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考点11 金属的电化学腐蚀与防护
【考点定位】本考点考查金属的电化学腐蚀与防护，提升对电化学原理的理解与应用，重点是金属发生电
化腐蚀时的电极反应与利用电化学原理进行金属防腐。 【精确解读】 一、金属的电化学腐蚀 1．金属的腐蚀
（1）概念：金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象． （2）实质：金属原子失去电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应． （3）类型：
①化学腐蚀：指金属与接触到的物质直接发生化学反应，腐蚀过程中无电流产生． ②电化学腐蚀：涉及电化学原理，腐蚀过程中有电流产生． 2．化学腐蚀
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)等直接发生而引起的腐蚀． 3．电化学腐蚀 （1）概念
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化． （2）分类
①吸氧腐蚀：在水膜酸性很弱或呈中性时，正极上O2被还原．
钢铁吸氧腐蚀：负极：2Fe-4e=2Fe；正极：O2+4e+2H2O=4OH；总反应式为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2
继续与空气中的氧气作用：4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水就生成铁锈(Fe2O3•xH2O)，铁锈疏松地覆盖在钢铁表面，不能阻止钢铁继续腐蚀． ②析氢腐蚀：在水膜酸性较强时，正极上H被还原．
钢铁析氢腐蚀：负极：Fe-2e=2Fe；正极：2H+2e=H2↑；总反应式为：Fe+2H=Fe+H2 二、金属的防护
1．改变金属内部组织结构如制成合金等．
2．金属表面加保护层：如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法． 3．电化学保护
（1）牺牲阳极的阴极保--被保护的金属上连接一种更活泼的金属，被保护的金属作原电池的正极． （2）外加电流的阴极保--被保护的金属与电源的负极相连，作电解池的阴极； 三、判断金属腐蚀快慢的规律：
①电解原理引起的腐蚀(做阳极)＞原电池原理引起的腐蚀(做负极)＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀
(做正极)＞有防护腐蚀措施的腐蚀(做阴极)；
②同种金属的腐蚀在强电解质中＞弱电解质中＞非电解质中；
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③活泼性不同的两金属组成原电池，活泼性差别越大，腐蚀越快； ④对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 【精细剖析】
关于金属的电化学腐蚀需要掌握以下规律：
1．对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 2．活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。
3．对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。 4．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。
5．对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。反之，防腐措施由好到差的顺序为：外接电源的阴极保防腐＞牺牲阳极的阴极保防腐＞有一般防护条件的防腐＞无防护条件的防腐。 【典例剖析】研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题．下列有关判断中正确的是( )
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀 B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀 C．③中采用了牺牲阳极的阴极保保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质 【答案】C
【变式训练】下列有关钢铁腐蚀和防护的说法不正确的是( )
A．自行车的钢圈上镀一层铬，防止生锈
B．外加直流电源保护钢闸门时，钢闸门与电源的负极相连 C．钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：2H2O+O2+4e═4OH
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D．钢铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe-3e═Fe【答案】D
【实战演练】
1．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图示，下
列与此原理有关说法错误的是( )
A．正极反应为：SO4+5H2O+8e=HS+9OH B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀
C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3•xH2O D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 【答案】C
【解析】A．正极是硫酸根离子发生还原反应，生成硫氢根离子，所以电极反应式为：SO4+5H2O+8e=HS+9OH，
故A正确；B．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，使钢铁与空气和水隔离，不能形成电化学腐蚀，故B正确；C．因存在还原菌所以铁最终是亚铁，而不是Fe2O3•xH2O，故C错误；D．管道上刷富锌油漆，锌比铁活泼，所以腐蚀锌保护铁，所以管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀，故D正确；故答案为C。 2．如图是模拟铁的电化学防护装置，不正确的叙述是( )
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A．此装置属于原电池
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B．此装置中电子从铁经导线流向锌 C．此装置中的铁极上发生还原反应
D．该电化学防称为“牺牲阳极阴极保” 【答案】B
3．如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置．图2中M是某种与铁片紧贴的金属，下列说法正确的是( )
A．图1铁片靠近烧杯底部的部分，腐蚀更严重 B．若M是锌片，可保护铁 C．若M是铜片，可保护铁
D．M是铜或是锌都不能保护铁，是因没有构成原电池 【答案】B
【解析】A．水面处铁片既有盐溶液，又有空气，最容易腐蚀，故A错误；B．若M是锌片，则锌为负极、
Fe为正极，可保护铁，故B正确；C．若M是铜片，则Fe为负值、Cu为正极，Fe被腐蚀，故C错误；D．根据分析可知，若M是锌片，可保护铁，若M是铜片，无法保护铁，故D错误；故答案为B。 【自我反思】
