第13讲 金属的腐蚀与防护（培优讲义）（暑假培优讲义）新高二化学人教版

第13讲 金属的腐蚀与防护 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1.科学探究与创新意识：通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。 2.科学态度与社会责任：认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方法。 重点01金属的腐蚀 1．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。 【特别提醒】金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，且比化学腐蚀的速率大得多。 2．钢铁的电化学腐蚀 类别 项目 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图 条件 水膜酸性较 水膜酸性很 或 负极 正极 总反应 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 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 3.实验探究：电化学腐蚀 (1) 实验操作 实验现象 实验解释 导管中 装置中铁、碳和饱和食盐水构成 ，铁钉发生 腐蚀 (2) 实验操作 实验现象 实验解释 ①试管中产生气泡的速率 Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成 ，发生 腐蚀，产生气泡的速率更 (3)结论：①电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为普遍。②电化学腐蚀速率比化学腐蚀大得多。 重点02金属的防护 金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 1．改变金属材料的组成 在金属中添加其他 或 可以制成性能优异的合金。如普通钢中加入镍、铬等制成不锈钢产品，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还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 ，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，在钢铁制品的表面喷涂油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷、塑料等；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 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 ，则该金属就不易被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 原理：原电池原理，被保护的金属作 ，活泼性更强的金属作 。 应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。 [实验探究一] 如图装置反应一段时间后，往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实验现象。 已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。 实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区) 现象 指针偏转 Zn溶解 有 产生，无蓝色沉淀生成 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 结论 溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀 [实验探究二] 在两个培养皿中分别放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液混合均匀，取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝的铁钉放入b。 实验装置 现象 铁钉周围变红 铁钉周围生成 沉淀，铜丝周围变红 结论 铁作为负极时易被腐蚀，作为正极时未被腐蚀 (2)外加电流法 原理：电解池原理，被保护的金属作为 ，与电源的负极 。 应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极。 【方法技巧】 金属腐蚀快慢的判断方法 1.在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为电解池的 ＞原电池的 ＞化学腐蚀＞原电池的正极>电解池的 。 2.同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为 溶液＞ 溶液＞ 溶液。 3.对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀 。 4.金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀 。 考向01 金属的腐蚀 【典例01】（25-26高二上·山东·课后作业）如图所示，将拴有金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到靠近金属条的溶液出现粉红色。则该金属条可能是 A．铜 B．镁 C．铝 D．锌 【即时提升1-1】（25-26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 【即时提升1-2】（25-26高二·全国·寒假作业）钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 水膜呈______或______ 水膜呈______ 正极反应 ______ ______ 负极反应 ______ ______ 总反应 ______ ______ 考向02 金属的防护 【典例02】（25-26高二下·河北邢台·开学考试）劳动创造美好生活。以下劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 厨师利用纯碱去油污 纯碱水解使溶液呈碱性，油污在碱性环境中会发生反应 B 轮船外壳连接锌块 利用了牺牲阳极法保护轮船 C 用酚酞试液判断河水的酸碱性 酚酞易溶于酒精 D 高炉炼铁时将煤炭粉碎处理 增大煤炭与空气的接触面积，加快燃烧 A．A B．B C．C D．D 【即时提升2-1】（25-26高二上·广东·期末）关于金属的防护，下列措施中与其名称或原理不对应的是 A．制成不锈钢产品 B．在汽车表面涂漆 C．牺牲阳极法 D．外加电流法 A．A B．B C．C D．D 【即时提升2-2】（25-26高二上·北京海淀·期中）钢铁腐蚀现象在生产、生活中普遍存在，也是科学研究的关注点之一。 (1)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为___________。 (2)外加电流的阴极保护法是防止钢铁腐蚀的常用方法。该方法中，需将被保护的碳钢管与直流电源的___________(填“正极”或“负极”)相连。 (3)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化学腐蚀过程中的正极反应式为___________。 (4)铁器深埋地下，也会发生严重的电化学腐蚀，原因是一种称为硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，将土壤中的还原为，试写出该电化学腐蚀的正极反应式___________。 基础巩固 1．（25-26高二下·浙江嘉兴·期中）化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A．海水资源丰富，可用于生产纯碱、钠、氯气等产品 B．用锡焊接的铁质器件，焊接处容易生锈 C．工业合成氨常用作催化剂加快反应速率 D．利用高锰酸钾的氧化性，浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜 2．（25-26高一下·江苏连云港·期中）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 3．（25-26高二上·甘肃庆阳·期末）我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”将投入使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀。使用过程中，下列有关说法正确的是 A．锌块为正极 B．锌发生电极反应： C．该防腐方法为外加电流保护法 D．该防腐方法利用了电解池原理 4．（25-26高二上·内蒙古包头·期末）在下图装置的烧杯中均盛有溶液，其中铁片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 5．（25-26高二上·四川广安·期末）金属腐蚀现象普遍存在，金属防护意义重大。下列防止钢铁生锈的措施中利用了原电池原理的是 A．发蓝处理 B．牺牲阳极法 C．表面渗镀 D．外加电流法 6．（25-26高二上·河北保定·期末）下列能量转化形式主要由化学能转化为电能的是 A．溶液的电解 B．锌铜原电池工作时 C．外加电流法保护钢闸门 D．行驶中的燃油车 A．A B．B C．C D．D 7．（25-26高二上·海南·期末）金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用，下列金属材料使用过程中的处理措施不属于电化学保护法的是 A．锅炉的内壁安装若干镁合金 B．在钢铁制品表面喷涂油漆 C．海轮船体镶嵌锌块 D．海港、码头的钢制管桩外接合适电流强度的直流电源 8．（25-26高二上·黑龙江·期末）研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。下列说法错误的是 A．菜刀表面涂植物油，可防止菜刀生锈 B．镀锌铁破损后，铁易被腐蚀 C．普通钢中加入Ni或Cr，可提高钢的抗腐蚀性 D．电热水器用镁棒防止内胆被腐蚀，原理是牺牲阳极法 9．（24-25高二上·福建福州·期末）下列说法错误的是 A．铁发生吸氧腐蚀，负极的电极反应式为 B．铜的电解精炼中，粗铜作阳极不断溶解 C．氯碱工业中，NaOH溶液在阴极区得到 D．铁制品镀银，铁制品连接电源负极 10．（25-26高二上·北京·期中）下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是 A．铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应 B．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀 C．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程 D．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 11．（25-26高二上·四川南充·期中）电化学腐蚀是海水对船体外壳腐蚀的主要类型，通常船体钢铁外壳镶嵌锌块来延缓腐蚀。不正确的是 A．该法称为牺牲阳极法 B．该法称为外加电流保护法 C．镶嵌的锌块需定期更换 D．钢铁外壳成为原电池的正极 12．（25-26高二上·福建龙岩·期中）研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。下列说法错误的是 A．图甲中：只闭合，铁腐蚀的速度最快 B．图甲中：只闭合，石墨电极附近的pH将变大 C．图乙中：轮船外壳镶嵌锌块属于牺牲阳极的阴极保护法 D．图乙中：轮船底部的钢铁易腐蚀，负极反应为 13．（25-26高二上·北京海淀·期中）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 ①在Fe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 已知：铁氰化钾溶液呈黄色，可以与反应生成带有特征蓝色(铁氰化亚铁)沉淀。 下列说法不正确的是 A．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 B．对比②③，可以判定Zn保护了Fe C．验证Zn保护Fe时能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法不能判断Fe比Cu活泼 14．（24-25高二上·安徽蚌埠·期末）回答下列问题： (1)在实验室配制好的HF溶液应保存在_______中。 a.带磨口玻璃塞的玻璃瓶 　  b.带橡胶塞的玻璃瓶  　 c.塑料瓶 (2)为了除去酸性溶液中的，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，这种试剂是_______。 a.  　  b.  　 c.  　  d.NaOH (3)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的，这是由于铬具有优良的抗腐蚀性能。电镀时，把待镀的金属制品与直流电源的_______极(填“正”或“负”)相连，把镀层金属铬作_______极(填“阳”或“阴”)。 (4)银锌蓄电池应用广泛，放电时总反应为，电解质溶液为KOH溶液。该电池放电时负极的电极反应式为_______，放电时正极区溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 15．（25-26高二上·全国·课后作业）已知：正常海水呈弱碱性。 (1)若经过长时间的海上作业，部分钢铁制成的船体有可能被腐蚀。船体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为_______。 (2)为了保护轮船，工作人员对船体进行了处理。 ①工作人员贴在船体上的材料块可以是_______(填字母)。 A．铝锌合金        B．石墨        C．铅        D．铜 ②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，水下舰体上正极的电极反应式为_______。 (3)文物局在开展水下考古，发现一艘沉船考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：_______。 培优拓展 16．（25-26高二上·浙江宁波·期末）我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法不正确的是 A．该法为牺牲阳极的阴极保护法 B．镶嵌的锌块需定期更换 C．钢铁外壳为负极 D．锌发生反应：Zn-2e-=Zn2+ 17．（25-26高二上·河北·期中）化学与生产、生活、科技密切相关，下列叙述错误的是 A．在钢铁表面进行发蓝处理属于化学变化 B．深海一号母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极的金属防腐原理 C．铝合金在航天领域应用广泛，工业上通过电解氯化铝溶液冶炼铝 D．全新原理实现海水直接电解制氢，制氢过程是将电能转化为化学能 18．（25-26高二·全国·寒假作业）下列各装置中都盛有的NaCl溶液，放置一定时间后，纯锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是 A．②①④③ B．②③①④ C．①②③④ D．④①②③ 19．（25-26高二上·北京房山·期中）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．中性溶液中钢铁发生吸氧腐蚀 B．阳极的电极反应式为 C．连接锌棒后，电子由铁管道流向锌 D．暖气片表面刷油漆防止金属腐蚀 A．A B．B C．C D．D 20．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）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 21．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）下列有关说法或做法合理的是 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．用Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体作为自热食品加热包的原料 C．铁钉镀锌时，铁作阳极 D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会被腐蚀得很快 22．（2025高二下·江苏·学业考试）如图所示，将水体中的钢铁设施与Zn连接可形成原电池，Zn作负极。下列说法正确的是 A．Zn得到电子 B．电子由钢铁设施通过导线流向Zn C．Fe的金属活动性强于Zn D．该方法可减缓水体中钢铁设施的腐蚀 23．（25-26高二上·陕西商洛·阶段检测）生活中对金属的保护方法有很多种。下列措施不能达到保护目的的是 A．保护汽车金属外壳——在汽车表面涂漆 B．保护海水中的钢闸门——用惰性电极作为辅助阴极 C．保护轮船外壳——在轮船外壳上安装若干镁合金块 D．保护铁锅的内壁——通过化学方法对铁锅内壁表面进行发蓝处理 24．（25-26高二上·全国·课后作业）[实验1]将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。 [实验2]向烧杯中加入约饱和食盐水后，插入两个玻璃筒(无底)；将一个无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中。 (1)图1实验导管中水柱___________，铁钉表面___________，产生这种现象的原因是___________。 (2)实验2的电流计的指针___________偏转，说明___________电流通过，若向实验2中插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，将会看到___________，该极电极反应式为：___________。 (3)若将实验1的溶液换为盐酸(足量)。发生的腐蚀为___________。 (4)若将实验2的溶液换为醋酸(足量)，实验2中___________电流通过，发生的腐蚀为___________。 25．（25-26高二上·全国·课前预习）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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 金属的腐蚀与防护 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1.科学探究与创新意识：通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。 2.科学态度与社会责任：认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方法。 重点01金属的腐蚀 1．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。 【特别提醒】金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，且比化学腐蚀的速率大得多。 2．钢铁的电化学腐蚀 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 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 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 3.实验探究：电化学腐蚀 (1) 实验操作 实验现象 实验解释 导管中液面上升 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀 (2) 实验操作 实验现象 实验解释 ①试管中产生气泡的速率快 Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，发生电化学腐蚀，产生气泡的速率更快 (3)结论：①电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为普遍。②电化学腐蚀速率比化学腐蚀大得多。 重点02金属的防护 金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 1．改变金属材料的组成 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。如普通钢中加入镍、铬等制成不锈钢产品，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还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，在钢铁制品的表面喷涂油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷、塑料等；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，则该金属就不易被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 原理：原电池原理，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。 [实验探究一] 如图装置反应一段时间后，往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实验现象。 已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。 实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区) 现象 指针偏转 Zn溶解 有气泡产生，无蓝色沉淀生成 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 结论 溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀 [实验探究二] 在两个培养皿中分别放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液混合均匀，取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝的铁钉放入b。 实验装置 现象 铁钉周围变红 铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红 结论 铁作为负极时易被腐蚀，作为正极时未被腐蚀 (2)外加电流法 原理：电解池原理，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。 【方法技巧】 金属腐蚀快慢的判断方法 1.在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极>电解池的阴极。 2.同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 3.对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 4.金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 考向01 金属的腐蚀 【典例01】（25-26高二上·山东·课后作业）如图所示，将拴有金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到靠近金属条的溶液出现粉红色。则该金属条可能是 A．铜 B．镁 C．铝 D．锌 【答案】A 【详解】拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色，说明金属条一边有氢氧根离子生成，发生反应，铁钉发生吸氧腐蚀，铁作负极、另一种金属作正极，则另一种金属的活泼性小于铁，故选A。 【即时提升1-1】（25-26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 【详解】A．铁被氧化的电极反应式为Fe−2e-=Fe2+，A错误； B．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； C．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； D．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。 【即时提升1-2】（25-26高二·全国·寒假作业）钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 水膜呈______或______ 水膜呈______ 正极反应 ______ ______ 负极反应 ______ ______ 总反应 ______ ______ 【答案】 中性 弱酸性 较强酸性 【详解】吸氧腐蚀的条件是水膜呈中性或弱酸性，正极反应为，负极反应为，总反应为； 析氢腐蚀的条件是水膜呈较强酸性，正极反应为，负极反应为，总反应为。 考向02 金属的防护 【典例02】（25-26高二下·河北邢台·开学考试）劳动创造美好生活。以下劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 厨师利用纯碱去油污 纯碱水解使溶液呈碱性，油污在碱性环境中会发生反应 B 轮船外壳连接锌块 利用了牺牲阳极法保护轮船 C 用酚酞试液判断河水的酸碱性 酚酞易溶于酒精 D 高炉炼铁时将煤炭粉碎处理 增大煤炭与空气的接触面积，加快燃烧 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．纯碱为碳酸钠，碳酸根水解使溶液呈碱性，油污属于酯类，在碱性条件下会发生水解生成可溶物质，因此可除去油污，二者有关联，故A不符合题意； B．锌的活泼性强于铁，轮船外壳连接锌块形成原电池时，锌作负极（阳极）被腐蚀，铁作正极被保护，该防护方法是牺牲阳极法，二者有关联，故B不符合题意； C．用酚酞试液判断河水酸碱性，利用的是酚酞在不同pH的溶液中会显示不同颜色的性质，而“酚酞易溶于酒精”是配制酚酞试液时的性质，和判断河水酸碱性的劳动项目无关联，故C符合题意； D．将煤炭粉碎处理，可以增大煤炭与空气的接触面积，加快煤炭燃烧速率，使燃烧更充分，二者有关联，故D不符合题意； 故答案为C。 【即时提升2-1】（25-26高二上·广东·期末）关于金属的防护，下列措施中与其名称或原理不对应的是 A．制成不锈钢产品 B．在汽车表面涂漆 C．牺牲阳极法 D．外加电流法 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．制成不锈钢，改变了金属组成，可以起到防腐措施，A不符合题意； B．涂漆可以隔绝空气与金属接触，起到防腐作用，B不符合题意； C．在铁钉外裹一小圈锌箔，由于金属活泼性：锌强于铁，因此锌作原电池负极被氧化，铁被保护，起到防腐作用，属于牺牲阳极法，C不符合题意； D．钢闸门连接锌板，由于金属活泼性：锌强于铁，因此锌作原电池负极被氧化，铁被保护，属于牺牲阳极法而非外加电流法，D符合题意； 故选D。 【即时提升2-2】（25-26高二上·北京海淀·期中）钢铁腐蚀现象在生产、生活中普遍存在，也是科学研究的关注点之一。 (1)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为___________。 (2)外加电流的阴极保护法是防止钢铁腐蚀的常用方法。该方法中，需将被保护的碳钢管与直流电源的___________(填“正极”或“负极”)相连。 (3)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化学腐蚀过程中的正极反应式为___________。 (4)铁器深埋地下，也会发生严重的电化学腐蚀，原因是一种称为硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，将土壤中的还原为，试写出该电化学腐蚀的正极反应式___________。 【答案】(1) (2)负极 (3) (4) 【详解】（1）Fe比C活泼，则负极为Fe失去电子生成Fe2+，电极方程式为； （2）外加电流的阴极保护法中将被保护的碳钢管与直流电源的负极相连； （3）若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液构成原电池，铁作负极，碳作正极，正极上次氯酸根离子得电子生成氯离子和氢氧根离子，电极反应式为：； （4）将土壤中的还原为S2-，可知得到电子，该电化学腐蚀的正极反应式为：。 基础巩固 1．（25-26高二下·浙江嘉兴·期中）化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A．海水资源丰富，可用于生产纯碱、钠、氯气等产品 B．用锡焊接的铁质器件，焊接处容易生锈 C．工业合成氨常用作催化剂加快反应速率 D．利用高锰酸钾的氧化性，浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜 【答案】C 【详解】A．海水中含有大量NaCl，可用于侯氏制碱法生产纯碱、电解熔融NaCl制备钠、电解饱和食盐水制备氯气，A正确； B．铁比锡活泼，焊接处形成原电池时铁作负极被氧化，因此容易生锈，B正确； C．工业合成氨常用铁触媒作催化剂，是催化氧化制的催化剂，C错误； D．高锰酸钾具有强氧化性，可氧化水果释放的催熟剂乙烯，从而延长水果保鲜期，D正确； 故答案选C。 2．（25-26高一下·江苏连云港·期中）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 【分析】钢铁浸没在海水中，钢铁中的Fe作负极，C作正极，Fe失电子转化为Fe2+，溶液中的氧气在正极得电子生成OH-，据此分析解答。 【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。 3．（25-26高二上·甘肃庆阳·期末）我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”将投入使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀。使用过程中，下列有关说法正确的是 A．锌块为正极 B．锌发生电极反应： C．该防腐方法为外加电流保护法 D．该防腐方法利用了电解池原理 【答案】B 【详解】A．钢铁外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀，属于牺牲阳极保护法，Zn比Fe活泼，锌块为原电池的负极，A错误； B．锌块为原电池的负极，锌被氧化成，发生电极反应：，B正确； C．钢铁外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀，Zn比Fe活泼，锌块为原电池的负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的钢铁被保护，属于牺牲阳极保护法，C错误； D．该防腐方法属于牺牲阳极保护法，利用了原电池原理，D错误； 故选B。 4．（25-26高二上·内蒙古包头·期末）在下图装置的烧杯中均盛有溶液，其中铁片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 【答案】D 【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。 【详解】A．Fe发生化学腐蚀，A错误； B．该装置为原电池，Fe作原电池的正极被镁保护，B错误； C．该装置为电解池，Fe作电解池的阴极被保护，C错误； D．该装置为原电池，Fe作原电池的负极加速被腐蚀，D正确； 故答案选D。 5．（25-26高二上·四川广安·期末）金属腐蚀现象普遍存在，金属防护意义重大。下列防止钢铁生锈的措施中利用了原电池原理的是 A．发蓝处理 B．牺牲阳极法 C．表面渗镀 D．外加电流法 【答案】B 【详解】A．发蓝处理是通过在钢铁表面形成致密的氧化膜（如）来隔绝空气和水分，防止腐蚀，属于化学转化膜防护，不涉及电化学过程，因此未利用原电池原理，A错误； B．牺牲阳极法是将更活泼的金属（如锌或镁）与钢铁连接，形成原电池，活泼金属作为阳极被腐蚀（牺牲），钢铁作为阴极被保护，直接利用了原电池原理，B正确； C．表面渗镀是通过在钢铁表面渗入其他金属元素（如铬或铝）形成合金保护层，以物理隔绝方式防止腐蚀，不涉及电化学过程，因此未利用原电池原理，C错误； D．外加电流法是通过外部电源提供电流，使钢铁成为阴极而被保护，属于电解池原理（强制电流阴极保护），而非自发原电池原理，D错误； 故选B。 6．（25-26高二上·河北保定·期末）下列能量转化形式主要由化学能转化为电能的是 A．溶液的电解 B．锌铜原电池工作时 C．外加电流法保护钢闸门 D．行驶中的燃油车 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．该装置为电解池，是将电能转化为化学能，A不符合题意； B．该装置为原电池，是将化学能转化为电能，B符合题意； C．外加电流法保护钢闸门属于电解池，是将电能转化为化学能，C不符合题意； D．行驶中的燃油车是将化学能转化为热能，继而转化为动能，D不符合题意； 故选B。 7．（25-26高二上·海南·期末）金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用，下列金属材料使用过程中的处理措施不属于电化学保护法的是 A．锅炉的内壁安装若干镁合金 B．在钢铁制品表面喷涂油漆 C．海轮船体镶嵌锌块 D．海港、码头的钢制管桩外接合适电流强度的直流电源 【答案】B 【详解】A．锅炉的内壁安装镁合金属于牺牲阳极保护法，通过电化学原理使镁合金作为阳极优先腐蚀，从而保护锅炉阴极，属于电化学保护法，A不符合题意； B．在钢铁制品表面喷涂油漆属于物理隔离法，通过涂层形成屏障隔绝金属与腐蚀环境，不涉及电化学原理，不属于电化学保护法，B符合题意； C．海轮船体镶嵌锌块属于牺牲阳极保护法，锌块作为阳极腐蚀以保护船体阴极，属于电化学保护法，C不符合题意； D．海港、码头的钢制管桩外接直流电源属于外加电流阴极保护法，通过外部电流使管桩成为阴极以防止腐蚀，属于电化学保护法，D不符合题意； 故选B。 8．（25-26高二上·黑龙江·期末）研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。下列说法错误的是 A．菜刀表面涂植物油，可防止菜刀生锈 B．镀锌铁破损后，铁易被腐蚀 C．普通钢中加入Ni或Cr，可提高钢的抗腐蚀性 D．电热水器用镁棒防止内胆被腐蚀，原理是牺牲阳极法 【答案】B 【详解】A．涂植物油可以隔绝空气和水分，防止铁生锈，A正确； B．镀锌铁破损后，锌比铁活泼，作为负极被腐蚀，从而保护铁不被腐蚀，因此“铁易被腐蚀”的说法错误，B错误； C．普通钢中加入Ni或Cr可形成不锈钢，显著提高钢的抗腐蚀性，C正确； D．镁棒作为负极，通过电化学腐蚀保护内胆，原理是牺牲阳极法，D正确； 故答案选B。 9．（24-25高二上·福建福州·期末）下列说法错误的是 A．铁发生吸氧腐蚀，负极的电极反应式为 B．铜的电解精炼中，粗铜作阳极不断溶解 C．氯碱工业中，NaOH溶液在阴极区得到 D．铁制品镀银，铁制品连接电源负极 【答案】A 【详解】A．发生吸氧腐蚀时，Fe作为负极先生成，电极反应为，A错误； B．电解精炼过程中，粗铜是阳极，电极反应为，体现为粗铜在反应过程中不断溶解，B正确； C．氯碱工业中，电解质是氯化钠溶液，阴极反应为，过程中生成NaOH溶液，C正确； D．铁制品在镀银时发生的电极反应为，发生还原反应为阴极，应该与外部电源的负极连接，D正确； 故答案选A。 10．（25-26高二上·北京·期中）下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是 A．铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应 B．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀 C．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程 D．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 【答案】A 【详解】A．铝的抗腐蚀能力源于其表面易形成致密氧化膜，而非不易与氧气反应，A错误； B．电化学腐蚀根据环境分为吸氧腐蚀（中性/弱酸性）和析氢腐蚀（强酸性），B正确； C．金属腐蚀本质是金属原子失电子被氧化，无论化学或电化学腐蚀均如此，C正确； D．钢铁在潮湿空气中形成微电池，发生电化学腐蚀导致生锈，D正确； 故答案选A。 11．（25-26高二上·四川南充·期中）电化学腐蚀是海水对船体外壳腐蚀的主要类型，通常船体钢铁外壳镶嵌锌块来延缓腐蚀。不正确的是 A．该法称为牺牲阳极法 B．该法称为外加电流保护法 C．镶嵌的锌块需定期更换 D．钢铁外壳成为原电池的正极 【答案】B 【详解】A．船体镶嵌锌块属于牺牲阳极的阴极保护法，A正确； B．船体镶嵌锌块属于牺牲阳极的阴极保护法，并没有连接外接电源，不属于外加电流的阴极保护法，B错误； C．此法中锌作负极，被腐蚀，故镶嵌的锌块需定期更换，C正确； D．利用锌（活泼金属）作为负极被腐蚀，保护钢铁作正极，D正确； 故答案为：B。 12．（25-26高二上·福建龙岩·期中）研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。下列说法错误的是 A．图甲中：只闭合，铁腐蚀的速度最快 B．图甲中：只闭合，石墨电极附近的pH将变大 C．图乙中：轮船外壳镶嵌锌块属于牺牲阳极的阴极保护法 D．图乙中：轮船底部的钢铁易腐蚀，负极反应为 【答案】D 【分析】闭合K1，构成电解池，铁棒作阳极，被腐蚀；闭合K2，构成电解池，铁棒作阴极，被保护；闭合K3，构成原电池，铁棒作负极，被腐蚀； 【详解】A．根据腐蚀速率：电解池阳极腐蚀速率最快、电解池阴极腐蚀速率最慢，闭合K1，构成电解池，铁棒作阳极，闭合时铁腐蚀的速度最快，故A正确； B．闭合K3，铁棒作原电池的负极，石墨作正极，电解质溶液是NaCl溶液，发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-，使得石墨电极附近溶液的pH增大，故B正确； C．锌比铁活泼，易失去电子，与铁组成的原电池中作为负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故C正确； D．铁比碳活泼，易失去电子，作为负极，反应为Fe-2e-=Fe2+，故D错误； 故答案为D。 13．（25-26高二上·北京海淀·期中）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 ①在Fe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 已知：铁氰化钾溶液呈黄色，可以与反应生成带有特征蓝色(铁氰化亚铁)沉淀。 下列说法不正确的是 A．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 B．对比②③，可以判定Zn保护了Fe C．验证Zn保护Fe时能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法不能判断Fe比Cu活泼 【答案】C 【详解】A．①中加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2+，A正确； B．对比②③，②中Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化，则②中Fe附近的溶液中不含Fe2+，③中Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀，则③中Fe附近的溶液中含Fe2+，因此②中Fe被保护，B正确； C．对比①②，①中也能检验出Fe2+，故不能用①的方法验证Zn保护Fe，C错误； D．由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D正确； 故答案为C。 14．（24-25高二上·安徽蚌埠·期末）回答下列问题： (1)在实验室配制好的HF溶液应保存在_______中。 a.带磨口玻璃塞的玻璃瓶 　  b.带橡胶塞的玻璃瓶  　 c.塑料瓶 (2)为了除去酸性溶液中的，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，这种试剂是_______。 a.  　  b.  　 c.  　  d.NaOH (3)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的，这是由于铬具有优良的抗腐蚀性能。电镀时，把待镀的金属制品与直流电源的_______极(填“正”或“负”)相连，把镀层金属铬作_______极(填“阳”或“阴”)。 (4)银锌蓄电池应用广泛，放电时总反应为，电解质溶液为KOH溶液。该电池放电时负极的电极反应式为_______，放电时正极区溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)c (2)a (3) 负 阳 (4) 增大 【详解】（1）HF可腐蚀玻璃，故在实验室配制好的HF溶液应保存在塑料瓶中，故答案为c。 （2）根据Fe3+在溶液存在水解：，在不引入新杂质的情况下加入试剂使水解平衡向右移动，其中符合条件的为CuO，、、和NaOH均会引入杂质离子，故答案为a。 （3）电镀时，待镀的金属制品所在电极发生还原反应为阴极，把待镀的金属制品与直流电源的负极相连，把镀层金属铬与电源正极相连，作阳极。 （4）负极失电子，化合价升高，根据放电时的总反应，Zn化合价升高，则放电时负极的电极反应式为，正极反应为，正极生成、消耗水，则放电时正极区溶液的增大。 15．（25-26高二上·全国·课后作业）已知：正常海水呈弱碱性。 (1)若经过长时间的海上作业，部分钢铁制成的船体有可能被腐蚀。船体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为_______。 (2)为了保护轮船，工作人员对船体进行了处理。 ①工作人员贴在船体上的材料块可以是_______(填字母)。 A．铝锌合金        B．石墨        C．铅        D．铜 ②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，水下舰体上正极的电极反应式为_______。 (3)文物局在开展水下考古，发现一艘沉船考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：_______。 【答案】(1) (2) A (3)脱盐、干燥处理破坏了原电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀 【详解】（1）船体是钢铁制造的，发生电化学腐蚀时，钢铁中的碳为正极，铁为负极，负极的电极反应式为。 （2）①采用“牺牲阳极的阴极保护法”对船进行保护，需要选用活泼性比铁强的金属作负极，故选A；②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，铁为正极，海水呈弱碱性，在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为。 （3）采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀，脱盐、干燥处理破坏了原电池中的构成条件，使之缺少了电解质溶液，使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀。 培优拓展 16．（25-26高二上·浙江宁波·期末）我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法不正确的是 A．该法为牺牲阳极的阴极保护法 B．镶嵌的锌块需定期更换 C．钢铁外壳为负极 D．锌发生反应：Zn-2e-=Zn2+ 【答案】C 【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，发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。 【详解】A．由分析得，Zn失去电子为负极，发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+，钢铁受保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，A正确； B．Zn失去电子，发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+，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，B正确； C．Fe的金属活动性弱于Zn，原电池中Zn为负极，钢铁外壳为正极，C错误； D．Zn失去电子，发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+，D正确； 故答案选C。 17．（25-26高二上·河北·期中）化学与生产、生活、科技密切相关，下列叙述错误的是 A．在钢铁表面进行发蓝处理属于化学变化 B．深海一号母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极的金属防腐原理 C．铝合金在航天领域应用广泛，工业上通过电解氯化铝溶液冶炼铝 D．全新原理实现海水直接电解制氢，制氢过程是将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．发蓝处理是钢铁表面形成氧化膜的化学过程，属于化学变化，A正确； B．铝基作为活泼金属，通过牺牲阳极保护船体，符合牺牲阳极原理，B正确； C．工业上冶炼铝需电解熔融氧化铝而非氯化铝溶液，电解氯化铝溶液时，溶液中的得电子能力强于，故在阴极上析出的是而非，C错误； D．电解水制氢是电能转化为化学能的过程，D正确； 故答案选C。 18．（25-26高二·全国·寒假作业）下列各装置中都盛有的NaCl溶液，放置一定时间后，纯锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是 A．②①④③ B．②③①④ C．①②③④ D．④①②③ 【答案】A 【分析】金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极； 【详解】①中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀； ②中锌作电解池阳极，在外加电源的作用下，更加快锌的腐蚀； ③中锌作电解池阴极，不易被腐蚀； ④中发生化学腐蚀； 所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③，故答案为A。 19．（25-26高二上·北京房山·期中）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．中性溶液中钢铁发生吸氧腐蚀 B．阳极的电极反应式为 C．连接锌棒后，电子由铁管道流向锌 D．暖气片表面刷油漆防止金属腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．铜板上钉铁钉后，形成原电池，中性或弱碱性条件下发生吸氧腐蚀，A正确； B．铁管道与电源负极相连，废铁为阳极，电极反应式为，B正确； C．Zn比Fe活泼，形成原电池，Zn作负极，先失电子，电子由锌流向铁管道，保护铁管道，C错误； D．暖气片表面刷油漆可隔绝空气，从而防止金属腐蚀，D正确； 故答案选C。 20．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）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 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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； 答案选A。 21．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）下列有关说法或做法合理的是 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．用Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体作为自热食品加热包的原料 C．铁钉镀锌时，铁作阳极 D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会被腐蚀得很快 【答案】A 【详解】A．及时擦干铁锅减少水分，阻碍吸氧腐蚀所需电解质溶液环境，A正确； B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热，无法用于自热食品，B错误； C．电镀时待镀物应作阴极，铁钉镀锌时铁应为阴极而非阳极，C错误； D．镀锌层破损后，锌作为活泼金属优先被腐蚀，保护铁不被腐蚀，D错误； 故选A。 22．（2025高二下·江苏·学业考试）如图所示，将水体中的钢铁设施与Zn连接可形成原电池，Zn作负极。下列说法正确的是 A．Zn得到电子 B．电子由钢铁设施通过导线流向Zn C．Fe的金属活动性强于Zn D．该方法可减缓水体中钢铁设施的腐蚀 【答案】D 【详解】A．Zn作负极，原电池中负极发生氧化反应，失去电子，A错误； B．电子由负极（Zn）通过导线流向正极（钢铁设施），B错误； C．Zn为负极，比Fe更容易失电子，Zn的金属活动性强于Fe，C错误； D．Zn作负极被腐蚀，钢铁设施作正极被保护，可减缓钢铁腐蚀，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，D正确； 故答案为D。 23．（25-26高二上·陕西商洛·阶段检测）生活中对金属的保护方法有很多种。下列措施不能达到保护目的的是 A．保护汽车金属外壳——在汽车表面涂漆 B．保护海水中的钢闸门——用惰性电极作为辅助阴极 C．保护轮船外壳——在轮船外壳上安装若干镁合金块 D．保护铁锅的内壁——通过化学方法对铁锅内壁表面进行发蓝处理 【答案】B 【详解】A．在汽车表面涂漆，隔绝了金属与空气的接触，能达到保护目的，A错误； B．用惰性电极作为辅助阴极，钢闸门做阳极，钢闸门加速被腐蚀，不能达到保护目的，B正确； C．在轮船外壳上安装若干镁合金块，镁比铁活泼，为原电池的负极，能达到保护目的，C错误； D．通过化学方法对铁锅内壁表面进行发蓝处理，是在铁锅表面形成一层致密的氧化膜，能达到保护的目的，D错误； 故答案为B。 24．（25-26高二上·全国·课后作业）[实验1]将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。 [实验2]向烧杯中加入约饱和食盐水后，插入两个玻璃筒(无底)；将一个无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中。 (1)图1实验导管中水柱___________，铁钉表面___________，产生这种现象的原因是___________。 (2)实验2的电流计的指针___________偏转，说明___________电流通过，若向实验2中插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，将会看到___________，该极电极反应式为：___________。 (3)若将实验1的溶液换为盐酸(足量)。发生的腐蚀为___________。 (4)若将实验2的溶液换为醋酸(足量)，实验2中___________电流通过，发生的腐蚀为___________。 【答案】(1) 上升 生锈 铁钉在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 (2) 发生 有 溶液显红色 (3)化学腐蚀 (4) 有 析氢腐蚀 【详解】（1）图1实验导管中水柱上升；铁钉表面生锈；产生这种现象的原因是铁钉在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，盛铁钉的具支试管中不断被消耗而使具支试管中的压强减小，从而引起水的倒吸； （2）实验2中构成原电池，铁钉作负极，碳棒作正极，电流计的指针发生偏转；说明有电流通过，氧气在碳棒上得电子生成氢氧根，若向实验2中插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，将会看到溶液显红色，该极电极反应式为：； （3）若将实验1的溶液换为盐酸(足量)，铁钉与盐酸反应，发生的腐蚀为化学腐蚀； （4）若将实验2的溶液换为醋酸(足量)，溶液酸性较强，实验2中构成原电池，发生析氢腐蚀，有电流通过。 25．（25-26高二上·全国·课前预习）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。 【答案】(1) 油漆 搪瓷 (2)电镀 (3)发蓝 (4)氧化膜 【详解】（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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $