復(fù)習(xí)任務(wù)群一現(xiàn)代文閱讀Ⅰ把握共性之“新”打通應(yīng)考之“脈”第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)第一單元偉大的復(fù)興·中國(guó)革命傳統(tǒng)作品研習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究金屬腐蝕的本質(zhì)及其原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的主要類型，能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)。2．認(rèn)識(shí)金屬腐蝕產(chǎn)生的危害和影響，樹立防止金屬腐蝕的意識(shí)，熟知金屬腐蝕常用的防護(hù)方法。問(wèn)題式預(yù)習(xí)一、金屬的腐蝕1．金屬腐蝕2．化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕3．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1)實(shí)質(zhì)(2)析氫腐蝕和吸氧腐蝕項(xiàng)目類別析氫腐蝕吸氧腐蝕圖形描述條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較弱或呈中性項(xiàng)目類別析氫腐蝕吸氧腐蝕有關(guān)反應(yīng)負(fù)極

正極

總反應(yīng)

聯(lián)系通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但后者更普遍

Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)24.實(shí)驗(yàn)探究金屬的腐蝕(1)將經(jīng)過(guò)酸洗除銹的鐵釘和飽和食鹽水浸泡一下，放入具支試管中，幾分鐘后，可以觀察到的現(xiàn)象是________________________，說(shuō)明鐵發(fā)生了____________。導(dǎo)管中的液面上升吸氧腐蝕(2)取兩支試管，分別放入兩顆鋅粒和等體積、等濃度的稀硫酸，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________，反應(yīng)的離子方程式為___________________________，向其中一支試管中滴加1～2滴硫酸銅溶液，觀察到的現(xiàn)象是___________________，原因是_________________________________。兩支試管中均有氣泡產(chǎn)生Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑產(chǎn)生氣泡速率增大鋅置換出銅，形成原電池二、金屬的防護(hù)1．金屬的防護(hù)方法2．金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)犧牲陽(yáng)極法①理論依據(jù)：利用_________原理。②裝置示意圖③電極反應(yīng)負(fù)極：__________________；正極：__________________。原電池Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑(2)外加電流法①理論依據(jù)：利用______原理。②裝置示意圖電解任務(wù)式研習(xí)任務(wù)金屬的腐蝕與防護(hù)港珠澳大橋在世界橋梁建筑歷史上創(chuàng)造了無(wú)數(shù)奇跡，里程最長(zhǎng)，施工難度最大，設(shè)計(jì)使用壽命最長(zhǎng)，技術(shù)含量最高……在大橋應(yīng)用的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中，由中國(guó)科學(xué)院金屬研究所提供的橋基鋼管復(fù)合樁系列防腐解決方案，為保證大橋達(dá)到120年的超長(zhǎng)壽命發(fā)揮了關(guān)鍵作用?；顒?dòng)1地下鋼管生銹屬于哪種類型的電化學(xué)腐蝕？提示：屬于吸氧腐蝕。活動(dòng)2寫出鋼管生銹時(shí)兩極的電極反應(yīng)。提示：Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)為2Fe－4e－===2Fe2＋；C作正極，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－?；顒?dòng)3為保護(hù)地下鋼管不被腐蝕，可采取的電化學(xué)防護(hù)措施有哪些？提示：將鋼管與鋅板相連，或?qū)摴芘c直流電源負(fù)極相連。1．為檢驗(yàn)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法對(duì)鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明鐵片沒(méi)有被腐蝕的是(

)A．加入AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀B．加入淀粉碘化鉀溶液無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)C．加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn)D．加入K3[Fe(CN)6]溶液無(wú)藍(lán)色沉淀生成√D

解析：鍍層有破損的鍍鋅鐵片被腐蝕，則將其放入酸化的3%NaCl溶液中，會(huì)構(gòu)成原電池，由于鋅比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，而鐵片作正極，鋅對(duì)鐵仍能起到保護(hù)作用，為了證明防腐效果，可以檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2＋。氯化鈉溶液中始終存在氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕，均會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，故A不符合題意；淀粉碘化鉀溶液可檢測(cè)氧化性物質(zhì)，但不論鐵片是否被腐蝕，均無(wú)氧化性物質(zhì)可與碘化鉀發(fā)生反應(yīng)，故B不符合題意；KSCN溶液可檢測(cè)鐵離子的存在，無(wú)法檢測(cè)Fe2＋的存在，所以無(wú)論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN溶液后，均無(wú)紅色出現(xiàn)，故C不符合題意；K3[Fe(CN)6]是用于檢測(cè)Fe2＋的試劑，若鐵片沒(méi)有被腐蝕，則溶液中不會(huì)生成亞鐵離子，則加入K3[Fe(CN)6]溶液就不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，故D符合題意。2．如圖所示裝置，若開始時(shí)a、b兩端液面相平，放置一段時(shí)間后，下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．鐵絲在兩處的腐蝕速率：a>bB．a(chǎn)、b兩端相同的電極反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋C．一段時(shí)間后，a端液面高于b端液面D．a(chǎn)端總反應(yīng)為Fe＋2H2O===Fe(OH)2＋H2↑√C

解析：U形管左邊，生鐵發(fā)生吸氧腐蝕，U形管右邊，生鐵發(fā)生析氫腐蝕。A項(xiàng)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕的速率比吸氧腐蝕的速率大，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a端負(fù)極上鐵失電子，正極上氧氣得電子，b端負(fù)極上鐵失電子，正極上氫離子得電子，所以a、b兩端相同的電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，a端發(fā)生吸氧腐蝕，b端發(fā)生析氫腐蝕，一段時(shí)間后，a端氣體壓強(qiáng)減小，b端氣體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致溶液從b端向a端移動(dòng)，所以a端液面高于b端液面，正確；D項(xiàng)，a端發(fā)生吸氧腐蝕，其總反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，錯(cuò)誤。3．利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)C．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕D．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生氧化反應(yīng)√B

解析：若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處時(shí)，鋅作負(fù)極，鐵作正極被保護(hù)，A正確、B錯(cuò)誤；若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，鐵連接電源負(fù)極作陰極被保護(hù)，X連接電源正極作陽(yáng)極被氧化，C、D正確。4．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)如圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。①該電化學(xué)腐蝕稱為________。②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的

是________(填字母)。③以鋅為負(fù)極，采用犧牲陽(yáng)極法防止鐵閘的腐

蝕，圖中鋅塊的固定位置最好應(yīng)在________(填

字母)處。(2)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。解析：(1)①金屬在中性或較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。②發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2越多，腐蝕得越嚴(yán)重。③鋅塊應(yīng)固定在腐蝕最嚴(yán)重的C處形成原電池，鋅作負(fù)極，鐵閘作正極，得到保護(hù)。(2)要用石墨通過(guò)電化學(xué)防腐保護(hù)銅，只能用電解原理，碳接電源正極，銅接電源負(fù)極。答案：(1)①吸氧腐蝕②B

③C(2)金屬腐蝕快慢的比較思路(1)根據(jù)圖示裝置判斷腐蝕類型是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕。(2)判斷各裝置中的電極材料，并寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)。原電池的負(fù)極被腐蝕，正極被保護(hù)，電解池的陽(yáng)極被腐蝕，陰極被保護(hù)。(3)腐蝕速率大小關(guān)系：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