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【选修四】高中化学必备知识点：4.4.1金属的电化学腐蚀

花匠小妙招
2025-12-13 09:08

金属的电化学腐蚀

1、金属腐蚀：

是金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。（分为化学腐蚀和电化学腐蚀）

电化腐蚀

化学腐蚀

条件

不纯金属或合金与电解质溶液接触

金属与非电解质直接接触

现象

有微弱的电流产生

无电流产生

本质

较活泼的金属被氧化的过程

金属被氧化的过程

关系

化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更加普遍，危害更严重

2、电化学腐蚀分类：

（1）析氢腐蚀——腐蚀过程汇总不断有氢气放出

条件：潮湿空气中形成的水膜，酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等）

电极反应：

负极：Fe-2e-=Fe2+

正极：2H++2e-=H2↑

总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑

（2）吸氧腐蚀——反应过程中吸收氧气

条件：中性或弱酸性溶液

电极反应：

负极：2Fe-4e-=2Fe2+

正极：O2+4e-+2H2O=4OH-

总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

离子方程式：Fe2++2OH-=Fe（OH）2

生成的Fe（OH）2被空气中的O2氧化，生成Fe（OH）3，Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，Fe（OH）3脱去一部分水就生成Fe2O3·xH2O

3、金属腐蚀快慢的规律：

在同一电解液中：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀

例题解析

【习题一】

（2015秋•西和县校级期末）下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（　　）

A．本质是：M+nH2O=M（OH）

B．电化学腐蚀必须在酸性条件下进行

C．化学腐蚀比电化学腐蚀更普遍

D．本质是：M-ne-=Mn+

【考点】金属腐蚀的化学原理．

【分析】

A、金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀而变质；

B、金属的电化学腐蚀在酸性、中性或是碱性环境下均有可能进行；

C、电化学腐蚀更普遍；

D、金属腐蚀发生腐蚀时金属单质失电子转化为金属阳离子．

【解答】

A、金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀而变质，如钢铁的腐蚀：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，故A错误；

B、金属的电化学腐蚀在酸性、中性或是碱性环境下均有可能进行，如金属铁的吸氧腐蚀，一般为中性、碱性或弱酸性条件，故B错误；

C、金属中一般含有杂质，在自然环境中易形成原电池，发生电化学腐蚀，则电化学腐蚀更普遍，故C错误；

D、金属腐蚀发生腐蚀时金属单质失电子转化为金属阳离子，即M-ne-=Mn+，故D正确。故选：D。

【习题二】

（2013秋•小店区校级期中）钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是（　　）

①Fe由+2价转化为+3价

②O2被还原

③H+被还原

④有Fe2O3•xH2O生成

⑤杂质碳被氧化除去．

A．①② B．③④

C．①②③④ D．①②③④⑤

【考点】金属腐蚀的化学原理．

【专题】金属概论与碱元素．

【分析】

钢铁生锈的过程是金属铁发生了吸氧腐蚀的原电池原理，铁为负极，正极上是氧气得电子发生还原反应．

【解答】

中性电解质环境下，钢铁生锈的过程中的化学变化为：负极：Fe-2e-=Fe2+，正极：2H2O+O2+4e-=4OH-，总反应为：2Fe+2H2O+O2+4e-=2Fe（OH）2，Fe（OH）2迅速被氧化：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，Fe（OH）3失水变成Fe2O3•3H2O，酸性电解质环境下，钢铁生锈的过程中的化学变化为：负极：Fe-2e-=Fe2+，正极：2H++2e-=H2↑，总反应为Fe+2H+=2Fe2++H2↑。故选：C。

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