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课件网) 钢铁生锈 金属的腐蚀在生活中非常普遍 铜器生锈 铜器表面生成铜绿 被腐蚀的金属 因金属腐蚀而使桥梁坍塌 1、 2、 金属阳离子 失e- 氧化反应 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 (常见普遍) 金属原子 金属腐蚀的本质: 3、 金属腐蚀: 金属与周围的气体(或液体)发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 一、金属的电化学腐蚀 化学腐蚀:金属跟接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。 电化学腐蚀:不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。 钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢? 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体,这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理: 负极(Fe): Fe—2e— = Fe2+ 正极(C): 2H++2e— = H2↑ 析氢腐蚀 或2H2O+O2+4e— = 4OH— 吸氧腐蚀 电化学腐蚀 水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性 Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH- 2H++2e-=H2 2H++Fe=Fe2++H2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 Fe2O3 · nH2O 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。 4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 (铁锈) 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 负极Fe(-) 正极C(+) 总反应 联系 烧过菜的铁锅如果未及时洗净(残液中含 NaCl),第二天便出现红棕色锈斑(主要成分为Fe 2 O 3?nH2O)。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什么? 解析:属于电化学腐蚀。 因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁作负极,失去电子变成亚铁离子,从而被腐蚀。 原理 : 形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,受到保护;而活泼金属作负极,反应受到腐蚀 1、牺牲阳极的阴极保护法 二、金属的电化学防护 2、外加电流的阴极保护法 将被保护金属作为电解池的阴极(与外加直流电源的负极相连)在外加直流电的作用下使阴极得到保护。 金属腐蚀的快慢: 电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极 同一金属在不同物质中腐蚀的快慢: 强电解质>弱电解质>非电解质 规律小结 例2: 下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极; A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲 上有H2气放出; B.在氧化–还原反应中,甲比乙失去的电子多; D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强; (C) 例1 : 下列制氢气的反应速率最快的是 粗锌和 1mol/L 硫酸; B. A. 纯锌和1mol/L 硫酸; 纯锌和18 mol/L 硫酸; C. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。 D. ( D ) 例3: 下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4) 例4: 下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3) 例5、 分析右图,按要求写出有关反应方程式: (1)、铁棒上的电极反应式为: (2)、碳棒上的电极反应式为: (3)、溶液中发生反应的化学方程式: 镍—镉可充电电池可发生如下反应: Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知,该电池的负极材料是 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电 充电 A. Cd, ( D ) B. NiO(OH), D. Ni(OH)2 C. Cd(OH)2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe–4e-=2Fe2+ 例6、 1.把a、b、c、d 4块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可 ... ...