.隨着現代科學技術的快速發展，防腐蝕技術也在不斷提高。Ⅰ．金屬的腐蝕原理(1)中*環境中多為吸氧腐蝕，其正極的...

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問題詳情：

.隨着現代科學技術的快速發展，防腐蝕技術也在不斷提高。

Ⅰ．金屬的腐蝕原理

(1)中*環境中多為吸氧腐蝕，其正極的電極反應為________。

(2)析*腐蝕和吸氧腐蝕的均會導致體系中c(OH－)________（填“增大”、“不變”或“減小”）。

(3)不同**介質中，金屬腐蝕原理並不相同。下圖是密閉容器中，生鐵在pH=2和pH=4的鹽*中壓強隨時間的變化過程。

圖中代表pH=2的曲線是________（填“a”或“b”）。

Ⅱ．金屬的電化學防護

(1) 富鋅塗料是使用廣泛的防鏽底漆，塗層中鋅對鋼鐵保護的原理是________。

(2) 緩蝕劑是能明顯減緩或阻止金屬腐蝕的物質，鉬**(Na2MoO4)和**二*鋅[Zn(H2PO4)]2是常用自來水(pH範圍6.5~8.8)介質碳鋼緩蝕劑。

①鉬**(Na2MoO4)在電極表面被還原為MoO2形成保護膜，減緩腐蝕，該電極反應為______；同時，MoO42-能與Fe2+反應生成難溶的Fe2O3和MoO2，沉積在碳鋼表面減緩腐蝕。寫出MoO42-與Fe2+反應的離子反應方程式：_______。

②電化學反應可使緩蝕劑成分中的Zn(H2PO4)2轉化為難溶*的Zn3(PO4)2，形成保護膜，減緩腐蝕。用平衡移動原理解釋發生轉化原因________。

【回答】

【*】 (1). O2+2H2O+4e-=4OH- (2). 增大 (3). a (4). 形成原電池，鋅失去電子作負極，鐵為正極，被保護 (5). MoO42-+2e-+2H2O=MoO2+4OH- (6). MoO42-+2Fe2++2OH-=MoO2+Fe2O3+H2O (7). 正極反應使c(OH-)增大, 使平衡H2PO4-HPO42-+H+ HPO42-PO43-+H＋正向移動，有利於2PO43-+3Zn2+Zn3(PO4)2↓生成。

【解析】

【分析】

I.(1)中*環境中金屬發生的腐蝕為吸氧腐蝕，在正極上溶解在溶液中的氧氣獲得電子，變為OH-；

(2)析*腐蝕是在強**溶液中，H+獲得電子變為H2逸出，吸氧腐蝕是溶解在溶液中的氧氣獲得電子，變為OH-，結合溶液中Kw不變分析體系中c(OH-)變化；

(3)氣體增多導致體系的壓強增大；氣體減少，導致體系的壓強減小，結合溶液的pH大小分析判斷；

II.(1)根據金屬活動*Zn>Fe，依據原電池反應原理分析；

(2)①根據元素的化合價變化，判斷電極反應；根據電子得失數目相等，書寫離子方程式；

②Zn(H2PO4)2在溶液中電離產生Zn2+和H2PO4-，根據H2PO4-的電離平衡移動分析產生難溶*的Zn3(PO4)2。

【詳解】I.(1)中*環境中，溶液中H+濃度較小，金屬發生的腐蝕為吸氧腐蝕，在正極上溶解在溶液中的氧氣獲得電子，變為OH-，所以正極的電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-；

(2)析*腐蝕是在強**溶液中，溶液中c(H+)較大，溶液中的H+獲得電子變為H2逸出，H+放電使溶液中c(H+)降低，由於在溶液中存在水的電離平衡，温度不變，Kw=c(H+)·c(OH-)不變，c(H+)降低，則溶液中c(OH-)增大；而金屬發生吸氧腐蝕時，是溶解在溶液中的氧氣獲得電子，變為OH-，使體系中c(OH-)增大。因此無論是析*腐蝕還是吸氧腐蝕在，最終都導致溶液中c(OH-)增大；

(3)溶液的pH=2時是強**環境，發生的為析*腐蝕，產生氣體，使體系的氣體壓強增大。根據圖示可知：a是隨着反應的進行體系的壓強增大，説明反應產生了氣體，使體系的壓強增大，發生的為析*腐蝕，所以曲線a是在pH=2的強**環境發生的腐蝕；

II.(1)由於金屬活動*Zn>Fe，所以Zn、Fe及周圍的電解質溶液構成原電池，Zn作負極，失去電子被氧化；而Fe作原電池的正極，被保護；

(2)①在鉬**(Na2MoO4)中Mo元素化合價為+6價，在*極上獲得電子變為+4價的MoO2，附着在電極上，在電極表面形成保護膜，電極反應式為：MoO42-+2e-+2H2O=MoO2+4OH-；

MoO42-能與Fe2+反應生成難溶的Fe2O3和MoO2，根據電子守恆、電荷守恆、原子守恆，可得該反應的離子方程式為：MoO42-+2Fe2++2OH-=MoO2+Fe2O3+H2O；

②在電化學反應中，在正極上反應產生的OH-使溶液中c(OH-)增大，使平衡H2PO4-HPO42-+H+及HPO42-PO43-+H＋的電離平衡正向移動，導致溶液中c(PO43-)增大，有利於發生反應2PO43-+3Zn2+Zn3(PO4)2↓，形成Zn3(PO4)2沉澱。

【點睛】本題考查了金屬的腐蝕與保護的知識。金屬的腐蝕有化學腐蝕和電化學腐蝕，金屬發生的電化學腐蝕要比化學腐蝕普遍，在電化學腐蝕中主要是吸氧腐蝕，只有在強**環境才可能發生析*腐蝕。可結合產生金屬腐蝕的原因，對金屬進行保護。可以採用電化學對金屬進行保護，也可以使金屬發生反應，在金屬表面產生一層緻密的氧化物保護膜或覆蓋保護層，阻止金屬與周圍的物質接觸，也可以通過改變金屬的內部結構，如把鐵變為不鏽鋼等方法對金屬進行保護。

知識點：電化學膠體

題型：綜合題