用惰性电极作为辅助阳极.PPTVIP

* 课前导学 要点突破 返回目录 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 一、金属的电化学腐蚀 1.金属的腐蚀 金属腐蚀的本质是金属失去电子变成阳离子 ，发生 本质 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面会发生变化 特征 金属腐蚀是指金属与周围的 物质发生 反应而引起损耗的现象 概念 金属的腐蚀 的金属与 溶液接触时，会发生 ，比较活泼的金属 而被氧化的腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 电化 学腐 蚀 金属与接触到的 （如O2、Cl2、SO2等） 或 液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀 化学 腐蚀 类型 气体或液体 氧化还原 氧化反应 干燥气体 非电解质 不纯 电解质 失去电子 原电池反应 2.电化学腐蚀 （1）钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，将发生析氢腐蚀。 Fe是负极，C是正极。发生的电极反应为： （2）钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性 或 弱酸性 并溶有 时，将会发生吸氧腐蚀。负极反应为：2Fe－4e－==2Fe2＋； 正极反应为： 总反应式为： 生成的Fe（OH）2在空气中发生变化的化学方程式是： 二、金属腐蚀的防护方法 1.金属的防护 2.金属的电化学防护 （1）牺牲阳极的阴极保护法 应用原电池原理，让被保护金属作正 极，另找一种活泼性较强的金属作负极。 （2）外加电流的阴极保护法 利用电解原理，把被保护的钢铁设备作为 阴 极，用惰性电极作为辅助 阳 极。在电解质溶液里，接外加直流 电源。 化学腐蚀与电化学腐蚀比较 【例1】 如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（ ） A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是：Fe—2e—==Fe2+ D.a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 解析：a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故B项错。 答案：B 【跟踪训练1】（2011年三明一中高二）有关如图装置的叙述正确的是（ ） 解析：该装置无外接电源，不是电解池装置。A、B、C错误。铁发生吸氧腐蚀，Pt为正极，电极反应为：O2 +2H2 O+4e- ==4OH-。 A.这是一个电解池装置 B.这是电解NaOH溶液的装置 C.该装置中Fe为阴极，电极反应为： Fe—2e- +2OH- ==Fe（OH）2 D.该装置中Pt为正极，电极反应为： O2 +2H2 O+4e- ==4OH- D 金属腐蚀快慢的判断以及金属的防护 1.金属腐蚀快慢的判断方法 （1）在同一电解质溶液中：电解池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 （2）同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。 （3）有无保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀有一定保护措施的金属腐蚀牺牲阳极的阴极保护法引起的金属腐蚀有外加电流的阴极保护法引起的金属腐蚀。 （4）对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 （1）改变金属的内部结构 例如：把铬、镍等加入普通钢里制成的不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种腐蚀的抵抗力。 （2）在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围物质隔离开来，覆盖保护层的方法有以下几种： ①在表面涂抹油脂、油漆等。 ②用电镀、热镀、喷镀的方法，在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如在钢铁表面镀锌、锡、铬、镍等。 ③用化学方法使金属表面生成一层致密而稳定的氧化膜。例如，工业上常借一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。 2.金属的防护方法 （3）电化学保护法 ①牺牲阳极的阴极保护法 将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而被损耗，被保护金属作为正极就可以避免被腐蚀。这种保护法牺牲了阳极保护了阴极。如 ②外加电流的阴极保护法 将被保护金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴极，而将外加直流电源的正极接到惰性电极上，让其成为阳