不同点 条件 水膜酸性较强 水膜呈弱酸性或中性 正极反应 2H++2e-===H2↑ O2+4e-+2H2O===4OH- 电池反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 普遍性 吸氧腐蚀更普遍 相同点 负极反应 Fe-2e-===Fe2+ 正极材料 碳 最终产物 铁锈主要成分为Fe2O3·nH2O 钢铁腐蚀中发生的反应还有:
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,
2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O+(3-n)·H2O
[特别提醒]
(1)电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。
(2)钢铁在自然界中的腐蚀主要发生的是吸氧腐蚀。
[实验1] 将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放入下图所示的具支试管中。几分钟后,观察导管中水柱和铁钉的变化,如图1。
[实验2] 向100 mL烧杯中加入约50 mL稀醋酸后,插入两个玻璃筒(无底);将一个无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后,再分别插入两个玻璃筒中,如图2。
[问题思考]
1.图1实验导管中水柱和铁钉有什么变化?产生这种现象的原因是什么?
提示:导管中的水面上升,铁钉表面生锈;产生这种现象的原因是钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀。电极反应,负极:2Fe-4e-===2Fe2+,正极:2H2O+O2+4e-===4OH-,由于盛铁钉的具支试管中不断消耗O2而使具支试管中压强减小,从而引起水的倒吸。
2.图2实验碳棒表面有什么现象?产生这种现象的原因是什么?
提示:碳棒表面有气泡产生;原因是发生了析氢腐蚀,电极反应,负极:Fe-2e-===
Fe2+,正极:2H++2e-===H2↑。
3.化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点是什么?