4 第3节 金属的腐蚀与防护-【重难点手册】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

用重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理 获得BaCl2溶液和单质镍，故Y极发生反应：Ni+ +2e一Ni,为阴极，与Li电极相连，X极为阳极， 与FeS电极相连，A错误；阴离子放电顺序：C1-> OH,X极为阳极，电极反应式为4OH一4e= O2个十2H2O,若去掉离子膜M将a、b两室合并， BaCL2溶液中的CI将移向X极发生氧化反应，电 极反应式为2C1一2e一CL2个，X极的反应发生 改变，B错误；Y极为阴极，电极反应式为N++ 2e一Ni,为平衡电荷，c室中的Cl移向b室，离 子膜N为阴离子交换膜，同理，X极为阳极，电极反 应式为40H-4e一O2个十2H20,为平衡电 荷，a室中的Ba2+移向b室，离子膜M为阳离子交 换膜，C错误；a、c室中的Ba2+、CI分别通过阳离 子交换膜和阴离子交换膜移向b室，使b室BaCl2 溶液的物质的量浓度增大，D正确。] [跟踪练2](1)正；N2H4-4e+4OH一N2个+ 4H2O。(2)Ag++e-Ag;1。(3)阴离子； 2.84。(4)Fe电极逐渐溶解，C6电极上有气泡产 生，溶液中出现红褐色沉淀；Fe十2H0电解Fe(OHD, +H2个。 [利用肼氧气燃料电池给乙、丙、丁三个电解池供 电。在燃料电池甲中，通入燃料肼的C1电极为负 极，通入氧气的C2电极为正极，和燃料电池正极相 连的为电解池的阳极，和负极相连的为电解池的阴 极。(2)C电极上发生的电极反应为2H2O一4e 一O2个+4H+,当电极上通过0.04mol电子时， 224 RJ 生成0.04molH+,电解后溶液中的H+的物质的 量为0.04mol+0.4L×10-6mol·L1≈0.04mol, 溶液体积为400mL,则H的浓度约为0.1mol·L1, 所以溶液的pH≈1。(3)丙装置中C4电极的电极 反应式为2H2O-4e一O2个+4H+,C电极的 电极反应式为2H2O十2e—H2◆+2OH,要获 得硫酸、烧碱和氢气，则废水中的硫酸根离子通过 膜X进入阳极室，所以膜X为阴离子交换膜；当电 极上通过0.04mol电子时，通过膜X的硫酸根离 子的物质的量为0.02mol,通过膜Y的钠离子的物 质的量为0.04mol,所以硫酸钠废水的质量减轻 0.02mol×96g·mol1+0.04molX23g·mol =2.84g] 第三节金属的腐蚀与防护 【必备知识梳理】 [纠错练1]C[当pH>14时，正极反应为O2十 2H20+4e—4OH,C错误。] 【关键能力提升】 [跟踪练1]D[通电时，锌环连接电源正极，所以 锌环为阳极，发生氧化反应，A正确；阴极上水放 电：2H2O+2e一H2个十2OH,B正确；断电时 Zn、Fe和潮湿的空气形成原电池，锌环失电子作负 极，电极反应式为Zn一2e一Zn2+,C正确；断电 时锌环作负极，铁帽作正极，可以防止铁帽被腐蚀， D错误。]重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ 第三节 金属的腐蚀与防护 重点和难点 课标要求 重点：1.金属腐蚀的危害。 1.认识金属腐蚀的危害。 2.金属发生电化学腐蚀的原理。 2.了解金属发生电化学腐蚀的基本原理。 3.金属的防护。 3.能根据电化学原理选择并设计金属防护的措施。 难点：金属发生吸氧腐蚀的原理。 1E1B11111111111111111111111011111111111110111111111111111111101111111111111111 必备知识梳理 11111101111011111111111111111011111111111111101111111111111111111111811111111111 基础梳理 知识点（①金属的腐蚀 敲黑板⊙ 1.定义：金属腐蚀是金属或合金与周围的气体或液体发生氧 金属发生化学腐蚀与电化 化还原反应而引起损耗的现象。 学腐蚀的本质相同，均是金属失 2.实质：金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程， 去电子，发生氧化反应，但电化 其反应式为M一ne一Mm+(M代表金属元素)。◆敲黑板为 学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害 3.金属腐蚀的分类与比较 更大。 由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也就不同，一般 可将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀（如下表）。◆舞易错。 辨易错包 金属与外界环境物质直接及应，如HC气体的合成塔中：2Fe十3C,△2FC, 将纯铁片、生铁片投入稀硫酸中 化学腐蚀 电化学腐蚀 发生的腐蚀 纯铁片、生铁片与稀硫酸反 金属 纯金属或合金 不纯金属或合金 发生的 应的原理均为Fe十H2SO4 条件 以非金属单质为主（如O2 氧化剂 C12等) 电解质溶液中的溶质 FeSO,十H2个。将纯铁片放入 稀硫酸中，铁与硫酸直接发生反 金属直接将电子转移给有活泼金属将电子间接转移给氧 电子得失 应，发生的腐蚀是化学腐蚀；将 氧化性的物质 化性较强的物质 生铁片放入稀硫酸中，因生铁中 电流现象 无电流产生 有微弱电流产生 含有碳等杂质，铁、碳与稀硫酸 腐蚀对象 金属单质被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 形成原电池，铁作负极，碳作正 相互关系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时存在，以电化学腐蚀为主 极，铁失去电子被氧化为Fe+, H十得到电子被还原为氢气，该 4.影响金属腐蚀的因素 过程中有微弱电流产生，发生的 对金属腐蚀的原因的分析应从内外两方面来考虑： 腐蚀是电化学腐蚀。 (1)内因：金属本身不纯，为形成原电池创造了“先天”条件； (2)外因：长期将金属制品放置在潮湿或酸性较强的环境中， 为金属腐蚀创造了“后天”环境。 204 第四章化学反应与电能 例①以下现象与电化学腐蚀无关的是( )。 A.生铁比纯铁容易生锈 诊考策甸 B.银质物品久置表面变暗 判断金属的腐蚀类型要从 本质入手，化学腐蚀和电化学腐 C.铁质器件附有铜质配件，在接触处铁易生锈 蚀的本质区别在于是否产生电 D.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 流。腐蚀过程中有电流产生的为 解析A项，生铁是铁碳合金，与电解质溶液可构成原电池使铁生锈，而 电化学腐蚀，否则为化学腐蚀。 纯铁不能构成原电池；B项，银与氧气反应生成Ag2O而使银质物品表面变 暗，是化学腐蚀：C项，铁、铜与电解质溶液可构成原电池，铁被腐蚀生成铁 锈；D项，铜锌合金与电解质溶液可构成原电池，锌被腐蚀，不易产生铜绿。 答案B心诊考策。 知识点(2电化学腐蚀的种类和原理 敲黑板⊙ 由于电解质溶液不同，电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 (1)发生析氢腐蚀还是吸氧 腐蚀取决于金属表面电解质溶 1.钢铁的电化学腐蚀 液的酸碱性，实际情况中以吸氧 “析出”意气←析氢腐蚀 “吸入”氧气←吸氧腐蚀 腐蚀为主。 (2)金属活动性顺序表中位 Fe 电解质溶液H, Fe*电解质溶液OH 示意图 于氢前和氢后的金属都能发生 C e e C 吸氧腐蚀，但只有位于氢前的金 )Fe e 属才可能发生析氢腐蚀。 水膜环境 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性 (3)钢铁发生析氢腐蚀或吸 负极反应 Fe-2e--Fe2+ Fe-2e—Fe2+ 氧腐蚀时，负极均是Fe失去电 正极反应 2Ht+2e-H2↑ O2+4e+2H20-40H 子生成Fe2+,而非Fe+。 总反应 Fe+2H+-Fe2++H2个 2Fe+O2+2H20-2Fe(OH)2 (4)在吸氧腐蚀的过程中， Fe(OH)2在空气中进一步被氧 普遍性 吸氧腐蚀更普遍◆敲黑板。 化为Fe(OH)3,Fe(OH)3在一 2.教材P12[实验4-3]：电化学腐蚀实验 定条件下失去部分水生成 铁钉的吸氧腐蚀实验 锌的析氢腐蚀实验 Fe2O3·xH,O,它是铁锈的主 实验探究用饱和食盐水浸泡过的铁探究滴加硫酸铜溶液后锌与稀盐酸 要成分。 目的钉的吸氧腐蚀 反应的快慢 将经过酸洗除锈 的铁钉用饱和食 实验 取两支试管，分别放入两颗锌粒和 盐水浸泡一下，放 用饱和 操作 入如图所示的具 食盐水 等体积、等浓度的稀盐酸，观察现 及装 浸泡过 象。然后，向其中一支试管中滴加 支试管中。几分 的铁钉 置 1~2滴硫酸铜溶液，再观察现象 敲黑板⊙ 钟后，观察导管中 水柱的变化 铁钉的吸氧腐蚀实验注意事项 (1)为了在短时间内更容易 实验导管中水柱上升，铁钉表面有铁 未滴加硫酸铜溶液时，两支试管中 观察到实验现象，可以增加铁钉 产生气泡的速率相等；滴加硫酸铜 现象 锈生成◆敲黑板的 的数量。 溶液的试管中产生气泡的速率变快 205 重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理R 续表 (2)必须保证实验装置的密 铁钉的吸氧腐蚀实验 锌的析氢腐蚀实验 封性良好。 (3)经过酸洗除锈的铁钉必 滴加硫酸铜溶液后，装置中Zn、Cu、 装置中Fe、C、饱和食盐水构成 须先用清水洗净，除去表面的 稀盐酸构成了原电池，Zn作负极， 了原电池，Fe作负极，C作正 实验 Cu作正极，稀盐酸作电解质溶液， 酸，然后再用饱和食盐水浸泡 极，饱和食盐水作电解质溶液， 结论 由于稀盐酸呈酸性，故锌发生析氢 下，这样才可放入具支试管中。 由于NaCI溶液呈中性，故铁钉 腐蚀 发生吸氧腐蚀 该实验可直观感受到电化学腐蚀的 速率比化学腐蚀的大 例②如图所示的装置中，观察到 开始时导管内液面下降，一段时间后 导管内液面回升，且略高于小试管内 pH=4」 生铁片 5纠错练1 的雨水 红墨水 液面。下列说法合理的是()。 一定条件下，某碳钢的腐蚀 A.生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 情况与溶液pH的关系如下表 B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 所示。 C.具支试管中溶液的pH逐渐减小 pH246 6.5813.514 腐蚀 D.导管内液面回升时，碳极反应为O2十2H2O十4一4OH 较快 较快 快慢 解析雨水呈酸性，生铁片中含有碳和铁，酸性条件下，生铁片发生析氢 主要 Fe2+ Fea O Fe2 O3 FeO2 产物 腐蚀生成氢气，导致具支试管内气体压强大于大气压，导管内液面下降；当 下列说法错误的是( )。 溶液呈弱酸性或中性时，生铁片发生吸氧腐蚀，导致具支试管中气体压强小 A.当pH<4时，碳钢主要 于大气压，导管内液面回升，略高于小试管内液面。 发生析氢腐蚀 答案D B.当pH>6时，碳钢主要 易错点1判断金属腐蚀类型时的常见误区 发生吸氧腐蚀 插 (1)混淆化学腐蚀与电化学腐蚀的概念，不能准确区分化学腐蚀和电 C.当pH14时，正极反应 播 化学腐蚀」 为02+4H++4e=2H20 (2)误认为金属腐蚀一定是钢铁腐蚀，忽视其他金属的腐蚀。 D.将碱性溶液煮沸除去氧 (3)误认为金属的吸氧腐蚀一定发生在中性或碱性介质中，忽视了在 气后，碳钢腐蚀的速率会减小 酸性极弱的介质中，金属主要发生吸氧腐蚀。 (4)误认为所有金属都能发生析氢腐蚀，忽视金属活动性顺序表中排 敲黑板⊙ 在氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀而不能发生析氢腐蚀的事实。 金属的防护主要从金属、与 金属接触的物质及两者反应的 知识点3金属的防护 条件等方面来考虑（如图）。 金属防护的目的是防止金属被腐蚀。金属防护要解决的主要 牺牲阳极法被保护金属作原 电池正极 问题是如何使金属不被氧化。◆敲黑板。 金 外加电流法被保护金属作电 解池阴极 1.改变金属材料的组成 的防护 改变金属材 在金属中添加其他金属或非金属可制成性能优异的合金。如 施 料的组成→如制成防腐合金等 在金属表面 在钢中加入Cr、Ni等金属制成不锈钢；钛合金不仅具有优异的抗 覆盖防护层如涂油漆、油脂以 及电镀、渗镀等 腐蚀性，还具有良好的生物相容性。 206 第四章化学反应与电能 2.在金属表面覆盖保护层 拓考点⑧ 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；用 金属的防护— 钝化处理 覆盖 电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属 通过化学方法使钢铁部件 保护层 若镀层破损，可能加快膏蚀，如镀活泼性不如铁的金属， 表面生成一层致密的FeO 当镀层破损，铁作负极 薄膜：利用阳极氧化处理铝制品 ①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 的表面，使之形成致密的氧化膜 钝化 F3O4薄膜)；②利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密 处理 的氧化膜而钝化；③采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面 而钝化。另外，采用离子注入等 也可以形成稳定的钝化膜等◆拓考点@ 方式在金属表面也可以形成稳 定的钝化膜。 3.电化学保护法 (1)牺性阳极法 实质是原电池的负极 应用原电池原理，让被保护的金属作正极，另找一种活动性较 记方法回 强的金属作负极。如在被保护的钢铁设备（如锅炉的内壁、船舶的 牺牲阳极法和外加电流法 外壳等)上装上若干锌块。锌比铁活泼，它就成为原电池的负 均为电化学保护法。牺牲阳极 极（阳极），不断被腐蚀，需要定期拆换；而作为正极（阴极）的钢铁 法中，被保护的金属需要作正 设备就被保护下来了，其基本原理如图1所示。 极；外加电流法中，被保护的金 属需要和直流电源的负极相连。 极 海水 图锌板 海水 铺助阳极 (牺牲阳极 不溶性 图1 图2 发生的电极反应如下： 负极：2Zn-4e—2Zn2+; 正极：2H20+4e+02=40H厂。◆方法0 诊考策国 (2)外加电流法 电化学保护法的优、缺点及应用 应用电解池原理，把要保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极 方法 牺牲阳极法 外加电流法 作为辅助阳极，接上外加直流电源，如图2所示。通电后，大量电 无须外加电源， 无须更换金 优、 但需要定期更换属，但消耗 子被强制流向被保护的阴极（钢铁设备），使钢铁表面积累大量的 缺点 被腐蚀的金属 电能 负电荷（电子），这样就抑制了钢铁失去电子被氧化，从而抑制了钢 些钢铁设备如 土壤、海水 铁的腐蚀。◆诊考策 锅炉内壁、船体 应用 及水中的金 外壳等装上钱 例3(2025·广东广州广雅中学期中)下列说法不正确的是 属设备防护 合金或锌块 )。 H,O(水膜) Cu Cu A.铜板打上铁铆钉后， B.在汽车表面涂漆可 铜板不易被腐蚀 减缓金属腐蚀 207 重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ。 钢闸门 拓考点逾 惰性 金属的防护—自行车的 材料 防腐 C在船体上镶嵌锌块后， D阴极的电极反应式为 发蓝烤漆》镀铬 电子由锌流向铁 Fe-2e—Fe2+ ◆诊考策淘 解析形成Fe-Cu原电池，Cu作正极被保护，Cu不易被腐蚀，A正确； 涂机油涂凡士林镀锌 汽车表面涂漆可隔绝氧气，从而防止金属腐蚀，B正确；在船体上镶嵌锌块 后，锌作负极，铁作正极，电子由负极流向正极，因此电子由锌流向铁，C正 确；钢闸门作阴极，是被保护的，阴极处是水得电子放电，电极反应式为 2H20十2e-H2个+2OH,D错误。 答案D◆拓考点@ 重难拓展 重难点（①； 电化学保护法实验探究 敲黑板⊙ 1.实验探究一 Fe+的检验 实验操作：如图，一段时间后在F电极区取少量溶液于试管 Fe+与K[Fe(CN)]溶液 中，再向试管中滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液。 (黄色)反应生成KFe[Fe(CN)g] 沉淀（带有特征蓝色）。这是检 ◆敲黑板 验溶液中Fe2+的常用方法。 上述反应为Fe2++K++ [Fe(CN)6]3- KFe[Fe(CN)s]Y。 经过酸化的 辨易错河 3%NaCI溶液 在实验探究一中，必须在 实验现象、有关反应和实验结论如下表所示： Fe电极区取少量溶液于试管中， 实验现象 有关反应 实验结论 再向试管中滴入K[Fe(CN)6] 溶液，不能直接向Fe电极区滴 电流表：指针偏转 入K[Fe(CN)6]溶液的原因 阳极（负极区）：Zn溶解 Zn-2e—Zn2+ 溶液中不含Fe2+, 铁作正极未被腐蚀 是：[Fe(CN)。]3-具有氧化性， 阴极（正极区）：有气泡产生 2H++2e—H2个 ◆辨易错夕 可能将Fe电极氧化为Fe2+,无 试管中无蓝色沉淀生成 法证明Fe是否被腐蚀。 2.实验探究二 诊考策面 (I)将裹有锌皮的铁钉放入混合了NaCl、酚酞溶液和 实验探究二图示 K3[Fe(CN)s]溶液的琼脂中，铁钉周围变红。 (2)将缠有铜丝的铁钉放入混合了NaCl、酚酞溶液和 K3[Fe(CN)。]溶液的琼脂中，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。◆诊考策。 208 第四章化学反应与电能 例①（经典·北京等级考）某实验小组为验证牺牲阳极法进 续表 行了如下表所示实验（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。 Zn-2e- Fe-2e- Zn2+(负极) Fe+(负极) 序号 ① ② ③ 2H2O+O2+2H2O+O2+ K [Fe(CN)] K,[Fe(CN)] 4e-=40H 4e= =40H 在一段时 溶液 溶液 (正极) (正极) 实验 间后滴入 Znm Fe Fe Fe、Zn和NaC _K[Fe(CN)] 段 一段 Fe、Cu和NaC】 装置 Zn- 溶液 时间后 时间后 验 溶液构成原电 溶液构成原电 结论 池，Zn被腐蚀 Fe 取出的少量Fe 取出的少量Fe 池，Fe被腐蚀 Fe被保护 附近的溶液 附近的溶液 实验在Fe表面生成蓝色 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 现象沉淀 诊考策 下列说法不正确的是( )。 金属的腐蚀类题目的解题思路 A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe (1)正确判断金属的腐蚀是 B.对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 化学腐蚀还是电化学腐蚀。发 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 生原电池反应引起的腐蚀为电 D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼 化学腐蚀，无原电池反应发生的 腐蚀为化学腐蚀。 解析②中Zn作负极，发生氧化反应生成Zn+,Fe作正极被保护，所以 (2)正确判断“介质”溶液的 向取出的少量F附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，试管内无明显变化。 酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧 ③中没有Zn保护Fe,Fe在酸化的3%NaCI溶液中被腐蚀，Fe被氧化生成 腐蚀的关键。潮湿的空气、中性 F+,所以向取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氛化钾溶液，生成蓝色沉 溶液中发生吸氧腐蚀；NH4CI 淀，对比②③可知，Zn保护了Fe,A正确。①与②的区别在于前者是将铁氰 溶液、稀HSO,等酸性溶液中 化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是向取出的少量F附近的溶液中滴加铁 发生析氢腐蚀。 氰化钾溶液，①中出现了蓝色沉淀，说明有F+生成。对比分析可知，可能 (3)根据金属活动性顺序表 是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe+,B正确。通过上述分析可知，验证Zn保护 分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀。金 Fe时不能用①的方法，C正确。若将Zn换成Cu,铁氰化钾仍会将Fe氧化 属活动性顺序表中氢前面的金 为Fe+,在Fe表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe+是不是负极产 属，在酸性较强的电解质溶液中 物，即无法判断Fe是否比Cu活泼，D错误。 发生析氢腐蚀，在中性或酸性较 答案D◆诊考策。 弱的电解质溶液中发生吸氧腐 重难点②判断金属腐蚀快慢的规律 蚀；金属活动性顺序在氢后面的 1.在同一电解质溶液中，同一种金属腐蚀由快到慢的顺序为 金属只可能发生吸氧腐蚀。 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。 ,可利用影响及应速率的因素讨论，如浓度、温度等 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 拓考点网 溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。 在铁的表面镀上一层其他 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 金属是常见的防止铁生锈的方 越快。 法，常见的有镀锡钢板（马口铁） ”越易形成原电池，及应速率越快 和镀锌钢板（白铁皮）。为什么 4.金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。◆拓考点© 209 重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ 例②如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中的腐蚀速率 镀层破损后，白铁皮比马口铁耐 由快到慢的顺序为( 腐蚀？ [提示]白铁皮镀层破损 11 e 形成原电池时，由于锌比铁活 泼，故锌铁原电池中锌作负极， 失去电子被腐蚀，铁作正极，不 ① ② ④ ⑤ ⑥ 发生腐蚀，从而保护了铁；而马 A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥ 口铁镀层破损形成原电池时，因 C.⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥ 为铁比锡活泼，故铁锡原电池中 解析由装置图可知，②③④是原电池，装置②④中铁为负极，由于两个 铁作负极，失去电子被腐蚀。综 上可知，在镀层破损后，马口铁 电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀的速率越快，因此腐蚀速率：④> 比白铁皮更易被腐蚀。 ②，装置③中铁作正极，被保护，所以腐蚀速率：④>②>③；装置⑤⑥是电 解池，⑤中铁作阳极，⑥中铁作阴极，阳极金属腐蚀速率快，阴极被保护，因 此腐蚀速率：⑤>⑥，又因电解原理引起的腐蚀速率>原电池原理引起的腐 蚀速率>化学腐蚀速率>有原电池防护措施的腐蚀速率>有电解池保护措 施的腐蚀速率，因此可得铁被腐蚀的速率大小关系为⑤④②①③⑥。 答案C 培优突破 突破点(1 金属电化学腐蚀的应用 —暖贴 暖贴又叫“暖宝宝”，是一种可供取暖的工具。它是利用金属 的电化学腐蚀原理制作的，具有发热温和、放热时间长、使用方便 和安全等特点。 1.制作暖贴的原料 敲黑板⊙ 暖贴由原料层、明胶层和无纺布组成，其内部结构如图所示。 暖贴的主要成分和作用 暖贴的内部含有铁粉、活性炭、食盐、蛭石、木屑等。 成分 作用 背胶纸 铁粉在空气中与氧气、水 背胶 发生氧化反应并放出热 铁粉、 铁粉 量，这是“暖宝宝”发热的 活性炭 主要原因 食盐等 具有较好的导热性，能够 透气膜 将产生的热量传导出去 无纺布 (空气由此进入) ◆敲黑板见 活性炭 并且由于其疏松的结构可 以保留水及无机盐，保证 2.发热原理 反应持续进行 铁粉的缓慢氧化，再通过原电池加速氧化，使化学能转化为热 具有很好的保温性能，能 蛭石 能。利用蛭石保温，其中内层的无纺布袋采用微孔透气膜，控制氧 够控制温度在一定范围内 无机盐 溶于水成为电解质溶液 气的进入，从而达到整个过程持续发热的目的，且发热时间长达十 是反应中的一部分，与铁 几个小时。 水 粉、无机盐等组分共同作 用，促进氧化反应的发生 负极：Fe一2e-Fe2+; 210 第四章化学反应与电能通 正极：O2+2H2O+4e=40H; 续表 总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。 成分 作用 例①制作“暖宝宝”的主要原料有铁粉、活性炭、水、食盐等， 作为填充材料，提供支撑 其中活性炭是原电池的电极之一，食盐的作用是溶于水形成电解 和填充，确保铁粉与活性 木屑 质溶液。下列有关“暖宝宝”的说法错误的是()。 炭能够均匀地分布在“暖 宝宝”内部 A.“暖宝宝”使用前要密封保存，使之与空气隔绝 用于粘附在衣服上，确保 明胶 B.“暖宝宝”放出的热量是铁发生氧化反应时产生的 使用时不会脱落 无纺 包装材料，具有均匀不漏 C.活性炭是原电池的正极，加快铁粉的腐蚀 布袋透气性好的特点 D.活性炭最终转化为二氧化碳 解析活性炭是原电池的正极，不参与反应，构成原电池后，铁的腐蚀加 快，C正确，D错误。 答案D 111011010010011110110101100100110110 关键能力提升 I 题型1金属的腐蚀与防护 断开电源，钢铁闸门不再被保护，钢铁闸门与海水形 例①下列有关金属的腐蚀与防护说法正 成原电池，铁作负极，在海水中发生吸氧腐蚀，C正确； 图4中用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐 确的是( )。 蚀，镁比铁活泼，则镁块相当于原电池的负极，D错误。 铜丝 答案C 名师支招 经酸化的3% 解有关金属防护措施类题的思维模型 酸 NaCl溶液 原理 措施 图1 图2 被保护金属作 电源 牺牲阳极法 钢铁 地面 原电池的正极 -+ 镁 电化学保护法 闸门N e 导线 被保护金属作 海水内 外加电流法 钢铁 电解池的阴极 辅助电极N 输水管 在金属表面 覆盖保护层 喷油漆、涂油、电镀、钝化处理等 (不溶性) 图3 图4 改变金属 A.图1中铁钉易被腐蚀 材料的组成 制成耐腐蚀合金 B.图2中滴加少量KSCN溶液，溶液变为 跟踪练①我国多条高压直流电线路的瓷 红色 绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能 C.图3中若断开电源，闸门易发生吸氧腐蚀 D.图4中用牺牲镁块的方法来防止地下 有效防止铁帽的腐蚀，原理如图所示。下列说 钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 法错误的是( 解析图1中浓硫酸能吸收空气中的水蒸气，干 直 锌环 流 铁帽、 燥条件下铁钉不易被腐蚀，A错误；图2中构成原电 湿润的绝 池，铁作负极失去电子，转化为亚铁离子，因此滴加少 缘子表面 量KSCN溶液，溶液不会变为红色，B错误；图3中若 211 重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ A.通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 C.断电时，锌环上发生的电极反应为Zn B.通电时，阴极上发生的电极反应为 2e-Zn2+ 2H2O+2e=H2个+2OH D.断电时不能防止铁帽被腐蚀 AENMNIBENIAI1INEINM0NAE1MN1B11111111001111111101111111111111011111111111011 核心素养聚焦 BIMMNNEAAITINIIMIIMMIIMIBMNMMIEIIAMITENIBAITIGINMINBEAIMMBINIINMAEIMNII 考向（① 金属的腐蚀 例①(2024·浙江1月选考)破损的镀锌 钢闸门 (阴极) 铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成H2和 牲 海水 阳极 [Zn(NH3)4]+,下列说法不正确的是()。 A.氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 图1 B.随着腐蚀的进行，溶液的pH变大 卫t C.铁电极上的电极反应式为2NH3十2e 钢闸门 (阴极) —-2NH2+H2个 海水 · D.每生成标准状况下224mLH2,消耗 0.010 mol Zn 图2 A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 考查内容 核心素养 难度 B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面 金属的腐蚀 证据推理与模型认知 容易 可发生反应O2+4e+2H20=40H 解析镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，Z为负 C.图2中，外加电压保持恒定不变，有利 极，电极反应式为Zn十4NH-2e—[Zn(NH)4]2+, 于提高对钢闸门的防护效果 NH3为负极反应的反应物，因此氨水的浓度越大，负 D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流 极反应的速率越大，即腐蚀趋势越大，A正确；F为正 为0时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 极，在碱性溶液中，电极反应式为2H20十2e 考查内容 核心素养 难度 H2个十2OH,因此随着反应的进行，c(OH)增大， 金属的电化学保护 证据推理与模型认知 中等 即溶液的pH变大，B正确，C错误；根据电极反应式， 解析题图2中辅助阳极为惰性电极，其本身不 每生成1molH2,转移2mol电子，负极消耗1 mol Zn, 参与反应，不失去电子，A错误；外加电压偏高时，钢 标准状况下224mLH2的物质的量是0.010mol,因 闸门附近聚集较多电子，除H2O得电子发生还原反 应外，O2也可能在阴极上得电子，B正确；当调节外加 此消耗0.010 nol Zn,D正确。 电压使钢闸门表面的腐蚀电流为0时，防护效果最 答案C 好，随着外界环境改变，腐蚀电流会发生变化，外加电 考向（②金属的电化学保护方法 压也应随之调节，C错误；当钢闸门表面的腐蚀电流 例2(2024·浙江6月选考)金属腐蚀会 为0时，说明栖牲阳极或外加电源传递过来的电子阻 止了Fe一2e—Fe+的发生，起到金属防腐的效果， 对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所 但牺牲阳极与辅助阳极上的反应仍在进行，保证有电 处环境有关。如图为两种对海水中钢闸门的防 子传递给钢闸门，D错误。 腐措施示意图。下列说法正确的是()。 答案B 212