专题三 知识区间一 (选择题)四 金属的腐蚀与防护（课件PPT）-【正禾一本通】2025年高考化学高三二轮专题复习高效讲义（新教材，双选版）

高三二轮专题复习高效讲义 化 学 高三二轮专题复习高效讲义 化 学 1 专题三 PPT下载 http:///xiazai/ 化学反应原理 2 知识区间一 PPT下载 http:///xiazai/ 化学反应与能量变化 3 一、常以选择题形式考查的学习任务群 (四)　金属的腐蚀与防护 课下巩固检测练（十九） 金属的腐蚀与防护 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 谢谢观看 高考真题导向 1.(2024·广东高考)我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是(　　) A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应：Zn－2e－===Zn2+ 答案：D 2．(2024·浙江6月选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是(　　) A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 解析：选B。图1为牺牲阳极法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl－，A不正确。图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H＋放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B正确。图2为外加电流法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒 定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确。图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe－2e－===Fe2+的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极上发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，D不正确。 解题必备知能 1.金属腐蚀快慢的规律 (1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。 (2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。 (4)对于活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 2．金属的电化学防护 题组跟进演练 1.高压直流电线路的瓷绝缘子会出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2+＋2e－===Zn D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 解析：选C。锌环与电源的正极相连，为阳极，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2+，C项错误。 2．(2024·四川一模)硫酸盐还原菌(SRB)会腐蚀许多金属及合金。模拟SRB诱导腐蚀碳素钢发生厌氧电化学腐蚀实验，实验后发现碳素钢表面覆盖物成分是硫化物(主要含FeS)，腐蚀机理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．碳素钢厌氧腐蚀过程中SRB做还原剂 B．温度越高，SRB诱导碳素钢厌氧腐蚀速率越快 C．碳作负极，电极反应为：H＋＋e－===H D.该实验生成FeS的总反应：8H＋＋4Fe＋===FeS＋3Fe2+＋4H2O 解析：选D。氢原子将硫酸根离子中＋6价的S还原为－2价的硫离子，SRB不做还原剂，A错误；温度超过一定范围，硫酸盐还原菌(SRB)活性下降，速率减慢，B错误；碳作正极，电极反应为：H＋＋e－===H，C错误；根据示意图可知，总反应的化学方程式为8H＋＋4Fe＋===FeS＋3Fe2+＋4H2O，D正确。 3．(2024·广东揭阳二模)某同学进行以下实验： 操作 现象 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈 下列说法正确的是(　　) A．腐蚀过程中有H2生成 B．边缘处红色说明：Fe－3e－===Fe3+ C．反应后中心区域溶液的pH>7 D．反应过程中化学能完全转化为电能 解析：选C。取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水，铁皮发生吸氧腐蚀，没有H2生成，A错误；铁片发生吸氧腐蚀，Fe电极方程式为：Fe－2e－===Fe2+，边缘处红色的原因是二价铁被空气中的氧气氧化为三价铁，B错误；铁片发生吸氧腐蚀，反应后中心区域溶液呈碱性，pH>7，C正确；铁皮发生吸氧腐蚀的原理是原电池，但化学能不能完全转化为电能，D错误。 1．(2023·河北沧州三模)出土于陕西的两千多年前的越王剑(主要成分为铁)现藏于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈(Fe2O3)。下列叙述错误的是(　　) A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极 B．铁发生的电极反应为Fe－3e－===Fe3+ C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气 D．生成80 g Fe2O3时理论上转移3 mol电子 解析：选B。铁与铜、锡构成原电池时，铁的活泼性强于铜和锡，铁作负极，A正确；铁电极反应为Fe－2e－===Fe2+，B错误；酸性环境下剑腐蚀的过程为析氢腐蚀，正极会产生氢气：2H＋＋2e－===H2↑，C正确；生成80 g Fe2O3时理论上转移电子×2×3＝3 mol，D正确。 2．关于研究生铁的锈蚀实验，下列分析不正确的是(　　 ) 序号 ① ② ③ 实验 现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀 A．①中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀 B．②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2O C．③中正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D．对比①②③，说明苯能隔绝O2 解析：选D。①是密闭体系，NaCl溶液中溶解的O2较少，不足以使生铁片明显锈蚀，A项正确；苯属于非电解质，②中无电解质溶液，不满足电化学腐蚀的条件，B项正确；根据③中现象，铁在中性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C项正确；根据现象可知，③中发生吸氧腐蚀，③中观察到明显锈蚀，说明苯不能隔绝O2，D项错误。 