专题04 金属腐蚀的原理和类型判断（重难点专练）高二化学人教版选择性必修1

专题04 金属腐蚀的原理和类型判断 类型一 生活中的金属腐蚀与防护 1.（2026·广东深圳·一模）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，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，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．为防止腐蚀发生，可将锌块与青铜器相连 【答案】D 【分析】由图可知，青铜基体为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，多孔催化层是正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，放电生成的铜离子、氢氧根离子与环境中的氯离子反应生成碱式氯化铜，反应的离子方程式为：2Cu2++Cl-+3OH-= Cu2(OH)3Cl。 【解析】由分析可知，青铜基体为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子被腐蚀，A错误；原电池中，电子不能经过电解质溶液而移动，B错误；由分析可知，青铜基体为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，C错误；锌的活泼性强于铜，将锌块与青铜器相连时，锌作原电池的负极被腐蚀，青铜器作正极被保护，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，D正确；故选D。 2.（25-26高二上·广东广州·期中）下列金属腐蚀防护技术中不涉及电化学的是 A．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 B．锅炉内壁安装镁合金 C．钢闸门作为阴极，惰性电极作为辅助阳极 D．钢铁部件进行发蓝处理 【答案】D 【解析】喷涂锌粉漆时，比活泼，形成原电池时作负极被腐蚀，作正极被保护，属于牺牲阳极法的电化学防护，A不符合题意；镁合金比铁活泼，与锅炉内壁的铁形成原电池时镁作负极被腐蚀，保护铁，属于牺牲阳极法的电化学防护，B不符合题意；钢闸门作阴极、惰性电极作辅助阳极，是外加电流的阴极保护法，利用电解池原理，属于电化学防护，C不符合题意；钢铁发蓝处理是通过化学方法在钢铁表面生成致密的氧化膜隔绝腐蚀介质，没有形成原电池或电解池，不涉及电化学原理，D符合题意；故选D。 3.（25-26高二上·河北石家庄·期中）金属腐蚀的现象普遍存在，会使地下金属管道泄漏、轮船船体损坏等。某同学为探究铁钉腐蚀的条件，设计了如图①②③三组实验。一段时间后，该同学观察到的现象是：①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉生锈比①更明显。下列说法错误的是 A．①中发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁钉作负极 B．①中正极的电极反应式为 C．②所用的水要经过煮沸处理，目的是除去水中溶解的氧气 D．③中铁钉生锈比①更明显的原因是离子浓度变大加快了铁钉的腐蚀 【答案】B 【解析】①中铁钉在水和空气接触的环境下发生腐蚀，形成了微型原电池，属于电化学腐蚀，在原电池中，铁失电子，发生氧化反应，铁钉作负极，A正确；①中发生的是吸氧腐蚀，正极是氧气得电子，电极反应式应为，B错误；②中植物油隔绝了空气，所用的水经过煮沸处理，目的是除去水中溶解的氧气使铁钉不与氧气接触，从而探究只与水接触时，铁钉是否生锈，C正确；③中是饱和食盐水，离子浓度比①中水大，溶液导电性增强，加快了铁钉的腐蚀,所以③中铁钉生锈比①更明显，D正确；故选B。 类型二 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 4.（25-26高二上·重庆·阶段检测）重庆有“中国桥都”之称，下列有关对重庆朝天门大桥防腐措施的说法正确的是 A．大桥钢架结构在潮湿空气中主要发生析氢腐蚀，其负极反应式为 B．若采用外加电流法保护大桥钢架主体，应将大桥钢体与电源的正极相连 C．电弧喷锌防腐的原理是锌作为正极，通过构成原电池使铁不被氧化 D．相较于在钢体表面直接刷漆，电弧喷锌技术能提供更持久更主动的电化学保护 【答案】D 【解析】钢铁在潮湿空气中，表面会形成一层水膜，水膜通常呈中性或弱酸性，所以大桥钢架主要发生的是吸氧腐蚀而不是析氢腐蚀，故A错误；采用外加电流法保护钢体时，被保护的钢体应与电源负极相连作阴极，防止钢体因失去电子而被氧化，若与电源正极相连会加快钢体的氧化腐蚀，故B错误；由于锌的活泼性比铁强，形成原电池时锌作负极失去电子，保护作为正极的铁，故C错误；刷漆只是隔绝腐蚀介质的物理防护，涂层一旦破损，防护就会失效；而电弧喷锌能在锌层破损时通过牺牲负极的电化学原理保护钢体，提供更持久、更主动的电化学防护，故D正确；故选D。 5.（25-26高三上·上海·阶段检测）港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料等。