高中化学最困难考点系列考点12金属腐蚀的化学原理新人教版选修4

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1、考点12金属腐蚀的化学原理【考点定位】本考点考查金属腐蚀的化学原理，主要涉及吸氧腐蚀与析氢腐蚀，重点是利用原电池原理分析金属的电化学腐蚀原理，并能准确书写电池反应，应用金属的电化学腐蚀原理分析问题解决问题。【精确解读】一、化学腐蚀1．定义：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2．条件：金属跟氧化剂直接接触3．现象：无电流产生4．本质：金属被氧化而腐蚀5．反应速率：v(电化学腐蚀)＞v(化学腐蚀)二、电化学腐蚀：金属的电化学腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀．最普遍的钢铁腐蚀是：负极：2Fe-4e-=2Fe2

2、+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-(注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H++2e-=H2↑)金属的腐蚀以电化腐蚀为主．例如，钢铁生锈的主要过程为：2Fe-4e-=2Fe2+O2+4H2O+4e-=4OH-→Fe2++2OH-=Fe(OH)2→4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3→2Fe(OH)3=Fe2O3•nH2O+(3-n)H2O（1）吸氧腐蚀：金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀．①发生条件：水膜的酸性很弱或呈中性②反应本质：形成原电池③铁为负极，发生氧化反应（2）析氢腐蚀：在酸性较强的溶液中发生电化腐

3、蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀．①发生条件：水膜的酸性较强②反应本质：形成原电池③铁为负极，发生氧化反应【精细剖析】51．电化学腐蚀的条件和类型的关系，具体分析：在中性、潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主；金属的化学腐蚀是金属失电子直接和氧化剂反应的过程；金属的化学腐蚀在酸性或是碱性环境下均有可能进行。2．金属腐蚀的快慢与下列两个因素有关：（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，活泼金属被腐蚀的速率就越快．（2）与金属所接触的电解质溶液的性质有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀

4、快于在弱电解质溶液中的腐蚀．一般来说，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。【典例剖析】为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是(　　)A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀【答案】B【变式训练】5某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如

5、下图所示的装置进行实验，过一段时间后观察．下列现象可能出现的是(　　)A．B中导气管中产生气泡B．B中导气管里形成一段水柱C．锥形瓶中溶液无色D．铁被腐蚀【答案】B【实战演练】1．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义． 右图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图．下列说法不正确的是(　　)A．腐蚀过程中，负极是aB．正极反应是 O2+4e-+2H2O═4OH-C．若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为0.224L(标准状况)D．环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产

6、物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-═Cu2(OH)3Cl↓5【答案】C2．2009年2月，嘉仕德拍卖行在法国拍卖被在八国联军入侵中国火烧圆明园上后流失的国宝-铜铸的兔首和鼠首．普通的铜器在时间稍久时容易出现铜绿．这两件1760年铜铸的国宝近250年后看上去仍然熠熠生辉．对其原因分析正确的是(　　)A．它们的表面电镀上了一层耐磨的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D．它们是含有一定比例的金、银、锡、锌的合金【答案】D【解析】A．铜铸的牛首、猴首和虎首不是进行的电镀，而是形成合金．故A

7、错误；B．牛首、猴首和虎首放在外面不会让酸雨腐蚀．因为铜和稀酸不反应，故B错误；C．铜在加热的条件下，会与氧气反应生成氧化铜，故C错误；D．牛首、猴首和虎首是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金，形成原电池时铜做正极被保护，耐腐蚀性好，故D正确；故答案为D。3．2008年1月，我国部分地区出现了50年一遇的严重雪灾，这给人民群众的出行制造了极大的麻烦．为防止路面积雪路滑，常在路面撒融雪剂使雪融化，融雪剂的成分有氯化钠、氯化钙