第4课第5课时金属的腐蚀与防护-【帮课堂】2023-2024学年高二同步学与练（人教版选择性必修第一册）（解析版）.docx

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1、第4课 第5课时 金属的腐蚀与防护 01目标任务课程标准学习目标1了解金属发生电化学腐蚀的本质，能利用电化学原理解释金属腐蚀现象。2知道金属腐蚀的危害，能选择并设计防腐措施。1能根据实验现象辨识金属腐蚀的类型及反应原理，从金属的宏观特征和微观结构角度解释金属发生电化学腐蚀的规律及现象。2能依据电化学原理分析金属发生电化学腐蚀的本质，设计合理的防腐措施，建构相应的理论模型。02预习导学自主梳理一、金属的腐蚀1金属腐蚀(1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生 反应而引起损耗的现象。(2)本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生 反应)：Mne=Mn。2化学腐蚀和电化学腐蚀（1）化学腐蚀 含义

2、：金属直接发生化学反应而引起的腐蚀。条件：干燥气体，如氧气、氯气、二氧化硫等，非电解质液体，如石油。（2）电化学腐蚀 含义：不纯的金属发生 反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。条件：接触到 溶液。二、钢铁的电化学腐蚀1析氢腐蚀和吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述条件水膜酸性较强水膜酸性较弱或呈中性电极反应负极Fe2e=Fe2正极 O24e2H2O=4OH总反应Fe2H=H2Fe22FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3联系通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍2.实质：发生原电池反应，铁作 极，碳作 极。三、金属的防护1金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极

3、保护法：利用 原理，让被保护金属作 极，另找一种活泼性较强的金属作 极。如图所示：(2)外加电流的阴极保护法：利用 原理，把被保护的钢铁设备作为 极，用惰性电极作为辅助 极，在电解质溶液里，接外加 。如图所示：2金属的其他保护方法(1)把金属制成防腐的 ，如不锈钢。(2)加保护层。如喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化。【答案】一、1(1)氧化还原 (2)氧化 2原电池 电解质二、12H2e=H2 2.负 正 三、1(1)原电池 正 负 (2)电解池 阴 阳 直流电源 2(1)合金预习检测1下列说法不正确的是A生活中金属构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池B原电池反应是

4、导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀C钢铁电化学腐蚀分为吸氧和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同D无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化【答案】B【解析】A金属表面喷涂层就是为了防止金属与其他物质形成原电池而被腐蚀，故A正确；B电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因，利用好电化学，可以做到保护金属的作用，比如被保护的金属放在正极上也可以防止金属被腐蚀，故B错误；C电化学腐蚀分为吸氧和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，吸氧腐蚀在正极上O2参加反应产生OH，析氢腐蚀在正极上H+得电子产生H2，故C正确；D金属单质的结构都是最外层电子数比较少，容易失去电子而

5、被氧化，故D正确；故本题选B2下列有关金属腐蚀的说法不正确的是A镀层破损的白铁皮(镀锌)比马口铁(镀锡)更易被腐蚀B海水中钢铁水闸与外加直流电源的负极相连可减缓其腐蚀C用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板D铝片经过浓硫酸处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝【答案】A【解析】A镀层破损的白铁皮(镀锌)中锌做负极铁做正极被保护，破损的马口铁(镀锡)铁做负极更易被腐蚀，A错误；B海水中钢铁水闸与外加直流电源的负极相连做阴极被保护，B正确；C氯化铁溶液可以和铜反应，故可以用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板，C正确；D致密的氧化膜阻止反应进一步发生，可保护铝，D正确； 故选A。3常温下，某小组探究不同溶液中

6、钢铁的腐蚀，结果如下。下列说法不正确的是溶液腐蚀快慢较快慢慢较快主要产物A在溶液中，主要发生的是析氢腐蚀B在溶液中，发生腐蚀时正极反应为：C由实验可知，溶液碱性越强，钢铁腐蚀越困难D钢铁腐蚀的产物受到溶液酸碱性的影响【答案】C【解析】A在溶液中，酸性条件下，主要发生的是析氢腐蚀，故A正确；B在溶液中，发生吸氧腐蚀，正极反应为：，故B正确；C中腐蚀速度快，说明溶液碱性越强，钢铁腐蚀越容易，故C错误；D不同pH条件下，钢铁腐蚀的产物不同，受到溶液酸碱性的影响，故D正确；故答案选C。4一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表。下列说法正确的是pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主