下列分析不正确的是 A．防腐涂料可以防水、隔离，降低腐蚀速率 B．防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子 C．钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时负极反应为 D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀 【答案】C 【解析】防腐涂料能够防水、隔离，减少钢铁与腐蚀反应物的接触，可降低腐蚀速率，A不符合题意；铝和锌的金属活动性强于铁，防腐过程中二者均作为原电池负极，失去电子被氧化，从而保护铁，B不符合题意；钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时，是正极的还原反应式，负极反应为，C符合题意；题给的三种防腐方法均只能降低钢铁腐蚀的速率，不能完全消除铁的腐蚀，D不符合题意；故选C。 6.（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）铁的腐蚀与防护是教材中的核心知识点，下列叙述正确的是 A．潮湿环境中钢闸门生锈，主要发生析氢腐蚀，负极反应为 B．自行车链条涂机油防锈，原理是牺牲阳极法，隔绝钢铁与腐蚀介质接触 C．轮船船底镶嵌锌块防腐蚀，锌作正极，发生还原反应保护铁不被腐蚀 D．埋在地下的钢管连接镁块，可减缓腐蚀，该方法利用了原电池原理 【答案】D 【解析】潮湿环境中，钢铁表面的水膜呈弱酸性或中性，主要发生吸氧腐蚀，而非析氢腐蚀，只有在水膜酸性较强时才以析氢腐蚀为主，A错误；自行车链条涂机油，通过在钢铁表面形成保护膜隔绝空气和水，属于覆盖保护层法；牺牲阳极法是电化学保护法，与涂机油的防护原理不同，B错误；轮船船底镶嵌锌块采用牺牲阳极法，锌的金属活动性强于铁，锌作原电池负极，发生氧化反应被腐蚀，从而保护正极的铁，C错误；镁的金属活动性比铁强，钢管与镁块连接后形成原电池，镁作负极优先腐蚀，钢管作正极被保护，该方法利用原电池原理实现防护，D正确；故选D。 类型三 金属的防护 7.（2026·广东深圳·一模）为了延长港珠澳大桥钢管桩的使用寿命，科研人员采用牺牲阳极法延缓钢管桩的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢管桩为电子流入的一极 B．牺牲阳极法中钢管桩可镶嵌铜块 C．钢管桩腐蚀时的反应为： D．钢管桩在水下部分一定比在空气与水交界处更容易腐蚀 【答案】A 【解析】牺牲阳极法利用原电池原理，钢管桩为被保护的正极，原电池中电子由负极流出、流入正极，因此钢管桩是电子流入的一极，A正确；牺牲阳极法需镶嵌比铁活泼的金属作负极，铜的金属活动性弱于铁，若镶嵌铜块，铁会作负极加快腐蚀，B错误；钢管桩腐蚀时，失去电子生成，反应为，不会直接生成，C错误；空气与水交界处氧气浓度更高，吸氧腐蚀速率更快，比水下部分更易腐蚀，D错误；故选A。 8.（2026·河南许昌·三模）某小组利用如图1所示的浓差电池作电源(电极足量)进行铁防护模拟实验，如图2所示。 当图1和图2形成闭合回路后，下列叙述错误的是 A．图1装置中离子交换膜应选择阳离子交换膜 B．图2装置探究的是外加电流法保护铁 C．应与连接，此时石墨的电极反应式可能为 D．浓差电池放电过程中，理论上外电路最多转移4 mol电子 【答案】A 【分析】首先分析图1浓差电池：浓差电池依靠浓度差供电，浓度大的左池发生还原反应，为正极（接）；浓度小的右池发生氧化反应，为负极（接），最终反应结束时两侧浓度相等。 【解析】初始左池：，右池：，反应结束后两侧浓度相等，均为，说明需要从左池移动到右池，维持两侧电中性和浓度平衡，因此应选择阴离子交换膜，若使用阳离子交换膜，移动后无法同时满足浓度平衡和电中性，A错误；图2为金属防护的外接电源体系，探究的是外加电流的阴极保护法，B正确；保护铁时，需要将被保护的铁接电源负极（接），正极接阳极石墨（即接），石墨为阳极，溶液中优先放电，电极反应，C正确；最终两侧浓度相等时，左池共消耗，得电子，总共转移电子，D正确；故选A。 9.（2026·广东广州·三模）支撑海港码头基础的防腐技术的工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关叙述中错误的是 A．a为负极，b为正极 B．该防腐技术为外加电流法 C．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零 D．高硅铸铁是作为牺牲阳极材料发挥作用的 【答案】D 【分析】该防护技术为外加电流的阴极保护法，原理是将被保护金属连接外接电源负极，使其作阴极被保护，惰性辅助电极作阳极 【解析】被保护的钢制管桩作阴极，连接电源负极，因此为负极，高硅铸铁作阳极，连接电源正极，为正极，A正确；该方法有外接直流电源，属于外加电流防腐法，B正确；外加电流法可抑制钢铁腐蚀过程的电子转移，使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零，几乎不被腐蚀，C正确；题干明确说明高硅铸铁为惰性辅助阳极，惰性阳极不参与反应，不会被损耗，D错误；故选D。 1.（2026·广东茂名·三模）银首饰表面的黑色物质()可用口香糖包装纸(含Al)与热食盐水浸泡进行清洗，发生的反应为。下列说法正确的是 A．银首饰变黑属于电化学腐蚀 B．该清洗方法利用了电解原理 C．清洗过程中，移向口香糖包装纸(含Al) D．银首饰表面发生的变化为 【答案】D 【分析】银首饰表面的黑色物质（）可用口香糖包装纸（含）与热食盐水浸泡进行清洗，形成原电池，，失电子为负极，得电子为正极，以此分析； 【解析】银首饰变黑是Ag直接和空气中含硫物质反应生成，属于化学腐蚀，不是电化学腐蚀，A错误；该过程没有外接电源，利用的是原电池原理，不是电解原理，B错误；原电池中阳离子向正极移动，Al是负极，银首饰是正极，因此移向银首饰，不是铝制包装纸，C错误；银首饰表面发生还原反应，变化为：，D正确；故选D。 2.（2026·北京海淀·二模）B30铜镍合金的主要成分为Ni(约30%)、Cu(约68%)，该合金在洁净富氧的天然海水中表面会生成薄而致密的钝化膜，常用于制造远洋舰船。使用过程中，钝化膜在多种因素作用下缓慢被破坏，导致B30合金重新暴露于海水中(如图)。 已知，Ni在金属活动性顺序中位于H前。下列说法错误的是 A．钝化膜被破坏后会发生电化学腐蚀，Ni作负极 B．钝化膜被破坏后，正极的主要反应为 C．海水中的、等离子会加速合金的电化学腐蚀 D．使用预成膜等技术加厚钝化膜，有助于延缓合金的腐蚀 【答案】B 【解析】Ni的金属活动性强于Cu，钝化膜被破坏后合金与海水构成原电池，活泼金属Ni作负极发生电化学腐蚀，A正确；海水为富氧的中性环境，正极主要发生吸氧腐蚀，反应为，选项给出的是酸性环境下的析氢腐蚀反应，不符合该场景，B错误；海水中的、等离子可增强海水的导电性，且易破坏钝化膜，会加速合金的电化学腐蚀，C正确；钝化膜可隔绝合金与海水的接触，使用预成膜等技术加厚钝化膜，有助于延缓合金的腐蚀，D正确；故选B。 3.（2026·安徽合肥·二模）铝丝在盐溶液中会发生腐蚀，系碳纤维的铝丝在不同盐溶液中质量的减少量随时间变化关系如下图所示。下列说法正确的是 A．碱性条件下铝丝的腐蚀速率最慢 B．溶液中，内的平均反应速率 C．铝丝与足量的溶液发生反应的离子方程式 D．其他条件相同时，加入可以加快铝丝腐蚀速率 【答案】D 【解析】强碱（如NaOH）碱性条件下铝的腐蚀速率很快，仅题给弱碱性溶液中腐蚀速率慢，该表述绝对，A错误；纵轴单位为，0~3h铝质量减少，，不是，B错误；水解使溶液呈碱性，铝在碱性环境下发生腐蚀，失电子生成四羟基合铝酸根，水得电子生成氢气，碱性环境不会放出，离子方程式为： ，C错误；含的、溶液中铝的腐蚀速率均远大于不含的溶液，说明可破坏铝表面氧化膜，加快腐蚀速率，D正确；故选D。 4.（2026·广东江门·二模）港珠澳大桥6.7公里长的沉管隧道里，藏着2万多个银色铝锌铟合金金属块保护主体钢结构，极大地延缓了钢结构的腐蚀。下列有关说法错误的是 A．铝锌铟合金的硬度大于纯铝 B．该法为外加电流法 C．腐蚀时，铝发生反应 D．铝锌铟合金金属块需定期更换 【答案】B 【解析】合金的硬度通常大于其组成的纯金属，因此铝锌铟合金的硬度大于纯铝，A正确；该防护方法利用铝锌铟合金活泼性强于铁，作原电池负极被消耗从而保护钢结构，属于牺牲阳极法，不需要外接电源，不属于外加电流法，B错误；腐蚀时铝作为负极失电子发生氧化反应，电极反应为，C正确；铝锌铟合金作为原电池负极会被逐渐腐蚀消耗，因此需要定期更换，D正确；故选B。 5.（2026·广东广州·二模）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．生成，理论上消耗 【答案】D 【分析】负极发生氧化反应，应为Cu元素从0价氧化为+2价，再结合题干中所给出生成的条件，可知负极反应为，随后反应产物Cu2+再发生反应：；正极发生还原反应，应为O2的还原反应，反应式为，据此可完成各选项的解答。 【解析】由以上分析可知，青铜基体发生氧化反应被腐蚀，A错误；原电池反应中，电子不会经过溶液而流动，B错误；负极反应为，C错误；根据电子守恒计算： 1个含2个，生成，总共失电子； 反应得电子，因此生成，转移电子，理论消耗的物质的量为，D正确；故选D。 6.（2026·广东茂名·二模）海船上加装锌块可延缓船体的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．锌块发生氧化反应 B．加装锌块后可永久防腐 C．该法为外加电流法保护钢铁 D．负极主要发生反应： 【答案】A 【解析】锌的金属活动性强于铁，加装锌块后，锌作原电池负极，发生氧化反应，A正确；锌块作负极会不断被腐蚀消耗，消耗完毕后就无法继续保护船体，不能实现永久防腐，B错误；该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法，无需外加电源，不属于外加电流法，C错误； 为吸氧腐蚀的正极反应，负极是锌失电子生成锌离子，D错误；故选A。 7.（2026·广东韶关·二模）港珠澳大桥钢管桥墩防腐技术先进，外壳镶嵌铝合金片，其结构如图所示。下列说法正确的是 A．桥墩为负极 B．海水层为电子迁移的通路 C．铝合金片上发生反应： D．若用外加电流法保护桥墩可使腐蚀电流接近零 【答案】D 【解析】该防护方法为牺牲阳极法，铝合金的活泼性强于铁，故铝合金片作负极，桥墩钢管作正极，A错误；海水层为离子迁移的通路，电子通过导线在电极间迁移，电子不能进入电解质溶液，B错误；铝合金片为负极，发生氧化反应：，桥墩钢管为正极，发生吸氧腐蚀的还原反应：，C错误；外加电流法中，桥墩钢管作阴极被保护，外加电流抑制金属的氧化反应，可使腐蚀电流接近零，D正确；故选D。 8.（2026·广东佛山·二模）城市道路使用食盐除冰时，会加剧道路钢制设施的腐蚀。下列说法错误的是 A．食盐水作电解质溶液，钢材发生电化学腐蚀 B．钢材中铁作负极，发生氧化反应 C．理论上每消耗标准状况下11.2 L O2，转移2 mol e- D．钢材中添加铬、镍等元素制成不锈钢，采用了牺牲阳极法防腐 【答案】D 【解析】食盐溶于水形成的食盐水可导电，作为电解质溶液，钢材中的铁、碳与食盐水构成原电池，发生电化学腐蚀，A正确；钢材发生电化学腐蚀时，铁的活泼性强于碳，作原电池负极，失电子发生氧化反应，B正确；吸氧腐蚀的正极反应为，标准状况下11.2L 的物质的量为，转移电子的物质的量为，C正确；钢材中添加铬、镍等元素制成不锈钢，属于通过改变金属内部结构的方式防腐，牺牲阳极法是将更活泼的金属与被保护金属连接形成原电池，消耗活泼负极从而保护正极金属，二者防腐原理不同，D错误；故选D。 9.（2026·广东深圳·模拟预测）碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法错误的是 A．a区为负极区 B．b区的电极反应为： C．菌a、菌b参与的转化过程，铁元素不一定均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 【答案】B 【解析】a区Fe失电子生成，发生氧化反应，为负极区，A正确；由图可知b区发生得电子的还原反应生成OH-，电极反应为，B错误；菌a作用下转化为时，部分+3价Fe化合价降低被还原，因此铁元素不一定均被氧化，C正确；混合菌可促进碳钢电化学腐蚀过程持续进行，会加速碳钢的腐蚀，D正确；故选B。 10.（2026·北京门头沟·一模）某研究小组用下图装置探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。 实验Ⅰ：向烧杯a、b中各加入30 mL 3.5%的NaCl溶液，闭合K，指针未发生偏转。加热烧杯a，指针向右偏转。取a、b中溶液少量，滴加溶液，a中出现蓝色沉淀，b中无变化。 继续探究，改变NaCl溶液的浓度，实验记录如下。 已知；在饱和NaCl溶液中浓度较低，钢铁不易被腐蚀。 实验序号 a b 指针偏转方向 Ⅱ 0.1% 3.5% 向左 Ⅲ 0.1% 0.01% 向右 Ⅳ 3.5% 饱和溶液 向右 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ未加热时指针不偏转，说明两烧杯中生铁片未发生反应 B．实验Ⅱ中，a烧杯中生铁片为正极，该电极发生还原反应 C．实验Ⅳ中，若将饱和NaCl溶液换成同浓度的溶液，指针偏转方向可能不变 D．根据上述实验，影响钢铁腐蚀的因素有温度、NaCl溶液的浓度、的浓度等 【答案】A 【分析】实验Ⅰ向烧杯a、b中各加入30 mL3.5%的NaCl溶液，闭合K，指针未发生偏转，说明反应速率太慢，现象不明显，加热烧杯a，指针向右偏转，温度升高，a中Fe还原性增强，发生氧化反应，反应速率加快，可知实验Ⅰ中a为负极；实验Ⅱ中指针向左偏转，说明a烧杯中生铁片为正极，得电子发生还原反应，据此分析。 【解析】实验Ⅰ未加热时指针不偏转，是因为两烧杯中电解质浓度与浓度相近，两极无电势差，无电流产生，并非生铁片未发生反应，钢铁在常温下可发生缓慢吸氧腐蚀，A错误；实验Ⅱ中指针向左偏转，说明a烧杯中生铁片为正极，正极上得电子发生还原反应，B正确；实验Ⅳ中将饱和NaCl溶液换成同浓度的溶液，两种溶液均为高浓度电解质溶液，浓度均较低，两极电势差方向不变，指针偏转方向可能不变，C正确；由实验可知，温度、溶液浓度、浓度均能影响钢铁的腐蚀速率，D正确；故选A。 11.（2026·北京顺义·一模）在钢铁部件表面进行发蓝处理，形成一层致密薄膜可减少钢铁的腐蚀。某种发蓝处理过程中铁的转化如下，过程中同时产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。 下列说法不正确的是 A．钢铁腐蚀过程中，负极的电极反应式为 B．Ⅰ中反应的离子方程式为 C．温度升高为500℃、增大溶液浓度，更有利于发蓝处理 D．发蓝处理可减少钢铁腐蚀的主要原因是隔绝空气与钢铁接触，减小反应速率 【答案】C 【分析】铁与溶液、NaOH溶液在140℃生成，反应：，与溶液、NaOH溶液在140℃生成，与反应生成，据此分析； 【解析】钢铁发生电化学腐蚀时，Fe作负极，失电子生成，电极反应式为，A正确；根据题干，反应生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为，配平该离子方程式： Fe从0价变为中的+2价，N从中的+3价变为中的-3价，离子方程式为，B正确；该转化过程在水溶液中进行，水的沸点为100℃，温度升高到500℃时，水会完全汽化，无法维持溶液环境，不利于反应进行，因此不是更有利于发蓝处理，C错误；发蓝形成的致密薄膜，隔绝了空气、水与钢铁接触，减小了腐蚀反应的速率，减少钢铁腐蚀，D正确；故选C。 12.（2026·广东东莞·一模）碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法正确的是 A．a区为正极区 B．b区的电极反应为： C．菌菌b参与的转化过程，铁元素均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 【答案】D 【分析】根据图示电化学腐蚀机理，a区失电子发生氧化反应，为负极区，b区得电子发生还原反应，为正极区，逐一分析选项： 【解析】a区失电子，为负极区，A错误，不符合题意；b区得电子生成，正确电极反应为，选项中写为失电子，反应错误，B错误，不符合题意；菌b作用下，使（）转化为，该过程Fe元素化合价升高，被氧化；菌a作用下，使（）转化为，该过程Fe元素化合价降低，被还原，因此不是所有过程铁元素都被氧化，C错误，不符合题意；混合菌通过微生物作用，持续促进铁的氧化过程，使原电池反应不断进行，加速了碳钢的腐蚀，D正确，符合题意；故选D。 13.（2026·四川广安·模拟预测）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．图乙中，辅助阳极材料通常选用铜 C．图甲的防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法 D．图乙中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： 【答案】B 【分析】图甲为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，它作为原电池的负极，失去电子被氧化，钢闸门作为原电池的正极被保护；图乙为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，钢闸门作为电解池的阴极被保护。 【解析】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，B错误；图甲为牺牲阳极的阴极保护法，C正确；图乙中，钢闸门接电源负极，为阴极，发生还原反应，当外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，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：，D正确；故选B。 14.（2026·浙江·二模）海港、码头的钢制管桩长期受海水(呈弱碱性，含，等)的长期侵蚀，常用外加电流法对其进行保护(装置如图)，高硅铸铁为惰性直流电源辅助阳极。下列说法不正确的是 A．高硅铸铁做惰性阳极，仅起导电作用不会被损耗 B．阳极主要发生的反应是被还原为 C．保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D．外加电压偏高时，钢制管桩表面可能发生反应： 【答案】B 【解析】高硅铸铁是惰性阳极，本身不参与反应，仅起到导电作用，不会被损耗，A正确；阳极发生失电子的氧化反应，Cl-失去电子被氧化为Cl2，B错误；海水环境条件，如离子浓度、温度等，发生变化时，腐蚀速率会改变，因此保护电流需要根据环境调整，C正确；海水中溶解有氧气，钢制管桩作阴极，外加电压偏高时，氧气可在阴极表面得电子，发生反应，D正确；故选B。 15.（2026·山东青岛·一模）海洋工程中，钢铁设备在海水环境中常发生缝隙腐蚀。缝隙处因氧气难以扩散而导致氧浓度远低于自由表面，形成氧浓差电池，加速局部腐蚀。扩散至缝隙外，与自由表面的氧气接触，形成铁锈，机理如图。下列说法正确的是 A．缝隙内表面为氧浓差电池的正极 B．随电池反应进行，自由表面附近的海水pH升高 C．海水中向自由表面迁移 D．若有1 mol氧气参与反应，金属内部转移4 mol电子 【答案】B 【分析】该腐蚀属于氧浓差原电池腐蚀：氧气浓度更高的自由表面为原电池正极，氧气浓度低的缝隙内为负极，据此逐一分析： 【解析】缝隙处氧气浓度低，Fe在缝隙处失电子发生氧化反应，是氧浓差电池的负极，A错误；自由表面是正极，正极的电极反应为 ，反应生成，使自由表面附近氢氧根浓度增大，pH升高，B正确；原电池中阴离子向负极迁移，负极是缝隙内，因此向缝隙内迁移，而非自由表面，C错误；参与反应时，每个O原子从0价变为-2价，1 mol 共得到4 mol电子，但转移的4 mol电子并非全部用于金属内部的转移（电极反应），还包括外部与自由表面的氧气接触，形成铁锈的过程，D错误；故选B。 1.（2026·广东卷）做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】钢管桩主要成分为铁，铁的金属活动性强于铜，二者在海水中形成原电池时，铁作负极失电子被氧化，会加速钢管桩腐蚀，不能达到防腐目的，A符合题意；铝表面致密的氧化膜能防止内部的铁被腐蚀，即使富铝涂层破损，形成原电池时铝作负极被腐蚀，可保护钢管桩；故能达到防腐目的，B不符合题意；该装置为外加电流法，钢管桩连接电源负极作阴极被保护，能达到防腐目的，C不符合题意；锌的金属活动性强于铁，二者在海水中形成原电池时锌作负极被腐蚀，属于牺牲阳极法，钢管桩作正极被保护，能达到防腐目的，D不符合题意；故选A。 2.（2026·云南卷）化学护坝体，劳动保安全，某水电站坝体维护示意图如下，下列说法错误的是 A．黏土是生产水泥的主要原料之一 B．与的反应属于氧化还原反应 C．聚四氟乙烯的合成： D．利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 【答案】B 【解析】水泥的主要原料是石灰石（CaCO3）和黏土，黏土提供硅、铝等元素，是水泥生产的核心原料之一，A正确；根据图示，与反应方程式可表示为：，反应前后，各元素化合价均未发生变化，没有电子转移，属于非氧化还原反应，B错误；聚四氟乙烯由四氟乙烯（CF2=CF2）通过加聚反应合成，双键打开形成高分子链，反应方程式为：，C正确；该防护方法为牺牲阳极法（牺牲负极保护法），Zn的金属活动性比Fe强，作为原电池的负极，会不断被氧化腐蚀，而钢闸门（Fe）作为正极被保护，随着反应进行，Zn板会逐渐消耗，因此需要定期检查、更换Zn板，保证防护效果，D正确；故选B。 3.（2025·广西卷）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 【答案】D 【分析】铜导线内壁发生电化学反应生成层，负极为Cu，电极反应为，正极氧气得电子生成氢氧根离子，与OH-生成，电极反应为，据此分析； 【解析】Cu2O层为致密的氧化膜，能阻止内部铜与水、氧气进一步接触，对铜导线起保护作用，A正确；由分析得，电极反应式为，B正确；Cu2O可被氧化为CuO，或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2(OH)2CO3，沉积物成分可能包含二者，C正确；沉积物最多的区域，有较厚的CuO、Cu2(OH)2CO3层覆盖，Cu与冷水、O2的接触被阻碍，腐蚀速率减慢，D错误；故选D。 4.（2025·全国卷）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B．铁发生腐蚀生锈的反应： C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 【答案】A 【解析】酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为，故A正确；铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误；发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C错误；安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，非Fe3+被还原，故D错误；故选A。 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题04金属腐蚀的原理和类型判断 题组A 类型突破 类型一 生活中的金属腐蚀 1.D 2.D 3.B 类型二 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 4.D 5.c 6.D 类型三：金属的防护 7.A 8.A 9.D 题组B能力进阶 1.D 2.B 3.D 4.B 5.D 6.A 7.D 8.D 9.B 10.A 11.C 12.D 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 13.B 14.B 15.B 题组C高考挑战 1.A 2.B 3.D 4.A 2/2 专题04 金属腐蚀的原理和类型判断 类型一 生活中的金属腐蚀与防护 1.（2026·广东深圳·一模）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，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，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．为防止腐蚀发生，可将锌块与青铜器相连 2.（25-26高二上·广东广州·期中）下列金属腐蚀防护技术中不涉及电化学的是 A．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 B．锅炉内壁安装镁合金 C．钢闸门作为阴极，惰性电极作为辅助阳极 D．钢铁部件进行发蓝处理 3.（25-26高二上·河北石家庄·期中）金属腐蚀的现象普遍存在，会使地下金属管道泄漏、轮船船体损坏等。某同学为探究铁钉腐蚀的条件，设计了如图①②③三组实验。一段时间后，该同学观察到的现象是：①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉生锈比①更明显。下列说法错误的是 A．①中发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁钉作负极 B．①中正极的电极反应式为 C．②所用的水要经过煮沸处理，目的是除去水中溶解的氧气 D．③中铁钉生锈比①更明显的原因是离子浓度变大加快了铁钉的腐蚀 类型二 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 4.（25-26高二上·重庆·阶段检测）重庆有“中国桥都”之称，下列有关对重庆朝天门大桥防腐措施的说法正确的是 A．大桥钢架结构在潮湿空气中主要发生析氢腐蚀，其负极反应式为 B．若采用外加电流法保护大桥钢架主体，应将大桥钢体与电源的正极相连 C．电弧喷锌防腐的原理是锌作为正极，通过构成原电池使铁不被氧化 D．相较于在钢体表面直接刷漆，电弧喷锌技术能提供更持久更主动的电化学保护 5.（25-26高三上·上海·阶段检测）港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料等。下列分析不正确的是 A．防腐涂料可以防水、隔离，降低腐蚀速率 B．防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子 C．钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时负极反应为 D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀 6.（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）铁的腐蚀与防护是教材中的核心知识点，下列叙述正确的是 A．潮湿环境中钢闸门生锈，主要发生析氢腐蚀，负极反应为 B．自行车链条涂机油防锈，原理是牺牲阳极法，隔绝钢铁与腐蚀介质接触 C．轮船船底镶嵌锌块防腐蚀，锌作正极，发生还原反应保护铁不被腐蚀 D．埋在地下的钢管连接镁块，可减缓腐蚀，该方法利用了原电池原理 类型三 金属的防护 7.（2026·广东深圳·一模）为了延长港珠澳大桥钢管桩的使用寿命，科研人员采用牺牲阳极法延缓钢管桩的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢管桩为电子流入的一极 B．牺牲阳极法中钢管桩可镶嵌铜块 C．钢管桩腐蚀时的反应为： D．钢管桩在水下部分一定比在空气与水交界处更容易腐蚀 8.（2026·河南许昌·三模）某小组利用如图1所示的浓差电池作电源(电极足量)进行铁防护模拟实验，如图2所示。 当图1和图2形成闭合回路后，下列叙述错误的是 A．图1装置中离子交换膜应选择阳离子交换膜 B．图2装置探究的是外加电流法保护铁 C．应与连接，此时石墨的电极反应式可能为 D．浓差电池放电过程中，理论上外电路最多转移4 mol电子 9.（2026·广东广州·三模）支撑海港码头基础的防腐技术的工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关叙述中错误的是 A．a为负极，b为正极 B．该防腐技术为外加电流法 C．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零 D．高硅铸铁是作为牺牲阳极材料发挥作用的 1.（2026·广东茂名·三模）银首饰表面的黑色物质()可用口香糖包装纸(含Al)与热食盐水浸泡进行清洗， 发生的反应为。下列说法正确的是 A．银首饰变黑属于电化学腐蚀 B．该清洗方法利用了电解原理 C．清洗过程中，移向口香糖包装纸(含Al) D．银首饰表面发生的变化为 2.（2026·北京海淀·二模）B30铜镍合金的主要成分为Ni(约30%)、Cu(约68%)，该合金在洁净富氧的天然海水中表面会生成薄而致密的钝化膜，常用于制造远洋舰船。使用过程中，钝化膜在多种因素作用下缓慢被破坏，导致B30合金重新暴露于海水中(如图)。 已知，Ni在金属活动性顺序中位于H前。下列说法错误的是 A．钝化膜被破坏后会发生电化学腐蚀，Ni作负极 B．钝化膜被破坏后，正极的主要反应为 C．海水中的、等离子会加速合金的电化学腐蚀 D．使用预成膜等技术加厚钝化膜，有助于延缓合金的腐蚀 3.（2026·安徽合肥·二模）铝丝在盐溶液中会发生腐蚀，系碳纤维的铝丝在不同盐溶液中质量的减少量随时间变化关系如下图所示。下列说法正确的是 A．碱性条件下铝丝的腐蚀速率最慢 B．溶液中，内的平均反应速率 C．铝丝与足量的溶液发生反应的离子方程式 D．其他条件相同时，加入可以加快铝丝腐蚀速率 4.（2026·广东江门·二模）港珠澳大桥6.7公里长的沉管隧道里，藏着2万多个银色铝锌铟合金金属块保护主体钢结构，极大地延缓了钢结构的腐蚀。下列有关说法错误的是 A．铝锌铟合金的硬度大于纯铝 B．该法为外加电流法 C．腐蚀时，铝发生反应 D．铝锌铟合金金属块需定期更换 5.（2026·广东广州·二模）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．生成，理论上消耗 6.（2026·广东茂名·二模）海船上加装锌块可延缓船体的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．锌块发生氧化反应 B．加装锌块后可永久防腐 C．该法为外加电流法保护钢铁 D．负极主要发生反应： 7.（2026·广东韶关·二模）港珠澳大桥钢管桥墩防腐技术先进，外壳镶嵌铝合金片，其结构如图所示。下列说法正确的是 A．桥墩为负极 B．海水层为电子迁移的通路 C．铝合金片上发生反应： D．若用外加电流法保护桥墩可使腐蚀电流接近零 8.（2026·广东佛山·二模）城市道路使用食盐除冰时，会加剧道路钢制设施的腐蚀。下列说法错误的是 A．食盐水作电解质溶液，钢材发生电化学腐蚀 B．钢材中铁作负极，发生氧化反应 C．理论上每消耗标准状况下11.2 L O2，转移2 mol e- D．钢材中添加铬、镍等元素制成不锈钢，采用了牺牲阳极法防腐 9.（2026·广东深圳·模拟预测）碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法错误的是 A．a区为负极区 B．b区的电极反应为： C．菌a、菌b参与的转化过程，铁元素不一定均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 10.（2026·北京门头沟·一模）某研究小组用下图装置探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。 实验Ⅰ：向烧杯a、b中各加入30 mL 3.5%的NaCl溶液，闭合K，指针未发生偏转。加热烧杯a，指针向右偏转。取a、b中溶液少量，滴加溶液，a中出现蓝色沉淀，b中无变化。 继续探究，改变NaCl溶液的浓度，实验记录如下。 已知；在饱和NaCl溶液中浓度较低，钢铁不易被腐蚀。 实验序号 a b 指针偏转方向 Ⅱ 0.1% 3.5% 向左 Ⅲ 0.1% 0.01% 向右 Ⅳ 3.5% 饱和溶液 向右 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ未加热时指针不偏转，说明两烧杯中生铁片未发生反应 B．实验Ⅱ中，a烧杯中生铁片为正极，该电极发生还原反应 C．实验Ⅳ中，若将饱和NaCl溶液换成同浓度的溶液，指针偏转方向可能不变 D．根据上述实验，影响钢铁腐蚀的因素有温度、NaCl溶液的浓度、的浓度等 11.（2026·北京顺义·一模）在钢铁部件表面进行发蓝处理，形成一层致密薄膜可减少钢铁的腐蚀。某种发蓝处理过程中铁的转化如下，过程中同时产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。 下列说法不正确的是 A．钢铁腐蚀过程中，负极的电极反应式为 B．Ⅰ中反应的离子方程式为 C．温度升高为500℃、增大溶液浓度，更有利于发蓝处理 D．发蓝处理可减少钢铁腐蚀的主要原因是隔绝空气与钢铁接触，减小反应速率 12.（2026·广东东莞·一模）碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法正确的是 A．a区为正极区 B．b区的电极反应为： C．菌菌b参与的转化过程，铁元素均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 13.（2026·四川广安·模拟预测）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．图乙中，辅助阳极材料通常选用铜 C．图甲的防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法 D．图乙中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： 14.（2026·浙江·二模）海港、码头的钢制管桩长期受海水(呈弱碱性，含，等)的长期侵蚀，常用外加电流法对其进行保护(装置如图)，高硅铸铁为惰性直流电源辅助阳极。下列说法不正确的是 A．高硅铸铁做惰性阳极，仅起导电作用不会被损耗 B．阳极主要发生的反应是被还原为 C．保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D．外加电压偏高时，钢制管桩表面可能发生反应： 15.（2026·山东青岛·一模）海洋工程中，钢铁设备在海水环境中常发生缝隙腐蚀。缝隙处因氧气难以扩散而导致氧浓度远低于自由表面，形成氧浓差电池，加速局部腐蚀。扩散至缝隙外，与自由表面的氧气接触，形成铁锈，机理如图。下列说法正确的是 A．缝隙内表面为氧浓差电池的正极 B．随电池反应进行，自由表面附近的海水pH升高 C．海水中向自由表面迁移 D．若有1 mol氧气参与反应，金属内部转移4 mol电子 1.（2026·广东卷）做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是 A． B． C． D． 2.（2026·云南卷）化学护坝体，劳动保安全，某水电站坝体维护示意图如下，下列说法错误的是 A．黏土是生产水泥的主要原料之一 B．与的反应属于氧化还原反应 C．聚四氟乙烯的合成： D．利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 3.（2025·广西卷）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 4.（2025·全国卷）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B．铁发生腐蚀生锈的反应： C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $