4.3 金属的腐蚀与防护-课后达标 素养提升-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

本讲义聚焦电化学腐蚀原理（吸氧腐蚀、析氢腐蚀）及金属防护方法（牺牲阳极法、外加电流法、钝化保护等），通过三星堆文物腐蚀、“海葵一号”锌块防护等实例，构建“原理阐释—实际应用—实验验证”的学习支架，帮助学生系统掌握知识点脉络。 资料特色在于真实情境贯穿（如高压电瓷绝缘子防护、浓硫酸贮存罐钝化），设计对比实验（生铁片锈蚀条件探究、不同电极材料原电池实验），提升科学探究与实践能力。素养提升题结合证据推理与模型建构，解析详尽，课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺，培养科学思维与解决实际问题的责任意识。

课后达标 素养提升 基础检测 1．[（2025·广州高二期末）]电化学腐蚀是文物腐蚀的重要因素之一。下列三星堆出土的文物可能涉及电化学腐蚀的是（ ） A B C D 青铜神树 玉璋 陶瓷马头 黄金面罩 【答案】A 【解析】选。青铜神树中含有锡和铜，可能涉及电化学腐蚀，故 符合题意；玉璋属于玉器，主要成分为无机物，不涉及电化学腐蚀，故 不符合题意；陶瓷马头以黏土为主要原料制成，不涉及电化学腐蚀，故 不符合题意；黄金面罩由黄金制成，只含有金，不涉及电化学腐蚀，故 不符合题意。 2．[（2025·邢台高二检测）]化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是（ ） A. 铁制菜刀镶嵌铜把手可以缓解菜刀的腐蚀 B. 铜制雕像在酸雨中发生析氢腐蚀 C. 太阳能电池板可将电能转化为化学能 D. 暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 【答案】D 【解析】选。、和表面的水膜构成原电池，较活泼的铁易失电子为负极，会加速菜刀的腐蚀，故 错误；铜与氢离子不反应，故铜不会发生析氢腐蚀，故 错误；太阳能电池板可将太阳能转化为电能，故 错误；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 正确。 3．[（2025·黄石高二月考）]2024年5月12日，由我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂——海葵一号”在山东青岛离港启运，其钢铁外壳镶嵌锌块以减缓腐蚀。下列有关说法不正确的是（ ） A. 该法为牺牲阳极法 B. 生铁比纯铁更易腐蚀与电化学腐蚀有关 C. 锌为原电池的正极，发生反应： D. 镶嵌的锌块需要定期检查、更换 【答案】C 【解析】选。钢铁外壳镶嵌锌块以减缓腐蚀，该原理为原电池原理，锌块为负极，钢铁外壳为正极，海水为电解质溶液。锌块为负极，失电子发生氧化反应，正极的钢铁外壳被保护，该法为牺牲阳极法，项正确；生铁含有杂质，在潮湿环境易形成微小原电池，发生电化学腐蚀，比纯铁更易腐蚀，项正确；锌为原电池的负极，发生反应：，项错误；镶嵌的锌块失电子转化为，故需要定期检查、更换，项正确。 4．[（2025·汕头高二统考）]利用如右图所示的装置实验，开始时，、管中液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是（ ） A. 管内发生吸氧腐蚀，管内发生析氢腐蚀 B. 一段时间后，管内液面高于管内液面 C. 管内溶液的减小 D. 、管内涉及的相同的电极反应为 【答案】C 【解析】选。管内电解质溶液呈中性，管内电解质溶液呈酸性，所以 管内发生吸氧腐蚀，管内发生析氢腐蚀，正确；管内发生吸氧腐蚀，会消耗氧气，液面升高，管内发生析氢腐蚀，会生成氢气，液面下降，所以一段时间后，管内液面高于 管内液面，正确；管内，得电子生成，溶液的酸性减弱，增大，不正确；、管内，负极都发生 失电子生成 的电极反应：，正确。 5．[（2025·咸阳高二期末）]我国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。下列说法错误的是（ ） A. 断电时，锌环上的电极反应为 B. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 C. 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 D. 通电时，该装置利用的是外加电流法 【答案】A 【解析】选。断电时，锌环与铁帽构成原电池，为负极，电极反应为，仍能防止铁帽被腐蚀，错误、正确；通电时，锌环与电源的正极相连，作为电解池的阳极，失电子发生氧化反应，瓷绝缘子与电源的负极相连，可阻止铁失电子，从而保护铁，该装置利用的是外加电流法，、正确。 6．浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如下，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。下列说法错误的是（ ） A. 金属贮存罐可用钢制材料 B. 电子沿导线流入辅助电极 C. 贮存浓硫酸的金属罐与电源的负极相连 D. 电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 【答案】C 【解析】选。钢的主要成分是铁，铁遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢制材料，正确；金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，发生氧化反应，为阳极，连接电源的正极，辅助电极是阴极，电子沿导线流入辅助电极，正确，错误；为阳极，电压过高时，大量 失电子发生氧化反应生成，有可能会加剧腐蚀，正确。 7．在如下图所示的两个烧杯中分别插入形状和大小几乎一样的破损的镀铜铁片和破损的镀锌铁片，一段时间后，下列说法正确的是（ ） A. 甲和乙烧杯中的铁均被保护 B. 甲中破损处的铁片溶解，铜层上会产生气泡 C. 甲、乙相比，乙中铁被腐蚀得更严重 D. 向两个烧杯中分别滴加溶液，溶液均变红 【答案】B 【解析】选。甲中铁片为负极，发生氧化反应而溶解，溶液中的氢离子在铜层上生成氢气，错误，正确；甲中铁为负极，被腐蚀，乙中铁为正极，被保护，错误；两个烧杯中均无 生成，滴加 溶液不会变红，错误。 8．[（2025·天津河西区高二检测）]下列对“生铁片锈蚀对比实验”的分析正确的是（ ） 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. 对比实验①②③，说明苯能隔绝 B. 实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少 C. 实验②中，饱和食盐水中溶解的不足以使生铁片明显锈蚀 D. 实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应为 【答案】C 【解析】选。对比实验①②③，说明生铁片发生电化学腐蚀，碳为正极，铁为负极，需足量 和水，由实验③可知，生铁片明显锈蚀，说明苯不能隔绝，故 错误；原电池的形成条件：有两个活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路，实验①中，苯不是电解质，生铁片难以腐蚀，故 错误；实验②中，生铁片能发生电化学腐蚀，但饱和食盐水中溶解的 不足以使生铁片明显锈蚀，故 正确；实验③中，铁是负极，发生氧化反应，生成，电极反应为，在正极上 得电子，发生还原反应，电极反应为，故 错误。 素养提升 9．[（2025·淮南高二月考）]某化学兴趣小组的同学利用如下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 、连接方式 成分 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 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 【答案】C 【解析】选。铁发生吸氧腐蚀，错误；锌比铁活泼，连接锌，能保护铁不被腐蚀，错误；氯化铵水解导致溶液呈酸性，形成原电池，发生析氢腐蚀，铜为正极，析出氢气，正确；分别与外接电源的负极和正极相连，为外加电流法，错误。 10．碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域，随着深层石油天然气的开采，石油和天然气中含有的及水引起的腐蚀问题（俗称二氧化碳腐蚀）引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐蚀的主要过程如下： 负极 正极 下列说法不正确的是（ ） A. 碳钢在水溶液中的腐蚀总反应可表示为 B. 深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀 C. 碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐分含量有关，盐分含量越高，腐蚀速率越大 D. 该腐蚀过程表明的水溶液的腐蚀性比相同的盐酸的腐蚀性更强 【答案】B 【解析】选。由深井中二氧化碳腐蚀的主要过程的电极反应可知，总反应可表示为，故 正确；深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀涉及原电池原理，主要为电化学腐蚀，故 错误；碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐分含量有关，盐分含量越高，溶液中离子浓度越大，导电能力越强，腐蚀速率越大，故 正确；碳酸是弱酸，盐酸是强酸，相同 的 的水溶液与盐酸相比，的浓度要大得多，故 的水溶液的腐蚀性比相同 的盐酸的腐蚀性更强，故 正确。 11．验证牺牲阳极法实验如下（烧杯内均为经过酸化的溶液）。 实验 方案 现象 ① 在表面生成蓝色沉淀 ② 试管内无明显变化 ③ 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是（ ） A. 对比②③，可以判定保护了 B. 对比①②，说明可能将氧化 C. 验证保护时不能用①的方法 D. 将换成，用①的方法可判断比活泼 【答案】D 【解析】选。对比②③，附近的溶液中不含，附近的溶液中含，可说明②中 保护了，正确；①滴入 溶液，表面产生蓝色沉淀，说明产生了，对比①②的异同，说明①可能是 将 氧化成，不能用①的方法验证 保护 或证明 比 活泼，、正确，错误。 12．[（2025·泰安高二月考）]某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如下实验。 实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。 （1） 锌棒上的电极反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,铁棒上的电极反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2） 向铁棒附近滴加溶液，无明显现象，这说明该实验中无_ _ _ _ _ _ _ _ 产生。 实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。 （3） 实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ_ _ （填“相同”或“相反”）。 （4） 在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （5） 上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作为电极形成原电池时，一般是相对_ _ _ _ _ _ （填“活泼”或“不活泼”）的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为_ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】（1） ； （2） （3） 相反 （4） 产生蓝色沉淀；溶液变红色 （5） 不活泼；牺牲阳极法 【解析】 （1） 锌、铁、氯化钠溶液形成原电池时，发生的是吸氧腐蚀，锌为负极被腐蚀，铁为正极被保护。 （3） 铜、铁、氯化钠溶液形成原电池时，发生的也是吸氧腐蚀，铜为正极被保护，铁为负极被腐蚀，则两个实验中原电池的电子流向相反，故电流表指针的偏转方向也相反。 （4） 铁作为负极时，失去电子生成，与 反应生成蓝色沉淀，铜为正极，电极反应为，故在铜棒附近溶液变红色。 （5） 对比两个实验可知，一般情况下，发生吸氧腐蚀时，活泼金属被腐蚀，不活泼金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为牺牲阳极法。 学科网（北京）股份有限公司 $