4.3 金属的腐蚀与防护【上好课】高二化学深度学习辅导讲义(人教版选择性必修1)

2025-12-25
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精品

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 第三节 金属的腐蚀与防护
类型 教案-讲义
知识点 金属的电化学腐蚀与防护
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 9.24 MB
发布时间 2025-12-25
更新时间 2025-12-25
作者 水木清华化学工作室
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2025-11-10
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来源 学科网

内容正文:

第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 要点 1 金属的腐蚀 1.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)分类 ①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。 ②电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 2.金属的化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别 化学腐蚀 电化学腐蚀 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 金属与干燥气体或非电解质液体等直接接触 水膜中溶有O2,酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀 现象 无电流产生 有微弱电流产生 反应式(以铁腐蚀为例) 2Fe+3Cl2===2FeCl3 负极:2Fe-4e-===2Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e-==4OH- 正极:4H++4e-==2H2↑ 联系 两种腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大 3.钢铁的电化学腐蚀   类别 项目   析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 负极 Fe-2e-===Fe2+ 正极 2H++2e-===H2↑ O2+4e-+2H2O===4OH- 总反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 后续反应 最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O),反应如下:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O 要点 2 金属的防护 1.改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍、铬制成不锈钢,钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。 2.在金属表面覆盖保护层 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是一种普遍采用的防护方法。如,在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等;电镀锌、锡、铬、镍等,利用化学方法、离子注入法、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 金属在发生电化学腐蚀时,总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀,作为正极(阴极)的金属不被腐蚀,如果能使被保护的金属成为阴极,就不易被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 原理 原电池原理 要求 被保护的金属作正极,活泼性更强的金属作负极。 应用 锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块 图示 (2)外加电流保护法 原理 电解池原理 要求 被保护的金属作为阴极,与电源的负极相连 应用 钢铁闸门,高压线铁架,地下管道连接直流电源的负极 图示 4.金属电化学防护方法的比较 比较项目 牺牲阳极法 外加电流法 是否外接电源 否 是 所用的原理 原电池原理 电解池原理 两个电极的材料 正极:被保护金属 负极:比被保护金属活泼的金属 被保护金属与外接电源的负极相连作阴极,惰性电极与外接电源正极相连作阳极 保护效果 外加电流法的保护效果比牺牲阳极法的保护效果更好 命题点 1 化学腐蚀与电化学腐蚀 典例1(25-26高二上·全国·周测)以下现象与电化学腐蚀无关的是 A.生铁比纯铁容易生锈 B.银质物品久置表面变暗 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 D.铜、铝电线一般不连接起来作导线 变式1(24-25高二上·安徽合肥·期中)下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 A.金属被腐蚀的本质:2xM+yO2=2MxOy B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,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 变式2(25-26高二·黑龙江·期中)以下现象与电化学腐蚀无关的是 A.铁表面有水时铁锈易生成 B.铁制品表面的锡层破损或剥落,铁生锈的速度比铁制品无锡层保护时快 C.黄铜(主要成分为铜锌合金)制作的钥匙不易产生铜绿 D.银质器皿放久表面会有一层黑色物质 命题点 2 金属腐蚀的实验探究 典例2(25-26高二上·河北邯郸·期中)在如图所示的两个烧杯中分别插入形状和大小几乎一样破损的镀铜铁片和破损的镀锌铁片,一段时间后,下列说法错误的是 A.甲中铜层上产生气泡,乙中铁层上产生气泡 B.对比两烧杯中的铁片,甲烧杯中腐蚀得更严重 C.镀层破损后,镀层并不都能对铁起保护作用 D.向两烧杯中分别滴加相同的溶液,现象相同 变式1(2025高二上·全国·期中)用图-1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究。通过传感器采集数据,测得具支锥形瓶中压强和溶解氧随时间变化如图-2所示。下列说法正确的是 A.pH=2.0时,压强增大仅是因为产生了H2 B.pH=2.0时,正极只发生析氢腐蚀,电极方程式为:2H++2e-=H2↑ C.pH=4.0时,同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 D.整个过程中,负极电极反应式均为:Fe-3e-=Fe3+ 变式2(24-25高一下·福建莆田·期中)将铁粉和活性炭的混合物用溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A.铁被氧化的电极反应式为 B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D.以醋酸溶液代替溶液,铁主要还是发生吸氧腐蚀 命题点 3 生活中的腐蚀现象及解释 典例3(25-26高二上·河南南阳·期中)化学与社会、生活密切相关。下列说法正确的是 A.钢铁表面水膜酸性很弱或中性时,发生析氢腐蚀 B.铜、铝导线直接相连作导线不会发生电化学腐蚀 C.从海水中得到MgCl2,可电解熔融MgCl2制备Mg D.铝抗腐蚀能力强,是因为其不易与氧气发生反应 变式1(25-26高二上·河北邯郸·期中)近日,三星堆文物保护修复团队历经一年多的努力,使得青铜瓿首次露面。青铜器在潮湿环境中(含)发生电化学腐蚀生成铜锈[主要成分化学式为,原理如图所示],考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散)。下列说法正确的是。 A.属于无害锈 B.锈蚀过程可能发生析氢腐蚀 C.青铜器表面覆一层食盐水可作保护层 D.正极电极反应式为 变式2(2024·浙江温州·一模)钢铁在潮湿空气中的电化学腐蚀基本化学原理如下图所示。下列说法不正确的是 A.Fe、C构成原电池的外电路 B.钢铁表面可发生反应: C.吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生 D.利用电化学腐蚀可测定空气中氧气的含量 命题点 4 金属的腐蚀快慢速率比较 典例4(24-25高二下·上海·期中)在下列烧杯中均盛有0.1mol·L-1稀硫酸,其中锌片最易被腐蚀的是 A. B. C. D. 变式1(25-26高二上·江苏苏州·期中)下列说法不正确的是 A.一般而言,电化学腐蚀和化学腐蚀不能同时发生 B.盐酸与锌粉反应时,若加入少量溶液,能增大产生的速率 C.电解精炼铜时,粗铜作阳极,活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区 D.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 变式2(24-25高二上·浙江杭州·期末)化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下: 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 下列说法不正确的是 A.实验Ⅰ中发生析氢腐蚀,实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀,且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ B.实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 C.实验Ⅱ中铜片附近处出现红色,发生电极反应: D.实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色,出现蓝色的离子方程式为: 命题点 5 金属的防护措施 典例5(25-26高二上·河北沧州·期中)河北正定隆兴寺内的宋代铜铸观音像历经千年,表面因电化学腐蚀出现锈迹,为延缓其腐蚀速率,文物保护工作者可采用的电化学防护方法是 A.用细毛刷蘸取中性清洗剂轻轻擦拭铜像表面锈层 B.在铜像表面喷涂一层无色透明的高分子防护涂层 C.将铜像与一块锌块通过导线相连后埋入同一片土壤中 D.将铜像放置在干燥、避光、恒温的密闭玻璃展柜内 变式1(24-25高二下·广东汕头·期末)京灶大桥主桥为钢一砼组合梁斜拉桥,钢铁部分使用高性能富锌底漆防腐,以下说法错误的是 A.该防腐方法采用牺牲阳极法 B.铁作电解池的阴极被保护 C.发生电化学腐蚀时,电子由锌流向铁 D.使用一段时间后需重新刷漆养护 变式2(24-25高二上·浙江丽水·期末)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。下图为对海水中钢闸门的防腐措施示意图,下列说法不正确的是 A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的 B.通电后外电路的电子被强制流向钢闸门 C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D.通电后使钢闸门表面的腐蚀电流接近零 命题点 6 金属的腐蚀与防护 典例6(25-26高二上·河北保定·期中)下列关于金属的腐蚀与防护的说法错误的是 A.钢铁放置在潮湿空气中主要发生电化学腐蚀 B.镀锌铁利用的是牺牲阴极法保护铁制品 C.室外健身器材涂油漆等保护层可有效防止铁被腐蚀 D.钢闸门接外加电源的负极可防止钢闸门被腐蚀 变式1(24-25高二上·广东广州·期末)下列关于金属腐蚀与防护,说法不正确的是 A.发生析氢腐蚀 B.外加电流法防护 C.牺牲阳极法实验 D.制成不锈钢防护 变式2(25-26高二上·北京·期中)与地震、海啸等自然灾害相比,腐蚀同样具备极强的破坏力。某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如下图,下列说法不正确的是 A.若X为食盐水,K未闭合,Fe棒上B点表面铁锈最多 B.若X为浓硫酸,K与M连接,石墨电极上的反应式为 2H++2e-=H2↑ C.若X为稀盐酸,K分别与M、N连接,前者Fe腐蚀得更快 D.若将Fe棒与电源负极相连,Fe棒被保护的方法叫阴极电保护法 点拨 1 金属的腐蚀类题目的解题思路 1.正确判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀。发生原电池反应引起的腐蚀为电化学腐蚀,无原电池反应发生的腐蚀为化学腐蚀。 2.正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、中性溶液中发生吸氧腐蚀;NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液中发生析氢腐蚀。 3.根据金属活动性顺序表分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀。金属活动性顺序表中氢前面的金属,在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀,在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀;金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。 点拨 2 金属腐蚀的快慢比较 1.在同一种电解质的溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序: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;在浓度相同的电解质溶液中,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。 ◆能力强化练 1.(24-25高二上·四川雅安·期中)古代文物蕴含着瑰丽的历史文化,下列最容易发生电化学腐蚀的文物是 A.吴越国鎏金纯银阿育王塔 B.战国郢爰金币 C.乾隆款掐丝珐琅飞龙纹尊 D.玉柄铁剑 2.(25-26高二上·湖北武汉·期中)下列各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时腐蚀速率由快到慢的顺序是 A.3>1>2>4>5 B.4>3>2>1>5 C.3>5>1>2>4 D.5>2>4>3>1 3.(24-25高二下·海南·期末)海南省博物馆常设展览中有汉代青铜器(如铜钱)的陈列(如图所示),可系统了解海南青铜文化。下列叙述错误的是 A.青铜是合金 B.出土的铜钱表面的绿色物质主要是 C.铜钱在土壤和空气中发生了吸氧腐蚀 D.青铜文物保护时喷涂丙烯酸树脂,以隔绝空气和水分 4.(24-25高二下·河南濮阳·期末)戍嗣子鼎是中国国家博物馆收藏的商代晚期青铜器。下列说法错误的是 A.若戍嗣子鼎与铁器共同埋藏,会加速铜的腐蚀 B.铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] C.铜被腐蚀过程中,会发生吸氧腐蚀 D.保护青铜文物时,可用缓蚀剂抑制负极反应 5.(24-25高二上·广东广州·期末)全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是 A.钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为 B.导线与Zn块连接为外加电流法 C.导线应连接外接电源的正极 D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 6.(25-26高二上·福建·期中)2025年9月12日,波兰关闭边境使中欧班列停运对我国造成巨大经济损失,也为我国敲响了海运线单这一缺陷的警钟。经短短11天,9月23日我国高效开通另一条海运线,时间比中欧班列还要快7天。下列说法正确的是 A.轮船在海水环境中易发生吸氧腐蚀,且被腐蚀的速率和氧气浓度无关 B.在轮船底部放置锌块,可以减缓轮船的腐蚀 C.氯碱工业证明用氯化钠溶液制取氯气和氢气,所以该反应常温下可以正向自发进行 D.氯化铁溶液和碘化钾溶液组成的双液电池反应达平衡时,电流表指针仍会偏转 7.(25-26高二上·河北邯郸·期中)下列说法正确的是 A.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 B.电解精炼铜时,若阳极溶解64 g,则电路中转移2 mol电子 C.在铁器表面镀铜时,要及时补充溶液 D.为加快锌和稀反应速率,可以向稀中滴加少量溶液 8.(2025·广东惠州·一模)将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是 A.Fe作原电池正极 B.溶液中的Cl⁻向锡极移动 C.铁片腐蚀速率比未镀锡时更快 D.铁表面发生的电极反应:2H++2e-=H2↑ 9.(25-26高二上·河南开封·期中)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.将镁块换成锌块也能起到保护作用 B.该方法中钢管道作正极 C.该方法称为“牺牲阳极法” D.镁块上发生的电极反应为 10.(25-26高二上·江苏·期中)将金属连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法正确的是 A.该装置设计利用了电解池原理 B.铁为原电池的正极 C.极的电极反应式为 D.金属的活动性比的活动性弱 ◆综合拔高练 11.(25-26高二上·河南南阳·期中)下列事实与解释均正确的是 选项 事实 解释 A 水中的钢闸门连接直流电源的正极可起到保护作用。 利用了电解池原理设计的金属防护措施 B 白铁皮(镀锌铁)镀层破损后比马口铁(镀锡铁)镀层破损后更耐腐蚀。 镀层破损后,在空气中白铁皮中镀层锌可与铁形成原电池,铁为正极受到保护 C 钢铁的腐蚀过程中,析氢腐蚀与吸氧腐蚀不可能同时发生。 电解质溶液的环境不是酸性就是碱性或中性 D 不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀。 原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因 12.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是 A.图中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现 C.图中,开关由改置于时,合金的腐蚀速率减小 D.图中,采用的保护法为牺牲阳极法,镁块相当于原电池的负极 13.(24-25高二上·广东江门·期末)电化学的腐蚀、防护与利用在日常生活中比较常见。下列各图不能达到相应目的是 A.图甲:从粗银(含Cu、Au等)中提纯银 B.图乙:铜板打上铁铆钉后,铜板不易被腐蚀 C.图丙:铁钥匙上镀铜 D.图丁:保护钢闸门不被腐蚀 14.(25-26高二·广东茂名·期中)某小组同学研究“84”消毒液(有效成分为NaClO)对铁的腐蚀作用:将等量的铁钉(铁碳合金)和纯铁粉分别浸入10mL“84”消毒液中,记录现象如下: 1小时 2小时 5小时 铁钉 无明显现象 铁钉表面出现少量红褐色物质 铁钉表面“生长”出大量红褐色物质 纯铁粉 无明显现象 无明显现象 无明显现象 下列说法不正确的是 A.铁钉主要发生的是电化学腐蚀 B.铁钉腐蚀后的溶液中c(Cl-)增大 C.纯铁粉的腐蚀速率慢主要是因为其表面积大 D.铁钉被腐蚀时发生反应:Fe-2e-=Fe2+ 15.(24-25高二上·陕西汉中·期中)全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是 A.若外加电源,导线应连接外接电源的正极 B.导线与Zn块连接为牺牲阳极法 C.导线与Zn块连接时,电子从钢铁输水管流向Zn块 D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 16.(2025·广东湛江·二模)点蚀又称小孔腐蚀,是一种极端的局部腐蚀形态,大多数点蚀是由引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为,下列说法不正确的是 A.潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀 B.负极反应为 C.点蚀的过程中化学能转化为电能 D.长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀 17.(24-25高二上·河南洛阳·期中)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。下图为两种海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法错误的是 A.图1中,钢闸门表面可发生反应:O2+4e-+2H2O=4OH- B.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明应该更换阳极材料 C.图2中,保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D.锌块可以做图1中的牺牲阳极,高硅铸铁可以做图2中的不溶性辅助阳极 18.(24-25高二上·浙江杭州·期末)某化学探究小组在水中滴加酚酞和铁氰化钾溶液,然后将1颗铁钉竖直浸在水中,几天后观察到铁钉A段部位周围的水变红色,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,如图所示,根据图示分析。下列说法正确的是 A.铁、炭、水构成大量的微小电池,在水面附近腐蚀最严重 B.铁钉A部位是负极: C.以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀 D.最终得到的铁锈能覆盖在铁钉的表面,防止腐蚀继续发生 19.(24-25高二下·海南海口·期末)两个均装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液琼脂的培养皿,分别将裹有锌皮的铁钉和缠有铜丝的铁钉放置其中,如图所示。下列说法错误的是 A.离子在琼脂内可定向移动 B.图A中会出现两处红色 C.图A中是用外加电流法保护铁钉 D.图B中出现蓝色的反应: 20.(24-25高二下·山东潍坊·期末)某同学用如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列说法错误的是 A.最先观察到变红的区域是① B.③处铁片质量减轻 C.②处多孔石墨上生成黄绿色气体 D.④处多孔石墨上发生反应 ◆高考真题练 1.(2025·广西卷)大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时,需向铜导线的空芯通冷水降温,铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后,表面产生的沉积物会造成堵塞,空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A.层对铜导线起保护作用 B.正极生成的电极反应式为 C.沉积物的成分可能有 D.腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 2.(2025·全国卷)下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应: B.铁发生腐蚀生锈的反应: C.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜: D.安装锌块保护船舶外壳,铁电极上发生的反应: 3.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“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: 4.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 5.(2024·浙江卷)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成和,下列说法不正确的是 A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大 B.随着腐蚀的进行,溶液变大 C.铁电极上的电极反应式为: D.每生成标准状况下,消耗 6.(2024·浙江卷)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: 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 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $ 第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 要点 1 金属的腐蚀 1.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)分类 ①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。 ②电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 2.金属的化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别 化学腐蚀 电化学腐蚀 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 金属与干燥气体或非电解质液体等直接接触 水膜中溶有O2,酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀 现象 无电流产生 有微弱电流产生 反应式(以铁腐蚀为例) 2Fe+3Cl2===2FeCl3 负极:2Fe-4e-===2Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e-==4OH- 正极:4H++4e-==2H2↑ 联系 两种腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大 3.钢铁的电化学腐蚀   类别 项目   析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 负极 Fe-2e-===Fe2+ 正极 2H++2e-===H2↑ O2+4e-+2H2O===4OH- 总反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 后续反应 最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O),反应如下:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O 要点 2 金属的防护 1.改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍、铬制成不锈钢,钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。 2.在金属表面覆盖保护层 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是一种普遍采用的防护方法。如,在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等;电镀锌、锡、铬、镍等,利用化学方法、离子注入法、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 金属在发生电化学腐蚀时,总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀,作为正极(阴极)的金属不被腐蚀,如果能使被保护的金属成为阴极,就不易被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 原理 原电池原理 要求 被保护的金属作正极,活泼性更强的金属作负极。 应用 锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块 图示 (2)外加电流保护法 原理 电解池原理 要求 被保护的金属作为阴极,与电源的负极相连 应用 钢铁闸门,高压线铁架,地下管道连接直流电源的负极 图示 4.金属电化学防护方法的比较 比较项目 牺牲阳极法 外加电流法 是否外接电源 否 是 所用的原理 原电池原理 电解池原理 两个电极的材料 正极:被保护金属 负极:比被保护金属活泼的金属 被保护金属与外接电源的负极相连作阴极,惰性电极与外接电源正极相连作阳极 保护效果 外加电流法的保护效果比牺牲阳极法的保护效果更好 命题点 1 化学腐蚀与电化学腐蚀 典例1(25-26高二上·全国·周测)以下现象与电化学腐蚀无关的是 A.生铁比纯铁容易生锈 B.银质物品久置表面变暗 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 D.铜、铝电线一般不连接起来作导线 【答案】B 【解析】电化学腐蚀需满足原电池条件(不同金属、电解质溶液、连通回路)。 A.生铁含碳,与铁构成微电池,加速腐蚀(电化学),A正确 B.银变暗是直接化学反应(如),无其他金属参与,属于化学腐蚀。B错误; C.铁与铜接触形成原电池,铁被腐蚀(电化学),C正确; D.铜与铝活动性差异导致电化学腐蚀(铝为负极),D正确;故选B。 变式1(24-25高二上·安徽合肥·期中)下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 A.金属被腐蚀的本质:2xM+yO2=2MxOy B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,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】金属腐蚀的本质包括电化学腐蚀和化学腐蚀,而选项A仅描述金属与氧气直接反应的化学腐蚀,未涵盖电化学腐蚀,A错误;马口铁镀层破损后,Fe比Sn活泼,Fe作为负极优先被氧化,而非镀层Sn被氧化,B错误;金属在潮湿空气中主要发生电化学腐蚀,且中性或弱酸性条件下以吸氧腐蚀为主,C正确;常温下空气中的金属因存在水膜形成电解质溶液,主要发生电化学腐蚀而非化学腐蚀,D错误;故选C。 变式2(25-26高二·黑龙江·期中)以下现象与电化学腐蚀无关的是 A.铁表面有水时铁锈易生成 B.铁制品表面的锡层破损或剥落,铁生锈的速度比铁制品无锡层保护时快 C.黄铜(主要成分为铜锌合金)制作的钥匙不易产生铜绿 D.银质器皿放久表面会有一层黑色物质 【答案】D 【解析】铁表面有水时,形成电解质环境,易发生电化学腐蚀(如吸氧腐蚀),与电化学腐蚀有关,A不符合题意;锡层破损后,铁与锡形成原电池,铁作为负极加速腐蚀,属于电化学腐蚀,B不符合题意;黄铜中锌比铜活泼,锌作为负极被腐蚀,保护铜不被氧化,属于电化学腐蚀原理,C不符合题意;银变黑是银与硫化氢、氧气直接反应生成硫化银,属于化学腐蚀,未形成原电池,与电化学腐蚀无关,D符合题意;故选D。 命题点 2 金属腐蚀的实验探究 典例2(25-26高二上·河北邯郸·期中)在如图所示的两个烧杯中分别插入形状和大小几乎一样破损的镀铜铁片和破损的镀锌铁片,一段时间后,下列说法错误的是 A.甲中铜层上产生气泡,乙中铁层上产生气泡 B.对比两烧杯中的铁片,甲烧杯中腐蚀得更严重 C.镀层破损后,镀层并不都能对铁起保护作用 D.向两烧杯中分别滴加相同的溶液,现象相同 【答案】D 【解析】甲中镀铜铁片破损后,Fe比Cu活泼,Fe作负极、Cu作正极,正极Cu上发生2H++2e-=H2↑,产生气泡;乙中镀锌铁片破损后,Zn比Fe活泼,Zn作负极、Fe作正极,正极Fe上发生2H++2e-=H2↑,产生气泡,A正确;由A可知,甲中Fe为负极被腐蚀,乙中Fe为正极被保护,故甲烧杯中铁片腐蚀更严重,B正确;镀锌时Zn比Fe活泼,破损后Zn保护Fe;镀铜时Cu不如Fe活泼,破损后Fe被腐蚀,即镀层破损后并非都能保护铁,C正确;甲中镀铜铁片破损后,Fe比Cu活泼,Fe作负极,负极反应生成Fe2+,Fe2+可被酸性KMnO4氧化使酸性KMnO4溶液褪色;乙中镀锌铁片破损后,Zn比Fe活泼,Zn作负极,负极反应生成Zn2+,Zn2+无还原性,不能与KMnO4反应,现象不同,D错误;故选D。 变式1(2025高二上·全国·期中)用图-1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究。通过传感器采集数据,测得具支锥形瓶中压强和溶解氧随时间变化如图-2所示。下列说法正确的是 A.pH=2.0时,压强增大仅是因为产生了H2 B.pH=2.0时,正极只发生析氢腐蚀,电极方程式为:2H++2e-=H2↑ C.pH=4.0时,同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 D.整个过程中,负极电极反应式均为:Fe-3e-=Fe3+ 【答案】C 【分析】不纯的Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀,产生氢气,会导致锥形瓶内压强增大;若介质的酸性很弱或呈中性,并且有氧气参与,此时Fe就会发生吸氧腐蚀,吸收氧气,会导致锥形瓶内压强减小。 【解析】由图可知,pH=2.0时,锥形瓶内的溶解氧减少,说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生,同时锥形瓶内的气压增大,说明有产生氢气的析氢腐蚀发生,压强增大是因为产生H2的物质的量比消耗O2的多,A错误;根据A中分析,pH=2.0时,既有析氢腐蚀又有吸氧腐蚀,正极反应式有:2H++2e-=H2↑、O2+4e-+4H+=2H2O,B错误;若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀,锥形瓶内的压强会有下降;而图中pH=4.0时,锥形瓶内的压强几乎不变,说明除了吸氧腐蚀,还发生了析氢腐蚀,C正确;锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池,Fe粉作为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,D错误;故选C。 变式2(24-25高一下·福建莆田·期中)将铁粉和活性炭的混合物用溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A.铁被氧化的电极反应式为 B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D.以醋酸溶液代替溶液,铁主要还是发生吸氧腐蚀 【答案】C 【解析】铁被氧化的电极反应式为Fe−2e-=Fe2+,A错误;铁腐蚀过程中将化学能转化为电能,但不能全部转化,B错误;活性炭具有导电性,可作为原电池的正极,加速铁的腐蚀,C正确;以醋酸溶液代替NaCl溶液,由于醋酸溶液中H+浓度大,使铁发生析氢腐蚀,D错误;故选C。 命题点 3 生活中的腐蚀现象及解释 典例3(25-26高二上·河南南阳·期中)化学与社会、生活密切相关。下列说法正确的是 A.钢铁表面水膜酸性很弱或中性时,发生析氢腐蚀 B.铜、铝导线直接相连作导线不会发生电化学腐蚀 C.从海水中得到MgCl2,可电解熔融MgCl2制备Mg D.铝抗腐蚀能力强,是因为其不易与氧气发生反应 【答案】C 【解析】钢铁表面水膜酸性很弱或中性时,发生的是吸氧腐蚀而非析氢腐蚀,析氢腐蚀需酸性较强环境,A错误;铜和铝活泼性不同,直接相连在电解质溶液存在的情况下会形成原电池,铝作为负极被腐蚀,B错误;工业上通过电解熔融MgCl2制备金属镁,Mg2+在阴极得到电子生成金属镁,C正确;铝抗腐蚀是因铝与氧气反应使铝表面生成致密的Al2O3薄膜,而非不易反应,D错误;故选C。 变式1(25-26高二上·河北邯郸·期中)近日,三星堆文物保护修复团队历经一年多的努力,使得青铜瓿首次露面。青铜器在潮湿环境中(含)发生电化学腐蚀生成铜锈[主要成分化学式为,原理如图所示],考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散)。下列说法正确的是。 A.属于无害锈 B.锈蚀过程可能发生析氢腐蚀 C.青铜器表面覆一层食盐水可作保护层 D.正极电极反应式为 【答案】D 【解析】Cu2(OH)3Cl为多孔粉状锈(图中a),多孔结构无法形成保护层,会导致腐蚀持续扩散,属于有害锈,A错误;析氢腐蚀需在酸性环境中发生(生成H2),而青铜器腐蚀环境为潮湿含Cl-的中性/弱碱性环境,且图中显示O2参与反应,应为吸氧腐蚀,B错误;食盐水含Cl-,会提供腐蚀所需的Cl-,加速电化学腐蚀,不能作保护层,C错误;电化学腐蚀中,正极发生还原反应,O2得电子结合H2O生成OH-,电极反应式为O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-,与图中OH-生成过程一致,D正确;故选D。 变式2(2024·浙江温州·一模)钢铁在潮湿空气中的电化学腐蚀基本化学原理如下图所示。下列说法不正确的是 A.Fe、C构成原电池的外电路 B.钢铁表面可发生反应: C.吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生 D.利用电化学腐蚀可测定空气中氧气的含量 【答案】D 【解析】钢铁在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,从图中可以看出,Fe失去电子,电子通过外电路流向C,所以Fe、C构成原电池的外电路,A正确;在钢铁表面,O2得电子生成OH-,若此时溶液中溶有CO2,则可与OH-反应生成等,从而发生反应:,B正确;钢铁在潮湿的空气中,开始时电解质溶液的酸性较强,可能发生析氢腐蚀,随着反应进行,溶液酸性减弱,可能会发生吸氧腐蚀,所以吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生,C正确;电化学腐蚀过程中,氧气的消耗量难以准确测量和控制,且会受到多种因素的干扰,不能准确利用电化学腐蚀测定空气中氧气的含量,D不正确;故选D。 命题点 4 金属的腐蚀快慢速率比较 典例4(24-25高二下·上海·期中)在下列烧杯中均盛有0.1mol·L-1稀硫酸,其中锌片最易被腐蚀的是 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极 【解析】A中锌发生化学腐蚀;B中镁活动性强为负极,锌作正极被镁保护;C中锌作负极加速被腐蚀;D中锌与电源负极相连,作为电解池的阴极被保护;故选C。 变式1(25-26高二上·江苏苏州·期中)下列说法不正确的是 A.一般而言,电化学腐蚀和化学腐蚀不能同时发生 B.盐酸与锌粉反应时,若加入少量溶液,能增大产生的速率 C.电解精炼铜时,粗铜作阳极,活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区 D.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 【答案】A 【解析】电化学腐蚀与化学腐蚀可能共存,如潮湿环境中的电化学腐蚀与高温下的化学腐蚀可同时发生,A错误;Zn与CuSO4反应生成Cu,形成Zn-Cu微电池,加速Zn与H+反应,H2生成速率增大,B正确;电解精炼时,比Cu活泼的金属(如Fe、Zn)优先溶解,而活泼性弱的金属(如Ag、Au)不溶解,成为阳极泥,C正确;牺牲阳极法(活泼金属作阳极)和外加电流法(阴极保护)均可用于钢铁防腐,D正确;故选A。 变式2(24-25高二上·浙江杭州·期末)化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下: 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 下列说法不正确的是 A.实验Ⅰ中发生析氢腐蚀,实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀,且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ B.实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 C.实验Ⅱ中铜片附近处出现红色,发生电极反应: D.实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色,出现蓝色的离子方程式为: 【答案】B 【解析】实验Ⅰ中为酸性环境,发生析氢腐蚀,实验Ⅱ中为中性环境,发生吸氧腐蚀,实验I中锌为负极,铁为正极被保护,实验Ⅱ中Fe为负极,腐蚀加快,则铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ,A正确;验I中锌为负极,铁为正极被保护,溶液中不存在Fe2+,实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处不会出现蓝色,B错误;实验Ⅱ中Fe为负极,生成Fe2+,Cu为正极,正极O2得电子生成OH-,发生电极反应:,Fe2+向铜片移动,铜片附近得到的Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀, C正确;实验Ⅱ中Fe为负极,生成Fe2+,产生的 Fe2+扩散到铁钉附近与 K3[Fe(CN)6]中的 [Fe(CN)6]3-结合,形成蓝色沉淀,离子方程式为:,D正确;故选B。 命题点 5 金属的防护措施 典例5(25-26高二上·河北沧州·期中)河北正定隆兴寺内的宋代铜铸观音像历经千年,表面因电化学腐蚀出现锈迹,为延缓其腐蚀速率,文物保护工作者可采用的电化学防护方法是 A.用细毛刷蘸取中性清洗剂轻轻擦拭铜像表面锈层 B.在铜像表面喷涂一层无色透明的高分子防护涂层 C.将铜像与一块锌块通过导线相连后埋入同一片土壤中 D.将铜像放置在干燥、避光、恒温的密闭玻璃展柜内 【答案】C 【解析】用中性清洗剂擦拭铜像表面锈层属于物理或化学清洁方法,并非电化学防护,故A不符合题意;喷涂高分子涂层是物理隔离法,通过阻断电解质接触来防腐,属于物理防护,故B不符合题意;将铜像与锌块相连构成原电池,锌作为活泼金属优先被腐蚀(牺牲阳极),从而保护铜像,属于电化学防护中的牺牲阳极法,故C符合题意;控制环境条件(干燥、避光等)属于物理防护中的环境控制,并非电化学方法,故D不符合题意;故选C。 变式1(24-25高二下·广东汕头·期末)京灶大桥主桥为钢一砼组合梁斜拉桥,钢铁部分使用高性能富锌底漆防腐,以下说法错误的是 A.该防腐方法采用牺牲阳极法 B.铁作电解池的阴极被保护 C.发生电化学腐蚀时,电子由锌流向铁 D.使用一段时间后需重新刷漆养护 【答案】B 【解析】牺牲阳极法利用原电池原理,活泼金属(如锌)作为负极被腐蚀,铁做正极被保护,富锌底漆符合此原理,A正确;牺牲阳极法属于原电池原理,而非电解池,铁在原电池中作为正极被保护,而非电解池的阴极,B错误;电化学腐蚀时,电子从活泼金属锌(负极)流向铁(正极),C正确;油漆会随时间老化或破损,需重新刷漆以维持防护效果,D正确;故选B。 变式2(24-25高二上·浙江丽水·期末)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。下图为对海水中钢闸门的防腐措施示意图,下列说法不正确的是 A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的 B.通电后外电路的电子被强制流向钢闸门 C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D.通电后使钢闸门表面的腐蚀电流接近零 【答案】A 【分析】该装置为外加电流的阴极保护法:钢闸门连接电源负极,作电解池的阴极;高硅铸铁连接电源正极,作电解池的阳极 ,据此回答。 【解析】在外加电流的阴极保护法中,阳极材料(高硅铸铁)并非 “损耗阳极”(牺牲阳极的阴极保护法中才是损耗阳极),而是惰性阳极(不参与电极反应,仅传递电子),阳极发生氧化反应(一般是溶液中阴离子放电),高硅铸铁不被损耗,A错误;通电后,外电路中电子从电源负极流出,流向钢闸门(阴极);电源正极从阳极(高硅铸铁 )获得电子,故外电路电子被强制流向钢闸门,B正确;环境条件(如海水成分、温度、流速等 )会影响金属腐蚀的速率,为确保钢闸门得到有效保护,需根据环境条件变化调整保护电流大小,C正确;外加电流的阴极保护法可使钢闸门作为阴极,抑制其发生氧化反应(腐蚀反应),使钢闸门表面的腐蚀电流(因腐蚀产生的电流)接近零,D正确;故选A。 命题点 6 金属的腐蚀与防护 典例6(25-26高二上·河北保定·期中)下列关于金属的腐蚀与防护的说法错误的是 A.钢铁放置在潮湿空气中主要发生电化学腐蚀 B.镀锌铁利用的是牺牲阴极法保护铁制品 C.室外健身器材涂油漆等保护层可有效防止铁被腐蚀 D.钢闸门接外加电源的负极可防止钢闸门被腐蚀 【答案】B 【解析】钢铁在潮湿空气中表面形成电解质溶液,构成微电池,发生电化学腐蚀,A正确;镀锌铁中锌比铁活泼,锌作为阳极被腐蚀,保护铁(阴极),应为“牺牲阳极法”,B错误;涂油漆隔绝金属与氧气、水接触,属于物理防护,C正确;钢闸门接外加电源负极,作为阴极被保护,属于外加电流的阴极保护法,D正确;故选B。 变式1(24-25高二上·广东广州·期末)下列关于金属腐蚀与防护,说法不正确的是 A.发生析氢腐蚀 B.外加电流法防护 C.牺牲阳极法实验 D.制成不锈钢防护 【答案】A 【解析】该装置为原电池装置,铁作负极,铜作正极,发生吸氧腐蚀,A错误;该装置为电解池装置,钢铁闸门与负极相连,作阴极,被保护,属于外加电流法防护,B正确;该装置为原电池装置,锌作负极,铁作正极,被保护,属于牺牲阳极保护法,C正确;制成不锈钢,改变钢铁内部结构,防止铁生锈,D正确;故选A。 变式2(25-26高二上·北京·期中)与地震、海啸等自然灾害相比,腐蚀同样具备极强的破坏力。某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如下图,下列说法不正确的是 A.若X为食盐水,K未闭合,Fe棒上B点表面铁锈最多 B.若X为浓硫酸,K与M连接,石墨电极上的反应式为 2H++2e-=H2↑ C.若X为稀盐酸,K分别与M、N连接,前者Fe腐蚀得更快 D.若将Fe棒与电源负极相连,Fe棒被保护的方法叫阴极电保护法 【答案】B 【解析】铁丝易被腐蚀的条件是:有氧气和水,C点没有氧气,所以腐蚀较慢,B中含有氧气和水,所以腐蚀较快,A中没有水所以腐蚀较慢,则B点腐蚀最快,铁锈最多,A正确;若X为浓硫酸,K与M连接,形成原电池,石墨为正极,浓硫酸具有强氧化性,在常温下会使铁钝化,此时正极上是发生还原反应,而不是,B错误;若X为稀盐酸,K与M连接时Fe与石墨构成原电池(Fe为负极,加速腐蚀);K与N连接时Fe与Zn构成原电池(Zn为负极,Fe作正极被保护),故前者Fe腐蚀更快,C正确;Fe棒与电源负极相连时作为电解池阴极,被保护的方法为外加电流的阴极保护法,D正确;故选B。 点拨 1 金属的腐蚀类题目的解题思路 1.正确判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀。发生原电池反应引起的腐蚀为电化学腐蚀,无原电池反应发生的腐蚀为化学腐蚀。 2.正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、中性溶液中发生吸氧腐蚀;NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液中发生析氢腐蚀。 3.根据金属活动性顺序表分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀。金属活动性顺序表中氢前面的金属,在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀,在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀;金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。 点拨 2 金属腐蚀的快慢比较 1.在同一种电解质的溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序: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;在浓度相同的电解质溶液中,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。 ◆能力强化练 1.(24-25高二上·四川雅安·期中)古代文物蕴含着瑰丽的历史文化,下列最容易发生电化学腐蚀的文物是 A.吴越国鎏金纯银阿育王塔 B.战国郢爰金币 C.乾隆款掐丝珐琅飞龙纹尊 D.玉柄铁剑 【答案】D 【解析】吴越国鎏金纯银阿育王塔中主要含银,银通常只能发生化学腐蚀,A错误;战国郢爰金币主要含金,金化学性质不活泼,很稳定,不发生电化学腐蚀,B错误;乾隆款掐丝珐琅飞龙纹尊主要含铜,铜的性质不活泼,不易发生电化学腐蚀,C错误;玉柄铁剑中主要含生铁,生铁中含有碳,在潮湿环境中可形成原电池,易发生电化学腐蚀,D正确;故选D。 2.(25-26高二上·湖北武汉·期中)下列各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时腐蚀速率由快到慢的顺序是 A.3>1>2>4>5 B.4>3>2>1>5 C.3>5>1>2>4 D.5>2>4>3>1 【答案】C 【解析】根据图示可知,1中铁发生化学腐蚀;2、5装置是原电池,2中金属铁作正极,被保护,5 中金属铁作负极,失电子被腐蚀;3、4装置是电解池,3中金属铁作阳极,失电子被腐蚀,4中金属铁作阴极,被保护,对于同一种金属来说,电解原理引起的腐蚀 >原电池原理引起的腐蚀 >化学腐蚀 >原电池原理保护的腐蚀 >电解池原理保护的腐蚀,故腐蚀速率由快到慢的顺序为 3>5>1>2>4,故C正确。 3.(24-25高二下·海南·期末)海南省博物馆常设展览中有汉代青铜器(如铜钱)的陈列(如图所示),可系统了解海南青铜文化。下列叙述错误的是 A.青铜是合金 B.出土的铜钱表面的绿色物质主要是 C.铜钱在土壤和空气中发生了吸氧腐蚀 D.青铜文物保护时喷涂丙烯酸树脂,以隔绝空气和水分 【答案】B 【解析】青铜是铜和锡等金属形成的合金,A项正确;铜钱表面的绿色物质是而非,B项错误;在土壤和空气中,由于水、氧气的存在,铜钱会发生吸氧腐蚀(铜作负极),C项正确;涂保护层是保护青铜器的常用方法,喷涂丙烯酸树脂可以在文物表面形成一层保护膜,隔绝空气和水分,防止文物被腐蚀,D项正确;故选B。 4.(24-25高二下·河南濮阳·期末)戍嗣子鼎是中国国家博物馆收藏的商代晚期青铜器。下列说法错误的是 A.若戍嗣子鼎与铁器共同埋藏,会加速铜的腐蚀 B.铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] C.铜被腐蚀过程中,会发生吸氧腐蚀 D.保护青铜文物时,可用缓蚀剂抑制负极反应 【答案】A 【解析】戍嗣子鼎是青铜器,若戍嗣子鼎与铁器共同埋藏,由于金属活动性:铁>铜,二者形成原电池,铁作负极被腐蚀,戍嗣子鼎被保护,因此不会加速铜的腐蚀,A错误;铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],B正确;铜在潮湿环境中的发生腐蚀以吸氧腐蚀为主,C正确;缓蚀剂通过抑制负极反应(金属的氧化反应)减缓金属腐蚀,D正确;故选A。 5.(24-25高二上·广东广州·期末)全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是 A.钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为 B.导线与Zn块连接为外加电流法 C.导线应连接外接电源的正极 D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 【答案】A 【解析】钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上氧气得电子结合水生成氢氧根离子,反应式为,A正确;导线与Zn块连接时,Zn比Fe活泼,形成原电池,Zn作负极被腐蚀,Fe作正极被保护,此方法为牺牲阳极的阴极保护法,而非外加电流法,B错误;若采用外加电流的阴极保护法,被保护的钢铁输水管应作阴极,需连接外接电源的负极,连接正极会使其成为阳极加速腐蚀,C错误;Cu的金属活动性比Fe弱,导线与Cu块连接时,Fe作负极被腐蚀,Cu作正极,会加速钢铁输水管的腐蚀,无法起到保护作用,D错误;故选A。 6.(25-26高二上·福建·期中)2025年9月12日,波兰关闭边境使中欧班列停运对我国造成巨大经济损失,也为我国敲响了海运线单这一缺陷的警钟。经短短11天,9月23日我国高效开通另一条海运线,时间比中欧班列还要快7天。下列说法正确的是 A.轮船在海水环境中易发生吸氧腐蚀,且被腐蚀的速率和氧气浓度无关 B.在轮船底部放置锌块,可以减缓轮船的腐蚀 C.氯碱工业证明用氯化钠溶液制取氯气和氢气,所以该反应常温下可以正向自发进行 D.氯化铁溶液和碘化钾溶液组成的双液电池反应达平衡时,电流表指针仍会偏转 【答案】B 【解析】轮船在海水中的吸氧腐蚀速率与氧气浓度有关,氧气浓度越高,腐蚀速率越快,A错误;在轮船底部放置锌块,Zn和Fe构成原电池,Zn比Fe活泼,Zn优先腐蚀,减缓Fe的腐蚀,B正确;氯碱工业通过电解氯化钠溶液制取Cl2和H2,该反应需外界提供电能,说明其ΔG>0,常温下不能自发进行,C错误;双液电池反应达平衡时,正逆反应速率相等,体系无净电子流动,电流表指针不会偏转,D错误;故选B。 7.(25-26高二上·河北邯郸·期中)下列说法正确的是 A.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 B.电解精炼铜时,若阳极溶解64 g,则电路中转移2 mol电子 C.在铁器表面镀铜时,要及时补充溶液 D.为加快锌和稀反应速率,可以向稀中滴加少量溶液 【答案】D 【解析】铁的活动性大于锡,当镀锡铁制品的镀层破损时,铁更易失电子,锡对铁起不到保护作用,A错误;电解精炼铜时,阳极活泼金属最先失电子,如Zn、Fe等,故阳极失电子的物质不仅Cu一种,无法根据溶解质量判断失电子数,B错误;在铁器表面镀铜时,电解质溶液是硫酸铜,阳极反应为,阴极为,故电解质溶液不变,不需补充,C错误;向稀中滴加少量溶液,少量溶液会与Zn反应生成Cu,形成原电池加快反应速率,D正确;故选D。 8.(2025·广东惠州·一模)将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是 A.Fe作原电池正极 B.溶液中的Cl⁻向锡极移动 C.铁片腐蚀速率比未镀锡时更快 D.铁表面发生的电极反应:2H++2e-=H2↑ 【答案】C 【分析】将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中,则能够形成原电池反应,Fe比Sn活泼,则Fe作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,Sn作正极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,据此分析解题。 【解析】由分析可知,Fe作原电池负极,A错误;由分析可知,Sn为正极,原电池中电解质溶液中阴离子移向负极,即溶液中的Cl⁻向铁极移动,B错误;原电池一般能够加快反应速率,铁片上镀有锡时构成原电池,且Fe作负极,而未镀锡时Fe只能发生化学腐蚀,故铁片腐蚀速率比未镀锡时更快,C正确;由分析可知,Fe作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,D错误;故选C。 9.(25-26高二上·河南开封·期中)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.将镁块换成锌块也能起到保护作用 B.该方法中钢管道作正极 C.该方法称为“牺牲阳极法” D.镁块上发生的电极反应为 【答案】D 【解析】钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池,镁块作为负极被消耗,钢管道作为正极被保护,换为锌块后,锌比铁活泼,因此仍是锌块作为负极被消耗,钢管道作为正极被保护,故A正确;根据图片知钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池,镁比铁更活泼,可知钢管道作正极,故B正确;牺牲阳极法是原电池原理,外加电流法的是电解池原理,根据图片知,该金属防护措施采用的是牺牲阳极法,故C正确;镁块作负极,电极反应:,故D错误;故选D。 10.(25-26高二上·江苏·期中)将金属连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法正确的是 A.该装置设计利用了电解池原理 B.铁为原电池的正极 C.极的电极反应式为 D.金属的活动性比的活动性弱 【答案】B 【解析】由图可知,该装置为原电池,A错误;Zn比Fe活泼,Zn作负极,Fe作正极,B正确;Zn作负极,负极发生氧化反应,故电极反应式为,C错误;金属Zn的活动性比Fe的活动性强,D错误;故选B。 ◆综合拔高练 11.(25-26高二上·河南南阳·期中)下列事实与解释均正确的是 选项 事实 解释 A 水中的钢闸门连接直流电源的正极可起到保护作用。 利用了电解池原理设计的金属防护措施 B 白铁皮(镀锌铁)镀层破损后比马口铁(镀锡铁)镀层破损后更耐腐蚀。 镀层破损后,在空气中白铁皮中镀层锌可与铁形成原电池,铁为正极受到保护 C 钢铁的腐蚀过程中,析氢腐蚀与吸氧腐蚀不可能同时发生。 电解质溶液的环境不是酸性就是碱性或中性 D 不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀。 原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因 【答案】B 【解析】钢闸门连接电源正极会作为阳极被腐蚀,正确的防护应连接负极(阴极保护),A不选;锌比铁活泼,破损时锌作为负极被腐蚀,铁为正极被保护,而铁比锡活泼,破损时铁作负极被腐蚀,白铁皮(镀锌铁)镀层破损后比马口铁(镀锡铁)镀层破损后更耐腐蚀,事实和解释均正确,B选;钢铁在不同区域可能同时发生析氢和吸氧腐蚀,C不选;能用原电池原理来减缓金属的腐蚀,如牺牲阳极法利用原电池原理减缓腐蚀,D不选;故选B。 12.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是 A.图中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现 C.图中,开关由改置于时,合金的腐蚀速率减小 D.图中,采用的保护法为牺牲阳极法,镁块相当于原电池的负极 【答案】D 【解析】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,A错误;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应生成蓝色沉淀,B错误;由图可知,开关由N改置于M时,铜锌合金为负极,则合金的腐蚀速率加快,C错误;由图可知,保护钢铁管道的方法为牺牲阳极的阴极保护法,镁更活泼,镁块相当于原电池的负极,D正确;故选D。 13.(24-25高二上·广东江门·期末)电化学的腐蚀、防护与利用在日常生活中比较常见。下列各图不能达到相应目的是 A.图甲:从粗银(含Cu、Au等)中提纯银 B.图乙:铜板打上铁铆钉后,铜板不易被腐蚀 C.图丙:铁钥匙上镀铜 D.图丁:保护钢闸门不被腐蚀 【答案】D 【解析】甲为电解池装置,右侧为阳极,即粗银为阳极,左侧为阴极,纯银为阴极,可实现提纯银,A不符合题意;乙中铜板打上铁铆钉后,能形成原电池,铁为负极,铁失电子被氧化,铜为正极,铜板不易被腐蚀,B不符合题意;丙为电解池装置,左侧铜片为阳极,铜失电子转化为铜离子,右侧铁钥匙为阴极,铜离子得电子生成铜,可在铁钥匙上镀铜,C不符合题意;丁为电解池装置,钢闸门应与电源负极相连,保护钢闸门不被腐蚀,D符合题意;故选D。 14.(25-26高二·广东茂名·期中)某小组同学研究“84”消毒液(有效成分为NaClO)对铁的腐蚀作用:将等量的铁钉(铁碳合金)和纯铁粉分别浸入10mL“84”消毒液中,记录现象如下: 1小时 2小时 5小时 铁钉 无明显现象 铁钉表面出现少量红褐色物质 铁钉表面“生长”出大量红褐色物质 纯铁粉 无明显现象 无明显现象 无明显现象 下列说法不正确的是 A.铁钉主要发生的是电化学腐蚀 B.铁钉腐蚀后的溶液中c(Cl-)增大 C.纯铁粉的腐蚀速率慢主要是因为其表面积大 D.铁钉被腐蚀时发生反应:Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【解析】铁钉为铁碳合金,主要发生的是电化学腐蚀,A正确;铁钉腐蚀后,次氯酸根离子转化为氯离子,溶液中c(Cl-)增大,B正确;纯铁粉的腐蚀速率慢主要是因为纯铁粉与次氯酸钠不发生电化学腐蚀,与其表面积无关,C错误;铁钉发生电化学腐蚀,Fe失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,D正确;故选C。 15.(24-25高二上·陕西汉中·期中)全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是 A.若外加电源,导线应连接外接电源的正极 B.导线与Zn块连接为牺牲阳极法 C.导线与Zn块连接时,电子从钢铁输水管流向Zn块 D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 【答案】B 【分析】钢铁发生吸氧腐蚀,正极为氧气得电子生成OH-,负极为铁失电子生成Fe2+; 【解析】若外加电源,被保护的金属应放在阴极,则导线应连接外接电源的负极,A错误;导线与Zn块连接时构成原电池,Zn的金属活泼性比Fe强,则Zn做负极,Fe做正极,为牺牲阳极的阴极保护法,B正确;导线与Zn块连接时,Zn做负极,原电池中电子由负极流出,经外电路流入正极,则电子从Zn块流向钢铁输水管,C错误;导线与Cu块连接,Fe比Cu活泼,Fe做负极,发生氧化反应生成Fe2+,被消耗,不能保护钢铁输水管,D错误;故选B。 16.(2025·广东湛江·二模)点蚀又称小孔腐蚀,是一种极端的局部腐蚀形态,大多数点蚀是由引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为,下列说法不正确的是 A.潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀 B.负极反应为 C.点蚀的过程中化学能转化为电能 D.长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀 【答案】D 【解析】潮湿的空气中有,会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀,选项A正确;根据电池的总反应可知,负极发生氧化反应,Sn失去电子与Cl-形成[SnCl4]2-,选项B正确;点蚀的过程中化学能转化为电能,选项C正确;大海中含有,会更容易发生点蚀,选项D不正确;故选D。 17.(24-25高二上·河南洛阳·期中)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。下图为两种海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法错误的是 A.图1中,钢闸门表面可发生反应:O2+4e-+2H2O=4OH- B.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明应该更换阳极材料 C.图2中,保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D.锌块可以做图1中的牺牲阳极,高硅铸铁可以做图2中的不溶性辅助阳极 【答案】B 【解析】图1为牺牲阳极法,牺牲阳极一般为较活泼金属,钢闸门作为原电池的正极,O2在正极得到电子生成OH-,电极方程式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,A正确;图1为牺牲阳极法,腐蚀电流为零可能意味着牺牲阳极消耗完毕,需更换,图2为外加电流保护法,腐蚀电流为零可能表示保护电流恰好使钢闸门处于完全保护状态,无需更换材料,B错误;图2为外加电流法,海水成分、温度、流速等环境因素会影响腐蚀速率,需调整保护电流强度以维持有效保护,C正确;图1中是牺牲阳极法,保护钢闸门用比Fe活泼性强的金属做负极,即牺牲阳极,Zn的活泼性大于Fe,可以用Zn做阳极材料,图2为外加电流法,高硅铸铁(耐腐蚀)适合做不溶性辅助阳极,D正确;故选B。 18.(24-25高二上·浙江杭州·期末)某化学探究小组在水中滴加酚酞和铁氰化钾溶液,然后将1颗铁钉竖直浸在水中,几天后观察到铁钉A段部位周围的水变红色,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,如图所示,根据图示分析。下列说法正确的是 A.铁、炭、水构成大量的微小电池,在水面附近腐蚀最严重 B.铁钉A部位是负极: C.以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀 D.最终得到的铁锈能覆盖在铁钉的表面,防止腐蚀继续发生 【答案】C 【分析】水变红色说明反应生成氢氧根离子,蓝色沉淀是亚铁离子和铁氰化钾溶液反应产生的,则说明铁钉在溶解有氧气的中性溶液中发生了吸氧腐蚀:铁钉下端(B部位)铁失去电子被氧化为亚铁离子被腐蚀;水中溶解氧从铁钉A段部位的碳上结合电子被还原为氢氧根离子,氢氧根和亚铁离子结合成氢氧化亚铁,并进一步形成铁锈。 【解析】金属的腐蚀为金属原子失去电子被氧化变成离子的过程,已知铁钉A段部位周围的水变红色,则A端水中溶解氧从铁钉的碳上结合电子被还原为氢氧根离子、为正极,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,则B端铁失去电子生成亚铁离子被腐蚀,故铁钉下端(B部位)腐蚀最严重,A项错误;据分析,铁钉B部位是负极,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,铁钉A段部位为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故B错误;根据分析,以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀,故C正确;铁锈通常疏松多孔,不能有效阻止腐蚀继续发生,故D错误;故选C。 19.(24-25高二下·海南海口·期末)两个均装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液琼脂的培养皿,分别将裹有锌皮的铁钉和缠有铜丝的铁钉放置其中,如图所示。下列说法错误的是 A.离子在琼脂内可定向移动 B.图A中会出现两处红色 C.图A中是用外加电流法保护铁钉 D.图B中出现蓝色的反应: 【答案】C 【解析】原电池在放电时,化学能转化为电能,带电粒子可定向移动,A正确;图A中的锌比铁活泼,铁做正极,发生还原反应,O2+4e-+2H2O=4OH-,氢氧根遇酚酞变红,锌在铁钉的中间,则铁钉的两端会变红,B正确;利用原电池原理对金属的腐蚀进行防防护,这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法,外加电流的阴极保护法利用的是电解池原理,C错误;图B中的铁比铜活泼,铁做负极,发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,生成的亚铁离子与铁氰化钾发生反应生成蓝色沉淀,D正确;故选C。 20.(24-25高二下·山东潍坊·期末)某同学用如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列说法错误的是 A.最先观察到变红的区域是① B.③处铁片质量减轻 C.②处多孔石墨上生成黄绿色气体 D.④处多孔石墨上发生反应 【答案】D 【分析】根据图形,左边使用了电源,则左边为电解饱和食盐水,①的铁为阴极,电极反应式为:,②处多孔石墨为阳极,电极反应式为:;右边为原电池装置,根据电极材料可知③的铁片为负极,电极反应式为:,④处多孔石墨为正极,电极反应式为:,据此分析解答。 【解析】根据分析,区域①为电解池的阴极,有大量产生,首先遇酚酞变红,A正确;③处铁片为原电池的负极,失去电子变为亚铁离子进入溶液,使铁片质量减轻,B正确;②处多孔石墨为电解池的阳极,发生反应,生成黄绿色气体,C正确;④处多孔石墨为原电池的正极,发生吸氧腐蚀,电极反应式为:,D错误;故选D。 ◆高考真题练 1.(2025·广西卷)大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时,需向铜导线的空芯通冷水降温,铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后,表面产生的沉积物会造成堵塞,空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A.层对铜导线起保护作用 B.正极生成的电极反应式为 C.沉积物的成分可能有 D.腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 【答案】D 【分析】铜导线内壁发生电化学反应生成层,负极为Cu,电极反应为,正极氧气得电子生成氢氧根离子,与OH-生成,电极反应为,据此分析; 【解析】Cu2O层为致密的氧化膜,能阻止内部铜与水、氧气进一步接触,对铜导线起保护作用,A正确;由分析得,电极反应式为,B正确;Cu2O可被氧化为CuO,或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2(OH)2CO3,沉积物成分可能包含二者,C正确;沉积物最多的区域,有较厚的CuO、Cu2(OH)2CO3层覆盖,Cu与冷水、O2的接触被阻碍,腐蚀速率减慢,D错误;故选D。 2.(2025·全国卷)下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应: B.铁发生腐蚀生锈的反应: C.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜: D.安装锌块保护船舶外壳,铁电极上发生的反应: 【答案】A 【解析】酸性环境中铁发生析氢腐蚀,负极是Fe,电极反应式为,故A正确;铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O,故B错误;发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜,且反应条件与产物不符,故C错误;安装锌块保护船舶外壳,属于牺牲阳极保护法,铁作为阴极,铁电极上可能是O2得电子发生还原反应,非Fe3+被还原,故D错误;故选A。 3.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“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: 【答案】D 【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块,由于金属活动性Zn>Fe,即锌块为负极,钢铁为正极,形成原电池,Zn失去电子,发生还原反应,,从而保护钢铁,延缓其腐蚀。 【解析】由于金属活动性Zn>Fe,钢铁外壳为正极,锌块为负极,故A错误;Zn失去电子,发生氧化反应,,镶嵌的锌块会被逐渐消耗,需根据腐蚀情况进行维护和更换,不能永久使用,故B错误;由分析得,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C错误;Zn失去电子,发生氧化反应:,故D正确;故选D。 4.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 【答案】D 【解析】发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属,通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现,可在金属表面形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜能有效防锈,A不符合题意;阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接,在金属表面形成一层氧化膜的过程,B不符合题意;表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法,C不符合题意;喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜,D符合题意;故选D。 5.(2024·浙江卷)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成和,下列说法不正确的是 A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大 B.随着腐蚀的进行,溶液变大 C.铁电极上的电极反应式为: D.每生成标准状况下,消耗 【答案】C 【解析】氨水浓度越大,越容易生成,腐蚀趋势越大,A正确;腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=+H2↑+2H2O+2OH-,有OH-离子生成,溶液变大,B正确;该电化学腐蚀中Zn作负极,Fe作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,铁电极上的电极反应式为:,C错误;根据得失电子守恒,每生成标准状况下,转移电子数为,消耗,D正确;故选C。 6.(2024·浙江卷)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: 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 【答案】B 【解析】图1为牺牲阳极的阴极保护法,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为外加电流保护法,阳极材料为辅助阳极,其通常是惰性电极,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,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,除了海水中的放电外,海水中溶解的也会竞争放电,故可发生,B正确;图2为外加电流保护法,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当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明钢闸门被保护,图1阳极(负极)发生氧化反应,钢闸门附近溶液发生还原反应,但钢闸门不发生化学反应,图2中当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明钢闸门被保护,外加电流被抵消,辅助阳极上不发生反应,D不正确;故选B。 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $

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4.3 金属的腐蚀与防护【上好课】高二化学深度学习辅导讲义(人教版选择性必修1)
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