专题04 金属的腐蚀与防护（期中真题汇编，山东专用）高二化学上学期

专题04 金属的腐蚀与防护 3大高频考点概览 考点01 金属电化学腐蚀的原理 考点02 金属腐蚀的防护 考点03 电化学腐蚀原理的应用 地 城 考点01 金属电化学腐蚀的原理 金属电化学腐蚀的原理 1．(2024-2025·高二上·曹县一中·期中)化学与生活、生产息息相关。下列说法错误的是 A．马口铁(镀锡铁)破损后在潮湿的空气中比白铁皮(镀锌铁)破损后腐蚀更快 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．铜在酸雨中发生析氢腐蚀 D．将水闸和惰性电极置于海水中，分别连接电源的负极和正极，采用的是外加电流的阴极保护法防腐 【答案】C 【解析】A．镀层破损后，马口铁(镀锡铁)中铁做负极被腐蚀，白铁皮(镀锌铁)中锌做负极、铁做正极被保护，故马口铁(镀锡铁)不如白铁皮(镀锌铁)耐腐蚀，故A正确；B．暖气片表面刷油漆可将金属和空气中的氧气以及水蒸气隔绝，防止金属腐蚀，故B正确；C．铜与氢离子不反应，故铜不会发生析氢腐蚀，故C错误；D．水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门不参与反应，起到了保护作用，该方法是外加电流的阴极保护法，故D正确；答案选C。 2．(2024-2025·高二上·肥城·期中)下列关于金属腐蚀的说法错误的是 A．河水中的钢闸门连接电源的负极，使用的是外加电流的阴极保护法 B．金属腐蚀的实质就是金属原子失去电子被氧化的过程 C．镀锌铁皮(白铁皮)的镀层破损后铁皮仍耐腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中生锈，主要发生了析氢腐蚀 【答案】D 【解析】河水中的钢闸门连接电源的负极，作阴极，被保护，使用的是外加电流的阴极保护法，A说法正确；金属腐蚀的实质就是金属原子失去电子，化合价升高，被氧化的过程，B说法正确；镀锌铁皮(白铁皮)的镀层破损后，锌作负极，失电子，铁作正极氧气得电子，铁皮仍耐腐蚀，C说法正确；钢铁在潮湿的空气中生锈，电解质溶液呈中性，主要发生了吸氧腐蚀，D说法错误；故选D。 3．(2024-2025·高二上·历城二中·期中)用铁铆钉固定铜板，通常会发生腐蚀，如图所示。下列说法不正确的是 A．铁铆钉做负极发生锈蚀 B．铁失去的电子通过水膜传递给 C．铜板的存在会加速铁铆钉腐蚀 D．铁元素变化过程： 【答案】B 【解析】用铁铆钉固定铜板，会形成原电池，根据图示可知，发生的是吸氧腐蚀，铁做负极失去电子，氧气在正极上得电子；A．铁铜原电池中，铁更活泼，故做负极被腐蚀，A正确； B．电子不能在电解质溶液中传递，即不是通过水膜传递给氧气的，B错误； C．铁比铜活泼，形成铁铜原电池，铁做负极被加速锈蚀，C正确；  D．铁钉做负极被腐蚀，电极方程式为Fe−2e−=Fe2+，Fe2+接下来与OH−反应生成Fe(OH)2：Fe2++2OH−=Fe(OH)2，而Fe(OH)2易被氧气氧化生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3易分解生成铁锈，即铁钉变化过程为，D正确； 故选B。 4．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)随着全球经济的不断发展汽车的使用越来越普及，已经成为现代社会重要的交通工具。但是汽车腐蚀已经成为当今社会不可避免的问题，汽车腐蚀不仅造成巨大的经济损失，物质和能源浪费，而且还会造成环境污染和交通事故。汽车腐蚀主要是构成汽车的钢材的腐蚀。 在空气中，如图所示的四种情况里，铁的腐蚀速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．铁比铜活泼，形成的原电池中铁为负极，铜为正极，铁比较容易被腐蚀；B．锌比铁活泼，形成的原电池中铁为正极，锌为负极，铁难以被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法；C．在电解池中铁与电源的负极相连、为阴极，铁被保护，属于外接电源的阴极保护法；D．在电解池中铁与电源的正极相连、为阳极，铁失去电子被氧化，则铁被腐蚀，且腐蚀的速率大于铁做原电池的负极时的速率；故选D。 5．(2024-2025·高二上·威海第一中学教学质量监测·期中)北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是 A．青铜的熔点大于纯铜 B．铜锈的主要成分是 C．镏金层破损后，金作负极可以继续保护破损处的铜，此法称为牺牲阳极的阴极保护法 D．铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀 【答案】D 【解析】A．青铜是铜的合金，合金熔点低于成分金属，青铜的熔点低于纯铜，A错误； B．铜锈的主要成分为碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3，B错误； C．铜比金活泼，镏金层破损后，铜作负极会导致铜被加速锈蚀，C错误； D．铝合金表面氧化物薄膜，性质稳定，阻止合金和空气接触发生反应，可以保护内部金属不被腐蚀，D正确；故选D。 6．(2024-2025·高二上·烟台四中·期中)马口铁又名镀锡铁，是电镀锡薄钢板的俗称。1973年中国镀锡薄板会议时已正名为镀锡薄板。下列有关叙述错误的是 A．镀锡薄板具有耐腐蚀性 B．破损的镀锡薄板能发生析氢或吸氧腐蚀 C．破损的镀锡薄板发生电化学腐蚀时铁被氧化 D．破损的镀锌铁耐腐蚀能力比破损的镀锡铁弱 【答案】D 【解析】A．锡比铁稳定，镀锡薄板具有耐腐蚀性，A正确；B．根据电解质溶液的酸碱性，铁酸性时发生析氢腐蚀，中性、碱性、弱酸性时铁发生吸氧腐蚀，B正确；C．破损的镀锡薄板发生电化学腐蚀时铁比较活泼，作原电池的负极，失电子发生氧化反应，C正确；D．破损的镀锌铁，因为锌比铁活泼，锌作负极，铁作正极被保护，而镀锡铁，铁比锡活泼，铁作负极，加速铁的腐蚀，D错误；答案选D。 7．(2024-2025·高二上·莱芜一中·期中)为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是 A．实验结束时，装置1左侧的液面会下降 B．实验结束时，左侧液面装置I比装置Ⅱ的低 C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】B 【解析】装置Ⅰ中的铁钉处于盐酸蒸气中，发生化学腐蚀而释放出H2，使左侧液面下降而右侧液面上升，故A正确；装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中发生化学腐蚀而释放出H2，装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸的蒸气中，所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，构成构成了原电池，加速了铁钉的腐蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降更多，所以左侧液面装置I比装置Ⅱ的高，故B错误；装置Ⅱ中铁钉处于盐酸的蒸气中，悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，构成构成了原电池，加速了铁钉的腐蚀，所以装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，故C正确；装置Ⅲ中虽然挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀，故D正确；故选B。 8．(2024-2025·高二上·济南·期中)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图下列说法不正确的是 A．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3 B．液滴之下氧气含量少， 铁片作负极，发生的反应为： Fe-2e-=Fe2+ C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e-=4OH- D．铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域 【答案】D 【解析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，铁片作负极，发生的氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，液滴边缘是正极区，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- (发生还原反应)，在液滴外沿，由于Fe2++2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 形成了棕色铁锈环(b)，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2═4 Fe(OH)3，以此解答该题。A．根据以上分析，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3，A正确；B．铁片作负极，发生的氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，B正确； C．O2在液滴外沿反应，液滴边缘是正极区，发生还原反应，正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- ，C正确；D．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域，而是液滴的中心区，D错误； 故答案为：D。 9．(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是 A．腐蚀过程中，负极是，发生电极反应： B．失去电子经电解质溶液转移给C C．多孔铁锈的主要成份是Fe(OH)3 D．C是正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】D 【解析】该原电池中，Fe易失电子作负极，C作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子发生还原反应，负极反应式为，正极反应式为。 A．腐蚀过程中，负极是Fe，发生的电极反应为：，A项错误；B．原电池中电子沿外导线从负极流向正极，不能通过电解质溶液，电解质溶液中是离子的定向移动形成闭合回路，B项错误；C．多孔铁锈的主要成份是，C项错误；D．C是正极，正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为：，D项正确；故选D。 地 城 考点02 金属腐蚀的防护 1．(2024-2025·高二上·潍坊联考·期中)下列防护措施中属于电化学保护法的是 A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B．在金属中加入一些铬或镍制成合金 C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭 D．在金属表面喷漆 【答案】C 【解析】在轮船的船壳水线以下部分装上锌锭，能形成铁锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。 2．(2024-2025·高二上·东平统考·期中)金属腐蚀直接关系到人民的生命财产安全等。下列金属的防护措施属于牺牲阳极法的是 A．健身器材表面涂油漆 B．轮船上镶嵌锌块 C．铁制品镀铜 D．钢铁部件发蓝处理 【答案】B 【解析】A．健身器材表面涂油漆是增加保护层，与牺牲阳极法无关，故A不选；B．钢铁船身嵌入锌，形成的原电池Zn是负极，Fe是正极，应用了牺牲阳极的阴极保护法，故B选；C．在铁件的表面镀铜可以隔绝空气，防止铁被腐蚀，与牺牲阳极法无关，故C不选；D．钢铁部件发蓝处理，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料，与牺牲阳极法无关，故D不选；故选B。 3．(2024-2025·高二上·油田二中·期中)为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时的现象描述不正确的是 A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B．装置Ⅰ左侧液面比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】B 【解析】Ⅱ中铁钉与铜丝相连，金属活动性相差较大，且用挥发性盐酸，因此装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，C选项正确；Ⅰ中虽然也用了盐酸，但铁钉与铁丝相连，腐蚀不及Ⅱ，由于均发生了2H＋＋2e－===H2↑，Ⅰ和Ⅱ中均生成了气体，液面都会下降，装置Ⅱ的左侧液面比装置Ⅰ的左侧液面低，A选项正确，B选项错误；Ⅲ中浓硫酸吸水，从而使铁钉处在干燥空气中几乎不被腐蚀，D选项正确。 4．(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护，使其免受腐蚀。下列说法正确的是 A．金属棒X的材料可能为铜 B．金属棒X的材料可能为钠 C．钢管附近土壤的pH可能会上升 D．这种方法称为外加电流法 【答案】C 【解析】图中没有外加电源，故为牺牲阳极法，D项错误；X的活泼性应大于铁的活泼性，但金属钠的活泼性太强，能与土壤中的H2O直接反应，故X的材料不可能是铜、钠，A、B项错误；O2在钢管处得电子，发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故钢管附近土壤的pH可能会上升，C项正确。 5．(2024-2025·高二上·泰山中学·期中)下列与金属电化学腐蚀或电化学防护无关的是 A．将生铁冶炼成钢时，常向铁水中添加适量的铬、镍等材料 B．轮船外壳上镶嵌锌块 C．电工操作手册中规定不能将铝线、铜线直接相连使用 D．支撑海港码头基础的钢管桩常与电源负极相连接 【答案】A 【解析】将生铁冶炼成钢时，常向铁水中添加适量的铬、镍等材料可以增强钢的抗腐蚀性，但该过程是通过改变金属内部的结构实现的，与金属电化学腐蚀或电化学防护无关，故A选；锌比铁活泼，轮船外壳上镶嵌锌块，Zn与Fe构成原电池，在海水中锌被腐蚀，从而保护船壳，发生原电池反应可用电化学知识解释，故B不选；铝比铜活泼，能构成原电池，金属铝为负极，易被腐蚀而生锈，电工操作手册中规定不能将铝线、铜线直接相连使用与金属电化学腐蚀或电化学防护有关，故C不选；支撑海港码头基础的钢管桩常与电源负极相连接作阴极，可以避免钢管桩被腐蚀，与电化学防护有关，故D不选；故选A。 