金屬的腐蝕概念金屬腐蝕是金屬或合金與周圍的氣體或液體發生氧化還原反應而引起損耗的現象特征金屬被腐蝕后，在外形、色澤及機械性能等方面會發生變化本質金屬

金屬陽離子，即M－ne－===Mn＋分類根據與金屬或合金接觸的介質不同，金屬腐蝕一般可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類危害金屬被腐蝕后會使機器設備、儀器、儀表的精度和靈敏度降低，直至報廢。金屬腐蝕還會使橋梁、建筑物的金屬構架強度降低而造成坍塌，會使地下金屬管道發生泄漏、輪船船體損壞等，造成經濟損失金屬的腐蝕教材延伸對金屬腐蝕的原因應從內因和外因兩個方面分析：（1）金屬本身“不純”，為形成原電池創造了“先天”條件；（2）長期將金屬制品放置于潮濕或酸性較強的空氣中，為金屬腐蝕創造了“后天”環境。化學腐蝕與電化學腐蝕的比較化學腐蝕電化學腐蝕概念金屬與其表面接觸的一些物質（如O2、Cl2、SO2等）直接反應而引起的腐蝕不純的金屬與電解質溶液接觸時會發生原電池反應，比較活潑的金屬發生氧化反應而被腐蝕條件金屬或合金與氧化劑直接接觸不純金屬或合金與電解質溶液接觸現象無電流產生有微弱電流產生腐蝕本質金屬被氧化而腐蝕較活潑的金屬被氧化而腐蝕影響因素與氧化劑的氧化性及溫度等有關與電解質溶液的酸堿性及金屬活動性等有關化學腐蝕與電化學腐蝕的比較化學腐蝕電化學腐蝕示例鐵與氯氣直接反應而腐蝕，輸油、輸氣的鋼管被原油、天然氣中的含硫化合物腐蝕鋼鐵制品在潮濕空氣中的銹蝕聯系金屬腐蝕過程中電化學腐蝕和化學腐蝕往往同時發生，但絕大多數屬于電化學腐蝕，且電化學腐蝕速率更快，危害更嚴重續表化學腐蝕與電化學腐蝕的比較名師提醒判斷金屬的腐蝕類型要從本質入手，化學腐蝕和電化學腐蝕的本質區別在于是否產生電流。腐蝕過程中有電流產生的為電化學腐蝕，否則為化學腐蝕。鋼鐵的電化學腐蝕①定義：在酸性環境中，由于在腐蝕過程中不斷有H2放出，所以叫做析氫腐蝕，如圖所示。根據電解質溶液的酸堿性不同，鋼鐵的電化學腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕。（1）析氫腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的電化學腐蝕②鋼鐵析氫腐蝕的原理鋼鐵制品中的鐵、少量的碳和酸性水膜構成了原電池。有關的反應如下：負極（Fe）：Fe－2e－===Fe2＋（氧化反應）正極（C）：2H＋＋2e－===H2↑（還原反應）總反應：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑鋼鐵的電化學腐蝕③析氫腐蝕的原理分析在潮濕的空氣中，鋼鐵表面會形成一薄層水膜，若水膜里溶解有CO2、SO2、H2S等氣體，使水膜里含有一定量的H＋（原因為H2O

H＋＋OH－，H2O＋CO2

H2CO3

H＋＋HCO3－等）。此時電解質溶液酸性較強，在鋼鐵表面構成無數微小的原電池，其中Fe和C分別作負極和正極，鐵在負極失去電子發生氧化反應，H＋在正極得到電子發生還原反應；微小原電池中電子從負極流向正極。鋼鐵的電化學腐蝕（2）吸氧腐蝕①鋼鐵吸氧腐蝕的原理分析一般情況下，如果鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧氣，就會發生吸氧腐蝕。如圖所示。鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖有關的反應如下：負極（Fe）：Fe－2e－===Fe2＋（氧化反應）正極（C）：2H2O＋O2＋4e－===4OH－（還原反應）總反應：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH）2鋼鐵的電化學腐蝕②鐵銹的形成過程Fe（OH）2繼續與空氣中的O2作用，生成Fe（OH）3，即4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，Fe（OH）3失去部分水生成Fe2O3·xH2O（鐵銹的主要成分），即2Fe（OH）3===Fe2O3·xH2O＋（3－x）H2O。鐵銹疏松地覆蓋在鋼鐵制品表面，不能阻止鋼鐵繼續發生腐蝕。鋼鐵的電化學腐蝕名師提醒電化學腐蝕中，只有在金屬活動性順序中位于氫之前的金屬才可能發生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬只能發生吸氧腐蝕，吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式。鋼鐵的電化學腐蝕（3）教材P108·實驗4－3電化學腐蝕實驗鐵釘的吸氧腐蝕實驗鋅的析氫腐蝕實驗實驗目的探究飽和食鹽水浸泡過的鐵釘的吸氧腐蝕探究滴加硫酸銅溶液后鋅與稀鹽酸反應的快慢實驗操作及裝置將經過酸洗除銹的鐵釘用飽和食鹽水浸泡一下，放入如圖所示的具支試管中。幾分鐘后，觀察導管中水柱的變化取兩支試管，分別放入兩顆鋅粒和等體積、等濃度的稀鹽酸，觀察現象。然后，向其中一支試管中滴加1～2滴硫酸銅溶液，再觀察現象鋼鐵的電化學腐蝕鐵釘的吸氧腐蝕實驗鋅的析氫腐蝕實驗實驗現象導管中水柱上升，鐵釘表面有鐵銹生成未滴加硫酸銅溶液時，兩支試管中產生氣泡的速率相等；滴加硫酸銅溶液的試管內產生氣泡的速率變快實驗結論裝置中Fe、C、飽和食鹽水構成了Fe－C－飽和食鹽水原電池，Fe作負極，C作正極，飽和食鹽水作電解質溶液，由于NaCl溶液呈中性，發生吸氧腐蝕滴加硫酸銅溶液后，裝置中Zn、Cu、稀鹽酸構成了Zn－Cu－稀鹽酸原電池，Zn作負極，Cu作正極，稀鹽酸作電解質溶液，由于稀鹽酸呈酸性，發生析氫腐蝕續表鋼鐵的電化學腐蝕名師提醒3．經過酸洗除銹的鐵釘，必須先用清水洗凈，除去表面的酸，然后用飽和食鹽水浸泡一下，才可放入具支試管中。鐵釘的吸氧腐蝕實驗注意事項1．為使實驗在短時間內更容易觀察到實驗現象，可以增加鐵釘的數量。2．必須保證實驗裝置密封性良好。典例詳析例1－1下列說法正確的是（）A．生產和生活中，化學腐蝕比電化學腐蝕普遍，危害更大B．大多數金屬腐蝕的原因是發生氧化還原反應C．化學腐蝕的速率隨著溫度升高而加快D．化學腐蝕和電化學腐蝕過程中都產生電流C典例詳析解析：電化學腐蝕比化學腐蝕普遍，危害更大，A項錯誤；所有金屬腐蝕的原因均為發生氧化還原反應，B項錯誤；溫度升高，化學反應速率增大，C項正確；化學腐蝕過程中無電流產生，電化學腐蝕過程中有微弱電流產生，D項錯誤。典例詳析例1－2（2020陜西西安中學期末）下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是（）A．圖a中，鐵釘易被腐蝕B．圖b中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發生化學腐蝕C．圖c中，接通開關時Zn的腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．鋼鐵發生電化學腐蝕時，負極反應是Fe－3e－===Fe3＋B典例詳析解析：濃硫酸具有吸水性，鐵釘處在干燥的環境中，不易被腐蝕，A項錯誤；高溫條件下，煤氣灶中的金屬因被氧氣氧化而腐蝕，屬于化學腐蝕，B項正確；圖c中，接通開關，Zn－Pt－稀鹽酸構成原電池，Zn的腐蝕速率增大，但Zn上無氣體放出，C項錯誤；鋼鐵發生電化學腐蝕時，負極反應是Fe－2e－===Fe2＋，D項錯誤。典例詳析例1－3（2020上海虹口區一模）在具支試管中加入鐵粉和活性炭的混合物，然后注入少量稀鹽酸，立即塞上橡膠塞組成如圖所示裝置。下列有關說法錯誤的是（）A．鐵一定發生析氫腐蝕B．鐵可能會發生吸氧腐蝕C．若改用NaOH溶液，鐵不再發生腐蝕D．若改用食鹽水，一段時間后導管內液面高于導管外B典例詳析解析：酸性條件下，鐵發生析氫腐蝕，故A正確；當鹽酸反應完，鐵可能會發生吸氧腐蝕，故B正確；若改用NaOH溶液，溶液顯堿性，鐵發生吸氧腐蝕，故C錯誤；若改用食鹽水，鐵發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，氣體減少，具支試管內壓強減小，所以導管內液面高于導管外，故D正確。典例詳析例1－4（2020四川宜賓期中）如圖表示鋼鐵在海水中的銹蝕過程，以下有關說法正確的是（）A．該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕B．正極為C，發生的反應為氧化反應C．在酸性條件下發生的是吸氧腐蝕D．正極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－D典例詳析解析：鋼鐵中含有鐵和碳，在潮濕的環境中構成原電池，鐵作負極，碳作正極，從圖中可以看出，空氣中的O2參加反應，所以發生了吸氧腐蝕，A項錯誤；碳作正極，發生的反應為還原反應，B項錯誤；在酸性條件下，原電池的正極上發生H＋得電子的還原反應，析出H2，即在酸性條件下發生析氫腐蝕，C項錯誤；發生吸氧腐蝕時，O2在正極發生得電子的還原反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D項正確。典例詳析例1－5（2020湖北武漢中學期末）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面，一段時間后發現液滴覆蓋的圓周中心區（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環（b），如圖所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是（）A．液滴中的Cl－由a區向b區遷移B．液滴邊緣是正極區，發生的電極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－B典例詳析例1－5（2020湖北武漢中學期末）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面，一段時間后發現液滴覆蓋的圓周中心區（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環（b），如圖所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是（）C．液滴下的Fe因發生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區向b區遷移，與b區的OH－形成Fe（OH）2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D．若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發生的電極反應為Cu－2e－===Cu2＋B典例詳析解析：本題考查金屬吸氧腐蝕的原理。鐵板為鐵和碳的合金，滴入NaCl溶液，形成原電池。液滴邊緣O2多，為正極，發生反應O2＋2H2O＋4e－