第4节 金属的腐蚀与防护（专项训练）化学鲁科版2019选择性必修1

第4节 金属的腐蚀与防护 · 题型01 金属的腐蚀及分类 · 题型02 化学腐蚀和电化学腐蚀 · 题型03 金属电化学腐蚀的类型与反应原理 · 题型04 金属腐蚀的防护 题型01 金属的腐蚀及分类 1.金属腐蚀现象及危害 金属腐蚀现象普遍存在，每年因金属腐蚀造成的经济损失远远超过因自然灾害和各类事故造成的经济损失的总和。 2.金属腐蚀与分类 【典例1】以下现象与电化学腐蚀无关的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C．铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D．银制奖牌久置后表面变暗 【答案】D 【详解】A．黄铜是铜锌合金，可以构成原电池，但铜没有锌活泼，被腐蚀的是锌而不是铜，所以不易产生铜绿，A正确； B．生铁是铁碳合金，可以构成原电池而使铁腐蚀生锈，软铁芯几乎是纯铁，不构成原电池，B正确； C．铁与铜接触构成原电池，铁比铜活泼，铁就腐蚀成铁锈，C正确； D．银质奖章是由较纯的银制造的，不构成原电池，久置后变暗是跟空气中的多种物质起反应造成的，D错误； 答案选D。 【变式1-1】下列说法不正确的是(　　) 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，但人们可以利用原电池原理来减缓金属的腐蚀 C．钢铁电化腐蚀两种类型主要区别在于水膜的酸碱性不同，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】A 【详解】A、不锈钢和铝合金等耐腐蚀，所以合金也可能耐腐蚀，故A符合题意； B、生活中金属的腐蚀主要原因是电化学腐蚀，金属作原电池的正极被保护，所以可以用原电池原理来减缓金属的腐蚀，故B不符合题意； C、酸性较强时Fe主要发生析氢腐蚀，中性或弱酸性发生吸氧腐蚀，所以钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同，故C不符合题意； D、金属被腐蚀实质是金属失电子，所以无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属失去电子被氧化，故D不符合题意。 【变式1-2】2020年5月5日，广东省东莞虎门大桥出现桥面抖动现象，专家对桥墩的主体钢筋进行了全面检测，并确定了其安全性。以下说法正确的是 A．桥墩钢筋容易发生化学腐蚀 B．在海面与空气交界处的钢铁，比海底下的钢铁更容易被腐蚀 C．可以在桥墩钢铁上嵌附铜片，减慢其腐蚀速率 D．将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为牺牲阳极的阴极保护法 【答案】B 【详解】A．桥墩钢筋可与海水形成原电池，容易发生电化学腐蚀，A说法错误； B．在海面与空气交界处的钢铁，易发生吸氧腐蚀，海面下水中氧气的溶解度较小，海底下的钢铁腐蚀较慢，则在海面与空气交界处的钢铁比海底下的钢铁更容易被腐蚀，B说法正确； C．锌的活泼性大于铁，铁的活泼性大于铜，可以在桥墩钢铁上嵌附锌片，减慢其腐蚀速率，镶嵌铜，腐蚀速率加快，C说法错误； D．将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，防止了铁被腐蚀，称为外加电源的阴极保护法，D说法错误； 答案为B。 【变式1-3】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿 B．钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜，不能保护内层金属 C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫外加电流阴极保护法 D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬 【答案】B 【详解】A．黄铜是锌和铜的合金，锌比铜的化学性质活泼，铜、锌形成原电池时，锌作负极，铜被保护，所以黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿，故A错误； B．铁锈具有疏松多孔的结构，不能隔绝空气，所以不能保护内层金属，故B正确； C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体，叫牺牲阳极保护法，故C错误； D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为其表面可以形成一层致密的氧化膜，保护内部金属不被腐蚀，不是在钢铁表面镀上了铬，故D错误； 故选B。 题型02 化学腐蚀和电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与非金属等直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池 结果 金属被氧化 较活泼金属被氧化 实质 M-ne-===Mn+ 关系 ①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生； ②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 【典例2】在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重，下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是 A．生铁浸泡在食盐水中会发生吸氧腐蚀 B．喷油漆、涂油脂是金属防护的物理方法 C．插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 D．将钢铁闸门与电源负极相连的防腐措施属于阴极电保护法 【答案】C 【详解】A．食盐水显中性，生铁浸泡在中性溶液中易发生吸氧腐蚀，故A正确； B．喷油漆、涂油脂可以隔绝空气，是金属防护的物理方法，故B正确； C．插入海水中的铁棒，越靠近水面端腐蚀越严重，故C错误； D．将钢铁闸门与电源负极相连，负极得到电子，防腐措施属于阴极电保护法，故D正确； 答案选C。 【变式2-1】将缠有铜丝和锌皮的铁钉放入图中表面皿，一段时间后，下列说法错误的是 A．图甲中铜丝上的电极反应式为 B．图甲中会出现蓝色和红色两种颜色 C．图乙中的锌皮保护铁钉未发生腐蚀，为阴极电保护法 D．图甲和图乙均发生吸氧腐蚀 【答案】C 【分析】图甲中，根据题中条件可知，形成原电池，其中铁为负极，电极反应式为：，铜为正极，电极反应式为：；图乙中，根据题中条件可知，形成原电池，其中锌作负极，电极反应式为：，铁作正极，电极反应式为：； 【详解】A．由分析知，图甲中铜丝上的电极反应式为，故A正确； B．图甲中铁放电生成Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，正极上O2放电生成OH－，遇酚酞变红色，所以图甲中会出现蓝色和红色两种颜色，故B正确； C．由分析可知，图乙中铁为正极，锌为负极，是牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； D．图甲和图乙均发生吸氧腐蚀，图甲中铁被腐蚀，图乙中锌被腐蚀，故D正确； 故选C。 【变式2-2】在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A．正极反应式为 B．钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D．与反应可表示为 【答案】D 【详解】A．根据题中所给信息，潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀，正极水得电子生成氢气，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A错误； B．在钢铁锈蚀中，Fe为负极，失去电子发生氧化反应，则负极反应式为Fe－2e-=Fe2+，厌氧细菌可促使与反应生成，S2-及正极上生成的OH-与Fe2＋可分别反应生成FeS、Fe(OH)2，B错误； C．向钢中加入铜，发生电化学腐蚀时，活动性弱的铜作正极，活动性强的Fe作负极，从而加速钢管的腐蚀，C错误； D．厌氧细菌可促使与反应生成，根据元素守恒，方程式为，D正确； 故选D。 【变式2-3】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“阴极电保护法” C．镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易被腐蚀 D．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 【答案】B 【详解】A．水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误； B．大型水闸与直流电源的负极相连，大型水闸为阴极，被保护，此保护法为“外加电流的阴极保护法”，B正确； C．白铁(镀锌的铁)中，镀层破损后，Zn为负极，被腐蚀的是Zn，Fe被保护，马口铁(镀锡的铁)中，Fe为负极，被腐蚀的是Fe，Sn被保护，所以镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)铁更耐腐蚀，C错误； D． 保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，D错误； 故选B。 题型03 金属电化学腐蚀的类型与反应原理 以钢铁的腐蚀为例 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 示意图 条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 离子导体 潮湿的空气或电解质溶液 负极 反应物均为铁，电极反应：Fe-2e-===Fe2+ 正极 反应物：空气中的氧气 电极反应：O2+4e-+2H2O===4OH- 反应物：H+ 电极反应：2H++2e-===H2↑ 总反应 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 联系 通常两种腐蚀同时存在，但前者更普遍 【典例3】用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如图。以下结论错误的是 A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁有可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀快 D．两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【分析】根据压强与时间关系图知，pH=2的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该反应发生析氢腐蚀，pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，结合原电池原理分析判断。 【详解】A．根据pH=2的溶液中压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该装置发生析氢腐蚀，则溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，故A正确； B．pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，pH=4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，故B正确； C．根据压强与时间关系图知，pH=2的溶液和pH=4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，故C错误； D．两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式均为Fe-2e-=Fe2+，故D正确； 故选C。 