4.3金属腐蚀与防护-2024-2025学年高二化学上学期同步讲义 （人教版2019选择性必修1）

金属腐蚀与防护 第一部分：考点精要 一、金属的腐蚀 1、定义：金属或 与周围的气体或液体发生 反应而引起损耗的现象. 2、本质：金属 电子变成阳离子发生 反应，即： . 3、类型：金属的腐蚀可分为 和 ；电化学腐蚀又可分为 和 。 ⑴化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质如O2、Cl2、SO2等 反应而引起的腐蚀， 电流产生，其速度随温度升高而 。例如：铁与氯气直接反应而腐蚀，输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀。 ⑵电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时发生 反应，较活泼的金属 电子被 ， 电流产生。钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀，且电化学腐蚀比化学腐蚀更 ，危害更大，腐蚀速率更 。 ①析氢腐蚀：在 水膜环境中，负极： ， 正极： ，总反应： 。 ②吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜 或呈 ，且溶有一定量的 时发生吸氧腐蚀，负极： ， 正极： ，总反应： ，之后发生反应： ， 。铁锈的成分为： 。 腐蚀是金属腐蚀的主要形式。 4、一般来说，金属腐蚀速率快慢的顺序为： > > > > 。 二、金属的防护 1、改变金属材料的组成：可制成 ，如 、 。在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的 。如把 、 等加入普通钢中制成不锈钢产品； 合金具有优异的抗腐蚀性和良好的生物相容性. 2、在金属表面覆盖保护层：如涂 、镀 、 处理、 处理等。在金属表面覆盖 的保护层，将金属制品与周围物质隔开。如在钢铁制品的表面喷涂 、矿物性 或覆盖搪瓷、塑料等；用 等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属；用化学方法在钢铁部件表面进行 处理生成一层致密的蓝黑色物质四氧化三铁薄膜；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 ；采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜. 3、电化学保护法 ：电化学保护法包括 的阴极保护法和 的阴极保护法。 ⑴牺牲阳极的阴极保护法：依据 原理，让被保护金属作 极，活泼金属作 极。如在被保护的钢铁设备上安装若干 或 ，镁、锌比 活泼，成为原电池的 极不断遭受腐蚀，而钢铁设备作为 极被保护起来。 ⑵外加电流的阴极保护法：依据 原理，把被保护的钢铁设备作为 极，用 电极作为辅助 极，两者均放在电解质溶液里，外接 电源，通电后强制电子流向 设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零，从而使 设备受到保护 。 ⑶其他方法：根据不同的设计条件选用不同的金属或非金属材料；控制和改善环境介质因素如选用缓蚀剂等；金属防护包括生产设计、选材、防腐措施、施工、监测、管理和维护等环节，需要进行综合评价和决策. 第二部分：题型突破 一、选择题 题型一：金属腐蚀的基本概念、原理及防护方法的判断 ①下列关于金属腐蚀的说法正确的是（ ） A. 金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M + nH2O = M(OH)n + 1/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是M - ne- = Mn+，电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀 ②下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ） A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阴极的保护法 D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 ③下列金属防护的方法不正确的是（ ） A. 对健身器材刷油漆以防止生锈 B. 对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈 C. 用牺牲锌块的方法来保护船身 D. 自行车的钢圈上镀上一层铬防锈 二、 填空题 题型二：写出金属腐蚀的电极反应式、总反应式或分析某种防护方法的原理 ①铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，请写出其正极的电极反应式。 ②写出钢铁在强酸性条件下发生析氢腐蚀的电极反应式。 ③写出铜在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的电极反应式。 三、填空题中的简答部分 简述金属防护的几种方法及其原理。 四、实验题 题型四：通过设计实验探究金属腐蚀的条件、速率及防护效果 ①某小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是： （填序号）。①在干燥空气中；②隔绝空气；③蒸馏水中；④食盐水溶液中。 ②下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是______________________________ 五、计算题 题型五：根据金属腐蚀的电极反应式及相关物质的量的关系进行计算 ①在青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成有害锈Cu2(OH)3Cl的过程中，若生成2.145g Cu2(OH)3Cl，计算理论上消耗标准状况氧气体积. ②金属钠在空气中易被氧化腐蚀。一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生H2为 0.2g，则被氧化的钠的质量是（ ） A. 9.2g B. 10.6g C. 6.2g D. 4.6g 第三部分：达标检测 一、选择题 1.下列事实与电化学腐蚀无关的是（ ） A. 光亮的自行车钢圈不易生锈 B. 