第四节 金属的电化学腐蚀与防护
记一记
1.钢铁在酸性环境中主要发生析氢腐蚀,放出氢气。
2.钢铁在中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀,最终生成铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O。
3.钢铁吸氧腐蚀的正极反应式:2H2O+O2+4e-===4OH-。
4.金属电化学防护的方法有牺黻阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
探一探
1.纯铁和生铁分别与等浓度的盐酸反应,哪种反应更快?原因是什么?
[提示] 生铁反应更快,因为生铁中的铁和碳在盐酸中构成了原电池,加快了反应速率。
2.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀有何异同?
[提示] 金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的实质相同,都是金属失电子被氧化,但电化学腐蚀形成原电池,有电流产生,而化学腐蚀不产生电流。
3.决定金属电化学腐蚀类型的因素是什么?
[提示] 与金属接触的电解质溶液的酸碱性决定了电化学腐蚀的类型。若电解质溶液的酸性较强,则发生析氧腐蚀,若酸性很弱或呈中性,则发生吸氧腐蚀。
4.钢铁在潮湿的空气中发生的腐蚀主要是什么类型的腐蚀?其主要反应有哪些?
[提示] 钢铁在潮湿的空气中主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,其主要反应如下,原电池反应为:负极2Fe-4e-===2Fe2+,正极O2+4e-+2H2O===4OH-;总反应为:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;后续反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。
判一判
判断正误(正确的打"√",错误的打"×")
(1)金属钠的腐蚀的实质是金属失去电子而转化为化合态。(√)
(2)金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍。(√)
(3)析氢腐蚀和吸氧腐蚀都会产生气体。(×)