专题05 金属腐蚀的原理和类型判断（重难点训练）化学沪科版2020选择性必修1

本讲义聚焦金属腐蚀的原理、类型及防护这一核心知识点，系统梳理化学腐蚀与电化学腐蚀的差异，吸氧腐蚀与析氢腐蚀的条件及电极反应，再到钢铁腐蚀的防护方法，形成从原理到应用的完整学习支架。 资料通过装置图、对比表格等直观呈现腐蚀原理，结合例题与高考真题（如“海葵一号”锌块防腐），培养科学思维与科学态度，课中辅助教师讲解，课后助力学生通过练习查漏补缺，强化知识应用能力。

专题05 金属腐蚀的原理和类型推断 建议时间：25分钟 突破一 化学腐蚀与电化学腐蚀 1. 根据如图装置所示的金属腐蚀现象，下列说法不正确的是    A．图1中被腐蚀的金属是Fe B．图1所示的腐蚀类型是电化学腐蚀 C．图2所示的腐蚀过程会生成铁锈 D．图2中正极发生的电极反应方程式： 2.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 突破二 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 3.在潮湿的环境中，钢铁发生腐蚀的示意图如图所示。下列说法错误的是 A．图甲、图乙描述的分别是钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 B．图甲、图乙中负极发生的反应均为Fe-3e-=Fe3+ C．图甲、图乙中正极反应不同的原因是电解质溶液的酸碱性不同 D．图甲、图乙中负极腐蚀的最终产物都是Fe2O3·xH2O 4.下列事实中，主要是吸氧腐蚀引起的是 A．煤气灶炉头生锈 B．装浓硝酸的铁桶内部变黑 C．纯银手链长时间佩戴后变黑 D．炒完菜的铸铁锅长时间用水浸泡导致生锈 突破三 钢铁腐蚀的防护 8.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 9.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 10.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 建议时间：25分钟 1．下列说法中不正确的是 A．燃料电池将热能转化为电能 B．太阳能电池将光能转化为电能 C．钢铁表面喷涂油漆，可有效防止生锈 D．镀锡铁皮表面破损后，铁会加速腐蚀 2．金属冶炼技术的发展改变生活，下面关于金属制品的使用不正确的是 A．铝制餐具具有良好的耐腐蚀性，是因为形成致密的氧化膜 B．不锈钢是在普通钢中添加铬、镍等元素，其耐腐蚀性增强 C．家用铁锅清洗后擦干存放，主要是为了减少与水分接触，减缓铁的腐蚀 D．铜制火锅在使用时会产生有毒的铜绿，主要成分是硫酸铜 3．海港码头埋设管道的钢制阀门会受到海水的长期侵袭，可利用电化学保护法防止钢制阀门的腐蚀，示意图如下： 下列说法不正确的是 A．该装置防腐蚀的方法称为牺牲阳极法 B．物块X可选用锌块 C．钢制阀门在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为 D．当导线上通过的电子越多，钢制阀门被腐蚀得越严重 4．埋地管道所处环境特殊，当其通过不同的土壤时会发生电化学腐蚀，对管道的正常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土(含氧量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的示意图。下列说法不正确的是 A．该管道发生电化学腐蚀时，负极上的电极反应式：Fe-2e−=Fe2+ B．掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快 C．如果沙土供氧充分，则黏土中铁管腐蚀会加剧 D．若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，所用阳极材料需为金属性强于铁的单质 5．当金属管道或铁轨在潮湿土壤中时，会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，设计了图所示装置。下列说法不正确的是 A．该保护法为牺牲阳极法 B．钢铁中含碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 C．钢铁水管在发生电化学腐蚀时，正极反应式可能为： D．当钢铁输水管上没有腐蚀电流时，钢铁输水管上不发生化学反应 6．镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序()结构，这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是 A．该防腐蚀保护法为外加电流法 B．镁合金被腐蚀时，发生氧化反应 C．负极反应可能为： D．添加、等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性 7．利用如图装置探究电化学装置工作原理。下列说法错误的是 材料X 离子导体Y 开关K的位置 结论 A 碳棒 海水 K置于N处 可减缓铁件的腐蚀，X电极有气体产生 B 锌棒 海水 K置于M处 可减缓铁件的腐蚀，该保护法为牺牲阳极保护法 C 纯铜 氯化铁溶液 K置于N处 通过电解反应可知，氧化性： D 纯铜 硫酸铜溶液 K置于N处 电路中有2mol电子转移，X电极溶解64g铜 A．A B．B C．C D．D 8．下列说法正确的是 A．电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变 B．工业可以电解熔融的MgO和AlCl3制备镁、铝 C．Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 D．上图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，图中生成铁锈最多的是B区域 9．每年钢铁腐蚀产生的损耗是巨大的。下列有关说法正确的是 A．生铁比纯铁更容易被腐蚀与电化学腐蚀有关 B．钢铁表面水膜呈中性时，易发生析氢腐蚀 C．可将铜块安装在钢铁设备上，减缓钢铁腐蚀 D．铁与Cl2反应属于电化学腐蚀 10．在海水中，金属接缝处氧气浓度比海水低，易形成浓度差而发生缝隙腐蚀，机理如图所示。下列说法错误的是 A．负极电极反应式 B．金属接缝处溶液pH增大 C．金属外表面为负极，内表面为正极 D．大量的氯离子进入缝隙 11．十二生肖兽首铜像是我国的国宝，兽首上的褶皱和绒毛等细微处，都清晰逼真，其历经二百多年而不锈蚀，堪称一绝。下列有关说法正确的是 A．在兽首铜像表面镀了一层锌 B．金属铜的活动性小，不与空气中的物质反应 C．用外加电流法对它们进行了保护，所以不锈蚀 D．在铸造它的铜中添加了金、银、锡、锌，增强了抗锈蚀能力 12．如图是牺牲阳极法保护金属的实验装置图，烧杯内为经过酸化的溶液。 下列关于该装置的叙述错误的是 A．铁作正极被保护 B．将换成，也可以保护铁不被腐蚀 C．向试管中加入溶液，无明显现象 D．正极反应式为 13．析氢腐蚀与吸氧腐蚀 类别项目 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 负极反应式 正极反应式 总反应 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 14．如图装置可以模拟铁的电化学防护。 (1)X为碳棒时，当开关K置于N处，该方法为 保护法。 (2)在实践中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，若要镀铜，该装置要做哪些改变？ 。 (3)装置中开关K置于M处，若X为棒，可减缓铁的腐蚀___________。 A．Cu B．Zn C．C D．Sn 15．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义，回答下列问题： (1)某化学实验兴趣小组同学利用如图所示装置进行实验： ①该实验为 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 ②实验进行一段时间后，在右侧小试管中，可观察到的现象为 。 ③在左侧大试管中，正极上发生反应的电极反应式为 。 (2)实际生产中，可在铁的表面镀铜防止铁被腐蚀(如图所示)： ①a为电源的 (填“正极”或“负极”)，判断的理由为 。 ②电镀时，Fe电极上发生反应的电极反应式为 。 ③电镀过程中，电解质溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ④电镀时，当电路中转移0.2mol电子时，此时两电极的质量差为 g(假设起始两电极的质量相等)。 建议时间：15分钟 1. （2024·广东·高考真题）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： 2．（2024·浙江·高考真题）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 3．（2024·安徽·高考真题）青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是 A．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B．烹煮食物的后期加入食盐，能避免长时间受热而分解 C．将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色 D．制作面点时加入食用纯碱，利用中和发酵过程产生的酸 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 金属腐蚀的原理和类型推断 建议时间：25分钟 突破一 化学腐蚀与电化学腐蚀 1. 根据如图装置所示的金属腐蚀现象，下列说法不正确的是    A．图1中被腐蚀的金属是Fe B．图1所示的腐蚀类型是电化学腐蚀 C．图2所示的腐蚀过程会生成铁锈 D．图2中正极发生的电极反应方程式： 【答案】D 【详解】A．铁较为活泼，失去电子发生氧化反应被腐蚀，A正确； B．图1中铁较为活泼，铁和铜构成原电池，铁为负极被腐蚀，所示的腐蚀类型是电化学腐蚀，B正确； C．图2所示的腐蚀过程为铁的吸氧腐蚀，生成氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，氢氧化铁转化为铁锈，C正确； D．