黄铜（Cu、Zn 合金）制的铜锣不易产生铜绿 C. 铜、铝电线一般不连接起来作导线 D. 生铁比纯铁容易生锈 2. 下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是（ ） A. 铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀 B. 铁只能发生析氢腐蚀 C. 铜锌原电池中，电子从锌片经导线流向铜片，再经稀硫酸流向锌片 D. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：O₂ + 4e⁻ + 2H₂O = 4OH⁻ 3. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ） A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极 4. 下列关于金属腐蚀快慢的比较正确的是（ ） A. 不纯的金属（或合金）在潮湿的空气中腐蚀速率：生铁＞纯铁＞纯锌 B. 一般来说，金属发生化学腐蚀的速率比电化学腐蚀速率要快 C. 镀锡铁制品的镀层破损后，镀层仍能对铁制品起保护作用 D. 钢铁在海水中比在河水中更易被腐蚀 5.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（ ） A. 金属被腐蚀的本质是：M + nH₂O = M(OH)n + n/2 H₂↑ B. 马口铁（镀锡铁）镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C. 金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D. 常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 6.下列关于金属防护的方法不正确的是（ ） A. 我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止生锈的作用 B. 给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接 C. 轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青 7.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（ ） A. 金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B. 电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 C. 钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈 D. 金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生 8.下列防止金属腐蚀的方法中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是（ ） A. 水中的钢闸门连接电源的负极 B. 金属护栏表面涂漆 C. 汽车底盘喷涂高分子膜 D. 地下钢管连接锌块 9.相同条件下，以下金属腐蚀速率最快的是 A.纯锌和1mol/L 硫酸，再滴加几滴硫酸铜溶液 B.粗锌和18mol/L 硫酸 C. 纯锌和1mol/L 硫酸 D.纯锌和18 mol/L 硫酸 10.下列对钢铁制品采取的措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（ ） A. 保持表面干燥 B. 表面镀锌 C. 表面镶嵌铜块 D. 与电源负极相连 11.下列说法正确的是（ ） A. 钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀 B. 原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀 C. 钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸碱性不同，引起的正极反应不同 D. 无论哪种类型的金属腐蚀，其实质都是金属被氧化 12.下列防止金属腐蚀的措施中，不可行的是（ ） A. 在某些工具的机械转动部位刷油漆防锈 B. 衣架和电线外面包上一层塑料层 C. 在钢材制造的大型船舶上装上一定数量的锌块 D. 自行车的钢圈和车铃上镀上一层铬 13.相同条件下，金属甲和金属乙同时置于相同浓度的稀盐酸中，可以得出金属甲比乙更易被腐蚀的结论的是（ ） A.在氧化还原反应中，甲失去的电子比乙多 B.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性弱 C.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出 D.将甲乙作电极组成原电池时，乙作负极 14.某小组在探究铁生锈条件时进行如下实验。开始时，a、b两处液面相平，过一段时间后进行观察，并对实验做出以下分析，其中说法不正确的是 A．a管液面比b管液面高 B．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+ C.b管发生析氢腐蚀，a管发生吸氧腐蚀 D．a、b两处溶液的pH均增大 金属腐蚀与防护 班级： 姓名： 总分： . 选择题答题卡 选择题分数： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二、填空题 15．钢铁制品暴露在空气中或者浸泡在水中很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失数以万亿计，为此，科学家分析钢铁腐蚀的原因后，努力寻找各种金属防护的方法。请回答以下问题： (1)日常生活中，钢铁以发生吸氧腐蚀最为普遍，正极反应式：______________________； 负极反应式：__________________________________________。 (2)为减缓水库钢闸门的腐蚀速率，常采用图甲所示的方法，其中镶嵌在闸门上的材料R可以是以下哪种单质____________(填写字母序号)。 A．钠 　　B．石墨　 　C．铜 　　D．