第1章 第4节 金属的腐蚀与防护-（配套练习）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

**基本信息** 本同步练习聚焦金属电化学腐蚀，通过基础单选、中档多选、综合非选择三层设计，实现从概念辨析到实际应用的知识进阶，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一腐蚀类型判断、电极反应式书写|直接考查核心概念（如铜/铁腐蚀类型判断）| |中档层|复杂情境腐蚀分析、防护方法应用|结合图像情境辨析（如液滴腐蚀正负极分析）| |综合层|实验装置分析、综合计算与绘图|联系实际应用（如海水腐蚀防护示意图绘制）|

[对应知能达标训练P20] 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是(　　) A．铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀 B．铁只能发生析氢腐蚀 C．铜只能发生吸氧腐蚀 D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 解析　C　在金属活动性顺序表中，铜在氢之后，铜不能将氢气置换出，铜不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀，A错误，C正确；在金属活动顺序表中，铁既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，B错误；在自然界中，吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，D错误。 2．当镀层破坏后，以下三种情况中铁腐蚀速率由快到慢的顺序是(　　) ①白铁(铁上镀锌)　②马口铁(铁上镀锡)　③铜质奖章(铁上镀铜) A．③①②　　　　　 B．②①③ C．③②① D．①②③ 解析　C　①白铁(铁上镀锌)，当镀层破坏后在电解质溶液中形成原电池，金属性：Fe＜Zn，则Zn作原电池负极被腐蚀，铁作正极被保护，②马口铁(铁上镀锡)，当镀层破坏后在电解质溶液中形成原电池，金属性：Fe＞Sn，则Fe作原电池负极被腐蚀，③铜质奖章(铁上镀铜)，当镀层破坏后在电解质溶液中形成原电池，金属性：Cu＜Fe，则Fe作原电池负极被腐蚀，③铜质奖章(铁上镀铜)和②马口铁(铁上镀锡)相比较，③铜质奖章(铁上镀铜)中金属活泼性相差大，当镀层破坏后负极铁被腐蚀快，所以三种情况中铁腐蚀速率由快到慢的顺序为③②①，故选C。 3.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．腐蚀过程中，负极是C B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C C．C是正极，O2在C表面上发生还原反应 D．正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 解析　C　铁锅中含有Fe、C，Fe、C和电解质溶液构成原电池，活泼金属作负极，Fe易失电子，故腐蚀过程中，负极是Fe，A错误；原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C流动，不会经过电解质溶液，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，B错误；根据分析可知，C是正极，O2在C表面上发生还原反应，C正确；该原电池中，C作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错误。 4．如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置。图2中M是某种与铁片紧贴的金属，下列说法正确的是(　　) A．图1铁片靠近烧杯底部的部分，腐蚀更严重 B．若M是锌片，可保护铁 C．若M是铜片，可保护铁 D．M是铜或是锌都不能保护铁，是因没有构成原电池 解析　B　图1中铁片在海水中主要发生吸氧腐蚀，水面处铁片接触氧气和水，腐蚀更严重，A错误；图2中，若M是锌片，则锌、铁与海水构成原电池，电子从锌移向铁，使铁得到保护，B正确；图2中，若M是铜片，则铜、铁与海水构成原电池，电子从铁移向铜，铁更易被腐蚀，C错误；M是铜或锌，它与铁、海水都构成原电池，只有当M为锌时铁被保护，D错误。 5．“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后，发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如题图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．负极反应：Fe－3e－===Fe3＋ B．氧化0.2 mol Fe，需消耗3.36 L O2 C．铁合金腐蚀的最终产物为Fe(OH)3 D．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连 解析　D　Fe易失电子作负极，另外的金属电极为正极，负极上Fe失电子生成Fe2＋，则电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，A错误；温度和压强未知，气体摩尔体积无法确定，所以无法计算消耗氧气的物质的量，B错误；铁合金腐蚀时先生成Fe2＋，Fe2＋和OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2再被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O，所以最终产物为Fe2O3·xH2O，C错误；故选D。 6．为了减少钢管因锈蚀造成的损失，某城市拟用下图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法错误的是(　　) A．在潮湿的酸性土壤中，钢管主要发生析氢腐蚀 B．电子由金属棒M沿导线流向钢管 C．在潮湿的酸性土壤中，H＋向金属棒M移动，抑制H＋与铁的反应 D．该方法称为牺牲阳极的阴极保护法 解析　C　在酸性环境下，钢管发生析氢腐蚀，A正确；为了减少钢管的损失，金属棒M、钢管与潮湿的酸性土壤形成原电池，其中金属棒M作负极，金属棒M失去的电子通过导线流向钢管，B正确；潮湿的酸性土壤中存在大量氢离子，氢离子移动到正极上得电子被还原，即移动到钢管上得电子，C错误；该方法利用了原电池原理，称为牺牲阳极的阴极保护法，D正确。 7．铁碳微电解技术是利用金属电化学腐蚀原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图所示。若上端开口关闭，可得到强还原性的H·(氢原子)；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。下列说法错误的是(　　) A．无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋ B．不鼓入空气时，正极的电极反应式为H＋＋e－===H· C．鼓入空气时，每生成1 mol·OH，有2 mol电子发生转移 D．处理含有草酸(H2C2O4)的污水时，上端开口应打开并鼓入空气 解析　C　无论是否鼓入空气，铁均作为负极，都是失去电子生成Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，A正确；不鼓入空气时， 正极上可得到强还原性的H·，电极反应式为H＋＋e－===H·，B正确； 若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH，电极反应式为2H＋＋2e－＋O2===2·OH，故每生成1 mol·OH，有1 mol电子发生转移，C错误； 除去草酸需要具有氧化性的物质，上端开口打开，并鼓入空气可得到强氧化性的·OH，D正确。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 8．如图所示，将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿出现棕色铁锈环(b)。下列说法不正确的是(　　) A．铁片腐蚀过程发生的总反应的化学方程式为4Fe＋3O2＋6H2O===4Fe(OH)3 B．液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe－2e－===Fe2＋ C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域 解析　B　铁片发生吸氧腐蚀，腐蚀过程发生的总反应的化学方程式为4Fe＋3O2＋6H2O===4Fe(OH)3，A正确；铁片作负极，发生氧化反应，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，B错误；O2在液滴外沿发生还原反应，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域，而是液滴中心区，D正确。 9．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：Zn－2e－===Zn2＋ 解析　D　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：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，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：Zn－2e－===Zn2＋，故D正确。 10.将一根较纯铁棒垂直没入水中，由于深水处溶氧量较少，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，下列关于此现象的说法错误的是(　　) A．铁棒AB段发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．腐蚀过程中在铁棒上会产生微电流，且方向是从BC段到AB段 C．向水中加入一定量硫酸钾固体后，对铁棒的生锈速率几乎无影响 D．产生这种现象的本质是铁棒所处的化学环境不同 解析　BC　铁在水中发生吸氧腐蚀，BC段作原电池负极，AB段作原电池正极，正极发生反应O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正确；腐蚀过程中电子从BC段流向AB段，电流方向为从AB段到BC段，B错误；向水中加入一定量的硫酸钾固体后，离子浓度增大，铁棒的生锈速率增大，C错误；此原电池的构成是由于铁棒所处的化学环境不同，D正确。 三、非选择题 11．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中装有NaHSO4溶液，乙试管中装有NaCl溶液。 (1)数天后可观察到导管中出现的现象是_____________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)甲中正极的电极反应式为______________________________，乙中正极的电极反应式为____________________________。 (3)试管中残留气体平均相对分子质量的变化：甲________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，乙________。 解析　NaHSO4溶液显酸性，甲试管中铁钉发生析氢腐蚀，生成氢气，压强增大，NaCl溶液显中性，乙试管中铁钉发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，压强减小，所以导管中左侧水面下降，右侧水面上升。由于甲试管中生成了相对分子质量比空气小的氢气，乙试管中消耗了相对分子质量比空气大的氧气，所以甲、乙两试管中残留气体的平均相对分子质量都会减小。 答案　(1)导管中左侧水面下降，右侧水面上升 (2)2H＋＋2e－===H2↑　2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (3)减小　减小 12．(1)下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。 ①该电化学腐蚀称为________。 ②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________(填字母)。 (2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。 (3)航母舰体材料为合金钢。 ①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为______________。 ②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为__________。 解析　(1)由题图可看出，在海水中，该电化学腐蚀属于吸氧腐蚀，在A、B、C、D四个区域中，因为B区能接触到氧气，则生成铁锈最多的是B区； (2)铜是不活泼的金属，石墨是能导电的非金属，所以应用阴极电保护法保护铜，石墨与直流电源的正极相连，做电解池的阳极，铜与直流电源的负极相连，做阴极，防腐示意图为 ； (3)①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为吸氧腐蚀；②二氧化硅为酸性氧化物，为降低生铁中硅的含量，即降低二氧化硅的含量，可加入碳酸钙或氧化钙，使其在高温下与二氧化硅反应。 答案　(1)①吸氧腐蚀　②B (2) (3)①吸氧腐蚀　②CaCO3或CaO 13．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SO还原为S2－，试写出该电化学腐蚀的正极反应式________________________________________________________________________。 解析　(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，电极反应式为：ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－； (4)将土壤中的SO还原为S2－，可知得到电子，该电化学腐蚀的正极反应式为：SO＋4H2O＋8e－===S2－＋8OH－。 答案　(1)Fe－2e－===Fe2＋　(2)负极 (3)ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－ (4)SO＋4H2O＋8e－===S2－＋8OH－ 学科网（北京）股份有限公司 $