复习金属腐蚀把握三个“两”

张丽

一、金属腐蚀的两种分类

金属的腐蚀主要有两种形式：化学腐蚀和电化学腐蚀。无论是化学腐蚀还是电化学腐蚀，它们的本质都是相同的，即都是金属失电子发生氧化反应，可表示为M-ne^-=Mⁿ⁺。

【例1】下列说法中不正确的是    （    ）

A.     化学腐蚀和电化学腐蚀实质都是氧化还原反应

B.     化学腐蚀一般只发生在金属的表面

C.     金属要发生电化学腐蚀必须先构成原电池且本身充当正极

D.     化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生

【解析】金属腐蚀都是金属失去电子，被氧化剂氧化，该过程属于氧化还原反应，A项正确；无论是化学腐蚀还是电化学腐蚀，只有反应物相互接触才能发生化学反应，所以金属也只可能在氧化剂接触的地方被腐蚀，B项正确；金属的电化学腐蚀都是金属充当原电池的负极，C项错误；金属的两种腐蚀往往是同时发生，只不过电化学腐蚀更普遍，D项正确。

【答案】C

二、电化学腐蚀的两种原因

根据电化学腐蚀过程的不同特点和金属表面电解质溶液的酸碱性，可以将电化学腐蚀分成以下两种：析氢腐蚀和吸氧腐蚀。如果电解质溶液呈强酸性，会有氢气生成，发生的就是析氢腐蚀。当钢铁表面的电解质溶液呈碱性或中性或弱酸性时，由于有氧气的参加，故发生的是吸氧腐蚀。吸氧腐蚀生成的Fe(OH)₂继续被空气中的氧气氧化成棕色而疏松的Fe₂O₃•xH₂O,这就是“铁锈”的主要成分。

【例2】钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极反应式为   （     ）

A．Fe-2e^- = Fe²⁺                             B．2H⁺ + 2e^-= H₂↑
C．2H₂O + O₂+4e^-=4OH^-                        D．Fe-3e^-=Fe³⁺

【解析】在钢铁的电化学腐蚀中Fe作负极，发生的电极反应式为Fe-2e^- = Fe²⁺，是一个失电子反应，A、D两项明显错误；在很弱的酸性或中性条件下，铁发生的吸氧腐蚀，相应的电极反应式为：2H₂O + O₂+4e^-=4OH^-，B项错误，C项正确。

三、金属防护的两种考虑

对于金属的防护而言，只能从两个方面考虑，一是从金属材料本身考虑，二是从回路构成去考虑。改变金属内部组织结构属于从金属材料本身去考虑；在金属表面覆盖保护层或保持金属表面干燥，避免形成电解质溶液等方法可以有效地避免回路的形成；而牺牲阳极的阴极保护法，外加电流的阴极保护法则属于回路的形成去保护金属。

【例3】取6根铁钉、6支干净的试管及其它材料，实验装置如下图：

　　 (1)放入一根铁钉，再注入蒸馏水；
　　 (2)放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口；
　　 (3)先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水浸没铁钉，再加上一层植物油；

　　 (4)放入铁钉，再注入食盐水；
　　 (5)放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片。
　　 (6)放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水浸没铁钉和铜丝。

把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。其中试管           内的铁钉未被腐蚀；试管           内的铁钉被腐蚀最严重。
　【解析】此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率问题。由于(2)(3)两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化腐蚀，所以暂未被腐蚀。而试管(5)尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中作负极，所以铁也暂未被腐蚀。试管（6）中形成原电池且铁做负极，铁钉腐蚀最严重。

　【答案】铁钉未被腐蚀的试管是：(2)(3)(5)；腐蚀最严重（6）。