锌 (3)图乙所示的方案也可以减少铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的____________极，该方法称为 。 16.钢铁腐蚀现象较为普遍，已成为全世界共同关注的问题之一。 (1)铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈(Fe2O3·xH2O)，反应的化学方程式是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)生产中用盐酸除铁锈，现将一生锈的铁片浸入盐酸，铁锈被除尽后，溶液中发生的化学方程式为：____________________________________________。 (3)下列装置可防止铁棒腐蚀的是____________。 (4)现实工业生产中，可在铁件的表面镀铜，以防止铁被腐蚀。 ①A电极金属是____________(写元素符号)，B电极的电极反应式是：_____________________。 ②一旦镀层破损，镀铜铁比镀锌铁更易被腐蚀，其原因为： _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 金属腐蚀与防护 第一部分：考点精要 一、金属的腐蚀 1、定义：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象. 2、本质：金属失电子变成阳离子发生氧化反应，即：M - ne- = Mn+. 3、类型：金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀；电化学腐蚀又可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 ⑴化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质如O2、Cl2、SO2等直接反应而引起的腐蚀，无电流产生，其速度随温度升高而加快。例如：铁与氯气直接反应而腐蚀，输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀。 ⑵电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时发生原电池反应，较活泼的金属失去电子被氧化，有微弱电流产生。钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀，且电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大，腐蚀速率更快。 ①析氢腐蚀：在酸性水膜环境中，负极：Fe - 2e -= Fe2+， 正极：2H+ + 2e-= H2↑，总反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 。 ②吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，且溶有一定量的氧气时发生吸氧腐蚀，负极：Fe - 2e- = Fe2+， 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-，总反应：2Fe + O2 + 2H2O =2Fe(OH)2，之后发生反应：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3，2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O +(3 - x)H2O 。铁锈的成分为：Fe2O3·xH2O。吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式。 4、一般来说，金属腐蚀速率快慢的顺序为：电解池阳极 > 原电池负极 > 化学腐蚀 > 原电池正极 > 电解池阴极。 二、金属的防护 1、改变金属材料的组成：可制成合金，如不锈钢、钛合金。在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品；钛合金具有优异的抗腐蚀性和良好的生物相容性. 2、在金属表面覆盖保护层：如涂油漆、镀金属、烤蓝处理、钝化处理等。在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。如在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等；用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属；用化学方法在钢铁部件表面进行烤蓝处理生成一层致密的蓝黑色物质四氧化三铁薄膜；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；采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜. 3、电化学保护法 ：电化学保护法包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。 ⑴牺牲阳极的阴极保护法：依据原电池原理，让被保护金属作正极，活泼金属作负极。如在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或锌块，镁、锌比铁活泼，成为原电池的负极不断遭受腐蚀，而钢铁设备作为正极被保护起来。 ⑵外加电流的阴极保护法：依据电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液里，外接直流电源，通电后强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零，从而使钢铁设备受到保护 。 ⑶其他方法：根据不同的设计条件选用不同的金属或非金属材料；控制和改善环境介质因素如选用缓蚀剂等；金属防护包括生产设计、选材、防腐措施、施工、监测、管理和维护等环节，需要进行综合评价和决策. 第二部分：题型突破 一、选择题 题型一：金属腐蚀的基本概念、原理及防护方法的判断 ①下列关于金属腐蚀的说法正确的是（ ） A. 金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M + nH2O = M(OH)n + 1/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是M - ne- = Mn+，电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀 答案：B 解析：金属在潮湿空气中腐蚀的实质是金属与空气中的氧气等物质发生氧化还原反应，A错误；金属化学腐蚀的实质是金属失电子被氧化，电子直接转移给氧化剂，B正确；金属化学腐蚀不一定在酸性条件下进行，如钢铁在高温下易被氧气氧化，C错误；在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，D错误。 ②下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ） A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阴极的保护法 D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 答案：A 解析：纯银器在空气中易与氧气等发生化学反应而被腐蚀，A正确；镀锡铁制品镀层破损后，铁比锡活泼，铁作负极被腐蚀，B错误；海轮外壳连接锌块是牺牲阳极的保护法，C错误；地下输油钢管应与外加直流电源的负极相连进行保护，D错误。 ③下列金属防护的方法不正确的是（ ） A. 对健身器材刷油漆以防止生锈 B. 对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈 C. 用牺牲锌块的方法来保护船身 D. 自行车的钢圈上镀上一层铬防锈 答案：B 解析：“机械转动部位”不能刷油漆，因为油漆会使转动部位不灵活，影响其使用，应采用涂油脂等方法防锈。A 选项刷油漆可隔绝空气和水防止生锈；C 选项牺牲锌块保护船身是牺牲阳极的阴极保护法；D 选项镀上铬可隔绝空气和水防锈。 二、 填空题 题型二：写出金属腐蚀的电极反应式、总反应式或分析某种防护方法的原理 ①铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，请写出其正极的电极反应式。 答案：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 解析：吸氧腐蚀中，氧气在正极得电子，结合水生成氢氧根离子。 ②写出钢铁在强酸性条件下发生析氢腐蚀的电极反应式。 答案：负极：Fe - 2e- = Fe2+ 正极：2H+ + 2e- =H2↑ 解析：钢铁析氢腐蚀时，铁作负极失去电子，酸性溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气。 ③写出铜在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的电极反应式。 答案： 负极：2Cu - 4e- = 2Cu2+ 正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 解析：铜在潮湿空气中吸氧腐蚀时，铜作负极失去电子生成铜离子，空气中氧气在正极得电子与水反应生成氢氧根离子。 三、填空题中的简答部分 简述金属防护的几种方法及其原理。 答案：①改变金属材料的组成，制成合金，如不锈钢中加入铬、镍等元素，使金属具有更好的抗腐蚀性，原理是改变金属的内部结构，提高其稳定性。②在金属表面覆盖保护层，如涂油漆、镀金属等，将金属与外界环境隔开，阻止金属与氧气、水等接触，从而防止金属被腐蚀。③电化学保护法，牺牲阳极法是将活泼金属与被保护金属连接，活泼金属作负极被腐蚀，被保护金属作正极得到保护；外加电流法是将被保护金属与电源负极相连，使其成为阴极，在电解池中阴极被保护，从而防止金属被腐蚀 。 四、实验题 题型四：通过设计实验探究金属腐蚀的条件、速率及防护效果 ①某小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是： （填序号）。①在干燥空气中；②隔绝空气；③蒸馏水中；④食盐水溶液中。 答案：④ 解析：①在干燥空气中难以腐蚀；②隔绝空气也难以腐蚀；③④发生电化学腐蚀，但④中电解质溶液离子浓度大，导电性强，电化学腐蚀速率快. ②下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是______________________________ 答案：(5)>(2)>(1)>(3)>(4) 解析：速率大小：电解池阳极 > 原电池负极 > 化学腐蚀 > 原电池正极 > 电解池阴极 五、计算题 题型五：根据金属腐蚀的电极反应式及相关物质的量的关系进行计算 ①在青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成有害锈Cu2(OH)3Cl的过程中，若生成2.145g Cu2(OH)3Cl，计算理论上消耗标准状况氧气体积. 答案：0.224L 解析：n(Cu2(OH)3Cl )= m/M = 2.145g / 214.5g/mol = 0.01mol，根据转移电子相等可得:n(e-)= 0.01 * 4 = 0.04mol, n(O2) = 0.04/4 =0.01mol，故在标准状况体积为V=0.01mol * 22.4L/mol = 0.224L. ②金属钠在空气中易被氧化腐蚀。一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生H2为 0.2g，则被氧化的钠的质量是（ ） A. 9.2g B. 10.6g C. 6.2g D. 4.6g 答案：D 解析：设产生0.2gH2需要钠的质量为x。 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 46 2 x 0.2g x=4.6g 则氧化钠的质量为10.8g - 4.6g = 6.2g 设被氧化的钠的质量为y。 4Na + O2= 2Na2O 92 124 y 6.2g y==4.6g 第三部分：达标检测 一、选择题 1.下列事实与电化学腐蚀无关的是（ ） A. 光亮的自行车钢圈不易生锈 B. 黄铜（Cu、Zn 合金）制的铜锣不易产生铜绿 C. 铜、铝电线一般不连接起来作导线 D. 生铁比纯铁容易生锈 答案：A 解析：光亮的自行车钢圈不易生锈是因为其表面有一层保护膜，阻止了金属与空气、水的接触，不属于电化学腐蚀；黄铜中锌比铜活泼，在空气中形成原电池，锌被腐蚀，铜被保护，B 与电化学腐蚀有关；铜、铝连接在一起在潮湿空气中形成原电池，加速铝的腐蚀，C 与电化学腐蚀有关；生铁中含有碳等杂质，在潮湿空气中易形成原电池，比纯铁更易生锈，D 与电化学腐蚀有关。 2. 下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是（ ） A. 铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀 B. 铁只能发生析氢腐蚀 C. 铜锌原电池中，电子从锌片经导线流向铜片，再经稀硫酸流向锌片 D. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：O₂ + 4e⁻ + 2H₂O = 4OH⁻ 答案：D 解析：铜不能发生析氢腐蚀，A 错误；铁在强酸性条件下发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，B 错误；电子只能在导线中传导，不能在溶液中传导，C 错误；钢铁吸氧腐蚀时，正极氧气得电子生成氢氧根离子，D 正确。 3. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ） A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极 答案：C 解析：A 项，铁比铜活泼，形成原电池时铁作负极，会加速铁的腐蚀，A 错误；B 项，石墨与钢铁阀门连接在海水中形成原电池，钢铁阀门作负极被腐蚀，B 错误；C 项，锌比铁活泼，锌作负极被腐蚀，铁被保护，C 正确；D 项，在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极，铸铁管作阳极被腐蚀，应接负极被保护，D 错误。 4. 下列关于金属腐蚀快慢的比较正确的是（ ） A. 不纯的金属（或合金）在潮湿的空气中腐蚀速率：生铁＞纯铁＞纯锌 B. 一般来说，金属发生化学腐蚀的速率比电化学腐蚀速率要快 C. 镀锡铁制品的镀层破损后，镀层仍能对铁制品起保护作用 D. 钢铁在海水中比在河水中更易被腐蚀 答案：D 解析：A 项，在潮湿空气中，生铁形成原电池腐蚀速率快，纯锌比纯铁活泼，纯铁腐蚀速率大于纯锌，应为生铁＞纯铁＞纯锌，A 正确；B 项，电化学腐蚀速率比化学腐蚀速率快，B 错误；C 项，镀锡铁制品镀层破损后，铁比锡活泼，铁作负极被腐蚀，不能起保护作用，C 错误；D 项，海水中电解质浓度大于河水，钢铁在海水中更易被腐蚀，D 正确。 5.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（ ） A. 金属被腐蚀的本质是：M + nH₂O = M(OH)n + n/2 H₂↑ B. 马口铁（镀锡铁）镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C. 金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D. 常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 答案：C 解析：金属被腐蚀的本质是金属失去电子被氧化，A 错误；马口铁镀层破损后，铁比锡活泼，铁先被氧化，B 错误；常温下，置于空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，D 错误；一般情况下金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，C 正确。 6.下列关于金属防护的方法不正确的是（ ） A. 我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止生锈的作用 B. 给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接 C. 轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法 D. 钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青 答案：A 解析：搪瓷层破损后，铁会暴露在空气中，易生锈，A 错误；给铁件与电池负极相连，铁件作阴极被保护，是外加电流的阴极保护法，B 正确；轮船装锌块是牺牲阳极法，C 正确；钢铁暖气管涂沥青可隔绝空气和水，防止生锈，D 正确。 7.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（ ） A. 金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B. 电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 C. 钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈 D. 金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生 答案：D 解析：金属腐蚀是金属与周围接触到的物质发生化学反应而损耗的过程，不一定是不纯金属与电解质溶液，A 错误；电化学腐蚀是不纯金属形成原电池发生化学反应而损耗的过程，不是在外加电流作用下，B 错误；钢铁吸氧腐蚀负极是铁失电子，正极吸收氧气，C 错误；金属电化学腐蚀和化学腐蚀本质都是金属失电子被氧化，但电化学腐蚀伴有电流产生，D 正确。 8.下列防止金属腐蚀的方法中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是（ ） A. 水中的钢闸门连接电源的负极 B. 金属护栏表面涂漆 C. 汽车底盘喷涂高分子膜 D. 地下钢管连接锌块 答案：D 解析：水中钢闸门连接电源负极是外加电流的阴极保护法，A 错误；金属护栏涂漆和汽车底盘喷涂高分子膜是隔绝空气和水的防护方法，B、C 错误；地下钢管连接锌块，锌作牺牲阳极被腐蚀，铁被保护，是牺牲阳极法，D 正确。 9.相同条件下，以下金属腐蚀速率最快的是 A.纯锌和1mol/L 硫酸，再滴加几滴硫酸铜溶液 B.粗锌和18mol/L 硫酸 C. 纯锌和1mol/L 硫酸 D.纯锌和18 mol/L 硫酸 答案：A 解析：18 mol/L 硫酸为浓硫酸，主要以硫酸分子的形式存在，氢离子浓度小，速率慢。和C相比，A项锌与硫酸铜反应，生成单质铜，形成铜锌原电池，能加快化学反应速率。 10.