专题1 第三单元 金属的腐蚀与防护-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦金属的腐蚀与防护核心知识点，先阐述金属腐蚀的本质及化学腐蚀与电化学腐蚀的差异，再细化吸氧腐蚀与析氢腐蚀的条件、电极反应及产物，最后系统介绍覆盖保护层、电化学防护（牺牲阳极法与外加电流法）、改变金属组成结构等防护措施，构建从原理到应用的完整学习支架。 该资料通过具支试管对比实验、铁氰化钾特征反应等设计，培养学生科学探究与实践能力，结合虎门大桥、轮船防护等实例，以对比分析腐蚀类型、防护方法的逻辑提升科学思维，课中辅助教师直观演示，课后通过分层习题与迁移应用帮助学生查漏补缺，强化科学态度与责任。

第三单元　金属的腐蚀与防护 1.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。 2.能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。 知识点一　金属的腐蚀 1.金属腐蚀 2.化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 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 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被氧化而引起的腐蚀 腐蚀对象 金属 较活泼金属 联系 二者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 3.吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁的腐蚀为例） 类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 钢铁表面凝结一层溶有O2的水膜，它与碳和铁形成原电池 钢铁表面水膜的酸性较强 正极反应 O2＋2H2O＋4e－4OH－ 2H＋＋2e－H2↑ 负极反应 2Fe－4e－2Fe2＋ Fe－2e－Fe2＋ 总反应　 2Fe＋O2＋2H2O2Fe（OH）2 Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 其他反应 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3，Fe（OH）3脱去一部分水生成Fe2O3·nH2O，Fe2O3·nH2O是铁锈的主要成分 随着H2的析出，水膜的pH上升，Fe2＋与OH－结合生成Fe（OH）2，Fe（OH）2与空气中的O2生成Fe（OH）3，进而形成铁锈 实验装置 实验步骤 按图组装好仪器，几分钟后，打开止水夹 【交流讨论】 1.两个实验的现象有何差异？ 提示：两支具支试管中都有红褐色铁锈产生。a装置中的导管内红墨水水柱上升，水柱液面高于小试管中的液面，甚至有少量红墨水流到a装置的具支试管中。b装置中的导管内红墨水水柱下降，水柱液面低于小试管中的液面，甚至有少量气泡从导管口冒出。 2.产生差异的原因是什么？ 提示：a装置的具支试管中气体压强减小，b装置的具支试管中气体压强增大，这是铁在两种不同的条件下发生不同的电化学腐蚀而引起的。 1.（人教版习题改编）下列说法中，错误的是（　　） A.铜锡合金在湿润环境中比在干燥环境中更易生锈 B.用锡焊接铁质器件，焊接处铁易生锈 C.钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈 D.生铁（铁碳合金）比纯铁更易发生腐蚀 解析：C　钢柱在水中发生吸氧腐蚀，水的交界处的氧气浓度大于水下氧气浓度，更易发生吸氧腐蚀，更易生锈，C错误。 2.某研究小组利用图1装置探究铁粉腐蚀原理。挤压胶头滴管将醋酸滴入铁粉与炭粉的均匀混合物中，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。 下列说法正确的是（　　） A.铁粉发生反应：Fe－3e－Fe3＋ B.铁粉一定是先发生了析氢腐蚀，后发生了吸氧腐蚀 C.由t2时容器中的压强可判断反应后期铁发生了吸氧腐蚀 D.为确定O～t1时段的腐蚀类型，可用N2代替图1锥形瓶中的空气，进行对比实验 解析：C　Fe单质发生腐蚀过程中生成Fe2＋，A项错误；将胶头滴管内醋酸滴入铁粉与炭粉的均匀混合物中，O～t1时段装置内压强逐渐增大，说明铁与醋酸反应产生了H2，可能发生了化学腐蚀，也可能是析氢腐蚀，t1之后容器内压强减小，说明装置内气体分子数目减小，氧气被消耗，发生吸氧腐蚀，B项错误；t2时容器内压强明显小于起始压强，说明容器内气体分子数减小，即铁发生了吸氧腐蚀，C项正确；O～t1时段的腐蚀类型可能是铁与醋酸直接接触的化学腐蚀，也可能是醋酸与炭粉接触从而引发的析氢腐蚀，两种腐蚀均与锥形瓶内是否含有空气无关，因此使用N2替换图1锥形瓶中的空气无法判断其腐蚀类型，D项错误。 知识点二　金属的防护 1.防止金属锈蚀最常用的方法——在金属表面覆盖保护层 （1）涂层保护：如涂油、油漆或覆盖塑料等。 （2）镀层保护：在金属表面镀上一层不活泼金属。 （3）氧化膜保护：通过化学方法使金属表面生成一层致密的氧化膜。 2.电化学防护法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 依据 　原电池　原理 　电解池　原理 原理 形成原电池时，被保护金属作　阴　极（正极）；更活泼的金属作　阳　极（负极）参加反应 被保护金属与电源的　负　极相连，作　阴　极；另一惰性材料与电源的　正　极相连，作　阳　极 优缺点 无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属 无需更换电极，但消耗电能 应用 保护一些钢铁设备，如石油管道、海轮外壳等 保护土壤、海水及河水中的金属设备 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 图示 【教材挖掘】 　教材介绍了防止金属腐蚀的两种电化学保护法。轮船的外壳装有镁合金或锌块，其作用是什么？应用了哪种保护方法？ 提示：保护船体不被海水腐蚀，应用了牺牲阳极的阴极保护法。 3.改变金属的组成或结构 （1）原理：物质的结构决定了物质的性质，采取一定的措施可以使金属的组成或内部结构发生一定的变化，提高抗腐蚀能力。 （2）应用：在金属中添加其他元素制成耐蚀合金。如在铁中加入一定量的镍、铬等金属可制成不锈钢。 1.已知F与K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe（CN）6]沉淀。如图装置反应一段时间后，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　　色　　溶液，观察实验现象。 实验装置 电流表 阳极（负极区） 阴极（正极区） 现象 指针　　 Zn溶解 有　　产生，试管中　　蓝色沉淀生成 有关反应 — 　　　 　 　　 　 结论 溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀 提示：黄　K3[Fe（CN）6]　偏转　气泡　无　Zn－2e－Zn2＋　2H＋＋2e－H2↑ 2.当马口铁（镀锡）和白铁皮（镀锌）上的金属镀层损坏时，铁不容易被腐蚀的是　　　 　，其原因为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。 提示：白铁皮。金属镀层损坏时，镀层金属和铁在潮湿的空气中形成原电池，白铁皮中铁作正极被保护，马口铁中铁作负极加速腐蚀。 1.（鲁科版习题）结合图示判断，下列叙述中正确的是（　　） A.a和b中正极均被保护 B.a和b中负极反应均是Fe－2e－Fe2＋ C.a和b中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－4OH－ D.a和b中Na＋均向铁电极方向移动 解析：A　题给装置a、b都是原电池，活泼金属作负极，首先被腐蚀，不活泼金属作正极，被保护，A正确；a中的负极反应式为Zn－2e－Zn2＋，而b中负极是铁，反应式为Fe－2e－Fe2＋，B错误；a溶液显中性，其电极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，而b溶液显酸性，电极反应式为2H＋＋2e－H2↑，C错误；原电池中阳离子定向移动到正极，a中Na＋向铁电极方向移动，b中Na＋向铜电极方向移动，D错误。 2.下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是（　　） A.图甲、乙中钢闸门均为电子输入的一端 B.图甲、乙中钢闸门上均主要发生反应：2H＋＋2e－H2↑ C.图甲是外加电流的阴极保护法，图乙是牺牲阳极的阴极保护法 D.金属腐蚀对人类只有害处没有益处 解析：A　钢闸门被保护，为电子输入的一端，A正确；图甲是原电池，是牺牲阳极的阴极保护法，O2在钢闸门上得电子：O2＋2H2O＋4e－4OH－，图乙是外加电流的阴极保护法，H2O在钢闸门上得电子：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，B、C错误；金属腐蚀对人类也有益处，如制备暖宝宝、用牺牲阳极的阴极保护法保护轮船等，D错误。 能力培养　金属腐蚀类型的判断方法 下列事实中，与电化学腐蚀无关的是（　　） A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀 B.在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质 C.在电工操作中，铜导线和铁线不能放在一起使用 D.镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀 提示：埋在潮湿土壤里的铁管更易形成原电池而被腐蚀，A不符合题意；纯银久置表面变黑是由于金属银和空气中少量的H2S等发生反应，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，B符合题意；铜导线和铁线放在一起使用容易形成原电池而发生腐蚀，C不符合题意；镀银的铁制品，镀层部分受损后，易形成铁银原电池，使铁被腐蚀，D不符合题意。 规律方法 （1）根据是否发生原电池反应来判断 发生原电池反应引起的金属腐蚀，属于电化学腐蚀，否则属于化学腐蚀。 （2）根据金属的活动性及电解质溶液的酸性判断 位于金属活动性顺序中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。 【迁移应用】 1.在如图所示装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列描述正确的是（　　） A.生铁块中的碳是原电池的负极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应为Fe－3e－Fe3＋ D.a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 解析：D　铁、碳及电解质溶液形成原电池，Fe作负极，发生氧化反应：Fe－2e－Fe2＋，碳作正极，食盐水是中性溶液，在a中发生吸氧腐蚀，消耗O2，a中压强减小；NH4Cl溶液呈酸性，Fe在b中发生析氢腐蚀，产生H2，b中压强增大，红墨水柱液面变为左高右低。 2.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如表。 pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 Fe 下列说法错误的是（　　） A.当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀 B.当pH＞6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C.当pH＞14时，正极反应式：O2＋4H＋＋4e－2H2O D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减小 解析：C　在pH＜4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极反应式为Fe－2e－Fe2＋，正极反应式为2H＋＋2e－H2↑，A正确；在pH＞6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极反应式为Fe－2e－Fe2＋，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，B正确；在pH＞14的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，C错误；在煮沸除氧气后的碱性溶液中，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减小，D正确。 1.虎门大桥出现桥面抖动现象，专家对桥墩的主体钢筋进行了全面检测，并确定了其安全性。以下说法正确的是（　　） A.桥墩钢筋容易发生化学腐蚀 B.在海面与空气交界处的钢铁，比海底的钢铁更容易被腐蚀 C.可以在桥墩钢筋上嵌附铜片，减慢钢筋腐蚀速率 D.将桥墩钢筋与外接电源负极相连的保护方法称为牺牲阳极的阴极保护法 解析：B　钢铁在自然界中易发生电化学腐蚀，A项错误；在海面与空气交界处溶解的氧气比海底多，所以在海面与空气交界处的钢铁更易形成原电池发生吸氧腐蚀，B项正确；Fe、Cu形成原电池时，Fe的活泼性大于Cu的活泼性，Fe作负极被腐蚀，所以在桥墩钢筋上嵌附铜片不能减慢钢筋腐蚀速率，C项错误；将桥墩钢筋与外接电源负极相连构成电解池，钢筋作阴极被保护，该保护方法是外加电流的阴极保护法，D项错误。 2.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl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Fe－3e－Fe3＋ 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Na2SO4溶液代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 解析：C　该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－Fe2＋，A错误；铁腐蚀过程中会放热，还存在化学能转化为热能的变化，B错误；用Na2SO4代替NaCl溶液，溶液呈中性，Fe仍然发生吸氧腐蚀，D错误。 3.埋在地下的钢管道可以用如图所示的方法进行电化学保护，下列说法中正确的是（　　） A.该方法是将化学能转化成了电能 B.在此装置中钢管道作负极 C.该方法称为外加电流的阴极保护法 D.镁块上发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－4OH－ 解析：A　构成的原电池中，是将化学能转化成了电能，A正确；根据题图可知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢管道作正极，B、C错误；镁块作负极，电极反应为Mg－2e－＋2OH－Mg（OH）2，D错误。 4.我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。 （1）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为　Ag2O＋2CuCl2AgCl＋Cu2O　。 （2）如图所示为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。 ①腐蚀过程中，负极是　c　（填图中字母“a”“b”或“c”）； ②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈[Cu2（OH）3Cl]，其离子方程式为　2Cu2＋＋3OH－＋Cl－Cu2（OH）3Cl↓　； ③若生成4.29 g Cu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为　0.448　L（标准状况）。 解析：（1）复分解反应中各元素化合价均不变。（2）①铜作负极失电子，产物是Cu2＋；③4.29 g Cu2（OH）3Cl中含有0.04 mol Cu2＋，Cu－2e－Cu2＋，则转移0.08 mol电子，需耗氧0.02 mol，标准状况下体积为0.448 L。 题组一　金属的腐蚀 1.（2026·苏州大学附属中学段考）在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是（　　） A.铁制器件附有铜质配件，在接触处铁易生锈 B.金属钠置于空气中表面变暗 C.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 D.铁在潮湿土壤里比在干燥土壤里更易腐蚀 解析：B　金属钠在空气中被氧化生成氧化钠，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故选B。 2.（2025·苏州昆山中学模拟）北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是（　　） A.青铜的熔点大于纯铜 B.铜锈的主要成分是Cu（OH）2 C.镏金层破损后，金作负极可以继续保护破损处的铜，此法称为牺牲阳极的阴极保护法 D.铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀 解析：D　青铜是铜的合金，合金熔点低于成分金属，A错误；铜锈的主要成分为碱式碳酸铜：Cu2（OH）2CO3，B错误；铜比金活泼，镏金层破损后，铜作负极会导致铜被加速锈蚀，C错误。 3.（2026·苏州第三中学月考）NaCl是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，NaCl颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在NaCl—大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是（　　） A.腐蚀过程中，Fe为负极，发生氧化反应 B.正极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－ C.Cl－对腐蚀反应起催化作用 D.腐蚀过程中水体酸性增强 解析：D　铁是活泼的金属，腐蚀过程中，Fe作负极，发生失去电子的氧化反应，A正确；正极氧气得到电子，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－，B正确；根据题干信息可判断Cl－对腐蚀反应起催化作用，C正确；图示为吸氧腐蚀，正极生成OH－，水体应该碱性增强，D错误。 题组二　金属的防护 4.（2026·扬州新华中学月考）保护钢铁有利于节约资源、保护环境，下列钢铁的保护方法中不正确的是（　　） A.铁栅栏上涂上油漆 B.铁闸与直流电源负极相连 C.轮船底部镶嵌铜块 D.家用铁锅水洗后及时擦干 解析：C　铜的金属活动性弱于铁，镶嵌铜块会形成原电池，铁作为负极被腐蚀，C错误。 5.下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是（　　） A.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 B.若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 C.镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更快 D.相同条件下，轮船在海水中比在淡水中腐蚀慢 解析：D　相同条件下，轮船在海水中更易发生电化学腐蚀，比在淡水中腐蚀快，选D。 6.（2026·苏州期中统考）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法不正确的是（　　） A.图乙所示钢闸门的防腐效果比图甲好 B.图甲中，阳极材料需应定期更换 C.图乙中，辅助阳极材料通常选用铜 D.图乙中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－ 解析：C　图甲是牺牲阳极的阴极保护法，利用较活泼的金属被腐蚀，保护钢闸门；图乙是外加电流的阴极保护法，钢闸门接电源负极，被保护效果更稳定、更好，A正确；图甲中，阳极材料会不断被腐蚀消耗，因此需定期更换，B正确；图乙中，辅助阳极材料若选用铜，铜会在阳极失电子被氧化，无法持续起到辅助阳极的作用，理想的辅助阳极应是惰性材料，如石墨等，只传递电子，自身不被大量消耗，所以辅助阳极材料通常不选用铜，C错误；图乙中，钢闸门接电源负极，为阴极，当外加电压偏高时，除了海水中的H＋放电外，海水中溶解的氧气也会竞争放电，故可发生：O2＋4e－＋2H2O4OH－，D正确。 7.（2025·连云港东海高级中学段考）溶液pH对含有碳杂质的金属铝的腐蚀影响关系如图，下列说法中正确的是（　　） A.pH越大，金属铝的腐蚀一定越严重 B.电解液的pH＝9.5时，可发生原电池反应，负极反应为Al－3e－Al3＋ C.可用电解法在金属铝表面生成保护膜，其原理为2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ D.铝制餐具应该经常打磨以保持餐具光亮如新 解析：C　由图可知开始时pH越大，腐蚀程度越小，后来pH越大，腐蚀程度越大，A错误；由题图可知，pH＝9.5时，铝被腐蚀，负极反应为Al－3e－＋4OH－[Al（OH）4]－，B错误；将铝作阳极，电解时可形成Al2O3保护膜：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑，C正确；铝制餐具外面的保护膜防止了铝的进一步腐蚀，所以不应经常打磨，D错误。 8.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。下列说法错误的是（　　） A.通电时，锌环为阳极，发生氧化反应 B.通电时，阴极上的电极反应：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ C.断电时，锌环上的电极反应：Zn2＋＋2e－Zn D.断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 解析：C　通电时，锌环连接电源正极，锌环为阳极，发生氧化反应，A正确；通电时，阴极上溶液中由水电离出的氢离子得到电子，所以发生的电极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，B正确；断电时发生原电池反应，锌环失去电子作负极，电极反应式为Zn－2e－Zn2＋，C错误；断电时锌环作负极被腐蚀，铁帽作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，D正确。 9.（2026·泉州侨光中学月考）研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。 （1）如图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有　AC　。 A.用纯氧气代替具支试管内空气 B.用酒精灯加热具支试管提高温度 C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 （2）该小组将上图装置改进成下图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐　减慢　（填“加快”“减慢”或“不变”）。 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（2）题图中铁钉上a、b两点所发生的反应，进行以下实验。 实验操作 实验现象 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 一段时间后再滴加2～3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 根据以上实验探究，试判断　b　为负极（填“a”或“b”，下同），　a　铁锈更多。 （4）设计如下左图装置研究弱酸性环境中金属腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内压强和空气中氧气的体积分数随时间变化如下右图所示，则t1～t2之间主要发生　吸氧　（填“吸氧”或“析氢”）腐蚀，依据是　锥形瓶内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀　。 （5）如图所示，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。金属M可以选用　Zn（或Mg）　（写化学式），此方法叫做　牺牲阳极的阴极　保护法。 （6）金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于硫酸溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应式　3Fe－8e－＋4H2OFe3O4＋8H＋　。 解析：（1）用纯氧气代替试管内空气，反应速率加快，O2的浓度减小快，容器内气体的压强减小快，液柱上升明显，A符合题意；用酒精灯加热试管提高温度，水中溶解的氧气量减少，氧气的消耗量反而减少，另外，气体的体积膨胀，液柱难以上升，B不符合题意；将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，铁粉与电解质的接触面积增大，反应速率加快，氧气的消耗量增多，液柱上升明显，C符合题意；（2）从相同时间间隔内表中数据变化可以看出，相同时间内液柱高度变化越来越小，则表明腐蚀的速率随时间逐渐减慢；（3）该装置构成原电池，a点（正极）附近溶解氧量大，发生O2得电子生成OH－的反应，b处（负极）铁失电子生成Fe2＋，由于a点附近溶解氧量大，容易将Fe（OH）2氧化为Fe（OH）3，进一步分解得到铁锈，故a点的铁锈更多；（4）t1～t2之间锥形瓶内压强、氧气体积分数随时间变化而减小，说明氧气被消耗，发生的反应为吸氧腐蚀；（5）由图可知，采用的是牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁设备，M为电子的流出极，故M极为负极，钢铁设施为正极，负极采用比铁更活泼的金属，可以是Zn或者Mg；（6）Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，Fe失电子价态升高作阳极，电极反应式为3Fe－8e－＋4H2OFe3O4＋8H＋。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $