第04讲 金属的腐蚀与防护（暑假预习讲义）新高二化学鲁科版

第04讲 金属的腐蚀与防护 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1. 结合生活中铁钉生锈、铜器长铜绿、不锈钢餐具腐蚀等实例，能区分化学腐蚀与电化学腐蚀，记住金属腐蚀的本质与基本分类。 2. 从原电池反应的微观角度，初步理解电化学腐蚀（吸氧腐蚀、析氢腐蚀）的发生条件与反应原理，知道电极反应的书写规律。 3. 认识金属腐蚀的危害，能说出常见的金属防护方法（如涂漆、镀锌、牺牲阳极法、外加电流法），并能结合电化学原理判断防护措施的合理性。 4. 了解金属腐蚀速率的影响因素（如介质、温度、金属纯度），初步学会对比分析不同条件下金属腐蚀的快慢差异。 预习重点 1. 金属腐蚀的本质、化学腐蚀与电化学腐蚀的判断与区别。 2. 吸氧腐蚀、析氢腐蚀的反应条件、电极反应式书写与反应规律。 3. 牺牲阳极法（原电池原理）与外加电流法（电解池原理）的防护原理及应用场景。 4. 常见金属防护方法的分类与核心原理，以及不同防护方法的适用条件。 预习难点 1. 区分吸氧腐蚀与析氢腐蚀的发生条件，易混淆不同介质（中性/弱酸性/酸性）中电极反应的书写。 2. 从原电池/电解池的微观角度理解金属防护的本质，易混淆牺牲阳极法与外加电流法的电极判断与防护逻辑。 3. 结合金属腐蚀的影响因素，分析复杂情境下（如不同电解质溶液、不同金属组合）金属腐蚀的快慢顺序与防护方案的设计。 4. 理解金属腐蚀与防护的实际应用（如船体防腐、管道防腐），将电化学原理与生活生产场景建立关联。 情｜境｜启｜思 大家看这张图里，生锈的铁钉爬满了红棕色的铁锈，古铜壶上长出了斑驳的铜绿，而旁边的镀锌钢管和正在被喷涂防护漆的钢梁，却依旧保持着金属的光泽。在我们的生活里，从家里的铁栏杆、厨房的铜锅，到跨海大桥的钢架、海底的输油管道，金属制品无处不在。可这些金属，却常常被“看不见的腐蚀”悄悄啃噬：铁栏杆锈断脱落，铜水管被铜绿堵塞，甚至大型设备因为腐蚀突然损坏，带来安全隐患和巨大损失。为什么坚硬的金属会被慢慢腐蚀？生锈和长铜绿的背后，藏着怎样的化学反应？而涂漆、镀锌这些防护方法，又是怎么帮金属“穿上防护衣”，躲过腐蚀的攻击？今天，就让我们带着这些疑问，一起走进《金属的腐蚀与防护》，揭开金属腐蚀的秘密，学会守护金属的“生命”。 深｜研｜精｜炼 知识点01 金属的腐蚀 1.概念：金属或合金与周围的________发生________反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子________电子变为阳离子，金属发生________反应。 2.根据与金属接触的________不同，金属腐蚀可分为两类： （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。腐蚀的速率随温度升高而________。 （2）电化学腐蚀：当________的金属与________溶液接触时会发生________反应，________的金属发生氧化反应而被腐蚀。 3.化学腐蚀和电化学腐蚀的异同 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生________反应 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 ________电流产生 ________微弱电流产生 实质与 联系 ①实质：都是金属原子失去电子被________而损耗； ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但________更普遍 【特别提醒】金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化，分为化学腐蚀与电化学腐蚀，其中电化学腐蚀是更普遍、危害更大的类型。吸氧腐蚀是中性或弱酸性环境中最主要的形式，而析氢腐蚀仅在强酸性条件下发生，二者的电极反应、发生条件差异显著，极易混淆。此外，金属的纯度、介质酸碱性、温度等都会影响腐蚀速率，实际应用中需结合环境条件分析腐蚀类型，为后续防护措施的选择提供依据。 【例1】钢铁在海水中的电化学腐蚀原理示意图如图。下列说法正确的是 A．铁为电池负极，X离子为Fe2+ B．正极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．电子由铁流向碳，再经海水流向铁 D．钢铁的腐蚀速率：在河水中>在海水中 【即练1】下列是冬季使用的某一“暖宝宝”贴的标签。以下叙述错误的是 品名：一次性使用取暖片 成分：铁粉、活性炭、水、木粉、食盐等 用法：使用之前将其真空包装外袋撕开。取出内袋，轻轻揉搓，贴在内衣外层。 注意事项：1.避免真空塑料包装袋被破坏，造成产品失效。             2.可持续10小时均匀放热。 A．暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热 B．铁生锈后反应产物的主要成分是四氧化三铁 C．暖宝宝需接触空气才会发热 D．食盐能加快热敷袋中铁生锈的速度 【即练2】港珠澳大桥的设计使用寿命达120年，施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是 A．防腐蚀原理主要是避免发生反应：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2 B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池 C．采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块 D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 知识点02 金属电化学腐蚀的原理 1．上图为一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中腐蚀情况的示意图。 （1）铜板表面凝结有一层水膜，空气中的二氧化碳、二氧化硫或沿海地区空气中的氯化钠等物质都可能溶解到水膜中形成电解质溶液。 （2）铜板和铁铆钉与电解质溶液互相接触形成___________。 （3）铁铆钉和铜板直接相连，铁原子又比铜原子容易失去电子，因此铁发生氧化反应成为负极反应物，电极反应为：Fe - 2e-=Fe2+。 （4）在通常情况下，水膜酸性不强，铜板上主要发生水膜中溶解的氧气被___________的反应，电极反应为：______________________；铁原子变成 Fe2+ 进入溶液，与溶液中的 OH- 结合生成氢氧化亚铁。 （5）两极的电极反应构成原电池反应：_________________________________ （6）具有强还原性的氢氧化亚铁与潮湿空气中的水和氧气反应生成氢氧化铁：4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 =4Fe(OH)3 ，所生成的氢氧化铁进一步转化为铁锈（主要成分为 Fe2O3·nH2O）。 这种腐蚀过程中，环境消耗的物质主要是氧气，铁生成含氧化合物，因此这种腐蚀也称为“吸氧腐蚀”。在水膜酸度较高的特殊环境（如某些工厂附近的酸性气氛）中，正极反应可能主要是H+ 被还原成氢气而析出：___________这时所发生的腐蚀称为“___________”。 2.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 3.钢铁腐蚀类型的判断 方法一、________ 用下图装置探究铁发生电化学腐蚀类型 （1）若A为酸性溶液，且盛红墨水的U型管C端液面高于B端，则铁钉发生的是析氢腐蚀。原因是在酸性条件下，正极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，造成具支试管中气体的压强增大，故U型管中红墨水B端液面下降C端液面上升。 （2）若A为NaCl溶液，且盛红墨水的U型管B端液面高于C端，则铁钉发生的是吸氧腐蚀。原因是在中性条件下，正极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使得具支试管中气体的量减少，压强降低，故U型管中红墨水B端液面上升C端液面下降。 方法二、________ 用下图装置探究铁的电化学腐蚀类型，其中锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和炭粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化。 （1）图中0～t1时间段内，锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁发生了析氢腐蚀。 （2）图中t1～t2时间段内，锥形瓶内压强降低，说明气体物质的量减少，则铁发生了吸氧腐蚀。 【特别提醒】金属电化学腐蚀的本质是形成原电池，使活泼金属作负极被氧化损耗。分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两类：中性/弱酸性环境下发生吸氧腐蚀，正极消耗氧气；强酸性环境下发生析氢腐蚀，正极析出氢气。二者均会加速金属腐蚀，且电化学腐蚀速率远快于化学腐蚀，是金属腐蚀的主要形式，也是防护措施的核心依据。 【例2】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)如图装置中，U形管内为红墨水，两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试管生铁中碳上发生的电极反应式为_______。 (2)如图甲、乙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图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，此方法叫_______。 (3)实验室需用Fe、C棒设计一套装置来电解饱和NaCl溶液并检验两极生成的气体产物，则Fe棒应接直流电源的_______(填“正极”或“负极”)；电解开始后，阴极产物为_______(填化学式)。 (4)装置丙可以用来制备氢氧化亚铁并且可以较长时间不被氧化，写出制备氢氧化亚铁的总反应式_______。 【即练3】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 【即练4】用压强传感器探究生铁在和醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 A．溶液时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为： 知识点03 金属腐蚀的防护 1.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。 (1)非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂________、矿物性油脂或覆盖________、塑料等。 (2)金属保护层：用________等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。 (3)发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行________处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。 (4)钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的________而钝化。另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。 2.改变金属内部组成 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的________，例如，在普通钢中加入铬、镍等制成________产品。 3.电化学防护 （1）牺牲阳极保护法。 利用________原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为________。 （2）阴极电保护法也叫外加电流阴极保护法。 利用________原理，使被保护的金属连接电源的负极成为________。 4．电化学保护法(阴极保护法) 牺牲阳极法 外加电流法 原理 原电池 电解池 示意图 电极 要求 被保护的金属作为________，活泼性更强的金属作为________ 被保护的金属作为________，与电源的负极相连，惰性电极作为________，与电源的正极相连 应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极 5.牺牲阳极法的实验探究 Fe2＋的检验方法：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液(________色)反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(带有特征________色)。 （1）牺牲阳极法实验 实验 操作 以Fe作为保护电极，以Zn作为辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作为电解质溶液，按下图所示连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色的变化 实验 装置 实验 现象 电流表 阳极(Zn电极) 阴极(Fe电极) 试管内 ________　　 ________ ________ ________________ 有关反应 — _______________ ________________ — 实验结论 a.Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池； b.该装置中铁未被腐蚀 （2）牺牲阳极法实验 实验操作 将1 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm长的铁钉，用砂纸擦光 将裹有锌皮的铁钉放入其中一个培养皿中 将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中 实验现象 ________________ ________________________________ 有关反应 ________________________________ ________________________________ 实验结论 Fe、Zn和NaCl溶液构成原电池，Zn被腐蚀，Fe被保护 Fe、Cu和NaCl溶液构成原电池，Fe被腐蚀，Cu被保护 【特别提醒】金属防护的核心是阻止金属发生氧化反应，可从隔绝介质、改变金属结构、电化学防护三类入手。涂漆、镀锌、钝化等隔绝法简单常用；牺牲阳极法（原电池原理）和外加电流法（电解池原理）是重要的电化学防护手段，需注意电极连接方式，避免接反加剧腐蚀。 【例3】全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失，某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是 A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 C．钢管上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- D．也可用外接直流电源保护钢管，直流电源负极连接金属棒X 【即练5】下列关于金属保护的说法中错误的是 A．图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门 B．图2中向电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明做负极 C．图1中的负极反应式是 D．若在强酸条件下，钢铁会发生析氢腐蚀放出 【即练6】钢铁很容易因生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一、在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置原理如图所示。 请回答下列问题： (1)A电极对应的金属是_______(写元素名称)，B电极的电极反应式是_______。 (2)若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为，则电镀时电路中通过的电子为_______。 (3)若利用上述装置保护钢铁不被腐蚀，则钢铁应为_______(选填“A”或“B”)极，此方法名称为_______。 (4)下列常见金属材料中镀层破损后，铁被腐蚀速率由快到慢的顺序为_______(填字母)。 a．镀铜铁    b．镀锌铁    c．镀锡铁 知识点04 电化学腐蚀原理的应用 1．电化学腐蚀及其注意事项 (1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的________性，实际情况中以________腐蚀为主。 (3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 (4)一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生________腐蚀。 2.铁腐蚀原理的应用 ①测定空气中氧气的含量； ②食品包装袋中以铁粉为主要成分的双吸剂，延长食物的保质期； ③制成一次性保暖贴，使用后其主要成分为炭粉、氯化钠固体、三氧化二铁固体以及含镁、铝的盐。 【特别提醒】电化学腐蚀原理的应用核心是利用原电池/电解池反应规律，通过“主动控制电极反应”实现防护或腐蚀。牺牲阳极法需用比被保护金属更活泼的材料作负极，定期更换；外加电流法要让被保护金属接电源负极，避免极性接反。此外，也可利用电化学腐蚀实现金属刻蚀等加工，需根据目的精准控制反应条件，避免误操作加剧设备腐蚀。 【例4】海洋出水铁质文物表面有凝结物，研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。 (1)文物出水清淤后，须尽快浸泡在稀NaOH或Na2CO3溶液中进行现场保护。 玻璃中的SiO2能与NaOH反应生成___________(填化学式)，故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛NaOH溶液。 (2)如图所示，加热试管中固体至红热，下列有关描述正确的是___________。 A．移开酒精灯后固体保持红热 B．S只作还原剂 C．主要产生的气体副产物为SO3 D．最终得到黑色的 (3)文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。 ①无氧环境中，文物中的Fe与海水中的在细菌作用下形成等含铁凝结物。写出与反应生成和的离子方程式：___________。 ②有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物。铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验：向NaCl溶液中加入溶液(能与Fe2+形成蓝色沉淀)和酚酞，将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为___________。 【即练7】化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 现象 锌片附近处颜色无变化，裸露在外的铁钉附近处出现红色。 铜片附近处出现红色，裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 下列说法正确的是 A．实验I和Ⅱ中铁钉均为负极 B．实验I和Ⅱ中均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验实验Ⅱ C．一段时间后，实验I铁钉附近也出现了蓝色，可能是氧化了单质 D．一段时间后，实验I和实验Ⅱ中均出现红褐色 【即练8】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： 1．下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 A．A B．B C．C D．D 2．化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发展．下列说法错误的是 A．在合适的电压下将铝制品与外接电源的正极相连，使其表面生成一层致密的氧化膜而钝化 B．铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈 C．电解法冶炼镁时，选用氯化镁溶液作为离子导体 D．离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阳离子交换膜 3．下列有关说法正确的是 A．硫酸铅蓄电池放电时负极反应式： B．轮船外壳焊上少量铜块，可以防止海轮腐蚀 C．已知：，则CO的燃烧热为 D．在电解精炼粗铜时，把粗铜与电源正极相连，纯铜与电源负极相连 4．下列关于金属的腐蚀与防护说法不正确的是     A．图①中在轮船外壳上镶嵌锌块， 可减缓船体的腐蚀速率 B．图②中往 电极区滴入 2 滴 ，不产生蓝色沉淀 C．图③中运动器材表面涂环氧树脂涂层可减缓金属腐蚀 D．图④的海水中钢闸门发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为 5．有关下列装置说法错误的是 A．利用装置①可比较Zn和Cu的金属性 B．利用装置②电解饱和溶液可制取 C．利用装置③验证铁的吸氧腐蚀 D．装置④为牺牲阳极保护法 6．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，防护原理如图所示。下列说法不正确的是 A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应式为 C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 D．断电时，正极上的电极反应式为 7．为研究电化学原理，设计如图所示实验装置，实验过程中电流计指针持续偏转。下列叙述错误的是 A．左侧导管内的红色水柱缓缓上升，锌发生吸氧腐蚀 B．浸没在CuSO4溶液中的铜丝作阳极，表面变得粗糙无光泽 C．正极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−，正极附近溶液pH增大 D．实验结束后称量铜棒质量增加0.064g，则电路中转移0.004mol电子 8．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。回答下列问题： (1)如图1所示，将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料M可以选择___________(填字母)。 A．碳棒 B．锌板 C．铜板 D．镁块 (2)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(俗称腐蚀)引起了广泛关注。深井中腐蚀的主要过程如下所示： 负极：(主要) 正极：(主要) ①钢铁在水溶液中的腐蚀总反应可表示为___________。深井中对碳钢的腐蚀主要为___________(填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”)。 ②腐蚀过程表明含有的溶液腐蚀性比相同值的溶液腐蚀性___________(填“强”或“弱”)。 (3)两种金属接触时，接触部位会发生“电偶腐蚀”。金属铁和铜在自来水和海水中，相同时间发生的腐蚀情况如图2。 图2中甲的介质为___________，乙中正极电极反应式为___________。 (4)高压直流电线路的瓷绝缘子常常出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图3所示。通电时，锌环作___________极，断电时，锌环上的电极反应式为___________。 9．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 (1)甲图为教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水 (2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_______(选填“加快”“不变”或“减慢”)，你认为影响因素为_______。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 (3)为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①_______ 然后再滴加2~3滴溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②_______ 根据以上实验探究，试判断_______(选填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。 10．研究能量的转化与利用具有重要的现实意义。 (1)依据下列金属腐蚀的有关示意图回答问题。 ①图a插入海水中的铁棒（含碳量为10.8%）越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越___________（填“轻微”或“严重”）。 ②图b铁棒上的接触导线由N改置于M时，铁的腐蚀速率___________（填“减小”或“增大”）。 ③图c为牺牲阳极法，钢闸门应与外接电源的___________极相连。 ④图d在反应过程中U形管内左侧液面的变化是：___________。 (2)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用图e装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为___________（填化学式）溶液，阳极电极反应式为___________。 (3)图f是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。 ①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5，则所得溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。 ②Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为___________。 ③理论上电路中每转移3 mol e-，最多可以处理废氨水中溶质（以NH3计）的质量是___________ g。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 金属的腐蚀与防护 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1. 结合生活中铁钉生锈、铜器长铜绿、不锈钢餐具腐蚀等实例，能区分化学腐蚀与电化学腐蚀，记住金属腐蚀的本质与基本分类。 2. 从原电池反应的微观角度，初步理解电化学腐蚀（吸氧腐蚀、析氢腐蚀）的发生条件与反应原理，知道电极反应的书写规律。 3. 认识金属腐蚀的危害，能说出常见的金属防护方法（如涂漆、镀锌、牺牲阳极法、外加电流法），并能结合电化学原理判断防护措施的合理性。 4. 了解金属腐蚀速率的影响因素（如介质、温度、金属纯度），初步学会对比分析不同条件下金属腐蚀的快慢差异。 预习重点 1. 金属腐蚀的本质、化学腐蚀与电化学腐蚀的判断与区别。 2. 吸氧腐蚀、析氢腐蚀的反应条件、电极反应式书写与反应规律。 3. 牺牲阳极法（原电池原理）与外加电流法（电解池原理）的防护原理及应用场景。 4. 常见金属防护方法的分类与核心原理，以及不同防护方法的适用条件。 预习难点 1. 区分吸氧腐蚀与析氢腐蚀的发生条件，易混淆不同介质（中性/弱酸性/酸性）中电极反应的书写。 2. 从原电池/电解池的微观角度理解金属防护的本质，易混淆牺牲阳极法与外加电流法的电极判断与防护逻辑。 3. 结合金属腐蚀的影响因素，分析复杂情境下（如不同电解质溶液、不同金属组合）金属腐蚀的快慢顺序与防护方案的设计。 4. 理解金属腐蚀与防护的实际应用（如船体防腐、管道防腐），将电化学原理与生活生产场景建立关联。 情｜境｜启｜思 大家看这张图里，生锈的铁钉爬满了红棕色的铁锈，古铜壶上长出了斑驳的铜绿，而旁边的镀锌钢管和正在被喷涂防护漆的钢梁，却依旧保持着金属的光泽。在我们的生活里，从家里的铁栏杆、厨房的铜锅，到跨海大桥的钢架、海底的输油管道，金属制品无处不在。可这些金属，却常常被“看不见的腐蚀”悄悄啃噬：铁栏杆锈断脱落，铜水管被铜绿堵塞，甚至大型设备因为腐蚀突然损坏，带来安全隐患和巨大损失。为什么坚硬的金属会被慢慢腐蚀？生锈和长铜绿的背后，藏着怎样的化学反应？而涂漆、镀锌这些防护方法，又是怎么帮金属“穿上防护衣”，躲过腐蚀的攻击？今天，就让我们带着这些疑问，一起走进《金属的腐蚀与防护》，揭开金属腐蚀的秘密，学会守护金属的“生命”。 深｜研｜精｜炼 知识点01 金属的腐蚀 1.概念：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。其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。 2.根据与金属接触的气体或液体不同，金属腐蚀可分为两类： （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。腐蚀的速率随温度升高而加快。 （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。 3.化学腐蚀和电化学腐蚀的异同 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生氧化还原反应 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 实质与 联系 ①实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗； ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍 【特别提醒】金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化，分为化学腐蚀与电化学腐蚀，其中电化学腐蚀是更普遍、危害更大的类型。吸氧腐蚀是中性或弱酸性环境中最主要的形式，而析氢腐蚀仅在强酸性条件下发生，二者的电极反应、发生条件差异显著，极易混淆。此外，金属的纯度、介质酸碱性、温度等都会影响腐蚀速率，实际应用中需结合环境条件分析腐蚀类型，为后续防护措施的选择提供依据。 【例1】钢铁在海水中的电化学腐蚀原理示意图如图。下列说法正确的是 A．铁为电池负极，X离子为Fe2+ B．正极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．电子由铁流向碳，再经海水流向铁 D．钢铁的腐蚀速率：在河水中>在海水中 【答案】A 【详解】A．Fe失电子转化为Fe2+，即X离子为Fe2+，故A正确； B．溶液中的氧气在正极得电子生成OH-，电极反应为：，故B错误； C．电子不能进入溶液中，故C错误； D．海水中的离子浓度大于河水，海水的导电能力强于河水，则钢铁在海水中腐蚀速率更快，故D错误； 故答案选A。 【即练1】下列是冬季使用的某一“暖宝宝”贴的标签。以下叙述错误的是 品名：一次性使用取暖片 成分：铁粉、活性炭、水、木粉、食盐等 用法：使用之前将其真空包装外袋撕开。取出内袋，轻轻揉搓，贴在内衣外层。 注意事项：1.避免真空塑料包装袋被破坏，造成产品失效。             2.可持续10小时均匀放热。 A．暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热 B．铁生锈后反应产物的主要成分是四氧化三铁 C．暖宝宝需接触空气才会发热 D．食盐能加快热敷袋中铁生锈的速度 【答案】B 【详解】A．暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热，铁生锈是缓慢的氧化反应，A项正确； B．铁生锈后反应产物的主要成分是Fe2O3，B项错误； C．铁生锈需要空气，暖宝宝需接触空气才会发热，C项正确； D．食盐的主要成分为氯化钠，吸水后能和铁和其中的碳，构成原电池，能加快热敷袋中铁生锈的速度，D项正确； 故选B。 【即练2】港珠澳大桥的设计使用寿命达120年，施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是 A．防腐蚀原理主要是避免发生反应：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2 B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池 C．采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块 D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 【答案】C 【详解】A．防腐蚀原理是避免钢铁发生吸氧腐蚀，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，A正确； B．环氧树脂涂层隔绝空气和水，防止形成原电池，B正确； C．外加电流阴极保护法需通过外部电源使钢构件成为阴极，无需安装锌块（锌块用于牺牲阳极法），C错误； D．不锈钢通过合金化增强抗腐蚀能力，D正确； 故答案为C。 知识点02 金属电化学腐蚀的原理 1．上图为一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中腐蚀情况的示意图。 （1）铜板表面凝结有一层水膜，空气中的二氧化碳、二氧化硫或沿海地区空气中的氯化钠等物质都可能溶解到水膜中形成电解质溶液。 （2）铜板和铁铆钉与电解质溶液互相接触形成原电池。 （3）铁铆钉和铜板直接相连，铁原子又比铜原子容易失去电子，因此铁发生氧化反应成为负极反应物，电极反应为：Fe - 2e-=Fe2+。 （4）在通常情况下，水膜酸性不强，铜板上主要发生水膜中溶解的氧气被还原的反应，电极反应为： O2＋4e－＋2H2O===4OH－；铁原子变成 Fe2+ 进入溶液，与溶液中的 OH- 结合生成氢氧化亚铁。 （5）两极的电极反应构成原电池反应： 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 （6）具有强还原性的氢氧化亚铁与潮湿空气中的水和氧气反应生成氢氧化铁：4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 =4Fe(OH)3 ，所生成的氢氧化铁进一步转化为铁锈（主要成分为 Fe2O3·nH2O）。 这种腐蚀过程中，环境消耗的物质主要是氧气，铁生成含氧化合物，因此这种腐蚀也称为“吸氧腐蚀”。在水膜酸度较高的特殊环境（如某些工厂附近的酸性气氛）中，正极反应可能主要是H+ 被还原成氢气而析出： 2H＋＋2e－===H2↑这时所发生的腐蚀称为“析氢腐蚀”。 2.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 Fe－2e－===Fe2＋ 正极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 3.钢铁腐蚀类型的判断 方法一、液差法 用下图装置探究铁发生电化学腐蚀类型 （1）若A为酸性溶液，且盛红墨水的U型管C端液面高于B端，则铁钉发生的是析氢腐蚀。原因是在酸性条件下，正极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，造成具支试管中气体的压强增大，故U型管中红墨水B端液面下降C端液面上升。 （2）若A为NaCl溶液，且盛红墨水的U型管B端液面高于C端，则铁钉发生的是吸氧腐蚀。原因是在中性条件下，正极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使得具支试管中气体的量减少，压强降低，故U型管中红墨水B端液面上升C端液面下降。 方法二、压强测定法 用下图装置探究铁的电化学腐蚀类型，其中锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和炭粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化。 （1）图中0～t1时间段内，锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁发生了析氢腐蚀。 （2）图中t1～t2时间段内，锥形瓶内压强降低，说明气体物质的量减少，则铁发生了吸氧腐蚀。 【特别提醒】金属电化学腐蚀的本质是形成原电池，使活泼金属作负极被氧化损耗。分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两类：中性/弱酸性环境下发生吸氧腐蚀，正极消耗氧气；强酸性环境下发生析氢腐蚀，正极析出氢气。二者均会加速金属腐蚀，且电化学腐蚀速率远快于化学腐蚀，是金属腐蚀的主要形式，也是防护措施的核心依据。 【例2】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)如图装置中，U形管内为红墨水，两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试管生铁中碳上发生的电极反应式为_______。 (2)如图甲、乙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图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，此方法叫_______。 (3)实验室需用Fe、C棒设计一套装置来电解饱和NaCl溶液并检验两极生成的气体产物，则Fe棒应接直流电源的_______(填“正极”或“负极”)；电解开始后，阴极产物为_______(填化学式)。 (4)装置丙可以用来制备氢氧化亚铁并且可以较长时间不被氧化，写出制备氢氧化亚铁的总反应式_______。 【答案】(1) b 2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑ (2) C 外接电源的阴极保护法 (3) 负极 H2和NaOH (4) 【详解】（1）①导致U型管内红墨水左低右高，左边试管内气体的压强不大，右边试管内气体的氧气减小，所以左边试管中是酸性溶液氯化铵（显酸性），发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液食盐水，发生吸氧腐蚀，故答案为：b； ②由上述分析可知，a试管中装有酸性NH4Cl溶液，生铁中碳为正极，正极上发生还原反应，故该电极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑，故答案为：2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑； （2）①铜比铁更不活泼，与铁组成原电池时Fe作负极，加快Fe的腐蚀，石墨为惰性电极，与铁组成原电池时Fe作负极，加快Fe的腐蚀，金属钠能直接和水反应，只有锌比铁更活泼，与铁组成原电池时Fe作正极，能够减慢Fe的腐蚀，故答案为：C； ②由题干图示信息可知，图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，此方法叫外接电源的阴极保护法，故答案为：外接电源的阴极保护法； （3）已知电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，故实验室需用Fe、C棒设计一套装置来电解饱和NaCl溶液并检验两极生成的气体产物，则Fe棒应接直流电源的负极，作阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，碳棒与电源的正极相连，作阳极，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，故电解开始后，阴极产物为H2和NaOH，故答案为：负极；H2和NaOH； （4）由题干装置丙可知，Fe与电源正极相连，是阳极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，石墨电极与电源负极相连，作阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极产生的OH-和阳极产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2，苯能够隔绝空气中的O2，故利用该装置可以用来制备氢氧化亚铁并且可以较长时间不被氧化，该方法制备氢氧化亚铁的总反应式为：，故答案为：。 【即练3】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。 【即练4】用压强传感器探究生铁在和醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 A．溶液时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为： 【答案】C 【分析】锥形瓶中生铁、碳粉与一定的醋酸溶液形成微小原电池原理。 【详解】A．根据图像可知，时锥形瓶中气体压强随反应的进行而增大，产生了大量气体即，发生了析氢腐蚀，可知溶液时，生铁发生析氢腐蚀，A正确； B．根据图像可知，时锥形瓶中气体压强随反应的进行而减小，消耗了锥形瓶中的气体即，发生了吸氧腐蚀，即在酸性溶液中生铁可能发生析氢腐蚀也可能发生吸氧腐蚀，B正确； C．由两图像对比可知，变化相同的压强所用的时间不同，析氢腐蚀所用时间长而吸氧腐蚀所用的时间短，因而吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快，C错误； D．析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应均为，D正确； 故选C。 知识点03 金属腐蚀的防护 1.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。 (1)非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。 (3)发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。 (4)钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。 2.改变金属内部组成 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，例如，在普通钢中加入铬、镍等制成不锈钢产品。 3.电化学防护 （1）牺牲阳极保护法。 利用原电池原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为正极。 （2）阴极电保护法也叫外加电流阴极保护法。 利用电解池原理，使被保护的金属连接电源的负极成为阴极。 4．电化学保护法(阴极保护法) 牺牲阳极法 外加电流法 原理 原电池 电解池 示意图 电极 要求 被保护的金属作为正极，活泼性更强的金属作为负极 被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连，惰性电极作为阳极，与电源的正极相连 应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极 5.牺牲阳极法的实验探究 Fe2＋的检验方法：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(带有特征蓝色)。 （1）牺牲阳极法实验 实验 操作 以Fe作为保护电极，以Zn作为辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作为电解质溶液，按下图所示连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色的变化 实验 装置 实验 现象 电流表 阳极(Zn电极) 阴极(Fe电极) 试管内 指针发生偏转　　 逐渐溶解 有气泡产生 未生成带有特征蓝色的沉淀 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ — 实验结论 a.Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池； b.该装置中铁未被腐蚀 （2）牺牲阳极法实验 实验操作 将1 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm长的铁钉，用砂纸擦光 将裹有锌皮的铁钉放入其中一个培养皿中 将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中 实验现象 琼脂溶液变红 琼脂溶液变红，且产生带有特征蓝色的沉淀 有关反应 Zn－2e－===Zn2＋，2H2O＋O2＋4e－===4OH－ Fe－2e－===Fe2＋，2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 实验结论 Fe、Zn和NaCl溶液构成原电池，Zn被腐蚀，Fe被保护 Fe、Cu和NaCl溶液构成原电池，Fe被腐蚀，Cu被保护 【特别提醒】金属防护的核心是阻止金属发生氧化反应，可从隔绝介质、改变金属结构、电化学防护三类入手。涂漆、镀锌、钝化等隔绝法简单常用；牺牲阳极法（原电池原理）和外加电流法（电解池原理）是重要的电化学防护手段，需注意电极连接方式，避免接反加剧腐蚀。 【例3】全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失，某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是 A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 C．钢管上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- D．也可用外接直流电源保护钢管，直流电源负极连接金属棒X 【答案】D 【详解】A．钢质管道在潮湿的土壤中形成原电池，铁作负极，易被腐蚀，故A说法正确； B．根据原电池工作原理，金属棒应作负极，钢管作正极，钢管被保护，这种方法称为牺牲阳极法，故B说法正确； C．发生吸氧腐蚀，钢管作正极，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C说法正确； D．用外接直流电源保护钢管，该装置为电解池，根据电解原理，钢管应作阴极，即钢管连接直流电源负极，故D说法错误； 故答案为D。 【即练5】下列关于金属保护的说法中错误的是 A．图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门 B．图2中向电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明做负极 C．图1中的负极反应式是 D．若在强酸条件下，钢铁会发生析氢腐蚀放出 【答案】B 【详解】A．图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，钢闸门作正极，受到保护，是利用牺牲阳极法保护钢闸门，A正确； B．图2锌、铁、酸化的氯化钠溶液构成的原电池中锌为负极，铁作正极，正极附近溶液中无亚铁离子，滴加溶液，无蓝色沉淀，B错误； C．图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，发生反应钢闸门作正极，受到保护，C正确； D．强酸条件下，铁作负极发生反应，正极发生析氢腐蚀，放出，D正确； 故答案为：B。 【即练6】钢铁很容易因生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一、在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置原理如图所示。 请回答下列问题： (1)A电极对应的金属是_______(写元素名称)，B电极的电极反应式是_______。 (2)若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为，则电镀时电路中通过的电子为_______。 (3)若利用上述装置保护钢铁不被腐蚀，则钢铁应为_______(选填“A”或“B”)极，此方法名称为_______。 (4)下列常见金属材料中镀层破损后，铁被腐蚀速率由快到慢的顺序为_______(填字母)。 a．镀铜铁    b．镀锌铁    c．镀锡铁 【答案】(1) 铜 (2)0.08 (3) B 外加电流法 (4)acb 【详解】（1）在铁件的表面镀铜，铜为阳极，铁为阴极，与电源正极相连的做阳极，则A电极对应的金属是Cu，B电极是阴极，发生还原反应，电极反应式为； （2）电镀过程中两电极的质量变化量相同，电镀完成后二者质量差为，则阳极溶解的铜为，，则电镀时电路中通过的电子为； （3）保护钢铁不被腐蚀，则钢铁应接电源的负极，则钢铁应为B极，此方法为外加电流法； （4）a．铁比铜活泼，形成原电池时，铁为负极，铜为正极，镀层破损后，铁更容易被腐蚀； b．锌比铁活泼，形成原电池时，铁为正极，锌为负极，铁难以被腐蚀； c．锡的活泼性比铁弱，镀层破损后，铁作负极，则铁易被腐蚀，但因锡的活泼性比铜强，故腐蚀速率比a慢； 因此铁被腐蚀速率由快到慢的顺序为acb。 知识点04 电化学腐蚀原理的应用 1．电化学腐蚀及其注意事项 (1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 (3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 (4)一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。 2.铁腐蚀原理的应用 ①测定空气中氧气的含量； ②食品包装袋中以铁粉为主要成分的双吸剂，延长食物的保质期； ③制成一次性保暖贴，使用后其主要成分为炭粉、氯化钠固体、三氧化二铁固体以及含镁、铝的盐。 【特别提醒】电化学腐蚀原理的应用核心是利用原电池/电解池反应规律，通过“主动控制电极反应”实现防护或腐蚀。牺牲阳极法需用比被保护金属更活泼的材料作负极，定期更换；外加电流法要让被保护金属接电源负极，避免极性接反。此外，也可利用电化学腐蚀实现金属刻蚀等加工，需根据目的精准控制反应条件，避免误操作加剧设备腐蚀。 【例4】海洋出水铁质文物表面有凝结物，研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。 (1)文物出水清淤后，须尽快浸泡在稀NaOH或Na2CO3溶液中进行现场保护。 玻璃中的SiO2能与NaOH反应生成___________(填化学式)，故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛NaOH溶液。 (2)如图所示，加热试管中固体至红热，下列有关描述正确的是___________。 A．移开酒精灯后固体保持红热 B．S只作还原剂 C．主要产生的气体副产物为SO3 D．最终得到黑色的 (3)文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。 ①无氧环境中，文物中的Fe与海水中的在细菌作用下形成等含铁凝结物。写出与反应生成和的离子方程式：___________。 ②有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物。铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验：向NaCl溶液中加入溶液(能与Fe2+形成蓝色沉淀)和酚酞，将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为___________。 【答案】(1)、H2O (2)A (3) 滴加混合溶液后，铁片表面将出现蓝色和红色区域，较长时间后出现黄色斑点 【详解】（1）玻璃中的SiO2是酸性氧化物，能与NaOH发生反应，反应方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；生成的硅酸钠Na2SiO3是具有黏性的物质，会将磨口玻璃塞与试剂瓶瓶口黏在一起，因此不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液； （2）A‌．铁与硫的反应是放热反应，加热至红热后，移开酒精灯，反应放出的热量可以维持反应继续进行，因此固体保持红热，A正确； B‌．反应Fe+SFeS中，S元素化合价从0价降低为−2价，只作氧化剂，S与O2反应生成SO2时S作还原剂，B错误； C‌．硫粉与空气中氧气加热反应，主要生成的气体副产物是SO2，不能生成SO3（SO2催化氧化才能生成SO3），C错误； D‌．硫的氧化性较弱，只能将铁氧化为+2价，最终得到黑色的FeS，不能生成Fe2S3，D错误； 故答案选A； （3）①无氧、弱碱性的海水中，Fe在细菌作用下，被氧化为+2价的FeS、Fe(OH)2，S元素的化合价由+6价降至-2价，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出该反应的离子方程式：4Fe++4H2OFeS+3Fe(OH)2+2OH-； ②由题图知，铁片在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，开始时，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀，即铁片上会出现蓝色区域；溶液中酚酞遇到OH-变红，铁片上会出现红色区域；由“有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成FeOOH”知，所以较长时间后出现黄色的FeOOH，故现象是滴加混合溶液后，铁片表面将出现蓝色和红色区域，较长时间后出现黄色斑点。 【即练7】化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 现象 锌片附近处颜色无变化，裸露在外的铁钉附近处出现红色。 铜片附近处出现红色，裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 下列说法正确的是 A．实验I和Ⅱ中铁钉均为负极 B．实验I和Ⅱ中均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验实验Ⅱ C．一段时间后，实验I铁钉附近也出现了蓝色，可能是氧化了单质 D．一段时间后，实验I和实验Ⅱ中均出现红褐色 【答案】C 【详解】A．实验I中锌比铁活泼，锌为负极，实验Ⅱ中铁比铜活泼，铁为负极，故A错误； B．实验I和Ⅱ中都是中性环境，均发生吸氧腐蚀，实验I中锌为负极，铁为正极被保护，铁钉腐蚀速度实验实验Ⅱ，故B错误； C．一段时间后，实验I铁钉附近也出现了蓝色，说明溶液中存在Fe2+，可能是氧化了单质，故C正确； D．实验I中锌为负极，铁为正极，溶液中不会生成Fe3+，不会出现红褐色沉淀，实验Ⅱ中铁为负极，生成Fe2+，正极O2得电子生成OH-，得到的Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀，故D错误； 故选C。 【即练8】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 【详解】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。 1．下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．铜板与铁铆钉以及周围的水膜形成原电池，由于金属铁比铜活泼，铁作原电池的负极被腐蚀，铜作正极而被保护，故铜板不易被腐蚀，A正确； B．在暖气片表面刷油漆可隔绝暖气片中金属与空气、水等腐蚀性介质的接触，从而能够防止金属发生腐蚀，B正确； C．在电解时铁管道与电源的负极连接作阴极，发生还原反应，电极反应式应该是得电子的还原反应，在阳极上废铁失去电子发生氧化反应，阳极的电极反应式是：Fe-2e⁻=Fe2+，C错误； D．由于金属锌比铁活泼，当铁管道连接锌棒后，会金属表面上， Zn-Fe-水膜的形成原电池，活动性强的锌作负极，铁管道作正极，电子由负极锌流向正极铁管道，D正确； 故合理选项是C。 2．化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发展．下列说法错误的是 A．在合适的电压下将铝制品与外接电源的正极相连，使其表面生成一层致密的氧化膜而钝化 B．铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈 C．电解法冶炼镁时，选用氯化镁溶液作为离子导体 D．离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阳离子交换膜 【答案】C 【详解】A．铝连接电源正极，即铝为电解池阳极，发生氧化反应，在合适的电压下铝制品表面将生成钝化膜，A正确； B．锌比铁活泼，铁管镀锌层局部破损后，形成原电池，锌作负极优先腐蚀，能保护铁，故铁管仍不易生锈，B正确； C．工业上采用电解熔融的方法得到金属，电解溶液不能得到Mg，C错误； D．阳离子交换膜在氯碱工业中隔离开生成的和NaOH，确保安全与纯度，D正确； 故答案选C。 3．下列有关说法正确的是 A．硫酸铅蓄电池放电时负极反应式： B．轮船外壳焊上少量铜块，可以防止海轮腐蚀 C．已知：，则CO的燃烧热为 D．在电解精炼粗铜时，把粗铜与电源正极相连，纯铜与电源负极相连 【答案】D 【详解】A．铅蓄电池中Pb为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4，A错误； B．作原电池负极的金属加速被腐蚀，作原电池正极的金属被保护，铁、铜和海水构成的原电池中，铁易失电子作负极，所以加速被腐蚀，B错误； C．已知：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH=+566.0kJ·mol−1，CO的燃烧热是1molCO完全燃烧生成二氧化碳放出的能量，所以CO的燃烧热为283.0kJ·mol−1，C错误； D．电解精炼粗铜时，粗铜（阳极）连电源正极，纯铜（阴极）连负极，D正确； 故选D。 4．下列关于金属的腐蚀与防护说法不正确的是     A．图①中在轮船外壳上镶嵌锌块， 可减缓船体的腐蚀速率 B．图②中往 电极区滴入 2 滴 ，不产生蓝色沉淀 C．图③中运动器材表面涂环氧树脂涂层可减缓金属腐蚀 D．图④的海水中钢闸门发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为 【答案】D 【详解】A．图①中轮船外壳上镶嵌锌块，构成原电池，锌为负极，轮船外壳为正极被保护，可减缓船体的腐蚀速率，A正确；　 B．图②为原电池，Zn为负极，Fe为正极，Fe受到保护，则往Fe电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6]，不会产生蓝色沉淀，B正确；　 C．图③中运动器材表面涂环氧树脂涂层，能避免金属与空气直接接触，可减缓金属腐蚀，C正确； D．图④为外加电流的阴极保护法，海水中钢闸门被保护，不发生吸氧腐蚀，D错误；　 故选D。 5．有关下列装置说法错误的是 A．利用装置①可比较Zn和Cu的金属性 B．利用装置②电解饱和溶液可制取 C．利用装置③验证铁的吸氧腐蚀 D．装置④为牺牲阳极保护法 【答案】C 【详解】A．装置①为原电池，金属性强于铜的锌电极为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应被损耗，铜为正极，铜离子得到电子发生还原反应生成铜，则利用装置①可比较锌和铜的金属性，故A正确； B．装置②电解为电解池，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，溶液中锂离子通过阴离子交换膜进入阴极室，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，在阴极室可以制得氢氧化锂，则利用装置②电解饱和氯化锂溶液可制取氢氧化锂，故B正确； C．装置利用铁钉发生吸氧腐蚀，消耗氧气，装置内气体压强减小，导管内液面上升，来观察吸氧腐蚀的现象，但试管未密闭无法通过液面变化进行观察，C错误； D．装置④为牺牲阳极保护法，镁、铁在潮湿的土壤中构成原电池，金属性强于铁的镁做被损耗，铁做正极被保护，故D正确； 故选C。 6．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，防护原理如图所示。下列说法不正确的是 A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应式为 C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 D．断电时，正极上的电极反应式为 【答案】C 【详解】A．通电时锌环与电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，A正确； B．通电时铁作阴极，水中氢离子放电，电极反应式为，B正确； C．因铁比锡活泼，断电时构成原电池，锡作正极，而铁作负极被消耗，所以铁帽被腐蚀，C错误； D．断电时构成原电池，铁作正极氧气得电子，即正极上的电极反应式为，D正确； 故选C。 7．为研究电化学原理，设计如图所示实验装置，实验过程中电流计指针持续偏转。下列叙述错误的是 A．左侧导管内的红色水柱缓缓上升，锌发生吸氧腐蚀 B．浸没在CuSO4溶液中的铜丝作阳极，表面变得粗糙无光泽 C．正极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−，正极附近溶液pH增大 D．实验结束后称量铜棒质量增加0.064g，则电路中转移0.004mol电子 【答案】D 【详解】A．若左侧锌发生吸氧腐蚀，则锥形瓶内气压减小，左侧红墨水在外界大气压作用下被压入红色水柱，左侧导管内的红色水柱缓缓上升，A正确； B．浸没在CuSO4溶液中的铜丝作阳极，与原电池正极相连，表面变得粗糙无光泽，B正确； C．正极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−，正极附近溶液pH增大，碱性增强，C正确； D．实验结束后称量铜棒质量增加0.064g，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，则电路中转移0.002mol电子，D错误。 故选D。 8．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。回答下列问题： (1)如图1所示，将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料M可以选择___________(填字母)。 A．碳棒 B．锌板 C．铜板 D．镁块 (2)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(俗称腐蚀)引起了广泛关注。深井中腐蚀的主要过程如下所示： 负极：(主要) 正极：(主要) ①钢铁在水溶液中的腐蚀总反应可表示为___________。深井中对碳钢的腐蚀主要为___________(填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”)。 ②腐蚀过程表明含有的溶液腐蚀性比相同值的溶液腐蚀性___________(填“强”或“弱”)。 (3)两种金属接触时，接触部位会发生“电偶腐蚀”。金属铁和铜在自来水和海水中，相同时间发生的腐蚀情况如图2。 图2中甲的介质为___________，乙中正极电极反应式为___________。 (4)高压直流电线路的瓷绝缘子常常出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图3所示。通电时，锌环作___________极，断电时，锌环上的电极反应式为___________。 【答案】(1)BD (2) (或) 电化学腐蚀 强 (3) 自来水 (4) 阳 【详解】（1）要对钢闸门A的腐蚀起到保护作用，根据图形可知属于“牺牲阳极法”的保护法，则要求连接钢闸门的金属M的活泼性要比铁强，先被消耗腐蚀来保护铁，下列符合的是： A．碳棒：活泼性比铁弱，腐蚀时先消耗铁，起不到保护作用，A错误； B．锌板：活泼性比铁强，腐蚀时先消耗锌，能起到保护作用，B正确； C．铜板：活泼性比铁弱，腐蚀时先消耗铁，起不到保护作用，C错误； D．镁块：活泼性比铁强，腐蚀时先消耗镁，能起到保护作用，D正确； 正确的为：BD。 （2）①在电化学腐蚀中，总反应一般可以用负极电极反应式和正极电极反应式相加所得，则钢铁在水溶液中的腐蚀总反应可表示为：(或)；则该深井中对碳钢的腐蚀主要为：电化学腐蚀； ②腐蚀过程表明含有的溶液主要腐蚀为电化学腐蚀，比相同pH值的HCl溶液只发生化学腐蚀的腐蚀速率更快，腐蚀性更强。 （3）在自来水和海水中，海水中离子浓度比自来水大，传递电流多，腐蚀速率快，则甲为自来水，乙为海水；根据电极材料和电解质溶液可知，甲和乙的腐蚀原理是相同的，都属于吸氧腐蚀，负极电极反应式为：，正极电极反应式为：。 （4）根据图3所示，该防护属于“外加电流法”的保护法，即将活泼性强的金属锌环连接到外加直流电源的正极，腐蚀时先消耗保护铁帽的腐蚀，则通电时，锌环作：阳极；断电时，属于“牺牲阳极法”的保护法，锌比铁活泼，仍然是锌先腐蚀，发生的电极反应式为：。 9．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 (1)甲图为教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水 (2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_______(选填“加快”“不变”或“减慢”)，你认为影响因素为_______。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 (3)为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①_______ 然后再滴加2~3滴溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②_______ 根据以上实验探究，试判断_______(选填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。 【答案】(1)ACD (2) 减慢 氧气的浓度 (3) b 【详解】（1）A．用纯氧气代替试管内空气，氧气浓度增大，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，A正确； B．用酒精灯加热试管提高温度，温度升高，试管内气体膨胀，可能观察不到水柱上升现象，B错误； C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，构成原电池，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，C正确； D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，消耗相同体积的氧气时，导管中液面变化会明显，D正确； 故选ACD； （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，根据导管中红墨水液柱高度随时间的变化，可知腐蚀的速率随时间逐渐减慢；随反应进行，氧气的浓度降低，所以反应速率减慢； （3）滴加2~3滴酚酞指示剂，a点附近溶液出现红色，说明氧气在a点得电子生成氢氧根离子，a点电极反应为；滴加2~3滴溶液，b点周围出现蓝色沉淀，说明b点铁失电子生成，b点电极反应为；原电池负极发生氧化反应，根据以上实验探究，可知b为负极，b点腐蚀更严重。 10．研究能量的转化与利用具有重要的现实意义。 (1)依据下列金属腐蚀的有关示意图回答问题。 ①图a插入海水中的铁棒（含碳量为10.8%）越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越___________（填“轻微”或“严重”）。 ②图b铁棒上的接触导线由N改置于M时，铁的腐蚀速率___________（填“减小”或“增大”）。 ③图c为牺牲阳极法，钢闸门应与外接电源的___________极相连。 ④图d在反应过程中U形管内左侧液面的变化是：___________。 (2)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用图e装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为___________（填化学式）溶液，阳极电极反应式为___________。 (3)图f是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。 ①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5，则所得溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。 ②Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为___________。 ③理论上电路中每转移3 mol e-，最多可以处理废氨水中溶质（以NH3计）的质量是___________ g。 【答案】(1) 轻微 增大 负 先升高后降低 (2) LiOH (3) ＜ 17 【详解】（1）①铁的吸氧腐蚀中，氧气的浓度越大，其腐蚀速率就越快，插入海水中的铁棒越靠近水面，腐蚀越严重，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微； ②开关置于N时，铁作正极被保护，改置于M时，铁作负极，腐蚀速率增大； ③根据图示可知，此电化学防护的方法为外加电流法，即钢闸门、辅助电极和外接电源构成电解池，其中钢闸门作电解池的阴极被保护，故应与外接电源的负极相连； ④该铁丝中含有碳，则铁、碳以及周围的潮湿的空气环境会形成原电池装置，发生金属铁的吸氧腐蚀，导致U形管内左侧的压强变小，左侧液面升高；当稀硫酸液面接触铁丝时，铁丝在酸性条件下发生析氢腐蚀，导致U形管内左侧的压强又变大，左侧液面降低，直至液面不与铁丝接触，所以在反应过程中U形管内左侧的液面变化是先升高后降低； （2）根据分析，在B极区得到LiOH，因此B极区电解液为LiOH；电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，电极反应式； （3）①根据电荷守恒，，pH约为5呈酸性，即，则； ②Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为； ③根据方程式，，转化关系为，则理论上电路中每转移3 mol e-，最多可以处理废氨水中的为1 mol，其质量为17 g。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $