1.3 金属的腐蚀与防护（题型专练）化学苏教版选择性必修1

**基本信息** 以“概念辨析-原理探究-防护应用”为主线，系统构建金属腐蚀与防护的方法体系，融合化学观念与科学思维，实现知识迁移与应试突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |化学腐蚀与电化学腐蚀|1典例+3变式|对比法区分腐蚀类型，依据反应本质判断腐蚀快慢|从概念定义到分类比较，建立腐蚀类型认知框架| |析氢腐蚀|1典例+3变式|电极反应式书写技巧，结合溶液酸碱性判断腐蚀类型|以实验探究为基础，推导析氢腐蚀条件与原理| |吸氧腐蚀|1典例+3变式|正极O₂还原反应分析，Fe(OH)₂氧化过程推理|承接析氢腐蚀，构建中性环境下腐蚀原理模型| |金属防护|1典例+3变式|电化学防护法（牺牲阳极/外加电流）选择策略，腐蚀快慢判断四原则|整合腐蚀原理，形成“预防-防护-应用”完整知识链|

第三节 金属的腐蚀与防护（题型突破·举一反三） 题型01 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 题型02 析氢腐蚀 题型03 吸氧腐蚀 题型04 金属的防护 ▌题型01 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 (1)概念：金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象叫做金属的腐蚀。 (2)金属腐蚀的分类 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 ①化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子而引起的腐蚀。 在现实生活中，电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。 【典例1】（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）下列变化属于化学变化的是 A．金属腐蚀 B．氨气液化 C．碘的升华 D．矿石粉碎 【答案】A 【详解】A．金属腐蚀过程中金属与周围物质发生反应生成新的金属化合物，有新物质生成，属于化学变化，A正确； B．氨气液化只是氨气由气态变为液态，仅状态发生改变，无新物质生成，属于物理变化，B错误； C．碘的升华是固态碘直接变为气态碘，仅状态发生改变，无新物质生成，属于物理变化，C错误； D．矿石粉碎仅改变矿石的形状和颗粒大小，无新物质生成，属于物理变化，D错误； 故选A。 【变式1-1】（24-25高二上·福建泉州·阶段检测）下列说法不正确的是 A．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 B．同等情况下，生铁(含碳)比纯铁更容易生锈 C．工业上常采用电解熔融金属氯化物来冶炼活泼金属单质(如钠、镁、铝等) D．化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因 【答案】C 【详解】A．焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应条件无关，因此同一反应在光照和点燃条件下相同，A正确； B．生铁含碳，在潮湿环境中可形成原电池，铁作负极发生电化学腐蚀，腐蚀速率远大于纯铁的化学腐蚀，因此生铁比纯铁更容易生锈，B正确； C．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，工业上冶炼铝采用电解熔融氧化铝的方法，并非电解熔融氯化物，C错误； D．化学反应过程中，断裂反应物化学键需要吸收能量，形成生成物化学键会释放能量，二者的能量差是反应伴随能量变化的根本原因，D正确； 故答案为C。 【变式1-2】（25-26高二上·重庆·期中）根据下列实验操作和现象能推出相应结论的是 选项 实验操作及其现象 结论 A 在盛有稀盐酸的试管中加入锌片，产生气泡；再将铜丝插入试管且接触锌片，产生气泡的速率增大 反应速率：电化学腐蚀>化学腐蚀 B 用pH计测得碳酸钠溶液的pH小于次氯酸钠溶液的pH 酸性：碳酸>次氯酸 C 向和的混合溶液中滴入少量溶液，产生黑色沉淀 D 用pH计测量溶液的pH值，测得 发生水解 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．锌与稀盐酸反应时，铜丝接触锌片形成铜锌原电池，反应速率加快，可说明电化学腐蚀速率大于化学腐蚀，A正确； B．未说明碳酸钠溶液与次氯酸钠溶液的浓度相等，且对应的酸为，无法根据比较碳酸与次氯酸的酸性强弱，B错误； C．未说明混合溶液中和的浓度相等，无法根据沉淀顺序判断大小，C错误； D．溶液中也会发生水解使溶液呈酸性，无法证明发生水解，D错误； 故答案选A。 【变式1-3】（24-25高二上·陕西西安·期末）钢铁在一定条件下会发生各种腐蚀生锈现象，下列说法错误的是 A．输气的钢管被天然气中的含硫化合物腐蚀属于化学腐蚀 B．在船舶外壳上安装锡块可以保护钢铁设备 C．可以用化学方法使钢铁部件表面生成致密的氧化膜 D．对于已经生锈的钢铁，可以用溶液进行除锈处理 【答案】B 【详解】A．钢管中的与天然气中的含硫化合物直接发生化学反应，该腐蚀属于化学腐蚀，A正确； B．金属活动性，在船舶外壳安装锡块后，形成原电池时作负极被氧化，会加速钢铁的腐蚀，无法保护钢铁设备，B错误； C．可通过发蓝等化学方法在钢铁部件表面生成致密的氧化膜，起到防腐蚀作用，C正确； D．溶液中水解使溶液显弱酸性，可与铁锈的主要成分反应，能用于除锈，D正确； 故选B。 ▌题型02 析氢腐蚀 1、钢铁的电化学腐蚀 (1)实验探究——钢铁的电化学腐蚀原理 ①向铁粉中加入碳粉的目的是碳作原电池的正极； ②实验现象：铁粉变成红棕色，a装置右边的小试管中液面上升；b装置中右边小试管中液面下降。 (2)钢铁的电化学腐蚀 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，下图为析氢腐蚀示意图： 2、钢铁的析氢腐蚀： (1) 当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有H2放出。其中，Fe是负极，C是正极。 (2) 负极反应式：Fe - 2e-=== Fe2+；正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑。 (3) 总反应式：Fe+2H+===Fe2++H2↑。 (4) 随着了氢气的析出，溶液的pH上升，最终形成铁锈。 【典例2】（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 【答案】C 【详解】A．a处为中性饱和食盐水，生铁发生吸氧腐蚀，b处为酸性稀硫酸，生铁发生析氢腐蚀，A正确； B．a处吸氧腐蚀消耗，管内压强减小，b处析氢腐蚀生成，管内压强增大，故一段时间后a处液面高于b处液面，B正确； C．a处吸氧腐蚀正极反应为，增大；b处析氢腐蚀正极反应为，消耗，减小，C错误； D．a、b两处原电池中铁均作负极，负极反应式均为，D正确； 故选C。 【变式2-1】．（25-26高二上·河北·期中）下列有关中国古代的科技成就用相关化学原理解释合理的是 A．古代钢铁的烤蓝原理与现代一致，都是利用高温生成致密氧化膜 B．宋代记载的“曾青（）得铁化为铜”，该过程本质上构成了原电池 C．青铜器冶炼过程中加入锡或铅，深埋于地下的青铜器的腐蚀属于析氢腐蚀 D．古代的“鎏金”和“贴金”工艺类似于现代工艺的“电镀”，属于物理变化 【答案】A 【详解】A．钢铁烤蓝的核心原理是在表面生成致密的氧化膜以阻碍腐蚀，古代高温烘烤与现代烤蓝的核心原理一致，均得到保护膜，A正确； B．“曾青得铁化为铜”的本质是与的置换反应，原电池需要形成闭合回路实现化学能到电能的转化，该过程未构成原电池，B错误； C．铜的金属活动性弱于氢，无法发生析氢腐蚀，深埋地下的青铜器腐蚀属于吸氧腐蚀，C错误； D．电镀是利用电解原理的化学变化，鎏金、贴金与电镀原理不同，且电镀不属于物理变化，D错误； 故答案选A。 【变式2-2】．（24-25高二上·四川广元·阶段检测）下列说法不正确的是 A．钢铁电化学腐蚀分为吸氧和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同 B．反应可设计成电解池实现 C．镀层破损后，马口铁(镀锡的铁)比白铁(镀锌的铁)更易被腐蚀 D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 【答案】D 【详解】A．极弱酸性或中性下发生吸氧腐蚀，酸性较强时发生析氢腐蚀，A正确； B．是氧化还原反应，属于非自发的氧化还原反应，可设计成电解池实现，B正确； C．金属性是Zn>Fe>Sn，因此镀层破损后，马口铁中铁为负极被腐蚀，白铁中铁为正极被保护，则马口铁(镀锡的铁)比白铁(镀锌的铁)更易被腐蚀，C正确； D．电镀时，镀件作阴极，与电源的负极相连，D错误； 故选D。 【变式2-3】．（25-26高二上·北京昌平·期中）下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是 A B 实验目的 测定锌与稀硫酸反应速率 测定中和反应的反应热 实验装置 C D 实验目的 由溶液制取无水固体 探究铁的析氢腐蚀 实验装置 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．锌与稀硫酸反应生成氢气，通过测定一定时间内注射器收集到的氢气体积，就可以计算反应速率，装置能够达到实验目的，A符合题意； B．测定中和反应反应热时，需要在保温隔热的量热装置中进行，图中是敞口烧杯，没有保温层、大小烧杯杯口齐平保温等隔热设计，会造成热量大量散失，无法准确测定反应热，B不符合题意； C．溶液中会发生水解：，直接加热蒸发会促进HCl挥发，水解平衡正向移动，最终得到，后续分解还会得到氧化铁，无法得到无水，C不符合题意； D．食盐水为中性环境，铁在中性条件下发生的是吸氧腐蚀，不会析出氢气，右侧导管液面上升无气泡产生，无法探究析氢腐蚀，D不符合题意； 故选A。 ▌题型03 吸氧腐蚀 1．钢铁的电化学腐蚀 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，下图为钢铁的吸氧腐蚀示意图： 2、钢铁的吸氧腐蚀： (1) 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶有氧气的水膜，将会发生吸氧腐蚀。 (2) 负极反应式：2Fe - 4e-===2Fe2+；正极反应式：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-。 (3) 总反应式：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2。 (4) Fe(OH)2被进一步氧化成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3部分脱水生成Fe2O3·nH2O，是铁锈的主要成分。 【典例3】．（24-25高二上·山东聊城·阶段检测）下列说法正确的是 A．铅蓄电池工作时，其负极反应式为 B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为 C．钢铁置于潮湿的中性环境中，其正极反应式为 D．以铁为电极电解硫酸钠溶液，其阳极反应式为 【答案】C 【详解】A．铅蓄电池工作时，会与发生反应，负极反应式为，A错误； B．生成的会与发生反应，负极反应式为：，B错误； C．钢铁在中性环境中，铁做负极，O2做正极，正极O2参与反应生成OH-，C正确； D．铁为阳极时发生的电极反应为，D错误； 故选C。 【变式3-1】．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 【答案】C 【详解】A．a处为中性饱和食盐水，生铁发生吸氧腐蚀，b处为酸性稀硫酸，生铁发生析氢腐蚀，A正确； B．a处吸氧腐蚀消耗，管内压强减小，b处析氢腐蚀生成，管内压强增大，故一段时间后a处液面高于b处液面，B正确； C．a处吸氧腐蚀正极反应为，增大；b处析氢腐蚀正极反应为，消耗，减小，C错误； D．a、b两处原电池中铁均作负极，负极反应式均为，D正确； 故选C。 【变式3-2】．（25-26高二上·海南·期中）下列离子方程式与所给事实或操作相符的是 选项 事实或操作 离子方程式 A 在中性和弱碱性溶液中，钢铁发生吸氧腐蚀 正极反应： B 向饱和的纯碱溶液中通入足量CO2，可得到小苏打 C 用饱和NaHSO3溶液吸收少量氯气 D 用硫酸铝与过量氨水溶液反应制Al(OH)3 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．中性和弱碱性溶液中钢铁发生吸氧腐蚀，正极上得电子与水反应生成，电极反应式为，A正确； B．饱和纯碱溶液中通入足量，生成的溶解度小于，会以晶体形式析出，正确的离子方程式为，B错误； C．饱和溶液吸收少量氯气时，反应生成的会与过量的进一步反应生成和，正确的离子方程式为，C错误； D．氨水是弱电解质，书写离子方程式时不能拆分为，正确的离子方程式为，D错误； 故选A。 【变式3-3】．（25-26高二上·江苏盐城·期中）钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里，其表面吸附一层薄薄的水膜，水膜里含有少量、等，形成一层电解质溶液，与钢铁中铁和碳构成了无数微小原电池(如下图所示)。下列有关说法正确的是 A．钢铁生锈过程中电能转化为化学能 B．铁作负极，电极反应式为： C．在干燥的空气中铁制品也发生类似的腐蚀 D．为减缓铁制品生锈，可在铁表面刷漆或涂油 【答案】D 【分析】原电池中，铁作负极，电极反应式为：，C作正极，电极反应式为：，据此分析回答。 【详解】A．钢铁生锈是原电池反应，原电池将化学能转化为电能，A错误； B．铁作负极时，失去电子生成，正确电极反应为，B错误； C．干燥空气中无法形成电解质溶液，不能构成原电池，不会发生此类电化学腐蚀，C错误； D．铁表面刷漆或涂油可隔绝水和氧气，能减缓铁制品生锈，D正确； 故选D。 ▌题型04 金属的防护 1．金属的防护方法 (1)在金属表面覆盖保护层，如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 (2)改变金属组成或结构，如制成合金。 (3)利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 2．金属的电化学防护 金属的电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。 (1)牺牲阳极的阴极保护法 将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作阳极（负极），在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的阴极（正极）的金属不易被腐蚀。 (2)外加电流的阴极保护法 被保护的钢铁设备作为阴极，另加惰性电极作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。 通电后，电子流向被保护的钢铁设备，从而抑制钢铁失去电子，阻止钢铁被腐蚀。 3．金属腐蚀原理的应用 (1)将铝片浸入浓硫酸或浓硝酸时，铝片表面产生一层致密的氧化铝膜，从而阻止铝进一步被氧化。可以用铝槽车运输冷的浓硝酸或浓硫酸。 (2)铁在NaOH和NaNO2的混合液中发蓝、发黑，使铁表面形成一层致密的氧化膜，可防止铁被腐蚀。 (3)生活中常用的“暖宝宝”是利用吸氧腐蚀原理制造的。 【总结】金属腐蚀快慢的判断方法 (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。 【易错提醒】(1)无论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，作为负极的铁都被氧化成Fe2＋而不是Fe3＋。金属腐蚀主要是电化学腐蚀。 (2)由于通常情况下，金属表面不会遇到酸性较强的溶液，所以金属腐蚀的主要形式是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，而且析氢腐蚀最终也会被吸氧腐蚀代替。 (3)金属活动性顺序中位于氢前和氢后的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在氢前的金属才会发生析氢腐蚀。 (4)原电池的负极被腐蚀，正极被保护；电解池的阳极被腐蚀，阴极被保护。 【典例4】（25-26高二上·湖南长沙·期中）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 C．将钢闸门连接到直流电源的负极加以保护是应用了牺牲阳极保护法 D．航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体 【答案】D 【详解】A．铁锅中残留的水滴边缘与氧气接触，更容易腐蚀，边缘比内部更容易生锈，A错误； B．保暖贴中铁粉与碳粉接触发生吸氧腐蚀，发生吸氧腐蚀会放出较多的热量，所以保暖贴在工作过程中，铁发生了电化学腐蚀，B错误； C．将钢闸门连接到直流电源的负极加以保护是外加电源的阴极保护法，C错误； D．航海船只的船底镶嵌锌块，锌为活泼金属，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体，D正确； 故选D。 【变式4-1】．（25-26高二上·广东汕头·期中）下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 【答案】A 【详解】A．在铁件表面镀铜时，需将镀层金属铜接电源正极作阳极，待镀铁件接电源负极作阴极，图甲中待镀铁件接电源正极、铜接电源负极，无法达到镀铜目的，A错误； B．反应中失电子作负极，得电子，图乙中置于溶液作负极，石墨置于溶液作正极，盐桥构成闭合回路，可设计为原电池，B正确； C．中性食盐水环境中铁钉发生吸氧腐蚀，消耗装置内使压强减小，导管中液面上升，可探究吸氧腐蚀，C正确； D．活泼性强于，构成原电池时作负极被消耗，作正极被保护，滴加铁氰化钾若无蓝色沉淀，说明未被氧化，可探究牺牲阳极法保护金属铁，D正确； 故选A。 【变式4-2】．（25-26高二上·重庆·期中）部分含Mg物质的分类与相应化合价关系如图，下列说法正确的是 A．基态Mg原子核外电子的空间运动状态有12种 B．，该装置电子从钢铁输水管经导线流向镁 C．经过d→c→d→a的转化可实现从海水中提取镁 D．蒸干d的水溶液一定能得到原溶质 【答案】C 【详解】A．基态原子核外电子排布为，电子的空间运动状态数等于原子轨道数，共6种，A错误； B．该装置为牺牲阳极的阴极保护法，比铁活泼作负极，电子从镁经导线流向钢铁输水管，B错误； C．海水提镁流程：海水中的镁盐（d）加碱转化为（c），加盐酸溶解重新得到氯化镁（d），电解熔融氯化镁得到单质（a），该转化可实现海水提镁，C正确； D．若d为这类挥发性强酸的镁盐，蒸干水溶液时水解，挥发，最终得到甚至，无法得到原溶质，D错误； 故选C。 【变式4-3】．（25-26高二上·河北·期中）港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其身处高温、高湿、高盐的严峻环境，防腐是保障其120年设计寿命的关键。下列有关该大桥防腐措施的原理解释中，表述不正确的是 A．钢管桩采用“高性能环氧涂层+阴极保护”，既有物理屏障又有电化学防护 B．通电后外电路电子被强制流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．承重墩身使用的新型不锈钢钢筋，通过改变金属材料内部结构而不易氧化 【答案】C 【详解】A．高性能环氧涂层可隔绝海水等腐蚀介质，属于物理屏障，阴极保护属于电化学防护，A正确； B．钢管桩连接电源负极，作电解池的阴极，通电后外电路电子从电源负极流向钢管桩，B正确； C．高硅铸铁连接电源正极，属于惰性阳极，本身不会被损耗，仅起到传递电流的作用，并非损耗阳极材料，C错误； D．不锈钢是添加了抗腐蚀组分的铁合金，通过改变金属内部结构提升抗氧化腐蚀能力，D正确； 故答案选C。 / 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 $ 第三节 金属的腐蚀与防护（题型突破·举一反三） 题型01 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 题型02 析氢腐蚀 题型03 吸氧腐蚀 题型04 金属的防护 ▌题型01 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 (1)概念： 或 与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象叫做金属的腐蚀。 (2)金属腐蚀的分类 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 ①化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生 反应而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀： 或 发生 反应，使 的金属失去电子而引起的腐蚀。 在现实生活中，电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。 【典例1】（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）下列变化属于化学变化的是 A．金属腐蚀 B．氨气液化 C．碘的升华 D．矿石粉碎 【变式1-1】（24-25高二上·福建泉州·阶段检测）下列说法不正确的是 A．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 B．同等情况下，生铁(含碳)比纯铁更容易生锈 C．工业上常采用电解熔融金属氯化物来冶炼活泼金属单质(如钠、镁、铝等) D．化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因 【变式1-2】（25-26高二上·重庆·期中）根据下列实验操作和现象能推出相应结论的是 选项 实验操作及其现象 结论 A 在盛有稀盐酸的试管中加入锌片，产生气泡；再将铜丝插入试管且接触锌片，产生气泡的速率增大 反应速率：电化学腐蚀>化学腐蚀 B 用pH计测得碳酸钠溶液的pH小于次氯酸钠溶液的pH 酸性：碳酸>次氯酸 C 向和的混合溶液中滴入少量溶液，产生黑色沉淀 D 用pH计测量溶液的pH值，测得 发生水解 A．A B．B C．C D．D 【变式1-3】（24-25高二上·陕西西安·期末）钢铁在一定条件下会发生各种腐蚀生锈现象，下列说法错误的是 A．输气的钢管被天然气中的含硫化合物腐蚀属于化学腐蚀 B．在船舶外壳上安装锡块可以保护钢铁设备 C．可以用化学方法使钢铁部件表面生成致密的氧化膜 D．对于已经生锈的钢铁，可以用溶液进行除锈处理 ▌题型02 析氢腐蚀 1、钢铁的电化学腐蚀 (1)实验探究——钢铁的电化学腐蚀原理 ①向铁粉中加入碳粉的目的是 ； ②实验现象：铁粉变成 色，a装置右边的小试管中液面 ；b装置中右边小试管中液面 。 (2)钢铁的电化学腐蚀 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，下图为析氢腐蚀示意图： 2、钢铁的析氢腐蚀： (1) 当钢铁表面的电解质溶液 较强时，腐蚀过程中有 放出。其中，Fe是 极，C是 极。 (2) 负极反应式： ；正极反应式： 。 (3) 总反应式： 。 (4) 随着了氢气的析出，溶液的pH上升，最终形成铁锈。 【典例2】（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 【变式2-1】．（25-26高二上·河北·期中）下列有关中国古代的科技成就用相关化学原理解释合理的是 A．古代钢铁的烤蓝原理与现代一致，都是利用高温生成致密氧化膜 B．宋代记载的“曾青（）得铁化为铜”，该过程本质上构成了原电池 C．青铜器冶炼过程中加入锡或铅，深埋于地下的青铜器的腐蚀属于析氢腐蚀 D．古代的“鎏金”和“贴金”工艺类似于现代工艺的“电镀”，属于物理变化 【变式2-2】．（24-25高二上·四川广元·阶段检测）下列说法不正确的是 A．钢铁电化学腐蚀分为吸氧和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同 B．反应可设计成电解池实现 C．镀层破损后，马口铁(镀锡的铁)比白铁(镀锌的铁)更易被腐蚀 D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 【变式2-3】．（25-26高二上·北京昌平·期中）下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是 A B 实验目的 测定锌与稀硫酸反应速率 测定中和反应的反应热 实验装置 C D 实验目的 由溶液制取无水固体 探究铁的析氢腐蚀 实验装置 A．A B．B C．C D．D ▌题型03 吸氧腐蚀 1．钢铁的电化学腐蚀 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，下图为钢铁的吸氧腐蚀示意图： 2、钢铁的吸氧腐蚀： (1) 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶有氧气的水膜，将会发生 腐蚀。 (2) 负极反应式： ；正极反应式： 。 (3) 总反应式： 。 (4) Fe(OH)2被进一步氧化成Fe(OH)3： ，Fe(OH)3部分脱水生成Fe2O3·nH2O，是铁锈的主要成分。 【典例3】．（24-25高二上·山东聊城·阶段检测）下列说法正确的是 A．铅蓄电池工作时，其负极反应式为 B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为 C．钢铁置于潮湿的中性环境中，其正极反应式为 D．以铁为电极电解硫酸钠溶液，其阳极反应式为 【变式3-1】．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 【变式3-2】．（25-26高二上·海南·期中）下列离子方程式与所给事实或操作相符的是 选项 事实或操作 离子方程式 A 在中性和弱碱性溶液中，钢铁发生吸氧腐蚀 正极反应： B 向饱和的纯碱溶液中通入足量CO2，可得到小苏打 C 用饱和NaHSO3溶液吸收少量氯气 D 用硫酸铝与过量氨水溶液反应制Al(OH)3 A．A B．B C．C D．D 【变式3-3】．（25-26高二上·江苏盐城·期中）钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里，其表面吸附一层薄薄的水膜，水膜里含有少量、等，形成一层电解质溶液，与钢铁中铁和碳构成了无数微小原电池(如下图所示)。下列有关说法正确的是 A．钢铁生锈过程中电能转化为化学能 B．铁作负极，电极反应式为： C．在干燥的空气中铁制品也发生类似的腐蚀 D．为减缓铁制品生锈，可在铁表面刷漆或涂油 ▌题型04 金属的防护 1．金属的防护方法 (1)在金属表面覆盖保护层，如在钢铁表面 、覆盖 、镀 等。 (2)改变金属组成或结构，如 。 (3)利用 原理来保护金属，防止金属腐蚀。 2．金属的电化学防护 金属的电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。 (1)牺牲阳极的阴极保护法 将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作 （ ），在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的 （ ）的金属不易被腐蚀。 (2)外加电流的阴极保护法 被保护的钢铁设备作为阴极，另加 作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。 通电后，电子流向 ，从而抑制钢铁 ，阻止钢铁被腐蚀。 3．金属腐蚀原理的应用 (1)将铝片浸入浓硫酸或浓硝酸时，铝片表面产生 ，从而阻止铝进一步被氧化。 可以用 运输冷的浓硝酸或浓硫酸。 (2)铁在 的混合液中发蓝、发黑，使铁表面形成一层 ，可防止铁被腐蚀。 (3)生活中常用的“暖宝宝”是利用 原理制造的。 【总结】金属腐蚀快慢的判断方法 (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。 【易错提醒】(1)无论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，作为负极的铁都被氧化成Fe2＋而不是Fe3＋。金属腐蚀主要是电化学腐蚀。 (2)由于通常情况下，金属表面不会遇到酸性较强的溶液，所以金属腐蚀的主要形式是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，而且析氢腐蚀最终也会被吸氧腐蚀代替。 (3)金属活动性顺序中位于氢前和氢后的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在氢前的金属才会发生析氢腐蚀。 (4)原电池的负极被腐蚀，正极被保护；电解池的阳极被腐蚀，阴极被保护。 【典例4】（25-26高二上·湖南长沙·期中）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 C．将钢闸门连接到直流电源的负极加以保护是应用了牺牲阳极保护法 D．航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体 【变式4-1】．（25-26高二上·广东汕头·期中）下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 【变式4-2】．（25-26高二上·重庆·期中）部分含Mg物质的分类与相应化合价关系如图，下列说法正确的是 A．基态Mg原子核外电子的空间运动状态有12种 B．，该装置电子从钢铁输水管经导线流向镁 C．经过d→c→d→a的转化可实现从海水中提取镁 D．蒸干d的水溶液一定能得到原溶质 【变式4-3】．（25-26高二上·河北·期中）港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其身处高温、高湿、高盐的严峻环境，防腐是保障其120年设计寿命的关键。下列有关该大桥防腐措施的原理解释中，表述不正确的是 A．钢管桩采用“高性能环氧涂层+阴极保护”，既有物理屏障又有电化学防护 B．通电后外电路电子被强制流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．承重墩身使用的新型不锈钢钢筋，通过改变金属材料内部结构而不易氧化 / 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 $可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第三节 金属的腐烛与防护（题型突破·举一反三） 题型01金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 典例精析 【典例1】【答案】A 举一反三 【变式11】【答案】C 【变式1-2】【答案】A 【变式13】【答案】B 题型02析氢腐蚀 典例精析 【典例2】【答案】C 举一反三 【变式2-1】【答案】A 【变式22】【答案】D 【变式2-3】【答案】A ■题型03吸氧腐蚀 典例精析 【典例3】【答案】C E 举一反三 【变式31】【答案】C 【变式3-2】【答案】A 【变式33】【答案】D 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型04 金属的防护 三典例精析 【典例4】【答案】D 举一反三 【变式41】【答案】A 【变式42】【答案】C 【变式43】【答案】C 2/2