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第4節(jié)　金屬的腐蝕與防護(hù)
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.了解金屬腐蝕的現(xiàn)象及危害。2.知道金屬腐蝕的類型和本質(zhì)及金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。3.掌握防止金屬腐蝕的措施及原理。
一、金屬電化學(xué)腐蝕的原理
1．金屬腐蝕現(xiàn)象及危害
金屬腐蝕現(xiàn)象普遍存在，每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過因自然災(zāi)害和各類事故造成的經(jīng)濟(jì)損失的總和。
2．金屬腐蝕與分類
3．化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕
類型 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕
條件 金屬與非金屬等直接接觸 不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸形成原電池
結(jié)果 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化
實(shí)質(zhì) M－ne－===Mn＋
關(guān)系 ①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生； ②電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大
4.金屬電化學(xué)腐蝕的類型與反應(yīng)原理
以鋼鐵的腐蝕為例
吸氧腐蝕 析氫腐蝕
示意圖
條件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性較強(qiáng)
離子導(dǎo)體 潮濕的空氣或電解質(zhì)溶液
負(fù)極 反應(yīng)物均為鐵，電極反應(yīng)：____________________
正極 反應(yīng)物：空氣中的氧氣 電極反應(yīng)：______________________ 反應(yīng)物：H＋ 電極反應(yīng)：________________
總反應(yīng)
聯(lián)系 通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但前者更普遍
(1)無論化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕，金屬的腐蝕都是金屬失電子被氧化的過程(　　)
(2)因?yàn)镃O2普遍存在，所以鋼鐵腐蝕以析氫腐蝕為主(　　)
(3)銅在酸性條件下也可以發(fā)生析氫腐蝕(　　)
(4)純鐵不易被腐蝕，生鐵易被腐蝕，是因?yàn)樯F中含碳，能形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕(　　)
(5)鐵的電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋(　　)
1.如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4的雨水和生鐵片。觀察到：開始導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面。
(1)導(dǎo)管內(nèi)液面下降時(shí)，發(fā)生____________(填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”，下同)。
(2)紅墨水回升時(shí)，發(fā)生____________，此時(shí)正極反應(yīng)式為________________________。
(3)析氫腐蝕時(shí)消耗________(填“H＋”或“OH－”，下同)，吸氧腐蝕時(shí)產(chǎn)生________，具支試管中溶液pH逐漸________(填“增大”或“減小”)。
2．在一塊拋光、干凈的鋼片上滴上一滴含有少量酚酞和鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}的飽和食鹽水，幾分鐘后，液滴中心部分主要呈現(xiàn)藍(lán)色，液滴邊緣為一紅色圓環(huán)，而在兩者之間有一棕褐色環(huán)。已知：Fe2＋與K3[Fe(CN)6]溶液(黃色)反應(yīng)生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(帶有特征藍(lán)色)。這是一種檢驗(yàn)溶液中Fe2＋的常用方法。如圖所示：
思考下列問題：
(1)液滴中心出現(xiàn)藍(lán)色的原因：______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)液滴邊緣為一紅色圓環(huán)的原因：____________________________。
(3)棕褐色環(huán)的主要成分為鐵銹，用化學(xué)用語表示產(chǎn)生鐵銹的過程：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、金屬腐蝕的防護(hù)
1．防護(hù)本質(zhì)
阻止金屬發(fā)生 反應(yīng)。
2．防護(hù)方法
(1)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，涂耐腐蝕物質(zhì)，如涂油漆等。
(2)改變金屬內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)等，如制成不銹鋼。
(3)電化學(xué)防護(hù)方法
電化學(xué)防護(hù) 犧牲陽極保護(hù)法 陰極電保護(hù)法
原理 原電池原理 電解池原理
措施 被保護(hù)的金屬作正極，以一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極 被保護(hù)的金屬作陰極，惰性電極作輔助陽極，連接直流電源
應(yīng)用 如鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鐵塔、鐵管道裝上若干鋅塊，可保護(hù)鋼鐵設(shè)備 如鋼閘門、輸送酸性溶液的鐵管道等
示意圖
聯(lián)系 被保護(hù)的金屬都因?yàn)殡娮拥牧魅攵庠飧g
(1)在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陰極保護(hù)法(　　)
(2)鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更易生銹(　　)
(3)鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一些瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法(　　)
(4)給鐵件通入直流電，把鐵件與電池負(fù)極相連接以防止鐵腐蝕(　　)
(5)用電鍍的方法，在鋼鐵制品表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如錫、鉻、鎳等，能夠減緩金屬的腐蝕(　　)
1．如圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是________________________________________________________________________。
2．利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。
(1)若X為銅，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處，鐵棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為______________________________________，該種防護(hù)方法稱為________。
(2)若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵棒上的電極反應(yīng)為__________________________，
該電化學(xué)防護(hù)法稱為______________。
金屬腐蝕快慢的判斷方法
(1)在同一電解質(zhì)溶液中，同一種金屬腐蝕由快到慢的順序?yàn)殡娊獬氐年枠O＞原電池的負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極>電解池的陰極。
(2)同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)閺?qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。
(3)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。
(4)金屬活動(dòng)性差別越大，活潑性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。
三、電化學(xué)腐蝕原理的應(yīng)用
(一)制作暖貼
1．市場上出售的“熱敷袋”其主要成分是鐵屑、石墨粉、木屑、少量氯化鈉和水等。熱敷袋啟用之前用塑料袋密封，啟用時(shí)，打開塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后，會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。請(qǐng)回答下列問題：
(1)熱敷袋放出的熱量是利用了鐵發(fā)生__________反應(yīng)放出的熱量。
(2)加入氯化鈉的主要作用是________________________________________________。
(3)有關(guān)的電極反應(yīng)式：負(fù)極：__________________，正極：____________________。
(4)試用化學(xué)方程式表明上述變化過程：______________________________________
________________________________________________________________________。
(二)利用微電解技術(shù)處理廢水
2．(2023·山東棗莊高二期末)利用燒結(jié)的鐵碳混合材料可除去廢水中的污染物，在有、無溶解氧的情況下均可在溶液中生成絮凝劑，某種環(huán)境下其作用原理圖示如下：
請(qǐng)回答：
(1)圖中C電極上的電極反應(yīng)式是________。
(2)下列敘述正確的是________(填字母)。
A．鐵電極為正極，碳電極為負(fù)極
B．經(jīng)過加熱燒結(jié)的鐵碳混合物表面空隙發(fā)達(dá)，吸附能力大幅提高，有利于除污
C．如圖所示，碳電極上的反應(yīng)環(huán)境為無溶解氧環(huán)境
D．鐵碳混合材料工作過程中電子從鐵電極流出，被絮凝劑運(yùn)輸至碳電極表面
3．鉈(Tl)的價(jià)態(tài)分析及處理方法是環(huán)境保護(hù)研究的重點(diǎn)課題。
(1)三價(jià)鉈各物種[Tl3＋、Tl(OH)2＋、Tl(OH)、Tl(OH)3、Tl(OH)]分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的物質(zhì)的量占各物種的總物質(zhì)的量之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。當(dāng)pH＝1.5時(shí)，溶液中濃度最大的含鉈物種是__________(填化學(xué)式)。
(2)鐵鹽、鐵碳混合物可作為去除廢水中Tl＋和Tl3＋的吸附劑。鐵碳混合物去除鉈的原理是__________。若鐵碳混合物中添加少量鋁粉，鉈的去除速率明顯加快，其可能原因是__________。
第4節(jié)　金屬的腐蝕與防護(hù)
一、
2．氧化還原　潮濕　紅褐色的鐵銹
4．Fe－2e－===Fe2＋　O2＋4e－＋2H2O===4OH－
2H＋＋2e－===H2↑　2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
正誤判斷
(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
思考交流
1．(1)析氫腐蝕　(2)吸氧腐蝕　O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(3)H＋　OH－　增大
2．(1)液滴中心氧氣的濃度小，為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe2＋ ＋K＋＋[Fe(CN)6]3－ ===KFe[Fe(CN)6]↓(藍(lán)色沉淀)
(2)液滴邊緣氧氣的濃度較大，為正極，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使酚酞變紅
(3)中心區(qū)(負(fù)極)產(chǎn)生的Fe2＋向邊緣(正極)移動(dòng)，發(fā)生如下一系列變化：
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O(鐵銹)＋(3－n)H2O
二、
1．氧化
正誤判斷
(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
思考交流
1．④>②>①>③
2．(1)N　2H＋＋2e－===H2↑　陰極電保護(hù)法
(2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－　犧牲陽極保護(hù)法
三、
1．(1)原電池
(2)NaCl溶于水，形成電解質(zhì)溶液
(3)Fe－2e－===Fe2＋　2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(4)O2＋2Fe＋2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
解析　電解質(zhì)溶液是中性的，并且具備形成原電池的條件，結(jié)合鐵銹的存在，可以確定鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。
2．(1)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　(2)BC
3．(1)Tl(OH)2　(2)鐵碳微電池中鐵失去電子變成Fe2＋，F(xiàn)e2＋進(jìn)一步被氧化生成Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解形成Fe(OH)3膠體　鋁較鐵更易失電子(或形成膠體的速率更快)(共62張PPT)
第1章
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金屬的腐蝕與防護(hù)
第4節(jié)
核心素養(yǎng)
發(fā)展目標(biāo)
1.了解金屬腐蝕的現(xiàn)象及危害。
2.知道金屬腐蝕的類型和本質(zhì)及金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。
3.掌握防止金屬腐蝕的措施及原理。
內(nèi)容索引
一、金屬電化學(xué)腐蝕的原理
二、金屬腐蝕的防護(hù)
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
三、電化學(xué)腐蝕原理的應(yīng)用
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一
金屬電化學(xué)腐蝕的原理
1.金屬腐蝕現(xiàn)象及危害
金屬腐蝕現(xiàn)象普遍存在，每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過因自然災(zāi)害和各類事故造成的經(jīng)濟(jì)損失的總和。
一
金屬電化學(xué)腐蝕的原理
2.金屬腐蝕與分類
氧化還原
潮濕
紅褐色的鐵銹