7、要产物A随pH的升高，碳钢腐蚀速率逐渐加快B在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会加快CpH为14，其负极反应为DpH4，发生析氢腐蚀【答案】D【解析】A由题表可知，随pH的升高，碳钢腐蚀速率先减慢后逐渐加快，故A错误；B碱性条件下钢铁发生吸氧腐蚀，煮沸除氧气后的碱性溶液中氧气浓度降低，碳钢腐蚀速率会减慢，故B错误；C在pH=14的溶液中，碳钢发生吸氧腐蚀，负极反应为，故C错误；D当pH4时，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极上电极反应式为，正极上电极反应式为，故D正确。综上所述，答案为D。5下列关于金属腐蚀与防护的说法中正确的是A牺牲阳极的阴极保护法是一种基于电解原理的金属防护法B钢铁的析氢腐蚀

8、和吸氧腐蚀的负极反应式相同C生铁在河水中比在海水中腐蚀更快D将变黑后的银器(表面被氧化为Ag2S)放入盛有食盐溶液的铝质容器中，黑色褪去是因为生成了AgCl【答案】B【解析】A牺牲阳极的阴极保护法是将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属作为阳极(原电池负极)不断被腐蚀的方法，该方法基于原电池原理，故A错误；B析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极反应式均为，故B正确；C海水富含电解质，故生铁在海水中比河水中更易形成原电池，生铁在河水中比在海水中腐蚀慢得多，故C错误；D将变黑的银器放入盛有食盐溶液的铝质容器中后，形成原电池，铝为负极，银为正极，Ag2S中+1价的银接受电子生成银单质，并未生成A

9、gCl，故D错误；答案选B。6用图示的方法可以保护钢质闸门，下列说法不正确的是A当a、b间用导线连接时，则X应发生氧化反应B当a、b间用导线连接时，则X可以是锌C当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的负极D当a、b与外接电源相连时，其方法为牺牲阳极的阴极保护法【答案】D【解析】A当a、b间用导线连接时形成了原电池，铁需要被保护，则铁做正极，X做负极，发生氧化反应，故A正确；B当a、b间用导线连接时形成了原电池，铁需要被保护，则铁做正极，X做负极，X需要的是一种活泼性比铁强的金属，可以是锌，故B正确；C当a、b与外接电源相连时，铁需要被保护，则铁做阴极，a应连接电源的负极，故C正确；D当a、b

10、与外接电源相连时，利用电解原理保护金属铁，其方法是外加电流法，故D错误；故选D。探究提升03环节一 金属腐蚀【情境材料】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。一段时间后，观察导管中水柱和铁钉的变化。如图1。图1图2实验2：向100 mL烧杯中加入约50 mL饱和食盐水后，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检流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中。如图2。【问题探究】1实验1的实验现象是什么？铁钉为什么会生锈？说明什么问题？请分析变化的原因。2实验2的检流计的指针是否偏转？说明什么问题？若向实验2的插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，将会

11、看到什么现象？说明什么问题？请写出相关电极反应式。3若将实验1和实验2的溶液换为盐酸(均足量)。实验1存在哪些形式的化学腐蚀？实验2中是否有电流通过？写出相关电极反应式。4根据上述实验，我们对金属如何防护？【答案】1实验1中导管中的水柱上升，铁钉生锈。说明该过程铁钉被腐蚀。铁钉发生的是吸氧腐蚀。2检流计指针偏转。说明有电流通过。向碳棒一端加入酚酞溶液，显红色。说明该极的电极反应为O22H2O4e=4OH。3若换为盐酸，则实验1中会发生铁与盐酸的化学腐蚀，同时也有电化学腐蚀。实验2中则发生电化学腐蚀。正极：2H2e=H2，负极：Fe2e=Fe2。4把需要防护的金属作原电池的正极或作电解池的阴极。

12、要点归纳1化学腐蚀和电化学腐蚀金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀定义金属与接触到的物质直接反应不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生氧化还原反应现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生实质与联系实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗； 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍2钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀：分类析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述形成条件水膜酸性较强水膜酸性较弱电极反应负极Fe2e=Fe2正极2H2e=H2O22H2O4e=4OH总反应Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe

13、2O3xH2O(3x)H2O腐蚀速度一般较快一般较慢相互关系析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主，吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率也大得多危害更大。(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2，而非Fe3。典例精讲【例1】（2023高二课时练习）下列说法正确的是A金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子被还原的过程B镀层破损后，白铁皮(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易腐蚀C钢铁水闸可用牺牲阳极法或外加电流法等方法防止其

14、腐蚀D钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，负极发生的反应不相同【答案】C【解析】A金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子被氧化的过程，A错误；B铁制品的镀层破损后，在潮湿环境中可发生原电池反应，白铁皮（镀锌铁）中锌比铁活泼，反应时锌作负极，被氧化而腐蚀，铁作正极，被保护；马口铁（镀锡铁）中铁比锡活泼，铁作负极，被氧化而腐蚀，B错误；C金属的电化学防护方法通常有牺牲阳极法或外加电流法，钢铁水闸可用此等方法防止其腐蚀，C正确；D钢铁在发生析氢腐蚀和吸气腐蚀时，负极均是铁失去电子生成亚铁离子，D错误；故选C。【例2】（2022秋广东广州高二广东番禺中学校考期末）利用如图装置实验，开始时，a、b管中液面相平，

15、密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是Aa管内发生吸氧腐蚀，b管内发生析氢腐蚀B一段时间后，a管内液面高于b管内液面Cb管内溶液的pH减小Da、b管内具有的相同的电极反应式为Fe-2e- =Fe2+【答案】C【解析】Aa管内电解质呈中性，b管内电解质呈酸性，所以a管内发生吸氧腐蚀，b管内发生析氢腐蚀，A正确；Ba管内发生吸氧腐蚀，需要消耗氧气，液面升高，b管内发生析氢腐蚀，会生成氢气，液面下降，所以一段时间后，a管内液面高于b管内液面，B正确；Cb管内，H+得电子生成H2，溶液的酸性减弱，pH增大，C不正确；Da、b管内，负极都发生Fe失电子生成Fe2+的电极反应，所以具有的相同的电极反应式

16、为Fe-2e- =Fe2+，D正确；故选C。环节二 金属的防护【情境材料】1实验目的通过实验认识金属电化学防护的方法。2实验装置3实验步骤(1)以Fe作保护电极，以Zn作辅助电极，以经过酸化的3% NaCl溶液作电解质溶液，按上图所示连接装置。观察电流表指针的变化以及烧杯中两个电极附近发生的现象；(2)过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取出少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色的变化。4实验现象(1)电流表指针发生偏转，Fe电极上有气泡产生；(2)向试管中滴入K3Fe(CN)6溶液未出现特殊蓝色沉淀。【问题探究】1该实验装置是电化学装置中的

17、原电池还是电解池？指出装置中的电极名称并写出电极反应式。2一段时间后，从Fe电极区域取出少量溶液于试管中，加入2滴K3Fe(CN)6溶液的目的是什么？若铁电极区域有Fe2存在，会出现什么现象？写出反应的离子方程式。3通过上述实验得出的实验结论是什么？为什么要向船体上镶嵌锌块？该保护船体方法的名称是什么？4常见的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面上镀上一层锡，若上述两种钢铁制品的表面出现破损时，白铁皮和马口铁中的铁哪一种更容易受到腐蚀？其原因是什么？【答案】1Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；其中Zn作负极，电极反应式：Zn2e=Zn2；Fe作正极，电极

18、反应式：2H2e=H2。2加入K3Fe(CN)6溶液的目的是检验铁电极是否发生反应生成Fe2；若铁电极区域有Fe2生成，加入K3Fe(CN)6溶液后会产生蓝色沉淀，反应的离子方程式为Fe2Fe(CN)63K=KFeFe(CN)6(蓝色)。3ZnFe电解质溶液构成的装置中，铁未被腐蚀，且受到了保护。向船体上镶嵌锌块的目的是在ZnFe海水构成的原电池装置中，牺牲锌块而保护船体不受腐蚀；该保护方法的名称是牺牲阳极法。4马口铁中的铁更容易被腐蚀。原因是马口铁中的铁比锡的活泼性强，形成原电池时，铁作负极而被腐蚀；白铁皮中锌比铁的活泼性强，形成原电池时，铁作正极而受到保护。要点归纳1金属腐蚀的快慢比较(1

19、)在同一种电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。(2)在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀金属在弱电解质溶液中的腐蚀。(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。2金属的防护(1)金属的防护措施(2)金属的电化学防护电化学防护牺牲阳极保护法外加电流阴极保护法原理原电池原理电解原理措施被保护的金属作正极(阴极)，以一种活动性较强的金属作负极(阳极)被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连上直流电源应用如锅炉内壁、船舶外壳、铁塔、铁管道装上若干锌块，可保护钢铁设备如钢

20、闸门、输送酸性溶液的铁管道等示意图(1)金属表面覆盖保护层的其他方法用化学方法对钢铁部件进行发蓝处理(生成一层致密的Fe3O4薄膜)。利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。(2)Fe2能与Fe(CN)63反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：Fe2Fe(CN)63K=KFeFe(CN)6，此反应可用于检验Fe2。典例精讲【例3】（2022秋广东茂名高二统考期末）为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是A该方法是将化学能转化成了电能B该方法中钢管道作正极C该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法”D镁块上发生的电极反应为

21、【答案】D【解析】A金属连片-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，将化学能转化成了电能，故A正确；B根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢管道作正极，故B正确；C根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D镁块作负极，电极反应：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，故D错误；故选D。【例4】（2023春四川德阳高二四川省广汉中学校考阶段练习）利用如图装置，完成很多电化学实验，下列有关此装置的叙述中正确的是A若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极的阳极保护法B若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快

22、铁的腐蚀C若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度减小D若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，钢棒质量增加，此时外电路中的电子向铜电极移动【答案】D【解析】A开关K置于M处，为原电池，X为锌棒，Y为NaCl溶液，锌比铁活泼，锌作负极，铁作正极，可减缓铁的腐蚀，该方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；B开关K置于N处，形成电解池，铁与负极相连作阴极，减缓铁的腐蚀，故B错误；C开关K置于N处，X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，形成电镀装置，实现在铁表面镀铜，电解质溶液中铜离子浓度不变，故C错误；D开关K置于M处，为原电池，铁比铜活泼，铁作负极，电子由铁经导线流

23、向铜，铜棒上铜离子得电子生成铜单质，质量增加，故D正确；故选：D。04课堂总结05强化训练探究提升一、单选题1（2023秋浙江金华高二统考期末）下列与金属腐蚀有关的说法正确的是A图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图2中，往烧杯中铁棒附近滴加几滴溶液，生成蓝色沉淀C图3中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率增大D图4中，采用外加电流法防止地下钢铁管道的腐蚀【答案】B【解析】A插入海水中的铁棒，越靠近底端，海水中氧气的浓度越小，越不易腐蚀，故A错误；B由图可知，铁和铜在酸化的氯化钠溶液中构成原电池，金属铁是负极，失电子发生氧化反应生成亚铁离子，亚铁离子与滴入的铁氰化钾溶液反

24、应生成蓝色沉淀，故B正确；C由图可知，开关由M改置于N时，锌为原电池的负极，铜锌合金为正极被保护，则合金的腐蚀速率减慢，故C错误；D由图可知，保护钢铁管道的方法为牺牲阳极的阴极保护法，不是外加直流电源的阴极保护法，故D错误；故选B。2（2023秋河南驻马店高二统考期末）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定三颈烧瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如图。下列说法正确的是A溶解氧随着溶液酸性减弱而增大BpH=2.0的溶液压强增大，主要是因为产生了氢气C整个过程中，负极电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+DpH=4.0时，发生析氢腐蚀，不发生吸氧腐蚀【答案】B

25、【解析】A溶液酸性减弱，铁发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致溶解氧减少，A错误；BpH=2时，溶液酸性较强，氢离子与铁反应生成氢气，导致烧瓶内压强增大，B正确；C整个过程中，锥形瓶中的Fe与C粉构成原电池，Fe为原电池负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，C错误；DpH=4时，烧瓶内压强几乎不变，发生吸氧腐蚀消耗氧气导致压强减小，发生析氢腐蚀产生氢气导致压强增大，故说明pH=4时，吸氧腐蚀和析氢腐蚀同时发生，D错误；故答案选B。3（2023高二课时练习）港珠澳大桥设计寿命为120年，桥体钢构件防腐是使用过程中面临的重要问题，下列说法错误的是A海水的pH一般在8.08.5，则钢构件的腐蚀主要是析氢腐

26、蚀B钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀C钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等D后期采用牺牲阳极的阴极保护法时，可使用铝作为负极【答案】A【解析】A海水的pH一般在8.08.5，碱性条件下钢构件的腐蚀主要是吸氧腐蚀，A项错误；B通过改变钢构件材料的组成，可以减缓腐蚀速率，B项正确；C在钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，可以防止钢构件与空气、水接触，C项正确；D铝与钢铁连接时，铝作原电池的负极，更容易被氧化，对桥体钢构件起到保护作用，D项正确；故选A。4（2023秋山东日照高二统考期末）实验室可利用钢铁腐蚀的原理测定空气中氧气含量，将滤纸袋用不同电解质溶液润湿，对应的左侧液面上升时间如下表，下

27、列说法错误的是电解质溶液浓度/molL-1液面上升4cm所需时间/minNaCl111(NH4)2SO40.510Na2SO4115Na2CO30.560NH4Cl18A由上述实验可知吸氧腐蚀速率与Cl-浓度有关B在弱酸性环境下能发生吸氧腐蚀，且速率较快C若电解质溶液为1 molL稀硫酸，则右侧液面可能上升D碱性溶液中吸氧腐蚀速率低的原因可能是【答案】D【解析】A比较表格中的NaCl与Na2SO4，Cl-与的浓度相同但速率不同，说明吸氧腐蚀速率与Cl-浓度有关，A正确；B比较NaCl和NH4Cl的用时，发现NH4Cl用时较短，NH4Cl水解使溶液显酸性，则在弱酸性环境下能发生吸氧腐蚀，且速率较

28、快，B正确；C若电解质溶液为1 molL稀硫酸，则可能发生析氢腐蚀，左侧产生氢气，压强增大，使得右侧液面上升，C正确；D吸氧腐蚀的正极反应为O2+2H2O +4e-=4OH-，负极反应为2Fe-4e- =2Fe2+，在碱性溶液中，Fe2+更容易转化为Fe(OH)2，然后被O2氧化为Fe(OH)3等难溶物，覆盖在铁表面，阻碍了铁的活性溶解和氧气的通过，从而使吸氧腐蚀速率降低，D错误；故选D。5（2023高二课时练习）铆接工艺是钢与铝连接的主要方法之一，在长期使用过程中接头的腐蚀是影响连接强度，导致连接失效的重要原因。钢板与铝板采用的镀锌钢铆钉连接示意图如图，下列有关说法错误的是A腐蚀发生时，铝板

29、会优先腐蚀B若接触到酸性电解质溶液，GC2处会发生析氢腐蚀C为减缓腐蚀，可将多个零件设计成一个整体，尽量减少铆接点D钢板与铝板之间若存在间隙，会造成电解质溶液侵入，加速腐蚀【答案】A【解析】A铝板表面会生成氧化物保护膜，不容易腐蚀，镀锌钢铆钉上的锌层先发生反应，选项A错误；B因为使用的是镀锌钢铆钉，若接触到酸性电解质溶液，在GC2接口处会形成原电池，在酸性电解质溶液下发生析氢腐蚀，选项B正确；C因为使用的是镀锌钢铆钉，在铆接点处易形成原电池而加快部件腐蚀，故可将零件设计成一个整体，通过减少铆接点来减缓腐蚀，选项C正确；D钢板与铝板之间若存在间隙，容易造成电解质溶液的侵入而形成原电池从而加速腐蚀

30、，选项D正确；答案选A。6（2023春江苏徐州高二统考期中）下列方程式不能合理解释实验现象或事实的是A醋酸溶液中存在电离平衡：B钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：C用饱和碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：D电解精炼铜的阴极反应：【答案】C【解析】A醋酸是弱电解质，部分电离出氢离子和水分子结合生成水合氢离子，电离的方程式为：，故A正确；B钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应为氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-4OH-，故B正确；C用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙，离子方程式为：CaSO4(s)+ (aq)=CaCO3(s)+ (aq)，故C错误；D电解精炼铜时，阳极粗铜放电，阴极铜离子放

31、电，其阴极反应为：Cu2+2e-Cu，故D正确；故选：C。7（2023春北京丰台高二北京市第十二中学校考期中）下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中，不正确的是操作现象一段时间后：中：中铁钉裸露在外的附近区域变蓝，铜丝附近区域变红ANaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路B中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝C中变红是因为发生反应发生了还原反应D和中发生负极反应均可表示为(M代表锌或铁)【答案】B【解析】A原电池的形成条件之一是形成闭合回路，和实验中，NaCl的琼脂水溶液作用是形成闭合回路，利于离子迁移，A正确；B中性或碱性条件下，Zn、Fe形成原电池，发生吸氧腐蚀，促进了水的电离，但Zn比Fe

32、活泼，Zn作负极、Fe作正极，正极上反应为2H2O+O2+4e-4OH-，导致酚酞变红，B错误；C中NaCl溶液、Cu、Fe形成原电池，Fe比Cu活泼，Fe作负极、Cu作正极，负极反应式Fe-2e-Fe2+，正极反应为2H2O+O2+4e-4OH-，发生还原反应，铜丝附近区域酚酞遇到碱而变红，C正确；D中Zn和中Fe均作负极，均失去2e-生成+2价的阳离子（Zn2+和Fe2+）、发生氧化反应，所以Zn、Fe发生的氧化反应可表示为M-2e-M2+，D正确；故答案为：B。8（2023春海南海口高二海南中学校考期中）“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化

33、膜破损后，发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如图所示。下列有关说法正确的是A正极反应：Fe-2e-=Fe2+B铁合金腐蚀的最终产物为Fe(OH)2C整个过程发生的是析氢腐蚀D为防止孔蚀发生可以将铁合金与外接电源的负极相连【答案】D【解析】A在负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，在正极，发生反应O2+2H2O+4e-=4OH-，A不正确；B铁合金腐蚀，起初产物为Fe(OH)2，Fe(OH)2很快被空气中O2氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3分解生成Fe2O3，B不正确；C整个过程中，O2为主要反应物，发生的是吸氧腐蚀，C不正确；D将铁合金与外接电源的负极相连，能阻止铁失电子，从而防止孔蚀发生，D

34、正确；故选D。9（2023秋山东威海高二统考期末）下列有关金属腐蚀及防护的说法错误的是A图1中，铁钉发生析氢腐蚀B图2中，铁钉发生吸氧腐蚀，向插石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，溶液变红C图3中，开关K置于M处促进铁腐蚀，K置于N处抑制铁腐蚀D图4中，燃气灶中的铁在高温下主要发生化学腐蚀【答案】A【解析】A常温下铁遇浓硫酸发生钝化，不会发生析氢腐蚀，A错误；B该装置中Fe发生吸氧腐蚀，Fe为负极失电子，石墨棒为正极，氧气得电子结合水生成氢氧根离子，因此在石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，溶液变红，B正确；C开关K置于M处形成原电池，铁做负极加速腐蚀，K置于N处构成电解池，铁为阴极被保护，C正确；D燃气

35、灶中的铁在高温下容易和氧气反应，铁发生化学腐蚀，D正确；故答案选A。10（2023春江苏镇江高二统考期中）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是A铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀B金属表面钝化处理可防止金属腐蚀C连接锌棒后，电子由铁管道流向锌D阴极的电极反应式为【答案】B【解析】A铜板打上铁铆钉，铜、铁和水膜构成原电池，铁做负极易被腐蚀，铜作正极不易腐蚀，A错误；B金属表面钝化处理，可在金属表面形成致密的氧化膜，防止内部的金属与空气等反应，可防止金属腐蚀，B正确；C连接锌棒后，锌作负极，电子从锌流向铁导管，C错误；D阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应，废铁是阳极，发生反应为

36、Fe-2e-=Fe2+，D错误；故答案选B。11（2022上海高二统考学业考试）浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是A金属贮存罐可用钢制材料B电子沿导线流入辅助电极C贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连D电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀【答案】C【解析】A钢的主要成分是铁，铁遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢制材料，A正确；B金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，辅助电极是阴极，电子沿导线流向辅助电极，B正确；C

37、金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，C错误；DFe为阳极，电压过高时，大量Fe失电子发生氧化反应生成Fe2+，有可能会加剧腐蚀，D正确；选C。12（2023高二课时练习）“外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法错误的是A两种保护法中都要采用辅助电极B利用“外加电流法”时，铁连接电源负极C“牺牲阳极法”利用了电解池原理D钢铁在潮湿空气中生锈发生了电化学腐蚀【答案】C【解析】A“外加电流法”采用辅助电极作阳极，“牺牲阳极法”采用辅助电极作负极，故都要采用辅助电极，A正确；B利用“外加电流法”时，铁连接电源负极，作阴极，

38、被保护，B正确；C“牺牲阳极法”利用了原电池原理，C错误；D钢铁在潮湿空气中会形成原电池，故生锈发生了电化学腐蚀，D正确；故选C。二、填空题13（2023春上海长宁高二上海市延安中学校考开学考试）钢铁很容易生锈腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。因此，该小组同学又进行了钢铁腐蚀探究，希望能找到防止钢铁腐蚀的好办法。如图，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。红墨水柱两边液面变为：左低、右高。(1)请猜测a试管中铁发生的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。(2)b管中生铁中碳上发生的电极反应式 。【答案】(1)析

39、氢(2)2H2O+O2+4e-=4OH-【解析】生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，左边试管中是酸性溶液，发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液发生吸氧腐蚀。（1）U型管内红墨水左低右高，左边试管内气体的压强增大，右边试管内气体的气体压强减小，所以左边试管中是酸性溶液氯化铵（显酸性），发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液食盐水，发生吸氧腐蚀，故a试管中铁发生的是析氢腐蚀，故答案为：析氢；（2）b试管中是中性溶液食盐水，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=

40、Fe2+，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-。14（2022秋福建南平高二南平市建阳第二中学校考阶段练习）对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：以铝材为阳极，在溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。(3)利用下图装置可以模拟铁的两种电化学防护的方法：若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 (填“M”或“N”)处。若X为锌，开关K置于 (同上)处，该电化学保护法称为 。【答案】(1

41、)(2)用铜作阳极可补充溶液中消耗的，保持溶液中浓度恒定(3) N M 牺牲阳极阴极保护法【解析】（1）活泼金属铝作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为Al2O3，由此可得阳极的电极反应式为。（2）镀铜时阴极上铜离子放电，因此用铜作阳极可补充溶液中消耗的，保持溶液中浓度恒定。（3）若X为碳棒，则只能用外加电流的阴极保护法减缓铁的腐蚀，此时开关K应置于N处，铁与电源的负极相连作阴极被保护。若X为Zn，K置于M处，构成原电池，锌是负极，铁是正极，铁被保护，其保护原理为牺牲阳极的阴极保护法。15（2022秋天津河西高二统考期末）某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，分析其原理按要求回答下列问题(

42、1)甲同学设计如图所示对比实验。当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的 。其原因是 。(2)乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图所示。时，碳粉表面生成的气体为 。时，碳粉表面发生的电极反应式为 。电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 。(3)丙同学研读如下一次性保暖贴说明书，并分析暖贴工作原理。品名：一次性保暖贴主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂产品性能：平均温度，最高温度，发热时间12小时以上暖贴工作时，铁粉发生的反应为 (填“氧化反应”或“还原反应”)。写出使用暖贴

43、时的注意事项： 。暖贴发热时，正极材料为 ；食盐的作用为 。当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有 。【答案】(1) 快 由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率(2) H2 O2+2H2O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+(3) 氧化反应 使用前需密封保存防止失效，使用过程中由于产生高温现象，故不能紧贴皮肤张贴暖宝，防止灼伤皮肤 活性炭 电解质溶液，增强导电性 Fe(OH)2、Fe(OH)3【解析】（1）当a中滴入CuSO4溶液后，由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，产生的Cu附着在锌粒表面，形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率，故观察到其中产生气泡的速率较b中的快。（2）0t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体的总物质的量增大，电极反应为：2H+2e-=H2，则0t1时，碳粉表面生成的气体为H2；t1t2时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，一定发生了吸氧腐蚀，则t1t2时，碳粉表面发生的电极反