1、第3节 金属的腐蚀与防护1如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法中不正确的是(D)A开始时发生的是析氢腐蚀B一段时间后发生的是吸氧腐蚀C两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe2e=Fe2D析氢腐蚀的总反应式为2FeO22H2O=2Fe(OH)2解析：在酸性条件下发生析氢腐蚀：2H2e=H2，产生的氢气使试管内压强增大，造成U形管左端红墨水水柱下降，A项正确；发生析氢腐蚀一段时间后，溶液中的c(H)逐渐减小，在酸性很弱或中性条件下则发生吸氧腐蚀：2H2OO24e=4OH，反应中消耗氧气使试管内压强减小，造成U形管左端红墨水水
2、柱上升，B项正确；无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极都是铁失去电子，即Fe2e=Fe2，C项正确；析氢腐蚀，负极：Fe2e=Fe2，正极：2H2e=H2，总反应式为Fe2H=Fe2H2，D项错误。2有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是(D)A可在船壳外刷油漆进行保护B可将船壳与电源的负极相连进行保护C可在船底安装锌块进行保护D在海上航行时，船壳主要发生析氢腐蚀解析：在船壳外刷油漆可以防止金属和海水、空气接触，所以在船壳外刷油漆可以对船壳进行保护，故A正确；将船壳与电源的负极相连，即船壳为阴极，阴极材料不易被腐蚀，电解池的阴极金属被保护，故B正确；在船底安装锌块，形成原电池，金属锌是负极，被腐蚀
3、，正极材料Fe被保护，故C正确；海水是中性环境，金属会发生吸氧腐蚀，即在海上航行时，船壳主要发生吸氧腐蚀，故D错误。3某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。一周后观察：(1)铁钉被腐蚀程度最大的是_(填实验序号)。(2)实验中主要发生的是_电化学腐蚀_(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。(3)烧过菜的铁锅未及时洗净(含氯化钠的残留液)，第二天便出现红棕色锈斑，试写出有关的电极反应式：负极_Fe2e=Fe2_。(4)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是_接触水和空气_。(5)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有_
4、(填序号)。健身器材刷油漆自行车钢圈镀铬将钢管用导线与镁条连接将钢管用导线与碳棒连接解析：(1)在干燥空气中难以腐蚀，隔绝空气也难以腐蚀，发生电化学腐蚀，但中电解质溶液离子浓度大，导电性强，电化学腐蚀速率快，故选。(2)中蒸馏水溶解氧气，能发生电化学腐蚀。(3)反应中铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2，负极为Fe2e=Fe2。(4)电化学腐蚀发生了原电池反应，从原电池的形成条件来判断：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，金属腐蚀时还要有空气，总之，电化学腐蚀的条件是铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)。(5)健身器材刷油漆，外加防护膜的保护法，可以隔绝空气；自行车钢圈镀铬，为外
5、加防护膜的保护法，可以隔绝空气；将钢管用导线与镁条连接，金属镁比铁活泼，属于牺牲阳极的保护法；将钢管用导线与碳棒连接，铁作负极，加快了金属的腐蚀，故选。4我在故宫修文物这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式。(2)继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因。(3)
6、如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成有害锈Cu2(OH)3Cl的原理示意图，写出在发生电化学腐蚀的过程中正极的电极反应式。若生成2.145 g Cu2(OH)3Cl，计算理论上消耗标准状况氧气体积。文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)：写出过程中负极的电极反应式。(4)BTA保护法是青铜器的修复最常用的方法之一，原理如图所示：请分析BTA保护法可能的优点。答案：(1)Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl23H2OCO2(2)结合图像可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。(3)O24e2H2O=4OH0.224 LCueCl=Cucl正极的电极反应式为O24e2H2O=4OH。nCu2(OH)3Cl2.145 g214.5 gmol10.01 mol，根据转移电子相等可得n(O2)0.01 mol22/40.01 mol，故在标准状况体积为V0.01 mol22.4 Lmol10.224 L。结合图像可知，过程中Cu作负极，电极反应式是CueCl=CuCl。(4)在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜；能够替换出锈层中的Cl，能够高效除去有害锈；此法不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”。