3.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕
類型 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕
條件 金屬與非金屬等直接接觸 不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸形成原電池
結(jié)果 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化
實(shí)質(zhì) M－ne－===Mn＋ 關(guān)系 ①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生； ②電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大 4.金屬電化學(xué)腐蝕的類型與反應(yīng)原理
以鋼鐵的腐蝕為例
吸氧腐蝕 析氫腐蝕
示意圖
條件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性較強(qiáng)
吸氧腐蝕 析氫腐蝕
離子導(dǎo)體 潮濕的空氣或電解質(zhì)溶液 負(fù)極 反應(yīng)物均為鐵，電極反應(yīng)：________________ 正極 反應(yīng)物：空氣中的氧氣 電極反應(yīng)：__________________ ______ 反應(yīng)物：H＋
電極反應(yīng)：_____________
_____
總反應(yīng) __________________________ ______________________
聯(lián)系 通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但前者更普遍 Fe－2e－===Fe2＋
O2＋4e－＋2H2O===
4OH－
2H＋＋2e－===
H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(1)無論化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕，金屬的腐蝕都是金屬失電子被氧化的過程
(2)因?yàn)镃O2普遍存在，所以鋼鐵腐蝕以析氫腐蝕為主
(3)銅在酸性條件下也可以發(fā)生析氫腐蝕
(4)純鐵不易被腐蝕，生鐵易被腐蝕，是因?yàn)樯F中含碳，能形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕
(5)鐵的電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋
×
√
×
√
×
1.如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4的雨水和生鐵片。觀察到：開始導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面。
(1)導(dǎo)管內(nèi)液面下降時(shí)，發(fā)生_________(填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”，下同)。
(2)紅墨水回升時(shí)，發(fā)生_________，此時(shí)正極反應(yīng)式為_____________
_____________。
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
O2＋2H2O＋
4e－===4OH－
(3)析氫腐蝕時(shí)消耗_____(填“H＋”或“OH－”，下同)，吸氧腐蝕時(shí)產(chǎn)生_____，具支試管中溶液pH逐漸_____(填“增大”或“減小”)。
H＋
OH－
增大
2.在一塊拋光、干凈的鋼片上滴上一滴含有少量酚酞和鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}的飽和食鹽水，幾分鐘后，液滴中心部分主要呈現(xiàn)藍(lán)色，液滴
邊緣為一紅色圓環(huán)，而在兩者之間有一棕褐色環(huán)。已知：Fe2＋與K3[Fe(CN)6]溶液(黃色)反應(yīng)生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(帶有特征藍(lán)色)。這是一種檢驗(yàn)溶液中Fe2＋的常用方法。如圖所示：
思考下列問題：
(1)液滴中心出現(xiàn)藍(lán)色的原因：_______________
__________________________________________________________________________________________________________。
液滴中心氧氣的
濃度小，為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe2＋ ＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===
KFe[Fe(CN)6]↓(藍(lán)色沉淀)
(2)液滴邊緣為一紅色圓環(huán)的原因：_______________________________
_____________________________________________。
液滴邊緣氧氣的濃度較大，為正極，
電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使酚酞變紅
(3)棕褐色環(huán)的主要成分為鐵銹，用化學(xué)用語表示
產(chǎn)生鐵銹的過程：__________________________
__________________________________________
____________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________。
中心區(qū)(負(fù)極)產(chǎn)生的Fe2＋向邊
緣(正極)移動(dòng)，發(fā)生如下一系列變化：
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O(鐵銹)＋(3－n)H2O
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金屬腐蝕的防護(hù)
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二
1.防護(hù)本質(zhì)
阻止金屬發(fā)生 反應(yīng)。
2.防護(hù)方法
(1)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，涂耐腐蝕物質(zhì)，如涂油漆等。
(2)改變金屬內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)等，如制成不銹鋼。
二
金屬腐蝕的防護(hù)
氧化
(3)電化學(xué)防護(hù)方法
電化學(xué)防護(hù) 犧牲陽極保護(hù)法 陰極電保護(hù)法
原理 原電池原理 電解池原理
措施 被保護(hù)的金屬作正極，以一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極 被保護(hù)的金屬作陰極，惰性電極作輔助陽極，連接直流電源
應(yīng)用 如鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鐵塔、鐵管道裝上若干鋅塊，可保護(hù)鋼鐵設(shè)備 如鋼閘門、輸送酸性溶液的鐵管道等
電化學(xué)防護(hù) 犧牲陽極保護(hù)法 陰極電保護(hù)法
示意圖
聯(lián)系 被保護(hù)的金屬都因?yàn)殡娮拥牧魅攵庠飧g (1)在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陰極保護(hù)法
(2)鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更易生銹
(3)鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一些瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法
(4)給鐵件通入直流電，把鐵件與電池負(fù)極相連接以防止鐵腐蝕
(5)用電鍍的方法，在鋼鐵制品表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如錫、鉻、鎳等，能夠減緩金屬的腐蝕
×
√
×
√
√
1.如圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是_____________。
④>②>①>③
2.利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。
(1)若X為銅，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于___處，鐵棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________，該種防護(hù)方法稱為_____________。
N
2H＋＋2e－===H2↑
陰極電保護(hù)法
(2)若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵棒上的電極反應(yīng)為_____________
______________，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_______________。
O2＋4e－＋
2H2O===4OH－
犧牲陽極保護(hù)法
歸納總結(jié)
金屬腐蝕快慢的判斷方法
(1)在同一電解質(zhì)溶液中，同一種金屬腐蝕由快到慢的順序?yàn)殡娊獬氐年枠O＞原電池的負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極>電解池的陰極。
(2)同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)閺?qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。
(3)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。
(4)金屬活動(dòng)性差別越大，活潑性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。
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電化學(xué)腐蝕原理的應(yīng)用
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三
三
電化學(xué)腐蝕原理的應(yīng)用
(一)制作暖貼
1.市場上出售的“熱敷袋”其主要成分是鐵屑、石墨粉、木屑、少量氯化鈉和水等。熱敷袋啟用之前用塑料袋密封，啟用時(shí)，打開塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后，會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。請(qǐng)回答下列問題：
(1)熱敷袋放出的熱量是利用了鐵發(fā)生_______反應(yīng)放出的熱量。
(2)加入氯化鈉的主要作用是____________________________。
原電池
NaCl溶于水，形成電解質(zhì)溶液
(3)有關(guān)的電極反應(yīng)式：負(fù)極：_______________，正極：_____________
_____________。
(4)試用化學(xué)方程式表明上述變化過程：____________________________
______________________________________________________________。
Fe－2e－===Fe2＋
2H2O＋O2＋
4e－===4OH－
O2＋2Fe＋2H2O===2Fe(OH)2，
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
電解質(zhì)溶液是中性的，并且具備形成原電池的條件，結(jié)合鐵銹的存在，可以確定鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。
(二)利用微電解技術(shù)處理廢水
2.(2023·山東棗莊高二期末)利用燒結(jié)的鐵碳混合材料可除去廢水中的污染物，在有、無溶解氧的情況下均可在溶液中生成絮凝劑，某種環(huán)境下其作用原理圖示如下：
請(qǐng)回答：
(1)圖中C電極上的電極反應(yīng)式是__________________________。
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
(2)下列敘述正確的是_____(填字母)。
A.鐵電極為正極，碳電極為負(fù)極
B.經(jīng)過加熱燒結(jié)的鐵碳混合物表面空隙
發(fā)達(dá)，吸附能力大幅提高，有利于除污
C.如圖所示，碳電極上的反應(yīng)環(huán)境為無溶
解氧環(huán)境
D.鐵碳混合材料工作過程中電子從鐵電極流出，被絮凝劑運(yùn)輸至碳電極表面
BC
3.鉈(Tl)的價(jià)態(tài)分析及處理方法是環(huán)境保護(hù)研究的重點(diǎn)課題。
(1)三價(jià)鉈各物種 分布分?jǐn)?shù)
(平衡時(shí)某物種的物質(zhì)的量占各物種的總物質(zhì)的量之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。當(dāng)pH＝1.5時(shí)，溶液中濃度最大的含鉈物種是_________(填化學(xué)式)。
(2)鐵鹽、鐵碳混合物可作為去除廢水中Tl＋和Tl3＋的吸附劑。鐵碳混合物去除鉈的原理是______________________
__________________________________
鐵碳微電池中鐵失去電子
變成Fe2＋，F(xiàn)e2＋進(jìn)一步被氧化生成Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解形成Fe(OH)3膠體
________________________。若鐵碳混合物中添加少量鋁粉，鉈的去除速率明顯加快，其可能原因是______________________________________。
鋁較鐵更易失電子(或形成膠體的速率更快)
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課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組一　金屬的腐蝕及分類
1.下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是
A.金屬被腐蝕的本質(zhì)：2xM＋yO2===2MxOy
B.馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，首先是鍍層被氧化
C.金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕
D.常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕
√
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)：M－ne－===Mn＋，A錯(cuò)誤；
馬口鐵的鍍層破損后，Sn、Fe形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵先被腐蝕，B錯(cuò)誤；
常溫下，空氣中的金屬主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，C正確、D錯(cuò)誤。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
2.下列有關(guān)金屬腐蝕的說法正確的是
A.金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程
B.電化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程
C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極吸收氧氣，產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹
D.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生
√
電化學(xué)腐蝕指不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)形成原電池而損耗的過程，不需要外加電流，A、B錯(cuò)誤；
鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，正極吸收氧氣，C錯(cuò)誤。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組二　生活中的腐蝕現(xiàn)象及原因解釋
3.市場上某種一次性保暖貼是利用金屬電化學(xué)腐蝕原理制作的，主要成分為鐵粉、水、食鹽、活性炭、蛭石等，其中，活性炭是電極材料之一，食鹽水為電解質(zhì)溶液。下列有關(guān)保暖貼的說法錯(cuò)誤的是
A.該保暖貼中鐵作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)是Fe－2e－===Fe2＋
B.活性炭作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)是O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C.該一次性保暖貼放出的熱量是氧氣與鐵粉發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的
D.保暖貼使用前要密封保存，使之與空氣隔絕
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
該保暖貼中，發(fā)生鐵的吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)是Fe－2e－===Fe2＋，A項(xiàng)正確；
活性炭作正極，氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B項(xiàng)正確；
鐵粉與氧氣通過無數(shù)個(gè)微小的原電池發(fā)生氧化還原反應(yīng)，放出大量的熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
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4.相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
A項(xiàng)，食醋提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個(gè)金屬電極，形成原電池，鐵是活潑金屬，作負(fù)極；
B項(xiàng)，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬，作負(fù)極，碳作正極；
D項(xiàng)，酸雨提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵釘和銅板分別作負(fù)、正極，形成原電池；在上述三種情況中，都是鐵作負(fù)極，鐵容易被腐蝕；
C項(xiàng)，銅鍍層均勻地將鐵球覆蓋，使鐵被保護(hù)，所以鐵不易被腐蝕。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
5.生活中處處有化學(xué)，下列有關(guān)說法正確的是
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Ⅰ Ⅱ
現(xiàn)象 切過咸菜的刀不及時(shí)清洗，不久便會(huì)因被腐蝕而出現(xiàn)銹斑 深埋在潮濕土壤中的供水鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下出現(xiàn)漏水
原理圖
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
A.Ⅰ和Ⅱ發(fā)生的都是吸氧腐蝕
B.Ⅰ和Ⅱ中Fe都為負(fù)極，電極反應(yīng)式是Fe－3e－===Fe3＋
C.輸送暖氣的鐵管道極易發(fā)生Ⅱ中的腐蝕
D.Ⅰ中銹斑的主要成分是Fe2O3·nH2O
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
由圖可知，Ⅱ中還原菌作用下 在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成HS－，沒有氧氣參與正極放電，所以Ⅱ發(fā)生的不是吸氧腐蝕，故A錯(cuò)誤；
由圖可知，Ⅰ和Ⅱ中鐵都為負(fù)極，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，故B錯(cuò)誤；
輸送暖氣的鐵管道不易發(fā)生Ⅱ中的腐蝕，因?yàn)闇囟冗^高會(huì)使硫酸鹽還原菌失活，故C錯(cuò)誤；
由圖可知，Ⅰ中發(fā)生的是吸氧腐蝕，銹斑的主要成分是Fe2O3·nH2O，故D正確。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
6.糕點(diǎn)包裝中常用的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是
A.脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點(diǎn)保質(zhì)期
B.脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)：Fe－3e－===Fe3＋
C.脫氧過程中碳作原電池正極，電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D.含有1.12 g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣672 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組三　金屬腐蝕的防護(hù)
7.某城市為了減少鋼管因銹蝕而造成的損失，擬用如圖所示方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說法正確的是
A.在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生吸氧腐蝕
B.在潮濕的酸性土壤中金屬棒M中的電子通過
導(dǎo)線流向鋼管
C.在潮濕的酸性土壤中H＋向金屬棒M移動(dòng)，抑制H＋與鐵的反應(yīng)
D.鋼管與金屬棒M也可用導(dǎo)線分別連接直流電源的正、負(fù)極
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
在酸性環(huán)境下，鋼管主要發(fā)生析氫腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
金屬棒M、鋼管在酸性土壤中形成原電池，其中金屬棒M作負(fù)極，失去電子，失去的電子通過導(dǎo)線流向鋼管，鋼管作正極被保護(hù)，B項(xiàng)正確；
在潮濕的酸性土壤中，存在大量H＋，H＋移到正極上得電子被還原，即移動(dòng)到鋼管上得電子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
若鋼管與金屬棒M用導(dǎo)線分別連接直流電源的正、負(fù)極，則鋼管作陽極，腐蝕速率加快，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
8.濃硫酸貯存罐的鈍化金屬保護(hù)法示意圖如圖，其原理是利用可鈍化的金屬與直流電源相連，控制合適的電壓，使金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，以有效減緩金屬腐蝕。下列說法錯(cuò)誤的是
A.金屬貯存罐可用鋼制材料
B.電子沿導(dǎo)線流入輔助電極
C.貯存濃硫酸的金屬罐與電源負(fù)極相連
D.電壓高到一定程度有可能會(huì)加劇腐蝕
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
鋼的主要成分是鐵，鐵遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化，因此金屬貯存罐可用鋼制材料，A正確；
金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，發(fā)生
氧化反應(yīng)，貯存濃硫酸的金屬罐為陽極，連接電源正極，輔助電極是陰極，電子沿導(dǎo)線流向輔助電極，B正確、C錯(cuò)誤；
金屬為陽極，電壓過高時(shí)，大量金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，有可能會(huì)加劇腐蝕，D正確。
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9.如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置圖，下列說法正確的是
A.若B處液面上升，A溶液可能是酸性溶液
B.若A溶液為NaCl溶液，B、C液面始終保持不變
C.可能產(chǎn)生Fe2O3·nH2O
D.腐蝕的總反應(yīng)式一定是2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
綜合強(qiáng)化
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綜合強(qiáng)化
A溶液若是酸性溶液，則鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，總反應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，使B處液面下降，A、D錯(cuò)誤；
若A溶液為NaCl溶液，則鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，B處液面上升，B錯(cuò)誤；
發(fā)生吸氧腐蝕：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O
===4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3部分脫水變?yōu)镕e2O3·nH2O，C正確。
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10.在城市地下常埋有縱橫交錯(cuò)的管道和輸電線路，有些地面上還鋪有地鐵的鐵軌，當(dāng)有電流泄漏進(jìn)入潮濕的土壤中，并與金屬管道或鐵軌形成回路時(shí)，就會(huì)引起后者的腐蝕，其腐蝕原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是
A.原理圖可理解為兩個(gè)串聯(lián)電解裝置
B.溶液中鐵絲被腐蝕時(shí)，鐵絲左側(cè)有無色氣體產(chǎn)生，
附近產(chǎn)生少量白色沉淀，隨后變?yōu)榛揖G色
C.溶液中鐵絲左側(cè)電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋
D.地下管道被腐蝕后不易被發(fā)現(xiàn)，維修也不便，故應(yīng)將埋在地下的金屬管道
表面涂絕緣膜(或油漆等)
綜合強(qiáng)化
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綜合強(qiáng)化
由原理圖可知，左側(cè)鐵棒與正極相連，為陽極，鐵絲左側(cè)應(yīng)為陰極，形成電解裝置，鐵絲右側(cè)為陽極，右側(cè)鐵棒為陰極又組成電解裝置，所以可理解為兩個(gè)串聯(lián)電解裝置，A項(xiàng)正確；
左側(cè)鐵棒為陽極，電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，左側(cè)鐵絲為陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，OH－濃度增大，與陽極產(chǎn)生的Fe2＋結(jié)合生成白色Fe(OH)2沉淀，后被氧化成灰綠色，B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤。
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11.鐵碳微電解技術(shù)是利用原電池原理處理酸性污水的一種工藝，裝置如圖所示。若上端開口關(guān)閉，可得到強(qiáng)還原性的H·(氫原子)；若上端開口打開，并鼓入空氣，可得到強(qiáng)氧化性的·OH(羥基自由基)。下列說法正確的是
A.無論是否鼓入空氣，負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe－3e－
===Fe3＋
B.鼓入空氣時(shí)，每生成1 mol·OH有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
C.不鼓入空氣時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為H＋＋e－ ===H·
D.處理含有 的污水時(shí)，上端開口應(yīng)關(guān)閉
綜合強(qiáng)化
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綜合強(qiáng)化
在原電池中，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式是 Fe－2e－===Fe2＋，故A錯(cuò)誤；
鼓入空氣時(shí)，氧氣在正極發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2e－＋2H＋===2·OH，每生成1 mol·OH有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故B錯(cuò)誤；
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不鼓入空氣時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)為H＋＋e－ === H·，故C正確；
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綜合強(qiáng)化
12.電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)化等方面應(yīng)用廣泛。
(1)圖1中，為減緩鋼閘門的腐蝕，材料B可以選擇______(填“Zn”
或“Cu”)。這種防護(hù)方法稱為________________。
(2)圖2為鋼鐵防護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，則鐵作___極，這種防護(hù)方法稱為_____
_________。檢測鋼鐵保護(hù)效果的方法是取少量鐵電極附近的溶液于試管中，______________________________________________，則說明保護(hù)效果好。
Zn
犧牲陽極保護(hù)法
陰
陰極
電保護(hù)法
先滴加新制氯水，再加KSCN溶液，若溶液不變紅色
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綜合強(qiáng)化
(3)圖2中鐵與外加電源的正極相連作陽極時(shí)也可以得到防護(hù)，只不過應(yīng)使外加電源電壓維持在______________________范圍內(nèi)。
可使鐵發(fā)生鈍化作用的
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綜合強(qiáng)化
13.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，下同)。
(3)以鋅為負(fù)極，采用犧牲陽極法防止鐵閘的腐蝕，圖中鋅塊的固定位置最好應(yīng)在____處。
吸氧腐蝕
B
C
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綜合強(qiáng)化
14.關(guān)于鐵生銹的機(jī)理有人提出如下4個(gè)步驟：
①Fe－2e－===Fe2＋　②H＋＋e－===H　③4H＋O2===2H2O　④4Fe2＋＋O2＋(4＋2x)H2O===2Fe2O3·xH2O＋8H＋
試根據(jù)以上過程回答下列問題：
(1)根據(jù)以上機(jī)理，判斷下列說法正確的是____(填字母，下同)。
A.以上銹蝕過程發(fā)生的是化學(xué)腐蝕
B.從銹蝕反應(yīng)的最終結(jié)果看，水既是氧化劑，又是還原劑
C.反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氧氣被還原，金屬鐵被氧化
D.從反應(yīng)機(jī)理看，銹蝕過程發(fā)生的是析氫腐蝕
C
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綜合強(qiáng)化
根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，將方程式疊加：①×4＋②×8＋③×2＋④可得，4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O，為吸氧腐蝕。
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綜合強(qiáng)化
(2)某鐵件需長期浸于水下，為了減緩腐蝕，采取的下列措施正確的有_____。
A.給鐵件鉚上一些鋅板
B.給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極連接
C.在制造鐵件時(shí)，在鐵中摻入一定比例的銅制成合金
D.在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青
AD
保護(hù)鐵不被腐蝕，可隔絕O2或采取犧牲陽極保護(hù)法等。
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綜合強(qiáng)化
(3)質(zhì)量為1 000 g的某鐵件已在水下生銹，若已知整個(gè)銹蝕過程中有6 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則參加反應(yīng)的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____ L，生銹后鐵件的質(zhì)量為______ g(已知鐵銹Fe2O3·xH2O中x的值為1)。
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1 066
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綜合強(qiáng)化
由4Fe＋3O2＋2H2O===2Fe2O3·H2O得關(guān)系式：
3O2　　～　　12e－　　～　　增加質(zhì)量
3×22.4 L　　 12 mol　　　　 132 g
V(O2)　　　　 6 mol　　　　　Δm
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14作業(yè)13　金屬的腐蝕與防護(hù)
(分值：100分)
(選擇題1～11題，每小題7分，共77分)
題組一　金屬的腐蝕及分類
1．下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是(　　)
A．金屬被腐蝕的本質(zhì)：2xM＋yO2===2MxOy
B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，首先是鍍層被氧化
C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕
D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕
2．下列有關(guān)金屬腐蝕的說法正確的是(　　)
A．金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程
B．電化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程
C．鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極吸收氧氣，產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹
D．金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生
題組二　生活中的腐蝕現(xiàn)象及原因解釋
3．市場上某種一次性保暖貼是利用金屬電化學(xué)腐蝕原理制作的，主要成分為鐵粉、水、食鹽、活性炭、蛭石等，其中，活性炭是電極材料之一，食鹽水為電解質(zhì)溶液。下列有關(guān)保暖貼的說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．該保暖貼中鐵作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)是Fe－2e－===Fe2＋
B．活性炭作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)是O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．該一次性保暖貼放出的熱量是氧氣與鐵粉發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的
D．保暖貼使用前要密封保存，使之與空氣隔絕
4．相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是(　　)
5．生活中處處有化學(xué)，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
Ⅰ Ⅱ
現(xiàn)象 切過咸菜的刀不及時(shí)清洗，不久便會(huì)因被腐蝕而出現(xiàn)銹斑 深埋在潮濕土壤中的供水鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下出現(xiàn)漏水
原理圖
A．Ⅰ和Ⅱ發(fā)生的都是吸氧腐蝕
B．Ⅰ和Ⅱ中Fe都為負(fù)極，電極反應(yīng)式是Fe－3e－===Fe3＋
C．輸送暖氣的鐵管道極易發(fā)生Ⅱ中的腐蝕
D．Ⅰ中銹斑的主要成分是Fe2O3·nH2O
6．糕點(diǎn)包裝中常用的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是(　　)
A．脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點(diǎn)保質(zhì)期
B．脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)：Fe－3e－===Fe3＋
C．脫氧過程中碳作原電池正極，電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．含有1.12 g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣672 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
題組三　金屬腐蝕的防護(hù)
7．某城市為了減少鋼管因銹蝕而造成的損失，擬用如圖所示方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生吸氧腐蝕
B．在潮濕的酸性土壤中金屬棒M中的電子通過導(dǎo)線流向鋼管
C．在潮濕的酸性土壤中H＋向金屬棒M移動(dòng)，抑制H＋與鐵的反應(yīng)
D．鋼管與金屬棒M也可用導(dǎo)線分別連接直流電源的正、負(fù)極
8．濃硫酸貯存罐的鈍化金屬保護(hù)法示意圖如圖，其原理是利用可鈍化的金屬與直流電源相連，控制合適的電壓，使金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，以有效減緩金屬腐蝕。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．金屬貯存罐可用鋼制材料
B．電子沿導(dǎo)線流入輔助電極
C．貯存濃硫酸的金屬罐與電源負(fù)極相連
D．電壓高到一定程度有可能會(huì)加劇腐蝕
9.如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置圖，下列說法正確的是(　　)
A．若B處液面上升，A溶液可能是酸性溶液
B．若A溶液為NaCl溶液，B、C液面始終保持不變
C．可能產(chǎn)生Fe2O3·nH2O
D．腐蝕的總反應(yīng)式一定是2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
10.在城市地下常埋有縱橫交錯(cuò)的管道和輸電線路，有些地面上還鋪有地鐵的鐵軌，當(dāng)有電流泄漏進(jìn)入潮濕的土壤中，并與金屬管道或鐵軌形成回路時(shí)，就會(huì)引起后者的腐蝕，其腐蝕原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．原理圖可理解為兩個(gè)串聯(lián)電解裝置
B．溶液中鐵絲被腐蝕時(shí)，鐵絲左側(cè)有無色氣體產(chǎn)生，附近產(chǎn)生少量白色沉淀，隨后變?yōu)榛揖G色
C．溶液中鐵絲左側(cè)電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋
D．地下管道被腐蝕后不易被發(fā)現(xiàn)，維修也不便，故應(yīng)將埋在地下的金屬管道表面涂絕緣膜(或油漆等)
11.鐵碳微電解技術(shù)是利用原電池原理處理酸性污水的一種工藝，裝置如圖所示。若上端開口關(guān)閉，可得到強(qiáng)還原性的H·(氫原子)；若上端開口打開，并鼓入空氣，可得到強(qiáng)氧化性的·OH(羥基自由基)。下列說法正確的是(　　)
A．無論是否鼓入空氣，負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe－3e－=== Fe3＋
B．鼓入空氣時(shí)，每生成1 mol·OH有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
C．不鼓入空氣時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為H＋ ＋ e－ ===H·
D．處理含有C2O的污水時(shí)，上端開口應(yīng)關(guān)閉
12．(9分)電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)化等方面應(yīng)用廣泛。
(1)圖1中，為減緩鋼閘門的腐蝕，材料B可以選擇______(填“Zn”或“Cu”)。這種防護(hù)方法稱為______________________。
(2)(3分)圖2為鋼鐵防護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，則鐵作________極，這種防護(hù)方法稱為______________。檢測鋼鐵保護(hù)效果的方法是取少量鐵電極附近的溶液于試管中，____________________________，則說明保護(hù)效果好。
(3)圖2中鐵與外加電源的正極相連作陽極時(shí)也可以得到防護(hù)，只不過應(yīng)使外加電源電壓維持在______________________范圍內(nèi)。
13．(6分)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，下同)。
(3)以鋅為負(fù)極，采用犧牲陽極法防止鐵閘的腐蝕，圖中鋅塊的固定位置最好應(yīng)在______處。
14．(8分)關(guān)于鐵生銹的機(jī)理有人提出如下4個(gè)步驟：
①Fe－2e－===Fe2＋　②H＋＋e－===H　③4H＋O2===2H2O　④4Fe2＋＋O2＋(4＋2x)H2O===2Fe2O3·xH2O＋8H＋
試根據(jù)以上過程回答下列問題：
(1)根據(jù)以上機(jī)理，判斷下列說法正確的是________(填字母，下同)。
A．以上銹蝕過程發(fā)生的是化學(xué)腐蝕
B．從銹蝕反應(yīng)的最終結(jié)果看，水既是氧化劑，又是還原劑
C．反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氧氣被還原，金屬鐵被氧化
D．從反應(yīng)機(jī)理看，銹蝕過程發(fā)生的是析氫腐蝕
(2)某鐵件需長期浸于水下，為了減緩腐蝕，采取的下列措施正確的有__________________。
A．給鐵件鉚上一些鋅板
B．給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極連接
C．在制造鐵件時(shí)，在鐵中摻入一定比例的銅制成合金
D．在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青
(3)質(zhì)量為1 000 g的某鐵件已在水下生銹，若已知整個(gè)銹蝕過程中有6 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則參加反應(yīng)的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________ L，生銹后鐵件的質(zhì)量為______ g(已知鐵銹Fe2O3·xH2O中x的值為1)。
作業(yè)13　金屬的腐蝕與防護(hù)
1．C　2.D　3.C　4.C　5.D　6.C　7.B　8.C　9.C　10.C
11．C　[在原電池中，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式是 Fe－2e－===Fe2＋，故A錯(cuò)誤；鼓入空氣時(shí)，氧氣在正極發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2e－＋2H＋===2·OH，每生成1 mol·OH有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故B錯(cuò)誤；不鼓入空氣時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)為H＋ ＋ e－ === H·，故C正確；C2O有還原性，需要用氧化劑把C2O氧化為CO2，所以上端應(yīng)開口，生成具有強(qiáng)氧化性的·OH，故D錯(cuò)誤。]
12．(1)Zn　犧牲陽極保護(hù)法　(2)陰　陰極電保護(hù)法　先滴加新制氯水，再加KSCN溶液，若溶液不變紅色　(3)可使鐵發(fā)生鈍化作用的
13．(1)吸氧腐蝕　(2)B　(3)C
14．(1)C　(2)AD　(3)33.6　1 066
解析　(1)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，將方程式疊加：①×4＋②×8＋③×2＋④可得，4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O，為吸氧腐蝕。(2)保護(hù)鐵不被腐蝕，可隔絕O2或采取犧牲陽極保護(hù)法等。(3)由4Fe＋3O2＋2H2O===2Fe2O3·H2O得關(guān)系式：
3O2　　～　　12e－　　～　　增加質(zhì)量
3×22.4 L　　 12 mol　　　　　132 g
V(O2)　　　　 6 mol　　　　 　Δm
V(O2)＝＝33.6 L，Δm＝＝66 g，生銹后鐵件質(zhì)量為1 000 g＋66 g＝1 066 g。

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