高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)6.3電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)教案.docx

第3講 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)考綱要求： 1.了解電解池的工作原理。2.能寫出電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式。3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施?？键c(diǎn)一 電解原理教材知識(shí)層面1電解使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。2電解池(也叫電解槽)(1)概念：電解池是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。(2)構(gòu)成條件：有與電源相連的兩個(gè)電極。電解質(zhì)溶液(或熔融鹽)。形成閉合回路。(3)電極名稱及電極反應(yīng)式(如圖)：總反應(yīng)方程式：Cu22ClCuCl2(4)電子和離子移動(dòng)方向：電子：從電源負(fù)極流向電解池的陰極；從電解池的陽(yáng)極流向電源的正極。離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽(yáng)極。高考考查層面命題點(diǎn)1電解方程式的書寫1方法步驟(1)首先判斷陰、陽(yáng)極，分析陽(yáng)極材料是惰性電極還是活潑電極。(2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分陰、陽(yáng)兩組(勿忘水溶液中的H和OH)。(3)然后排出陰、陽(yáng)兩極的放電順序。陰極：陽(yáng)離子放電順序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K(水溶液中Al3、Mg2、Na、Ca2、K不放電)。陽(yáng)極：活潑電極S2IBrClOH含氧酸根離子(水溶液中含氧酸根離子不放電)。(4)分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。(5)最后寫出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。2注意問(wèn)題(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且注明條件“電解”。(3)注意題目信息中提示的離子的放電，如電解法制取KMnO4等。典題示例1按要求書寫有關(guān)的電極反應(yīng)式及總方程式。(1)用惰性電極電解AgNO3溶液：陽(yáng)極反應(yīng)式：_；陰極反應(yīng)式：_；總反應(yīng)離子方程式：_。(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽(yáng)極反應(yīng)式：_；陰極反應(yīng)式：_；總反應(yīng)離子方程式：_。(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽(yáng)極反應(yīng)式：_；陰極反應(yīng)式：_；總化學(xué)方程式：_。(4)用銅作電極電解鹽酸溶液陽(yáng)極反應(yīng)式：_；陰極反應(yīng)式：_；總反應(yīng)離子方程式：_?！敬鸢浮?1)4OH4e=O22H2O4Ag4e=4Ag4Ag2H2O4AgO24H(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2Mg22Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2(3)Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H2OFe(OH)2H2(4)Cu2e=Cu22H2e=H2Cu2HCu2H22.以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)。.用Al單質(zhì)作陽(yáng)極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽(yáng)極生成R的電極反應(yīng)式：_?！敬鸢浮?2Al6e3H2O=Al2O36H.Al3HCO3e=Al(OH)33CO2【解析】.依據(jù)信息陽(yáng)極形成的氧化膜一定為Al2O3，Al失電子生成Al2O3，Al2O3中的氧是由水提供的，溶液顯酸性，所以有H生成；.Al作陽(yáng)極，失電子，生成Al3，Al3水解顯酸性，溶液中的HCO水解顯堿性，兩者水解互相促進(jìn)，生成Al(OH)3和CO2。命題點(diǎn)2電解質(zhì)溶液的類型及規(guī)律典題示例1如圖是電解飽和NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷中正確的是()Aa為正極、b為負(fù)極Bc為陰極、d為陽(yáng)極C電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加D電解過(guò)程中，氯離子濃度不變【答案】A【解析】由電子流向可知，a為正極，b為負(fù)極，c為陽(yáng)極，d為陰極，c極：2Cl2e=Cl2；d極：2H2e=H2，因此，B、C、D項(xiàng)均錯(cuò)。2以石墨為電極，電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A陰極附近溶液呈紅色B陰極逸出氣體C陽(yáng)極附近溶液呈藍(lán)色 D溶液的pH變小【答案】D【解析】以石墨為電極，電解KI溶液的方程式是2KI2H2O通電,I2H22KOH。由于其中含有少量酚酞和淀粉，所以在陽(yáng)極附近碘單質(zhì)遇淀粉，溶液變?yōu)樗{(lán)色；在陰極由于產(chǎn)生氫氣，溶液顯堿性，遇酚酞，溶液變?yōu)榧t色。因?yàn)楫a(chǎn)生了堿，溶液堿性增強(qiáng)，所以溶液的pH變大。因此選項(xiàng)是D。3用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過(guò)程中，溶液的pH依次為升高、不變、降低的是()AAgNO3CuCl2Cu(NO3)2BKClNa2SO4CuSO4CCaCl2KOHNaNO3DHClHNO3K2SO4【答案】B【解析】由電解電解質(zhì)溶液的四種類型可知：類型化學(xué)物質(zhì)pH變化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生堿型KCl、CaCl2升高電解電解質(zhì)型CuCl2升高HCl升高電解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不變KOH升高HNO3降低方法技巧惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型類型電極反應(yīng)特點(diǎn)電解質(zhì)溶液電解對(duì)象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原電解水型陰極：4H4e=2H2陽(yáng)極：4OH4e=2H2OO2強(qiáng)堿(如NaOH)水增大增大加水含氧酸(如H2SO4)水增大減小加水活潑金屬的含氧酸鹽(如Na2SO4)水增大不變加水電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、陽(yáng)離子分別在兩極放電無(wú)氧酸(如HCl)電解質(zhì)減小增大通入氯化氫氣體不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如CuCl2)電解質(zhì)減小加氯化銅放H2生堿型陰極：H2O放H2生成堿陽(yáng)極：電解質(zhì)陰離子放電活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如NaCl)電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大通入氯化氫氣體放O2生酸型陰極：電解質(zhì)陽(yáng)離子放電陽(yáng)極：H2O放O2生成酸不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小加氧化銅考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面1、電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開(kāi)。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知：3I26OH=IO5I3H2O，下列說(shuō)法不正確的是()A右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OHB電解結(jié)束后，右側(cè)溶液中含有IOC電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：KI3H2OKIO33H2D如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變【答案】D【解析】裝置圖中左側(cè)電極為陽(yáng)極，I失去電子生成I2，右側(cè)電極為陰極，H2O得到電子生成H2，A、C項(xiàng)正確；電解結(jié)束后，左側(cè)溶液中的IO經(jīng)陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，B項(xiàng)正確；D項(xiàng)，如果將陰離子交換膜換為陽(yáng)離子交換膜，那么陰極產(chǎn)生的OH不會(huì)與I2發(fā)生反應(yīng)，故電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)要變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2如下圖所示，x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極極板質(zhì)量增加，b極極板處有無(wú)色無(wú)味的氣體放出，符合這一情況的是()a極板b極板x電極z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2【答案】A【解析】由題意知a極板質(zhì)量增加，a應(yīng)為陰極，則b為陽(yáng)極，x為電源的負(fù)極，y為電源正極。A選項(xiàng)中a極板為陰極，b極板為陽(yáng)極，參考各個(gè)選項(xiàng)知，A項(xiàng)符合，電解時(shí)，a極有Cu附著，b極有O2放出；B項(xiàng)不符合，電解時(shí)a極無(wú)質(zhì)量變化；C項(xiàng)陽(yáng)極為Fe，為活性電極，電解時(shí)Fe在陽(yáng)極放電溶解，無(wú)氣體生成，故C項(xiàng)不符合；D項(xiàng)電解時(shí)，Cl在陽(yáng)極放電生成Cl2，Cl2為黃綠色有刺激氣味的氣體，與原題題意不符合。考點(diǎn)二 電解原理的應(yīng)用教材知識(shí)層面1電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)：陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2(氧化反應(yīng))陰極：2H2e=H2(還原反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2離子方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。2電鍍和電解精煉銅電鍍(Fe上鍍Cu)電解精煉銅陽(yáng)極電極材料鍍層金屬銅粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極反應(yīng)Cu2e=Cu2Cu2e=Cu2Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2陰極電極材料待鍍金屬Fe純銅電極反應(yīng)Cu22e=Cu電解質(zhì)溶液含Cu2的鹽溶液電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥3電冶金利用電解熔融鹽的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。總方程式陽(yáng)極、陰極反應(yīng)式冶煉鈉2NaCl(熔融)2NaCl22Cl2e=Cl22Na2e=2Na冶煉鎂MgCl2(熔融)MgCl22Cl2e=Cl2Mg22e=Mg冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al3O26O212e=3O24Al312e=4Al高考考查層面命題點(diǎn)1電解原理在工業(yè)中的應(yīng)用1利用如圖所示裝置，當(dāng)X、Y【答案】用不同材料時(shí)，可將電解原理廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。下列說(shuō)法中正確的是()A氯堿工業(yè)中，X、Y均為石墨，X附近能得到氫氧化鈉B銅的精煉中，X是純銅，Y是粗銅，Z是CuSO4C電鍍工業(yè)中，X是待鍍金屬，Y是鍍層金屬D外加電流的陰極保護(hù)法中，Y是待保護(hù)金屬【答案】D【解析】電解飽和食鹽水時(shí)，陰極區(qū)得到H2和NaOH。銅的電解精煉時(shí)，應(yīng)用粗銅作陽(yáng)極、純銅作陰極；電鍍時(shí)，應(yīng)以鍍層金屬作陽(yáng)極、待鍍金屬作陰極。2電化學(xué)原理廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中，如有一種電化學(xué)凈水法的原理是：在電解過(guò)程中將低價(jià)金屬離子(如Co2)氧化成高價(jià)態(tài)的離子(Co3)，然后以此高價(jià)態(tài)的金屬離子作氧化劑把廢水中的有機(jī)物氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置模擬上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A電極a可以是石墨，電極b可以是銅B電解后陰極附近H濃度不變CCo3氧化甲醇的離子方程式為：6Co3CH3OHH2O=CO26Co26HD當(dāng)1 mol 甲醇被完全氧化時(shí)，陽(yáng)極應(yīng)該失去4 mol 電子【答案】C【解析】選項(xiàng)A，Cu與電源正極相連時(shí)，Cu失去電子而溶解，所以b極不能用Cu，應(yīng)用石墨等惰性電極。選項(xiàng)B，根據(jù)題給信息，陽(yáng)極是溶液中的Co2失去電子生成Co3：2Co22e=2Co3，陰極是溶液中的H得到電子變?yōu)镠2：2H2e=H2，所以陰極附近H濃度變小。選項(xiàng)C，CH3OH被氧化為CO2，溶液中的Co3被還原為Co2，再根據(jù)得失電子守恒和離子方程式的正誤判斷方法可知該離子方程式正確。選項(xiàng)D，陽(yáng)極失去電子的物質(zhì)的量等于Co3獲得電子的物質(zhì)的量，1 mol CH3OH被氧化，轉(zhuǎn)移6 mol電子。命題點(diǎn)2電解原理在計(jì)算中的應(yīng)用根據(jù)電解原理進(jìn)行的相關(guān)計(jì)算主要包括以下幾個(gè)方面，根據(jù)直流電源提供的電量求產(chǎn)物的量(析出固體的質(zhì)量、產(chǎn)生氣體的體積等)、溶液的pH、相對(duì)原子質(zhì)量或某元素的化合價(jià)、化學(xué)式等。具體解題方法主要有以下三種：典題示例1將兩個(gè)鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進(jìn)行電解，通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064 g(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為()A4103 mol/LB2103 mol/LC1103 mol/L D1107 mol/L【答案】A【解析】陰極反應(yīng)：Cu22e=Cu，增重0.064 g應(yīng)是Cu的質(zhì)量，設(shè)生成H的物質(zhì)的量為x，根據(jù)總反應(yīng)方程式： 2Cu22H2O 2CuO24H264 g 4 mol0.064 g xx0.002 molc(H)4103 mol/L。2用惰性電極電解400 mL一定濃度的硫酸銅溶液(不考慮電解過(guò)程中溶液體積的變化)，通電一段時(shí)間后進(jìn)行如下操作。(1)如果向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為_(kāi)mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為_(kāi)mol。【答案】(1)0.2(2)0.4【解析】(1)電解硫酸銅溶液的反應(yīng)方程式為2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，從方程式可以看出，電解硫酸銅過(guò)程中只析出銅和釋放出氧氣，加入0.1 mol CuO可以使溶液恢復(fù)至原來(lái)狀態(tài)，說(shuō)明參與反應(yīng)的硫酸銅只有0.1 mol，轉(zhuǎn)移的電子為0.2 mol。(2)加入0.1 mol Cu(OH)2可以使溶液恢復(fù)至原來(lái)狀態(tài)，說(shuō)明電解過(guò)程中不僅硫酸銅被電解，而且有水被電解。0.1 mol Cu(OH)2可以看做是0.1 mol的CuO和0.1 mol的H2O，因此電解過(guò)程中有0.1 mol的硫酸銅和0.1 mol的水被電解。 2CuSO42H2O2Cu O22H2SO4 4e2 mol4 mol01 mol0.2 mol2H2O2H2O24e2 mol4 mol01 mol0.2 mol所以，共轉(zhuǎn)移電子0.2 mol0.2 mol0.4 mol。 考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面1.(1)電鍍時(shí)，鍍件與電源的_極連接。(2)化學(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉積在鍍件表面形成的鍍層。若用銅鹽進(jìn)行化學(xué)鍍銅，應(yīng)選用_(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。.(2012全國(guó)卷節(jié)選)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過(guò)程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極_(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼開(kāi)。.(2012山東高考節(jié)選)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說(shuō)法正確的是_。a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c溶液中Cu2向陽(yáng)極移動(dòng)d利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬【答案】.(1)負(fù)(2)還原劑. cCu22e=CuAu、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽(yáng)極)下方，F(xiàn)e以Fe2的形式進(jìn)入電解質(zhì)溶液中.bd【解析】.(1)電鍍池中，鍍件就是待鍍金屬制品，作陰極，與電源的負(fù)極相連；鍍層金屬為陽(yáng)極，與電源正極相連。(2)要把銅從銅鹽中置換出來(lái)，用鐵即可，鐵作還原劑，所以應(yīng)加入還原劑。.粗銅的電解精煉時(shí)，粗銅作陽(yáng)極與電源正極相連，所以粗銅板是圖中電極c，d是陰極，發(fā)生的反應(yīng)是Cu22e=Cu，Au、Ag不如銅活潑，以單質(zhì)的形式沉積在c(陽(yáng)極)下方，F(xiàn)e比銅活潑，以Fe2的形式進(jìn)入電解質(zhì)溶液中。.粗銅的電解精煉時(shí)，電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，a錯(cuò)誤；粗銅作陽(yáng)極與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，b正確；溶液中的Cu2向陰極移動(dòng)，c錯(cuò)誤；不活潑金屬Ag、Pt、Au等金屬在陽(yáng)極沉積，可以回收。2在下圖中，甲燒杯中盛有100 mL0.50 molL1AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 molL1CuCl2溶液，A、B、C、D均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g，則(1)電源E為_(kāi)極，F(xiàn)為_(kāi)極。(2)A極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，析出物質(zhì)_mol。(3)B極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，析出氣體_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4)C極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，析出物質(zhì)_mol。(5)D極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，析出氣體_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(6)甲燒杯中滴入石蕊試液，_附近變紅，如果繼續(xù)電解，在甲燒杯中最終得到_溶液?！敬鸢浮?1)負(fù)正(2)Age=Ag0.025(3)4OH4e=2H2OO2140(4)Cu22e=Cu0.012 5(5)2Cl2e=Cl2280(6)BHNO3【解析】本題是以電解知識(shí)為依托的綜合性較強(qiáng)的題目。由于有外接直流電源，所以裝置甲、乙均為電解池，兩個(gè)電解池的關(guān)系為串聯(lián)。電解一段時(shí)間后，A極比C極重。故A極上必有Ag析出，由于Ag在A極上獲得電子發(fā)生了還原反應(yīng)，故A極為電解池的陰極，在電解池中陰極與外接直流電源的負(fù)極相連，故E極為負(fù)極，F(xiàn)極為正極。根據(jù)電解池甲、乙的串聯(lián)關(guān)系，可進(jìn)一步得出A、B、C、D依次為陰極、陽(yáng)極、陰極、陽(yáng)極。電極反應(yīng)依次為：A極：4Ag4e=4Ag，B極：4OH4e=2H2OO2，C極：2Cu24e=2Cu，D極：4Cl4e=2Cl2，由于串聯(lián)時(shí)各電極上流過(guò)的電量是相同的，假設(shè)電路中均通過(guò)4 mol電子，則A極上生成4 mol Ag，B極上生成1 mol O2，C極上生成2 mol Cu，D極上生成2 mol Cl2，這樣便可得出一個(gè)關(guān)系式：4e4AgO22Cu2Cl2，A極比C極重4 mol108 g mol12 mol64 gmol1304 g，根據(jù)A極比C極重1.9 g，可列出比例式求出反應(yīng)生成的Ag和Cu的物質(zhì)的量：n(Ag)4 mol0.025 mol，n(Cu)0.012 5 mol，n(O2)0.006 25 mol, n(Cl2)0.012 5 mol。電解時(shí)甲池隨著B(niǎo)極附近水電離產(chǎn)生的OH的不斷消耗，H的物質(zhì)的量逐漸增大，所以滴入石蕊試液后B極附近變紅，而A極上Ag不斷得到電子析出Ag，故在甲燒杯中最終得到HNO3溶液?？键c(diǎn)三 金屬的腐蝕與防護(hù)教材知識(shí)層面1化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍2析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較(以鋼鐵的腐蝕為例)類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe2e=Fe2正極2H2e=H2O22H2O4e=4OH總反應(yīng)式Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍鐵銹的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(鐵銹)(3x)H2O。3金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的保護(hù)法原電池原理a負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護(hù)法電解原理a陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b陽(yáng)極：惰性金屬。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。高考考查層面命題點(diǎn)1析氫腐蝕與吸氧腐蝕的分析判斷1.利用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說(shuō)法不正確的是()Aa管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B一段時(shí)間后，a管液面高于b管液面Ca處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小Da、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2【答案】C【解析】a管發(fā)生吸氧腐蝕，a處溶液的pH增大，b管發(fā)生析氫腐蝕，b處溶液的H減小pH增大，故C項(xiàng)錯(cuò)。2如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到：開(kāi)始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。下列說(shuō)法正確的是()A生鐵片中的碳是原電池的陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)B雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C墨水回升時(shí)，碳電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD具支試管中溶液pH逐漸減小【答案】C【解析】生鐵片中的碳是原電池的正極，A錯(cuò)誤；雨水酸性較強(qiáng)，開(kāi)始時(shí)鐵片發(fā)生化學(xué)腐蝕和析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，導(dǎo)管內(nèi)液面回升，B錯(cuò)誤；墨水回升時(shí)，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳極為正極，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，C正確；鐵片無(wú)論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管內(nèi)溶液的pH均增大，D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)2金屬腐蝕快慢的比較金屬腐蝕速率快慢的判斷方法不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下面兩種因素有關(guān)：(1)與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活潑性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，活潑金屬被腐蝕的速度就越快。(2)與金屬所接觸電解質(zhì)的強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。一般來(lái)說(shuō)，可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。典題示例1如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?)ABC D【答案】C【解析】是Fe為負(fù)極，雜質(zhì)為正極的原電池腐蝕，是鋼鐵的吸氧腐蝕，腐蝕較慢。其電極反應(yīng)式為：負(fù)極：2Fe4e=2Fe2，正極：2H2OO24e=4OH。、實(shí)質(zhì)均為原電池裝置。中Fe為正極，被保護(hù)；、中Fe為負(fù)極，均被腐蝕，但Fe和Cu的金屬活潑性差別比Fe和Sn的大，故FeCu原電池中Fe被腐蝕較快；是Fe接電源正極作陽(yáng)極，Cu接電源負(fù)極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕；Fe接電源負(fù)極作陰極，Cu接電源正極作陽(yáng)極，防止了Fe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知：鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)椤?相同材質(zhì)的鐵在下圖中各情形下最不易被腐蝕的是()【答案】C【解析】 A中，食醋作電解質(zhì)溶液，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個(gè)金屬極，形成原電池，鐵是活潑金屬作負(fù)極；B中，食鹽水作電解質(zhì)溶液，鐵炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成條件，鐵是活潑金屬作負(fù)極，碳作正極；C中，銅鍍層將鐵球覆蓋，使鐵被保護(hù)，所以鐵不易被腐蝕；D中，酸雨作電解質(zhì)溶液，鐵鉚釘和銅板分別作負(fù)極、正極，形成原電池。命題點(diǎn)3金屬的防護(hù)1為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是()A將青銅器放在銀質(zhì)托盤上B將青銅器與直流電源的正極相連C將青銅器保存在潮濕的空氣中D在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜【答案】D【解析】 A、C兩項(xiàng)易構(gòu)成原電池，且銅作負(fù)極，會(huì)加快銅的腐蝕；B項(xiàng)，青銅器作電解池的陽(yáng)極，腐蝕最快；在青銅器的表面覆蓋防滲的高分子膜，防止了原電池的形成，避免了金屬的腐蝕，D正確。2下列敘述錯(cuò)誤的是()A生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱B用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹C在鐵制品上鍍銅時(shí)，鍍件為陽(yáng)極，銅鹽為電鍍液D鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕【答案】C【解析】 A、B選項(xiàng)，都是原電池原理，鐵做負(fù)極，使鐵更易腐蝕；D