【变式3-1】实验小组研究金属电化学腐蚀，设计的实验及数据如表所示： 序号 实验 实验Ⅰ 铁钉表面及周边未见明显变化 铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成 实验Ⅱ 铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化 铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ、Ⅱ说明形成原电池后可加快化学反应速率 B．蓝色区域的形成与有关 C．实验Ⅱ中正极的电极反应式： D．当实验Ⅰ中有蓝色物质生成时，理论上该实验共转移电子 【答案】D 【分析】由实验现象可知，实验Ⅰ中铁钉被空气中氧气氧化，随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成，同时铁钉发生了吸氧腐蚀，铁放电生成的亚铁离子与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，氢氧根离子使酚酞溶液变红色；实验Ⅱ中铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化，说明形成了以铁为正极，锌为负极的原电池，锌片发生氧化反应，Ⅱ中铁的腐蚀速率降低。 【详解】A．由实验Ⅰ、Ⅱ中时铁钉周围变化可知，实验Ⅱ的反应速率较快，而实验Ⅱ中铁、锌及电解质溶液可形成原电池，故A正确； B．实验Ⅰ中铁本身也能形成微小原电池，腐蚀中有生成，与作用生成相应的沉淀，故B正确； C．由分析可知，实验Ⅱ中，铁为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，故C正确； D．由分析可知，实验Ⅰ中被氧化的铁元素转化为了蓝色沉淀和少量氧化铁，所以有蓝色物质生成时，无法计算实际转移电子的数目，故D错误； 故选D。 【变式3-2】一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的示意图如图，下列说法正确的是 A．铜板表面有气泡生成 B．在干燥空气中该铜板也容易腐蚀 C．铁铆钉表面的电极反应： D．一段时间后，向水膜滴加一滴酚酞溶液，出现浅红色 【答案】D 【分析】铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中形成一个铁铜原电池，铁为负极，发生Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，又因为是中性环境，发生吸氧腐蚀，发生O2+4e-十2H2O=4OH-。 【详解】A．Cu表面发生O2+4e-十2H2O=4OH-，没有气泡产生，故A错误； B．在干燥的空气中不能形成原电池，不易腐蚀，故B错误； C．Fe表面发生腐蚀，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，故C错误； D．铜为正极，发生O2+4e-十2H2O=4OH-碱性增强，加入酚酞后，出现浅红色，故D正确； 答案选D。 【变式3-3】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 + n/2 H2↑ B．金属的化学腐蚀的实质是M – ne- = Mn+，该过程有电流产生 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吸氧腐蚀 【答案】D 【详解】A、金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀而变质，如铁的腐蚀：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，选项A错误； B、金属的化学腐蚀实质是：M-ne-=Mn+，是金属失电子直接和氧化剂反应的过程，不产生电流，选项B错误； C、金属的化学腐蚀在酸性或是碱性环境下均有可能进行，如金属铝的化学腐蚀，选项C错误； D、在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀吸氧腐蚀为主，选项D正确。 答案选D。 题型04 金属腐蚀的防护 1.防护本质 阻止金属发生氧化反应。 2.防护方法 (1)在金属表面覆盖保护层，涂耐腐蚀物质，如涂油漆等。 (2)改变金属内部组成、结构等，如制成不锈钢。 (3)电化学防护方法 电化学防护 牺牲阳极保护法 阴极电保护法 原理 原电池原理 电解池原理 措施 被保护的金属作正极，以一种活泼性较强的金属作负极 被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源 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 如钢闸门、输送酸性溶液的铁管道等 示意图 联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀 【典例4】下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是 A．当镀锡铁皮的镀层破损时，减慢铁的腐蚀速率 B．外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐，被保护的钢铁设备作为阳极 C．铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：，继而形成铁锈 D．石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用 【答案】D 【详解】A．当镀锡铁皮的镀层破损时，锡铁在潮湿空气中形成原电池，金属性强于锡的铁为负极，腐蚀速率加快，故A错误； B．外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐，被保护的钢铁设备作为阴极，故B错误； C．铜铁在潮湿空气中形成原电池，金属性强于铜的铁为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，故C错误； D．地下钢铁管道用导线连接着锌块，锌铁在潮湿环境中构成原电池，金属性强于铁的锌为负极被腐蚀，铁管为正极被保护，故D正确； 故选D。 【变式4-1】某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护，下列有关说法正确的是 选项 a、b连接方式 X成分 Y成分 结论 A 直接相连 海水 石墨 铁发生析氢腐蚀 B 直接相连 河水 锌 铁发生吸氧腐蚀 C 直接相连 饱和溶液 铜 Y电极上有气泡产生 D 分别与电源负极、正极相连 食盐水 石墨 牺牲阳极法 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．海水为中性溶液，一般发生吸氧腐蚀，A错误； B．锌比铁活泼，连接锌，保护铁不被腐蚀，B错误； C．氯化铵水解呈酸性，形成原电池，铜为正极，析出氢气，C正确； D．分别与外接电源的负极和正极相连，为外加电源保护法，D错误； 答案选C。 【变式4-2】下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A．图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，溶液中产生蓝色沉淀 B．图②中铁丝不易生成 C．图③中金属比铁活泼，防护过程中电子流入金属 D．图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率 【答案】B 【详解】A．因为锌比铁活泼，所以锌为负极，失去电子生成Zn2+，铁为正极，铁被保护，故图①中往Fe电极区滴入2滴铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，不能产生蓝色沉淀，A错误； B．图②试管内为干燥的空气，铁不易发生腐蚀，B正确； C．图③金属M活泼为负极，铁为正极，防护过程中电子由金属M流入铁，C错误； D．图④钢闸门连接电源负极作阴极，可防止钢闸门失电子被腐蚀，减缓其腐蚀速率，D错误； 故选B。 【变式4-3】发蓝是处理钢铁零件表面的一种防腐蚀工艺，其原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层(Fe3O4)，下列有关说法错误的是 A．该方法为金属表面覆盖保护层法 B．钢铁表面镀层破坏后，若接触食盐水会发生吸氧腐蚀 C．将钢铁连接在电源的正极也能得到保护 D．在钢铁表面镀铜也可以达到防腐蚀效果 【答案】C 【详解】A．由题意可知，该防腐蚀工艺为在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层的金属表面覆盖保护层法，故A正确； B．钢铁表面镀层破坏后，接触食盐水时，铁和碳在食盐水中构成原电池，钢铁会发生吸氧腐蚀，故B正确； C．将钢铁连接在电源的负极时，钢铁也能得到保护，故C错误； D．在钢铁表面镀铜也能隔绝钢铁与空气中水蒸气和氧气的接触，避免形成原电池被腐蚀，也可以达到防腐蚀效果，故D正确； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 金属的腐蚀与防护 · 题型01 金属的腐蚀及分类 · 题型02 化学腐蚀和电化学腐蚀 · 题型03 金属电化学腐蚀的类型与反应原理 · 题型04 金属腐蚀的防护 题型01 金属的腐蚀及分类 1.金属腐蚀现象及危害 金属腐蚀现象普遍存在，每年因金属腐蚀造成的经济损失远远超过因自然灾害和各类事故造成的经济损失的总和。 2.金属腐蚀与分类 【典例1】以下现象与电化学腐蚀无关的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C．铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D．银制奖牌久置后表面变暗 【变式1-1】下列说法不正确的是(　　) 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，但人们可以利用原电池原理来减缓金属的腐蚀 C．钢铁电化腐蚀两种类型主要区别在于水膜的酸碱性不同，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 【变式1-2】2020年5月5日，广东省东莞虎门大桥出现桥面抖动现象，专家对桥墩的主体钢筋进行了全面检测，并确定了其安全性。以下说法正确的是 A．桥墩钢筋容易发生化学腐蚀 B．在海面与空气交界处的钢铁，比海底下的钢铁更容易被腐蚀 C．可以在桥墩钢铁上嵌附铜片，减慢其腐蚀速率 D．将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为牺牲阳极的阴极保护法 【变式1-3】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿 B．钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜，不能保护内层金属 C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫外加电流阴极保护法 D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬 题型02 化学腐蚀和电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与非金属等直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池 结果 金属被氧化 较活泼金属被氧化 实质 关系 ①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生； ②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 【典例2】在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重，下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是 A．生铁浸泡在食盐水中会发生吸氧腐蚀 B．喷油漆、涂油脂是金属防护的物理方法 C．插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 D．将钢铁闸门与电源负极相连的防腐措施属于阴极电保护法 【变式2-1】将缠有铜丝和锌皮的铁钉放入图中表面皿，一段时间后，下列说法错误的是 A．图甲中铜丝上的电极反应式为 B．图甲中会出现蓝色和红色两种颜色 C．图乙中的锌皮保护铁钉未发生腐蚀，为阴极电保护法 D．图甲和图乙均发生吸氧腐蚀 【变式2-2】在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A．正极反应式为 B．钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D．与反应可表示为 【变式2-3】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“阴极电保护法” C．镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易被腐蚀 D．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 题型03 金属电化学腐蚀的类型与反应原理 以钢铁的腐蚀为例 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 示意图 条件 水膜酸性 或 水膜酸性 离子导体 潮湿的空气或电解质溶液 负极 反应物均为铁，电极反应： 正极 反应物：空气中的氧气 电极反应： 反应物：H+ 电极反应： 总反应 联系 通常两种腐蚀同时存在，但前者更普遍 【典例3】用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如图。以下结论错误的是 A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁有可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀快 D．两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+ 【变式3-1】实验小组研究金属电化学腐蚀，设计的实验及数据如表所示： 序号 实验 实验Ⅰ 铁钉表面及周边未见明显变化 铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成 实验Ⅱ 铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化 铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ、Ⅱ说明形成原电池后可加快化学反应速率 B．蓝色区域的形成与有关 C．实验Ⅱ中正极的电极反应式： D．当实验Ⅰ中有蓝色物质生成时，理论上该实验共转移电子 【变式3-2】一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的示意图如图，下列说法正确的是 A．铜板表面有气泡生成 B．在干燥空气中该铜板也容易腐蚀 C．铁铆钉表面的电极反应： D．一段时间后，向水膜滴加一滴酚酞溶液，出现浅红色 【变式3-3】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 + n/2 H2↑ B．金属的化学腐蚀的实质是M – ne- = Mn+，该过程有电流产生 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吸氧腐蚀 题型04 金属腐蚀的防护 1.防护本质 阻止金属发生 反应。 2.防护方法 (1)在金属表面覆盖保护层，涂耐腐蚀物质，如涂油漆等。 (2)改变金属内部组成、结构等，如制成不锈钢。 (3)电化学防护方法 电化学防护 牺牲阳极保护法 阴极电保护法 原理 原电池原理 电解池原理 措施 被保护的金属作 ，以一种活泼性较强的金属作负极 被保护的金属作 ，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源 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 如钢闸门、输送酸性溶液的铁管道等 示意图 联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀 【典例4】下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是 A．当镀锡铁皮的镀层破损时，减慢铁的腐蚀速率 B．外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐，被保护的钢铁设备作为阳极 C．铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：，继而形成铁锈 D．石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用 【变式4-1】某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护，下列有关说法正确的是 选项 a、b连接方式 X成分 Y成分 结论 A 直接相连 海水 石墨 铁发生析氢腐蚀 B 直接相连 河水 锌 铁发生吸氧腐蚀 C 直接相连 饱和溶液 铜 Y电极上有气泡产生 D 分别与电源负极、正极相连 食盐水 石墨 牺牲阳极法 A．A B．B C．C D．D 【变式4-2】下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A．图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，溶液中产生蓝色沉淀 B．图②中铁丝不易生成 C．图③中金属比铁活泼，防护过程中电子流入金属 D．图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率 【变式4-3】发蓝是处理钢铁零件表面的一种防腐蚀工艺，其原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层(Fe3O4)，下列有关说法错误的是 A．该方法为金属表面覆盖保护层法 B．钢铁表面镀层破坏后，若接触食盐水会发生吸氧腐蚀 C．将钢铁连接在电源的正极也能得到保护 D．在钢铁表面镀铜也可以达到防腐蚀效果 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$