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一、金属的腐蚀
1、实质:金属原子失去电子被氧化而损耗。
2、分类:化学腐蚀和电化学腐蚀
3、对比
化学腐蚀 | 电化学腐蚀 | |
原理 | 纯金属与接触到的物质直接反应 | 不纯的金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应 |
现象 | 无电流产生 | 有微弱电流产生 |
本质 | 金属被氧化的过程 | 较活泼金属被氧化的过程 |
实质与联系 | (1)实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗。
(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍,腐蚀速率更大,危害更严重。 |
4、电化学腐蚀
1)、分类:析氢腐蚀和吸氧腐蚀
2)、对比:
析氢腐蚀 | 吸氧腐蚀 | |
条件 | 水膜呈强酸性 | 水膜呈弱酸性或中性 |
负极反应 | Fe-2e-=Fe2+ | Fe-2e-=Fe2+ |
正极反应 | 2H++2e-=H2↑ | O2+4e-+2H2O=4OH- |
总反应 | Fe+2H+=H2↑+Fe2+ | 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 |
示意图 | ![]() |
![]() |
其他反应 | 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Fe(OH)3脱水生成Fe2O3 • nH2O |
|
普遍性 | 次要 | 主要 |
5、影响金属腐蚀速率的因素
1)、与构成原电池的材料有关,两极材料的活泼性差别越大,电动势越大,氧化还原反应的速率越快,较活泼金属被腐蚀的速率就越快。
2)、与金属所接触的溶液的性质有关,活泼金属在电解质溶液中的腐蚀速率快于在非电解质溶液中的腐蚀速率,在强电解质溶液中的腐蚀速率快于在弱电解质溶液中的腐蚀速率一般可用下列原则判断:
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀
二、金属的防护
金属的防护以电化学防腐为主,一般采用牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法两种方法。此外通过把金属制成合金,或采用电镀、涂油漆等方法,也可以防止金属腐蚀。
1、在金属表面覆盖保护层
A、涂油脂、油漆等。
B、镀抗腐蚀金属——电镀、热镀、喷镀法。
C、用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜,如:烤蓝。
2、改变金属内部组成、结构而增强抗腐蚀能力,如制成合金。
3、电化学防护
A、牺牲阳(负)极的阴(正)极保护法(原电池保护):形成原电池时,让被保护金属作正极(此处称为阴极),不发生反应而被保护,较活泼金属作负极(此处称为阳极),发生反应而被腐蚀。
B、外加电流的阴极保护法(电解池保护):将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两极,使被保护的金属作阴极,在外加直流电的作用下使其得到保护。
4、练习
1、判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)验证铁的吸氧腐蚀,可以将铁钉放入试管中,用盐酸浸没( )
(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样( )
(3)钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 ( )
(4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 ( )
(5)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+( )
(6)在金属表面覆盖保护层,若保护层破损后,就完全失去了对金属的保护作用 ( )
(7)外加电流的阴极保护法利用了电解原理;牺牲阳极的阴极保护法利用了原电池原理,二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀 ( )
(8) 观察铁的吸氧腐蚀( )
2、下列铁制品(铁钉或钢铁管道)易被腐蚀的是 ( )
A | B | C | D |
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3、相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是 ( )
4、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 ( )
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,若金属A为铜块,则可以减缓钢铁的腐蚀速率
5、下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
答案:
1、 1-5 ✕✕√✕✕ 6-8 ✕√√
2、D 3、C 4、B 5、(5)(2)(1)(3)(4)
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