3．某城市为了减少钢管因锈蚀造成的损失，拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法正确的是(　　) A.在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生化学腐蚀 B．在潮湿的酸性土壤中金属棒M将电子通过导线流向钢管 C．在潮湿的酸性土壤中H＋向金属棒M移动，抑制H＋与铁的反应 D．钢管与金属棒M也可用导线分别连接直流电源正、负极以使钢管表面的腐蚀电流接近于零 解析：选B。在酸性环境下，钢铁发生析氢腐蚀，A错误；为了减少钢管的损失，金属棒M、钢管应在酸性土壤中形成原电池，其中金属棒M做负极，钢管做正极被保护，B正确；在潮湿的酸性土壤中，存在大量氢离子，氢离子移动到正极上得电子被还原，即移动到钢管上得电子，故能抑制氢离子与铁的反应，C错误；钢管与金属棒M用导线分别连接直流电源正、负极时，钢管作阳极，腐蚀速率加快，D错误。 4．如图所示，下列说法错误的是(　　) A．若X为NaCl溶液，K与M连接，Fe棒附近溶液pH最大 B．开关K未闭合，Fe棒上B点生成铁锈最多 C．若X为H2SO4溶液，K与N连接，Fe棒上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ D．若X为H2SO4溶液，K分别与N、M连接，Fe棒腐蚀情况前者慢 解析：选A。若X为NaCl溶液，K与M连接，构成原电池，铁作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，碳棒作正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，碳棒附近溶液pH最大，A错误；开关K未闭合，Fe棒上B点发生吸氧腐蚀，生成铁锈最多，B正确；若X为H2SO4溶液，K与N连接，构成原电池，锌作负极，铁作正极，正极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，C正确；若X为H2SO4溶液，K与N连接，铁作正极被保护，K与M连接，铁作负极，加快腐蚀，因此Fe棒腐蚀情况前者慢，D正确。 5．(2024·黑龙江大庆模拟)恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法错误的是(　　) A．AB段pH越大，析氢速率越大 B．AD段负极反应式为Fe－2e－===Fe2+ C．BC段正极反应式主要为O2＋4e－＋4H＋===2H2O D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe＋O2＋4H＋===2Fe2+＋2H2O消耗H＋的量与4Fe2+＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋产生H＋的量基本相同 解析：选A。由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，pH越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，A错误；AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，B正确；由图可知BC段的压强减小，发生吸氧腐蚀，且pH为3～5，正极上氧气得电子生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C正确；图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH＝1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀，BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，DE段溶液pH基本不变，但 压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe＋O2＋4H＋===2Fe2+＋2H2O消耗H＋的量与4Fe2+＋O2＋10H2O=== 4Fe(OH)3＋8H＋产生H＋的量基本相同，D正确。 6．(双选)(2024·浙江模拟预测)在NaCl浓溶液中及空气存在下，矿砂中的单质银发生吸氧腐蚀生成[AgCl2]－，再加入锌粉生成[ZnCl4]2-和纯度较高的单质银，下列说法不正确的是(　　) A．提高Cl－浓度有利于单质银的溶解 B．正极发生的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．随着腐蚀的进行，溶液的pH增大 D．加入锌粉反应后，溶液中阴离子总浓度升高 解析：选BD。银单质在氯化钠浓溶液中与氧气反应生成[AgCl2]－，离子方程式为：4Ag＋O2＋8Cl－＋2H2O===4[AgCl2]－＋4OH－，增大氯离子的浓度有利于单质银的溶解，A正确；在氯化钠溶液中，正极电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B错误；根据A可知，随着腐蚀的进行，氢氧根离子的浓度增大，溶液pH增大，C正确；加入锌粉后，发生反应：Zn＋2[AgCl2]－===2Ag＋[ZnCl4]2-，溶液中阴离子总浓度降低，D错误。 7．(2024·浙江绍兴模拟预测)古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。埋藏青铜器会产生多种锈蚀产物，其中Cu2(OH)2CO3结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而Cu2(OH)3Cl结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下： 下列说法不正确的是(　　) A．青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的电极反应方程式为：Cu＋Cl－－e－===CuCl B．青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl－浓度越大，腐蚀趋势越大 C．青铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为：Cu2O＋HCl＋2H2O===Cu2(OH)3Cl＋H2↑ D．青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久 解析：选C。青铜锈蚀Ⅲ过程的化学方程式为：2Cu2O＋O2＋2HCl＋2H2O===2Cu2(OH)3Cl，C错误；青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使Cu2(OH)3Cl转化为结构致密的Cu2(OH)2CO3，能使其保存更长久，D正确。 $$