下列对钢铁制品采取的措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（ ） A. 保持表面干燥 B. 表面镀锌 C. 表面镶嵌铜块 D. 与电源负极相连 答案：C 解析：保持表面干燥可防止生锈，A 正确；表面镀锌，锌作牺牲阳极保护铁，B 正确；表面镶嵌铜块，铁比铜活泼，形成原电池铁作负极加速腐蚀，C 错误；与电源负极相连是外加电流的阴极保护法，D 正确。 11.下列说法正确的是（ ） A. 钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀 B. 原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀 C. 钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸碱性不同，引起的正极反应不同 D. 无论哪种类型的金属腐蚀，其实质都是金属被氧化 答案：CD 解析：合金不一定都不耐腐蚀，如不锈钢等，A 错误；原电池反应可通过牺牲阳极法等减缓金属腐蚀，B 错误；钢铁电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀因水膜酸性不同，正极反应不同，C 正确；金属腐蚀实质是金属失电子被氧化，D 正确。 12.下列防止金属腐蚀的措施中，不可行的是（ ） A. 在某些工具的机械转动部位刷油漆防锈 B. 衣架和电线外面包上一层塑料层 C. 在钢材制造的大型船舶上装上一定数量的锌块 D. 自行车的钢圈和车铃上镀上一层铬 答案：A 解析：在机械转动部位刷油漆会影响转动，不可行，A 错误；B 项包塑料层可隔绝空气和水防锈，B 正确；C 项装锌块是牺牲阳极法，C 正确；D 项镀铬可防锈，D 正确。 13.相同条件下，金属甲和金属乙同时置于相同浓度的稀盐酸中，可以得出金属甲比乙更易被腐蚀的结论的是（ ） A.在氧化还原反应中，甲失去的电子比乙多 B.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性弱 C.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出 D.将甲乙作电极组成原电池时，乙作负极 答案：B 解析：A项，得失电子数量不能作为活泼性强弱的规律；B项，金属单质的还原性越强，其阳离子氧化性越弱，即：活泼性甲>乙，同置于稀硫酸中，甲更易腐蚀。C项，乙溶解，做负极，活泼性强于钾；D项，乙作负极，电解质为盐酸，可知乙比甲活泼，更易腐蚀。 14.某小组在探究铁生锈条件时进行如下实验。开始时，a、b两处液面相平，过一段时间后进行观察，并对实验做出以下分析，其中说法不正确的是 A．a管液面比b管液面高 B．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+ C.b管发生析氢腐蚀，a管发生吸氧腐蚀 D．a、b两处溶液的pH均增大 答案：B 解析：右侧水膜呈强酸性，生铁在右侧发生析氢腐蚀，产生氢气后液面下降；左侧水膜呈中性，生铁发生吸氧腐蚀，氧气减少后液面上升，A，C正确；无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极都生成亚铁离子，B错误；析氢腐蚀的正极反应为：2H+ + 2e- = H2 ↑,吸氧腐蚀的正极反应为：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- ,析氢腐蚀氢离子浓度减小，PH升高；吸氧腐蚀生成氢氧根离子，PH升高；D正确。 二、填空题 21．钢铁制品暴露在空气中或者浸泡在水中很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失数以万亿计，为此，科学家分析钢铁腐蚀的原因后，努力寻找各种金属防护的方法。请回答以下问题： (1)日常生活中，钢铁以发生吸氧腐蚀最为普遍，正极反应式：______________________； 负极反应式：__________________________________________。 (2)为减缓水库钢闸门的腐蚀速率，常采用图甲所示的方法，其中镶嵌在闸门上的材料R可以是以下哪种单质____________(填写字母序号)。 A．钠 　　B．石墨　 　C．铜 　　D．锌 (3)图乙所示的方案也可以减少铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的____________极，该方法称为 。 答案：(1)正极：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 负极：2Fe－4e－＝2Fe2＋ (2)D　 (3)负 外加电流的阴极保护法 22.钢铁腐蚀现象较为普遍，已成为全世界共同关注的问题之一。 (1)铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈(Fe2O3·xH2O)，反应的化学方程式是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)生产中用盐酸除铁锈，现将一生锈的铁片浸入盐酸，铁锈被除尽后，溶液中发生的化学方程式为：____________________________________________。 (3)下列装置可防止铁棒腐蚀的是____________。 (4)现实工业生产中，可在铁件的表面镀铜，以防止铁被腐蚀。 ①A电极金属是____________(写元素符号)，B电极的电极反应式是：____________。 ②一旦镀层破损，镀铜铁比镀锌铁更易被腐蚀，其原因为： __________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________。 答案：(1)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (2)2FeCl3＋Fe＝3FeCl2 (3)BD (4)①Cu，Cu2＋＋2e－＝Cu　　 ②铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀 解析：以上两题均以现实生活为背景，考查吸氧腐蚀的条件、电极材料、正负极反应方程式等内容，较为基础，适合学生巩固复习相关知识点。 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 $$