图2中正极发生的电极反应为氧气得到电子生成氢氧根离子，方程式：，D错误； 故选D。 2.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。 突破二 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 3.在潮湿的环境中，钢铁发生腐蚀的示意图如图所示。下列说法错误的是 A．图甲、图乙描述的分别是钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 B．图甲、图乙中负极发生的反应均为Fe-3e-=Fe3+ C．图甲、图乙中正极反应不同的原因是电解质溶液的酸碱性不同 D．图甲、图乙中负极腐蚀的最终产物都是Fe2O3·xH2O 【答案】B 【详解】A．据图可知，图甲中Fe被腐蚀时生成氢气，为析氢腐蚀，图乙中Fe被腐蚀时吸收氧气，为吸氧腐蚀，A正确； B．原电池中，Fe参与电极反应时，反应式为Fe-2e-=Fe2+，B错误； C．一般情况下强酸性环境中铁发生析氢腐蚀，中性、碱性环境中发生吸氧腐蚀，即正极反应不同的原因是电解质溶液的酸碱性不同，C正确； D．Fe被氧化为Fe2+后，继而生成Fe(OH)2，然后在潮湿环境中被氧气氧化为Fe(OH)3，再进一步转化为Fe2O3·xH2O，D正确； 综上所述答案为B。 4.下列事实中，主要是吸氧腐蚀引起的是 A．煤气灶炉头生锈 B．装浓硝酸的铁桶内部变黑 C．纯银手链长时间佩戴后变黑 D．炒完菜的铸铁锅长时间用水浸泡导致生锈 【答案】D 【详解】A．燃气灶使用中会受到空气中的氧气的侵蚀，长时间使用后可能导致燃气灶表面生锈，主要是因为化学腐蚀，A项不符合题意； B．装浓硝酸的铁桶变黑是因为发生钝化，不是吸氧腐蚀引起的，B项不符合题意； C．银单质化学性质较稳定，纯银不能形成原电池，C项不符合题意； D．炒完菜的铸铁锅长时间存留盐液时出现锈斑，发生吸氧腐蚀，酸性条件下发生析氢腐蚀，故D符合题意； 故选D。 突破三 钢铁腐蚀的防护 8.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。 9.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。 10.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。 建议时间：25分钟 1．下列说法中不正确的是 A．燃料电池将热能转化为电能 B．太阳能电池将光能转化为电能 C．钢铁表面喷涂油漆，可有效防止生锈 D．镀锡铁皮表面破损后，铁会加速腐蚀 【答案】A 【详解】A．燃料电池通过化学反应直接将化学能转化为电能，而非经过热能转换，A不正确； B．太阳能电池通过光电效应将光能直接转化为电能，B正确； C．钢铁表面喷漆可以隔绝氧气和水，防止电化学腐蚀，C正确； D．镀锡铁破损后，铁（活泼金属）作为负极被腐蚀，锡作为正极加速铁的腐蚀，D正确； 故选A。 2．金属冶炼技术的发展改变生活，下面关于金属制品的使用不正确的是 A．铝制餐具具有良好的耐腐蚀性，是因为形成致密的氧化膜 B．不锈钢是在普通钢中添加铬、镍等元素，其耐腐蚀性增强 C．家用铁锅清洗后擦干存放，主要是为了减少与水分接触，减缓铁的腐蚀 D．铜制火锅在使用时会产生有毒的铜绿，主要成分是硫酸铜 【答案】D 【详解】A．铝的耐腐蚀性源于其表面致密的氧化铝膜，A正确； B．在普通钢中加入镍、铬等多种元素可炼成不锈钢，耐腐蚀性增强，B正确； C．铁锅是铁碳合金，在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀的电化学反应而生锈。铁锅及时擦干后，没有电解质溶液的存在，不能形成原电池，可以减缓铁锅生锈，C正确； D．铜绿是铜与CO2、O2、H2O反应生成的碱式碳酸铜，D错误； 故答案选D。 3．海港码头埋设管道的钢制阀门会受到海水的长期侵袭，可利用电化学保护法防止钢制阀门的腐蚀，示意图如下： 下列说法不正确的是 A．该装置防腐蚀的方法称为牺牲阳极法 B．物块X可选用锌块 C．钢制阀门在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为 D．当导线上通过的电子越多，钢制阀门被腐蚀得越严重 【答案】D 【详解】A．由图可知，X电极失去电子，作原电池的负极，钢制阀门作正极，这种防腐蚀的方法为牺牲阳极法，A正确； B．牺牲阳极法中的阳极应选用金属活动性比铁更活泼的金属，故可以选用锌块，B正确； C．钢制阀门在海水中发生吸氧腐蚀时，O2在正极得到电子生成OH-，正极反应为，C正确； D．当导线上通过的电子越多，说明牺牲阳极消耗越多，与钢制阀门腐蚀程度无关，D错误； 故选D。 4．埋地管道所处环境特殊，当其通过不同的土壤时会发生电化学腐蚀，对管道的正常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土(含氧量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的示意图。下列说法不正确的是 A．该管道发生电化学腐蚀时，负极上的电极反应式：Fe-2e−=Fe2+ B．掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快 C．如果沙土供氧充分，则黏土中铁管腐蚀会加剧 D．若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，所用阳极材料需为金属性强于铁的单质 【答案】D 【详解】A．该管道发生电化学腐蚀时，Fe为原电池的负极，Fe失去电子生成Fe2+，负极上的电极反应式为：Fe-2e−=Fe2+，A正确； B．电化学腐蚀需要电解质溶液参与，黏土比沙土更加湿润，含水量较多，掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快，B正确； C．如果沙土供氧充分，则管道在沙土中的部分为正极，在黏土中的部分为负极，该部分铁管失去电子，腐蚀会加剧，C正确； D．若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，将铁管道与电源负极相连作阴极，阳极应该选择惰性电极，不能选金属性强于铁的单质，D错误； 故选D。 5．当金属管道或铁轨在潮湿土壤中时，会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，设计了图所示装置。下列说法不正确的是 A．该保护法为牺牲阳极法 B．钢铁中含碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 C．钢铁水管在发生电化学腐蚀时，正极反应式可能为： D．当钢铁输水管上没有腐蚀电流时，钢铁输水管上不发生化学反应 【答案】D 【详解】A．该保护法中镁比铁活泼，Mg为活泼金属，可作为牺牲阳极，镁发生氧化反应被消耗而铁被保护，为牺牲阳极法，A正确； B．钢铁中含碳，容易形成铁碳原电池使得铁被腐蚀，其抗腐蚀能力比纯铁弱，B正确； C．钢铁水管在发生电化学腐蚀时，正极反应式可能为氧气得到电子发生还原反应：，C正确；   D．当钢铁输水管上没有腐蚀电流时，钢铁输水管上不发生电化学反应，可能发生化学反应而被腐蚀，D错误； 故选D。 6．镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序()结构，这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是 A．该防腐蚀保护法为外加电流法 B．镁合金被腐蚀时，发生氧化反应 C．负极反应可能为： D．添加、等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性 【答案】B 【详解】A．该方法通过改变金属材料的组成来达到金属防护的目的，不属于外加电流法，A错误； B．镁合金被腐蚀时，作负极，发生氧化反应，B正确； C．负极发生失电子的氧化反应，C错误； D．、不如镁活泼，添加、等金属后会加速镁合金的腐蚀，D错误； 故选B。 7．利用如图装置探究电化学装置工作原理。下列说法错误的是 材料X 离子导体Y 开关K的位置 结论 A 碳棒 海水 K置于N处 可减缓铁件的腐蚀，X电极有气体产生 B 锌棒 海水 K置于M处 可减缓铁件的腐蚀，该保护法为牺牲阳极保护法 C 纯铜 氯化铁溶液 K置于N处 通过电解反应可知，氧化性： D 纯铜 硫酸铜溶液 K置于N处 电路中有2mol电子转移，X电极溶解64g铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．开关 K 置于 N 处，则构成电解池。若 X 为碳棒， X 和电源的正极相连，碳棒是阳极，海水中氯离子失去电子被氧化为氯气，X电极有气体产生；铁件为阴极被保护，A正确； B．开关 K 置于 M 处，则构成原电池。锌比铁活泼，锌是负极，铁是正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，B正确； C．开关 K 置于 N 处，则构成电解池。若 X 为铜， X 和电源的正极相连，铜是阳极失去电子被氧化为铜离子，阴极上铁离子得到电子被还原，此为电解池装置不能说明氧化性：，C错误；   D．开关 K 置于 N 处，则构成电解池。若 X 为铜， X 和电源的正极相连，铜是阳极失去电子被氧化为铜离子：，则电路中有2mol电子转移，X电极溶解64g/mol×1mol=64g铜，D正确； 故选C。 8．下列说法正确的是 A．电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变 B．工业可以电解熔融的MgO和AlCl3制备镁、铝 C．Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 D．上图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，图中生成铁锈最多的是B区域 【答案】D 【详解】A．电解精炼铜时，粗铜中的锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，所以电解质溶液中的铜离子浓度减小，故A错误； B．氧化镁的熔点高于氯化镁，熔融时消耗能量大于氯化镁，而氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，所以工业可以电解熔融的氯化镁和氧化铝制备镁、铝，故B错误； C．铜在潮湿的空气中会被空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气腐蚀生成碱式碳酸铜，故C错误； D．铁在海水中发生吸氧腐蚀，海水越深氧气含量越少，海水中氧气的浓度越大，生成生成铁锈越多，由图可知，A区域铁闸门未与海水接触，B、C、D区域中B区域的海水中氧气浓度最大，所以生成铁锈最多的是B区域，故D正确； 故选D。 9．每年钢铁腐蚀产生的损耗是巨大的。下列有关说法正确的是 A．生铁比纯铁更容易被腐蚀与电化学腐蚀有关 B．钢铁表面水膜呈中性时，易发生析氢腐蚀 C．可将铜块安装在钢铁设备上，减缓钢铁腐蚀 D．铁与Cl2反应属于电化学腐蚀 【答案】A 【详解】A．生铁比纯铁更容易被腐蚀，是因为生铁中含有杂质C易形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率加快，A正确； B．钢铁表面水膜呈中性时，易发生吸氧腐蚀，B错误； C．铁的金属性比铜活泼，将铜块安装在钢铁设备上，铁作负极，铜作正极，会加快铁的腐蚀，C错误； D．铁与Cl2反应属于化学腐蚀，D错误； 故选A。 10．在海水中，金属接缝处氧气浓度比海水低，易形成浓度差而发生缝隙腐蚀，机理如图所示。下列说法错误的是 A．负极电极反应式 B．金属接缝处溶液pH增大 C．金属外表面为负极，内表面为正极 D．大量的氯离子进入缝隙 【答案】C 【分析】负极铁失电子发生氧化反应，负极电极反应式，正极为氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-； 【详解】A．据分析，负极电极反应式，A正确； B．由于正极电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-溶液，生成氢氧根离子，金属接缝处溶液pH增大，B正确； C．金属外表面为正极，内表面为负极， C错误； D．阴离子由正极向负极移动，所以大量Cl-进入缝隙维持电中性，D正确； 故答案为C。 11．十二生肖兽首铜像是我国的国宝，兽首上的褶皱和绒毛等细微处，都清晰逼真，其历经二百多年而不锈蚀，堪称一绝。下列有关说法正确的是 A．在兽首铜像表面镀了一层锌 B．金属铜的活动性小，不与空气中的物质反应 C．用外加电流法对它们进行了保护，所以不锈蚀 D．在铸造它的铜中添加了金、银、锡、锌，增强了抗锈蚀能力 【答案】D 【详解】A．兽首铜像属于铜合金，没有在表面镀了一层锌，A项错误； B．铜的金属活动性很弱，但是在空气中，与O2、CO2、H2O反应生成铜锈，B项错误； C．兽首铜像没有与外接电源的负极相连，没有用外加电流法对它们进行保护，C项错误； D．在铜中添加了金、银、锡、锌等金属形成合金，增强了抗锈蚀能力，D项正确； 答案选D。 12．如图是牺牲阳极法保护金属的实验装置图，烧杯内为经过酸化的溶液。 下列关于该装置的叙述错误的是 A．铁作正极被保护 B．将换成，也可以保护铁不被腐蚀 C．向试管中加入溶液，无明显现象 D．正极反应式为 【答案】B 【详解】A．铁和锌形成原电池，锌作为负极，锌被腐蚀，铁作正极被保护，A正确； B．将换成，铁作为负极，被腐蚀，B错误； C．铁不发生反应，向试管中加入溶液，无明显现象，C正确； D．酸性溶液中，正极反应式为，D正确； 故选B。 13．析氢腐蚀与吸氧腐蚀 类别项目 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 负极反应式 正极反应式 总反应 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 【答案】 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 【详解】酸性条件下铁发生析氢腐蚀，铁和氢离子生成氢气和亚铁离子，负极反应为铁失去电子生成亚铁离子，正极反应为氢离子得到电子生成氢气，总反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑； 在酸性很弱或中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，正极为氧气得到电子生成氢氧根离子，总反应为铁和氧气、水生成氢氧化亚铁，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。 14．如图装置可以模拟铁的电化学防护。 (1)X为碳棒时，当开关K置于N处，该方法为 保护法。 (2)在实践中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，若要镀铜，该装置要做哪些改变？ 。 (3)装置中开关K置于M处，若X为棒，可减缓铁的腐蚀___________。 A．Cu B．Zn C．C D．Sn 【答案】(1)外加电流的阴极保护法 (2)铁件置于阴极、铜置于阳极、电解质溶液换为含有铜离子的溶液 (3)B 【分析】当K置于M时装置为原电池，置于N时装置为电解池； 【详解】（1）K置于N处时，为电解池，碳棒为阳极，铁为阴极，属于外加电流的阴极保护法； （2）需要在铁件外面镀铜则需将铁件置于阴极、铜置于阳极、电解质溶液换为含有铜离子的溶液； （3）当K置于M时装置为原电池，是牺牲阳极的阴极保护法，则X为比Fe活泼的金属，3个选项中选择Zn，故选B； 15．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义，回答下列问题： (1)某化学实验兴趣小组同学利用如图所示装置进行实验： ①该实验为 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 ②实验进行一段时间后，在右侧小试管中，可观察到的现象为 。 ③在左侧大试管中，正极上发生反应的电极反应式为 。 (2)实际生产中，可在铁的表面镀铜防止铁被腐蚀(如图所示)： ①a为电源的 (填“正极”或“负极”)，判断的理由为 。 ②电镀时，Fe电极上发生反应的电极反应式为 。 ③电镀过程中，电解质溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ④电镀时，当电路中转移0.2mol电子时，此时两电极的质量差为 g(假设起始两电极的质量相等)。 【答案】(1) 吸氧 导气管有一段水柱 (2) 正极 待镀的金属与电源的负极相连 不变 12.8 【详解】（1）①表面有中性的氯化钠溶液的铁钉，在空气中主要发生吸氧腐蚀，故该实验为吸氧腐蚀。 ②腐蚀发生时，正极上O2得电子被还原生成OH-，此时正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，由于氧气消耗，则实验进行一段时间后，在右侧小试管中可观察到的现象为：导气管有一段水柱。 ③在左侧大试管中，正极上氧气被还原产生氢氧根离子，发生反应的电极反应式为：。 （2）①在铁的表面镀铜，则铜为阳极、与电源的正极相连，故a为电源的正极，判断的理由为：待镀的金属与电源的负极相连。 ②电镀时，Fe电极为阴极，铜离子在阴极得电子生成铜，故发生反应的电极反应式为：。 ③电镀过程中，阳极，阴极，则电解质溶液中硫酸铜浓度不发生变化、pH将不变。 ④电镀时，当电路中转移0.2mol电子时，由电极反应阳极，阴极可知，阳极溶解0.1molCu、阴极析出0.1molCu，此时两电极的质量差为0.2mol×64g/mol=12.8g(假设起始两电极的质量相等)。 建议时间：15分钟 1. （2024·广东·高考真题）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。 【详解】A．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； B．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； C．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； D．Zn失去电子，发生氧化反应：，故D正确； 故选D。 2．（2024·浙江·高考真题）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 【详解】A．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； B．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； C．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； D．图1当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，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，辅助阳极上发生了氧化反应，D不正确； 综上所述，本题选B。 3．（2024·安徽·高考真题）青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是 A．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B．烹煮食物的后期加入食盐，能避免长时间受热而分解 C．将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色 D．制作面点时加入食用纯碱，利用中和发酵过程产生的酸 【答案】A 【详解】A．铁发生吸氧腐蚀时，正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子，清洗铁锅后及时擦干，除去了铁锅表面的水分，没有了电解质溶液，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈，A正确； B．食盐中含有碘酸钾，碘酸钾受热不稳定易分解，因此烹煮食物时后期加入食盐，与NaCl无关，B错误； C．焦糖的主要成分仍是糖类，同时还含有一些醛类、酮类等物质，蔗糖在高温下并未炭化，C错误； D．食用纯碱主要成分为Na2CO3，制作面点时加入食用纯碱，利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸，D错误； 故答案选A。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $