guān)鍵是根據(jù)金屬腐蝕的原理、分類和條件對(duì)題目進(jìn)行綜合分析。(1)由于、兩個(gè)試管不具備構(gòu)成原電池的條件，不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，所以未被腐蝕。而試管盡管具備構(gòu)成原電池的條件，但鋅比鐵活潑，在原電池中作負(fù)極，使鐵變成鐵離子的反應(yīng)難以發(fā)生，所以鐵也未被腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為2Fe4e=2Fe2，正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH。(2)對(duì)比發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管和未發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管中鐵釘?shù)母g情況，可知引起和促進(jìn)鐵釘腐蝕的條件為水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在。(3)電鍍、發(fā)藍(lán)、制成不銹鋼、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極護(hù)法等都可以保護(hù)金屬?！敬鸢浮?1)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在(3)在表面涂上油漆、搪瓷、瀝青等或鍍上不易生銹的合金或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(合理即可)