6．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 【答案】C 【解析】A项，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属电极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；B项，食盐水提供电解质溶液环境，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；D项，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；C项，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。 7．(2024-2025·高二上·泰安长城中学·期中)化学与生活、生产息息相关。下列说法错误的是 A．马口铁(镀锡铁)破损后在潮湿的空气中比白铁皮(镀锌铁)破损后腐蚀更快 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．铜在酸雨中发生析氢腐蚀 D．将水闸和惰性电极置于海水中，分别连接电源的负极和正极，采用的是外加电流的阴极保护法防腐 【答案】C 【解析】A．镀层破损后，马口铁(镀锡铁)中铁做负极被腐蚀，白铁皮(镀锌铁)中锌做负极、铁做正极被保护，故马口铁(镀锡铁)不如白铁皮(镀锌铁)耐腐蚀，故A正确；B．暖气片表面刷油漆可将金属和空气中的氧气以及水蒸气隔绝，防止金属腐蚀，故B正确；C．铜与氢离子不反应，故铜不会发生析氢腐蚀，故C错误；D．水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门不参与反应，起到了保护作用，该方法是外加电流的阴极保护法，故D正确；答案选C。 8．(2024-2025·高二上·新泰一中南校·期中)金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。 请写出有关电极反应式： ①铁棒上的电极反应式：_______________________； 碳棒上的电极反应式：_________________________； （2）该图所表示的是_________________________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 （3）若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示__________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为_________棒。杨sir化学，侵权必究 【答案】2Fe－4e－=2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 吸氧 析氢 锌(或其他比铁活泼的金属) 【解析】（1）图示为Fe的吸氧腐蚀，负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，铁棒上的电极反应式为：2Fe-4e-═2Fe2+，碳棒上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-；在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，故答案为：Fe-2e-═Fe2+；O2+2H2O+4e-═4OH-；吸氧； （2）将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，变成析氢腐蚀；保护铁棒时，负极应为比铁活泼的金属，故答案为：析氢；锌（或其他比铁活泼的金属）。 9．(2024-2025·高二上·新泰一中北校·期中)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一、 （1）如图1装置中，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。 ①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 (填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。 ②a试管中铁发生的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，电极反应式为 ， 。 b试管中铁被腐蚀的总反应方程式为 。 （2）如图2两个图都是金属防护的例子。 ①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图2甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 (填字母) A．铜    B．钠    C．锌    D．石墨 ②图2乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 (填“正”或“负”)极。 ③以上两种方法中， (填“甲”或“乙”)方法能使铁闸门保护得更好。 【答案】（1） b 析氢 （2） C 负 乙 【解析】（1）①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，a中盛有氯化铵溶液，b发生吸氧腐蚀，b中盛有食盐水，故答案为b； ②a试管中铁发生的是析氢腐蚀，生铁中碳为正极，正极上发生还原反应，故发生的电极反应式为，；b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，铁被腐蚀的总反应方程式为； （2）①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钠能够与水反应，不能做电极材料，所以选锌，此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法，故选C； ②电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极，故答案为负； ③因为电解池的保护比原电池保护更好，所以方法乙能使铁闸门保护得更好；故答案为乙。 10．(2024-2025·高二上·泰安宏信学校·期中)铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验： 序号 内容 实验现象 1 常温下将铁钉放在潮湿空气中一小时 铁钉表面依然光亮 2 常温下将铁钉放在潮湿的空气中一个月 铁钉表面已变得灰暗 3 常温下将铁钉放在干燥空气中一个月 干燥的铁钉表面依然光亮 4 将潮湿的铁钉放在常温的氧气流中一小时 铁钉表面略显灰暗 5 将潮湿的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时 铁钉表面已变得灰暗 6 将铁钉放在燃煤的厨房中一个月 铁钉表面已变得灰暗 7 将浸过氯化钠溶液的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时 铁钉表面灰暗程度比实验5严重 （1）上述实验中发生了吸氧腐蚀的是________(根据实验现象填序号，下同)，正极反应式是________； （2）发生的腐蚀是析氢腐蚀的是______________(填序号)负极反应式是_______________。 （3）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有________________________(填两项)； （4）为防止铁的锈蚀，地下埋的水管可采用外加电流的阴极保护法，请列举工业上普遍采用的其它方法是__________________(答两种方法)。 【答案】（1）2457 O2+2H2O+4e-=4OH－ （2）6 Fe-2e-=Fe2＋ （3）温度、氧气浓度、电解质溶液等 （4）覆盖保护层法；牺牲阳极的阴极保护法等其它合理方法 【解析】（1）金属在中性或碱性环境下的腐蚀是吸氧腐蚀，上述实验中2、4、5、7都发生了吸氧腐蚀，都属于吸氧腐蚀，在电化学腐蚀中，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH－。 （2）金属在酸性环境下的腐蚀是析氢腐蚀，上述实验中6都发生了析氢腐蚀，都属于析氢腐蚀，在电化学腐蚀中，负极反应式为Fe-2e-=Fe2＋。 （3）实验过程中改变的条件是温度、氧气浓度、电解质溶液、还有反应介质，故影响铁锈蚀速率的因素是温度、氧气浓度、电解质溶液等。 （4）为防止铁的锈蚀，可以采用覆盖保护层法；牺牲阳极的阴极保护法等其它合理方法。 地 城 考点03 电化学腐蚀原理的应用 1．(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)如图两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是 A.装置Ⅰ在反应过程中只生成NO2气体 B.装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀 C.装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气 D.装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋ 【答案】C 【解析】装置Ⅰ中，铁被浓硝酸钝化，铜与浓硝酸反应，在这种条件下，铜作原电池的负极，铁作正极，反应生成红棕色的NO2，随着反应的进行，浓硝酸变为稀硝酸，随后铁作负极Cu作正极，稀硝酸发生还原反应生成无色的NO，金属过量，故反应结束时溶液中既有Fe2＋又有Cu2＋，A、D错误；因为装置Ⅱ中左边充满氧气，一开始发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致左边液面上升，铁与稀硫酸反应产生氢气，发生析氢腐蚀，B错误，C正确。 2．(2024-2025·高二上·泰安市直联考·期中)一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下： pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO 下列说法不正确的是 A．在pH<4的溶液中，碳钢腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ B．在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4OH-+4e-=2H2O D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢杨sir化学，侵权必究 【答案】C 【解析】当pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，正极上电极反应式为：2H++2e-=H2↑，A正确；当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e- =4OH-，B正确；在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，C错误；将碱性溶液煮沸除去氧气后，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，D正确；故选C。 3．(2024-2025·高二上·商河一中·期中)下列装置图有关说法正确的是 A．装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大 B．装置①中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a附近变红色 C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开 D．装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为0.025NA 【答案】B 【解析】装置①K键闭合后，形成原电池，锌为负极，铜为正极，原电池中阴离子向负极移动，则Cl－向ZnSO4溶液移动，A项错误；装置①中K键闭合时，a极为阴极，阴极氢离子放电同时生成氢氧根离子，所以a附近变红色，B项正确；Fe作阳极被腐蚀，作阴极被保护，所以铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2，C项错误；装置③中铁制品上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，析出1.6 g铜即0.025 mol，则电源负极输出的电子数为0.05NA，D项错误。 4．(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是 A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极 B．潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成 C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的O2体积为4.48 L D．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓ 【答案】C 【解析】根据题图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，腐蚀过程中c作负极，A项正确；潮湿环境中的Cl－与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物铜离子作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓，潮湿环境中Cl－浓度大时，有利于多孔粉状锈的生成，B、D项正确；未指明是否为标准状况，无法计算消耗的O2体积，C项错误。 5．(2024-2025·高二上·泰安外国语学校·期中)我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，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 【答案】C 【解析】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。 6．(2024-2025·高二上·烟台·期中)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。下列叙述不正确的是 A．金属贮存罐可用钢、铝等材料 B．直流电源b极为负极 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、铝单质遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢、铝等材料，故A说法正确；B．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，根据电解池工作原理，金属贮存罐作阳极，即a为正极，b为负极，故B说法正确；C．根据B选项分析，金属贮存罐作阳极，与电源正极相连，故C说法错误；D．Fe为阳极，电压过高时，大量Fe失电子转化成Fe2+，有可能会加剧腐蚀，故D说法正确；答案为C。 7．(2024-2025·高二上·枣庄·期中)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。回答下列问题： （1）液滴边缘是_______（填“正”或“负”）极区，发生的电极反应为_________________ 。 （2）液滴中的Cl-由_______区向_______区迁移（填“b”或“a”）。 （3）在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，生成的Fe2+ ____________进一步氧化、脱水形成铁锈。杨sir化学，侵权必究 （4）若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为_________。 【答案】（1）正 O2+2H2O+4e-=4OH- （2） b a （3）由a区向b区迁移，与b区的OH-形成Fe(OH)2 （4） Fe-2e-=Fe2+ 【解析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区（a）被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，这时，负极电极反应为：Fe-2e-=Fe2+（发生氧化反应）正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应）在液滴外沿，由于Fe2++2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 形成了棕色铁锈环（b），据此分析。 （1）液滴边缘是正极区，O2在液滴外沿反应，正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应）； （2）在电解池中，阴离子氯离子移向阳极，即液滴中的Cl-由b区向a区迁移； （3）在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH-形成Fe(OH)2进一步氧化、脱水形成铁锈； （4）若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，由于Fe的金属活动性比铜强，Fe仍为负极，负极发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+。 8．(2024-2025·高二上·曲师附中·期中)电化学原理在金属防腐、物质制备方面有重要的作用。 I．将裹有锌片的铁钉放入溶有琼脂的饱和NaCl溶液中，滴入少量酚酞(如下图甲所示)，回答下列问题。 （1）一段时间后a处可能出现的现象是 ，请结合电化学原理解释原因 。 （2）某同学为验证选择的铁钉未被腐蚀，取少量溶液于试管，分别进行如表实验，能证明铁钉未被腐蚀的实验是 (填序号) 序号 ① ② ③ ④ 滴入试剂 溶液 淀粉KI溶液 KSCN溶液 溶液 实验现象 产生沉淀 无蓝色出现 无红色出现 无蓝色沉淀 （3）钢铁的吸氧腐蚀简单示意图如上图乙所示，该图某处稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请作出修改并标出电子流动方向 。 II．是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其电解制法如上图丙所示。通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。 已知：只在强碱性条件下稳定，易被还原。 （4）Fe电极发生的电极反应为： 。 （5）电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是 。 （6）该电解装置应使用 离子交换膜(填“阳”或“阴”)，当阴极产生112mL(标准状况)的气体时，通过离子交换膜的离子有 mol。 【答案】（1） 溶液变为红色 铁做正极，发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-，使酚酞变红 （2）④ （3） （4）Fe-6e-+8OH-=4H2O+FeO42- （5）防止生成的FeO42-被H2还原 （6） 阴 0.01 【解析】I．裹有锌片的铁钉放入溶有琼脂的饱和NaCl溶液中，锌比铁活泼，锌做负极发生氧化反应生成锌离子，铁做正极被保护；II．电解制备高铁酸钠，铁做阳极发生氧化反应生成高铁酸根离子：Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O；Ni做阴极，H2O得电子发生还原反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 （1）锌比铁活泼，锌做负极发生氧化反应，铁做正极，空气氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子：O2+4e-+2H2O=4OH-，使得a处溶液显碱性，酚酞溶液变红色； （2）若铁被腐蚀，则会生成亚铁离子； ①溶液中含有氯化钠，氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀，不能说明铁未被腐蚀，不符合题意； ②亚铁离子和碘离子不反应，无蓝色沉淀不能说明铁未被腐蚀，不符合题意； ③亚铁离子和KSCN溶液不反应，无红色出现不能说明铁未被腐蚀，不符合题意； ④K3[Fe(CN)6]溶液和亚铁离子生成蓝色沉淀，无蓝色沉淀，说明铁未被腐蚀，符合题意； 故选④； （3）若要保护钢铁，可改成外加电流的阴极保护法，在连接铁和C棒的导线之间加电源，其中铁与电源负极相连，C棒与电源正极相连，电子经导线由负极流向C棒，再由铁经导线流回正极。如图：； （4）据分析，铁电极发生的电极反应为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O； （5）由题意可知高铁酸钠易被氢气还原，而阴极H2O发生还原反生成氢气，因此须将阴极产生的氢气及时排出。 （6）据分析，阳极消耗氢氧根，阴极产生氢氧根，则电解过程中须用阴离子交换膜保证氢氧根能顺利通过；当阴极产生0.005molH2时，据阴极电极反应式可知，同时产生0.01molOH-，为保证离子交换膜右侧溶液呈电中性，这0.01molOH-须转移到铁电极一侧，故通过离子交换膜的离子有0.01mol。 9．(2024-2025·高二上·莱芜·期中)研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。 （1）图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______________(填字母序号)。 A．用纯氧气代替具支试管内空气 B．用酒精灯加热具支试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水杨sir化学，侵权必究 D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐____________(填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为________________________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为_______ 一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+ （4）设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生_________________(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是___________________________。 （5）金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应__________________________。 【答案】（1）ACD （2）减慢 氧气的浓度 （3）O2+4e-+2H2O=4OH- （4） 吸氧 容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀 （5）3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+ 【解析】（1）用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，故A正确；用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故B错误；将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，故C正确；换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，故D正确；故选ACD； （2）液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，2min时间内：1min～3、3～5、5～7、7～9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.6cm、0.5cm，则铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢，相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱； （3）向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液，并且a点附近溶液出现红色，说明a点电极上有OH-生成，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-； （4）由图可知，0～t1时间内锥形瓶内压强增大，则0～t1时间内发生析氢腐蚀生成氢气，随着反应进行，容器内气体的压强降低，则酸不断消耗，溶液的酸性减弱，容器内发生了吸氧腐蚀，消耗氧气使容器内气体的压强降低； （5）Fe作阳极置于H2SO4溶液中，Fe钝化形成致密Fe3O4，阳极反应式为3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 金属的腐蚀与防护 3大高频考点概览 考点01 金属电化学腐蚀的原理 考点02 金属腐蚀的防护 考点03 电化学腐蚀原理的应用 地 城 考点01 金属电化学腐蚀的原理 金属电化学腐蚀的原理 1．(2024-2025·高二上·曹县一中·期中)化学与生活、生产息息相关。下列说法错误的是 A．马口铁(镀锡铁)破损后在潮湿的空气中比白铁皮(镀锌铁)破损后腐蚀更快 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．铜在酸雨中发生析氢腐蚀 D．将水闸和惰性电极置于海水中，分别连接电源的负极和正极，采用的是外加电流的阴极保护法防腐 2．(2024-2025·高二上·肥城·期中)下列关于金属腐蚀的说法错误的是 A．河水中的钢闸门连接电源的负极，使用的是外加电流的阴极保护法 B．金属腐蚀的实质就是金属原子失去电子被氧化的过程 C．镀锌铁皮(白铁皮)的镀层破损后铁皮仍耐腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中生锈，主要发生了析氢腐蚀 3．(2024-2025·高二上·历城二中·期中)用铁铆钉固定铜板，通常会发生腐蚀，如图所示。下列说法不正确的是 A．铁铆钉做负极发生锈蚀 B．铁失去的电子通过水膜传递给 C．铜板的存在会加速铁铆钉腐蚀 D．铁元素变化过程： 4．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)随着全球经济的不断发展汽车的使用越来越普及，已经成为现代社会重要的交通工具。但是汽车腐蚀已经成为当今社会不可避免的问题，汽车腐蚀不仅造成巨大的经济损失，物质和能源浪费，而且还会造成环境污染和交通事故。汽车腐蚀主要是构成汽车的钢材的腐蚀。 在空气中，如图所示的四种情况里，铁的腐蚀速率最快的是 A． B． C． D． 5．(2024-2025·高二上·威海第一中学教学质量监测·期中)北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是 A．青铜的熔点大于纯铜 B．铜锈的主要成分是 C．镏金层破损后，金作负极可以继续保护破损处的铜，此法称为牺牲阳极的阴极保护法 D．铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀 6．(2024-2025·高二上·烟台四中·期中)马口铁又名镀锡铁，是电镀锡薄钢板的俗称。1973年中国镀锡薄板会议时已正名为镀锡薄板。下列有关叙述错误的是 A．镀锡薄板具有耐腐蚀性 B．破损的镀锡薄板能发生析氢或吸氧腐蚀 C．破损的镀锡薄板发生电化学腐蚀时铁被氧化 D．破损的镀锌铁耐腐蚀能力比破损的镀锡铁弱 7．(2024-2025·高二上·莱芜一中·期中)为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是 A．实验结束时，装置1左侧的液面会下降 B．实验结束时，左侧液面装置I比装置Ⅱ的低 C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 8．(2024-2025·高二上·济南·期中)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图下列说法不正确的是 A．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3 B．液滴之下氧气含量少， 铁片作负极，发生的反应为： Fe-2e-=Fe2+ C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e-=4OH- D．铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域 9．(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是 A．腐蚀过程中，负极是，发生电极反应： B．失去电子经电解质溶液转移给C C．多孔铁锈的主要成份是Fe(OH)3 D．C是正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- 地 城 考点02 金属腐蚀的防护 1．(2024-2025·高二上·潍坊联考·期中)下列防护措施中属于电化学保护法的是 A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B．在金属中加入一些铬或镍制成合金 C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭 D．在金属表面喷漆 2．(2024-2025·高二上·东平统考·期中)金属腐蚀直接关系到人民的生命财产安全等。下列金属的防护措施属于牺牲阳极法的是 A．健身器材表面涂油漆 B．轮船上镶嵌锌块 C．铁制品镀铜 D．钢铁部件发蓝处理 3．(2024-2025·高二上·油田二中·期中)为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时的现象描述不正确的是 A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B．装置Ⅰ左侧液面比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 4．(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护，使其免受腐蚀。下列说法正确的是 A．金属棒X的材料可能为铜 B．金属棒X的材料可能为钠 C．钢管附近土壤的pH可能会上升 D．这种方法称为外加电流法 5．(2024-2025·高二上·泰山中学·期中)下列与金属电化学腐蚀或电化学防护无关的是 A．将生铁冶炼成钢时，常向铁水中添加适量的铬、镍等材料 B．轮船外壳上镶嵌锌块 C．电工操作手册中规定不能将铝线、铜线直接相连使用 D．支撑海港码头基础的钢管桩常与电源负极相连接 6．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 7．(2024-2025·高二上·泰安长城中学·期中)化学与生活、生产息息相关。下列说法错误的是 A．马口铁(镀锡铁)破损后在潮湿的空气中比白铁皮(镀锌铁)破损后腐蚀更快 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．铜在酸雨中发生析氢腐蚀 D．将水闸和惰性电极置于海水中，分别连接电源的负极和正极，采用的是外加电流的阴极保护法防腐 8．(2024-2025·高二上·新泰一中南校·期中)金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。 请写出有关电极反应式： ①铁棒上的电极反应式：_______________________； 碳棒上的电极反应式：_________________________； （2）该图所表示的是_________________________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 （3）若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示__________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为_________棒。杨sir化学，侵权必究 9．(2024-2025·高二上·新泰一中北校·期中)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一、 （1）如图1装置中，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。 ①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 (填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。 ②a试管中铁发生的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，电极反应式为 ， 。 b试管中铁被腐蚀的总反应方程式为 。 （2）如图2两个图都是金属防护的例子。 ①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图2甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 (填字母) A．铜    B．钠    C．锌    D．石墨 ②图2乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 (填“正”或“负”)极。 ③以上两种方法中， (填“甲”或“乙”)方法能使铁闸门保护得更好。 10．(2024-2025·高二上·泰安宏信学校·期中)铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验： 序号 内容 实验现象 1 常温下将铁钉放在潮湿空气中一小时 铁钉表面依然光亮 2 常温下将铁钉放在潮湿的空气中一个月 铁钉表面已变得灰暗 3 常温下将铁钉放在干燥空气中一个月 干燥的铁钉表面依然光亮 4 将潮湿的铁钉放在常温的氧气流中一小时 铁钉表面略显灰暗 5 将潮湿的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时 铁钉表面已变得灰暗 6 将铁钉放在燃煤的厨房中一个月 铁钉表面已变得灰暗 7 将浸过氯化钠溶液的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时 铁钉表面灰暗程度比实验5严重 （1）上述实验中发生了吸氧腐蚀的是________(根据实验现象填序号，下同)，正极反应式是________； （2）发生的腐蚀是析氢腐蚀的是______________(填序号)负极反应式是_______________。 （3）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有________________________(填两项)； （4）为防止铁的锈蚀，地下埋的水管可采用外加电流的阴极保护法，请列举工业上普遍采用的其它方法是__________________(答两种方法)。 地 城 考点03 电化学腐蚀原理的应用 1．(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)如图两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是 A.装置Ⅰ在反应过程中只生成NO2气体 B.装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀 C.装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气 D.装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋ 2．(2024-2025·高二上·泰安市直联考·期中)一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下： pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO 下列说法不正确的是 A．在pH<4的溶液中，碳钢腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ B．在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4OH-+4e-=2H2O D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢杨sir化学，侵权必究 3．(2024-2025·高二上·商河一中·期中)下列装置图有关说法正确的是 A．装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大 B．装置①中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a附近变红色 C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开 D．装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为0.025NA 4．(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是 A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极 B．潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成 C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的O2体积为4.48 L D．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓ 5．(2024-2025·高二上·泰安外国语学校·期中)我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，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 6．(2024-2025·高二上·烟台·期中)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。下列叙述不正确的是 A．金属贮存罐可用钢、铝等材料 B．直流电源b极为负极 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 7．(2024-2025·高二上·枣庄·期中)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。回答下列问题： （1）液滴边缘是_______（填“正”或“负”）极区，发生的电极反应为_________________ 。 （2）液滴中的Cl-由_______区向_______区迁移（填“b”或“a”）。 （3）在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，生成的Fe2+ ____________进一步氧化、脱水形成铁锈。杨sir化学，侵权必究 （4）若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为_________。 8．(2024-2025·高二上·曲师附中·期中)电化学原理在金属防腐、物质制备方面有重要的作用。 I．将裹有锌片的铁钉放入溶有琼脂的饱和NaCl溶液中，滴入少量酚酞(如下图甲所示)，回答下列问题。 （1）一段时间后a处可能出现的现象是 ，请结合电化学原理解释原因 。 （2）某同学为验证选择的铁钉未被腐蚀，取少量溶液于试管，分别进行如表实验，能证明铁钉未被腐蚀的实验是 (填序号) 序号 ① ② ③ ④ 滴入试剂 溶液 淀粉KI溶液 KSCN溶液 溶液 实验现象 产生沉淀 无蓝色出现 无红色出现 无蓝色沉淀 （3）钢铁的吸氧腐蚀简单示意图如上图乙所示，该图某处稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请作出修改并标出电子流动方向 。 II．是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其电解制法如上图丙所示。通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。 已知：只在强碱性条件下稳定，易被还原。 （4）Fe电极发生的电极反应为： 。 （5）电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是 。 （6）该电解装置应使用 离子交换膜(填“阳”或“阴”)，当阴极产生112mL(标准状况)的气体时，通过离子交换膜的离子有 mol。 9．(2024-2025·高二上·莱芜·期中)研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。 （1）图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______________(填字母序号)。 A．用纯氧气代替具支试管内空气 B．用酒精灯加热具支试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水杨sir化学，侵权必究 D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐____________(填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为________________________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为_______ 一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+ （4）设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生_________________(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是___________________________。 （5）金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应__________________________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $