資源簡介

第三節　金屬的腐蝕與防護
學習目標 重點難點
1.通過實驗探究金屬腐蝕的本質及原因,認識金屬腐蝕的主要類型,能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應式。 2.認識金屬腐蝕產生的危害和影響,樹立防止金屬腐蝕的意識,熟知金屬腐蝕常用的防護方法。 重 點 金屬的電化學腐蝕及電化學防護原理
難 點 金屬發生吸氧腐蝕的原理
新知探究(一)——金屬的腐蝕
1.金屬的腐蝕
定 義 金屬或合金與周圍的氣體或液體發生氧化還原反應而引起損耗的現象
分 類 化學 腐蝕 金屬與其表面接觸的一些物質(如O2、Cl2、SO2等)直接反應而引起的腐蝕
電化學 腐蝕 當不純的金屬與電解質溶液接觸時會發生原電池反應,比較活潑的金屬發生氧化反應而被腐蝕
[微點撥]　金屬腐蝕過程中,電化學腐蝕和化學腐蝕同時發生,但絕大多數屬于電化學腐蝕,且比化學腐蝕的速率快得多。
2.鋼鐵的電化學腐蝕
類別項目 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
圖形描述
條件 水膜酸性較強 水膜酸性很弱或呈中性(溶有一定的氧氣)
負極 Fe-2e-Fe2+
正極 2H++2e-H2↑
2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2
應用化學　
在日常生活中,經常發現鐵鍋的底部存在銹跡,而中上部位基本沒有。
(1)“銹跡”的產生,你認為是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕
(2)推測“底部存在銹跡,而中上部位基本沒有”的原因
(3)你能用化學方程式解釋鐵銹(Fe2O3·xH2O)的形成過程嗎
[題點多維訓練]
1.下列關于金屬腐蝕的說法正確的是 (　　)
A.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質是M+nH2OM(OH)n+H2↑
B.金屬的化學腐蝕的實質是M-ne-Mn+,電子直接轉移給氧化劑
C.金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行
D.在潮濕的環境中,金屬的電化學腐蝕一定是析氫腐蝕
2.如圖為模擬鐵生銹的實驗。鐵粉中均勻混有少量炭粉,裝入內壁已分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤濕過的甲、乙兩個具支試管中,打開止水夾片刻后,下列有關該實驗的說法合理的是 (　　)
A.甲裝置導管口有氣泡,乙裝置導管內出現一段液柱
B.甲裝置中發生的電化學腐蝕主要是析氫腐蝕
C.乙裝置中發生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕
D.乙裝置導管口有氣泡冒出
3.(2025·景德鎮高二期末)研究青銅器(含Cu、Sn等)在潮濕環境中發生的腐蝕對文物保護和修復有重要意義,如圖為青銅器在潮濕環境中發生電化學腐蝕的原理示意圖,下列說法正確的是 (　　)
A.青銅器發生電化學腐蝕,圖中c作負極,被還原
B.正極發生的電極反應為O2+4e-+4H+2H2O　
C.若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl,則理論上消耗O2的體積為4.48 L
D.環境中的Cl-與正、負兩極反應的產物作用生成a的離子方程式為
2Cu2++3OH-+Cl-Cu2(OH)3Cl↓
4.如圖所示,a為生鐵,A、B兩個燒杯中為海水,C燒杯中為1 mol·L-1的稀硫酸。
(1)C中Cu極的電極反應式為 　。
(2)B中Zn極的電極反應式為 　。
Fe極附近溶液的pH　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)A、B、C中鐵被腐蝕的速率最快的是　　　　。
新知探究(二)——金屬的防護
(一)改變金屬材料的組成
在金屬中添加其他金屬或非金屬可以制成性能優異的合金。如普通鋼加入　　　　　制成不銹鋼,　　　合金不僅具有優異的抗腐蝕性,還具有良好的生物相容性。
(二)在金屬表面覆蓋保護層
在金屬表面覆蓋致密的保護層,將金屬制品與周圍物質隔開是一種普遍采用的防護方法。如在鋼鐵制品表面噴涂油漆、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等;電鍍鋅、錫、鉻、鎳等金屬,用化學方法、利用陽極氧化處理等;采用　　　　　　、　　　　　　等方式在金屬表面形成穩定的鈍化膜。
(三)電化學保護法
金屬在發生電化學腐蝕時,總是作為原電池　　　　(陽極)的金屬被腐蝕,作為　　　(陰極)的金屬不被腐蝕,如果能使被保護的金屬成為陰極,則該金屬就不易被腐蝕。
1.犧牲陽極法
(1)實驗探究
①實驗Ⅰ
如圖裝置反應一段時間后,往Fe電極區滴入2滴黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液,觀察實驗現象。
已知Fe2+與[Fe(CN)6]3-反應生成帶有特征藍色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。
實驗裝置 電流表 陽極(負極區) 陰極(正極區)
現象 指針　 Zn溶解 有　　產生,　　藍色沉淀生成
有關反應 — Zn-2e-Zn2+ 2H++2e-H2↑
結論 溶液中不含Fe2+,鐵作正極未被腐蝕
②實驗Ⅱ
培養皿中放入含有NaCl的瓊脂,并注入5~6滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液,取兩個2~3 cm的鐵釘,用砂紙擦光,將裹有鋅皮的鐵釘放入a,纏有銅絲的鐵釘放入b。
實驗 裝置
現象 鐵釘周圍　 鐵釘周圍生成　　　,銅絲周圍　　
結論 鐵作為負極時易腐蝕,作為正極時未腐蝕
(2)保護原理
①圖示
②原理:原電池原理。
③要求:被保護的金屬作為正極,活潑性更強的金屬作為負極。
④應用:鍋爐的內壁、船舶的外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊。
2.外加電流法
(1)圖示
(2)原理:電解池原理。
(3)要求:被保護的鋼鐵設備作為陰極,與電源的負極相連。
(4)應用:鋼鐵閘門,高壓線鐵架,地下管道連接直流電源的負極。
應用化學　
在日常生活中,我們常常會接觸到白鐵皮(鍍鋅鋼板)和馬口鐵(鍍錫鋼板),如果鍍層破損后,你認為誰更耐腐蝕
[題點多維訓練]
1.(2025·西安高二期中)下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是 (　　)
A.鋁具有很強的抗腐蝕能力,是因為其不易與氧氣發生反應
B.純銀器表面在空氣中因發生電化學腐蝕生成Ag2S而變暗
C.鐵塔上常裝有一些鋅塊,這種保護方法稱為犧牲陽極法
D.不銹鋼有較強的抗腐蝕能力是因為在鋼鐵表面上鍍上了鉻
2.下列鐵制品防護的裝置或方法中,不正確的是 (　　)
A.外加電流 B.犧牲陽極
C.表面鍍銅 D.表面刷油漆
3.(2024·廣東卷)我國自主設計建造的浮式生產儲卸油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用,其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊,以利用電化學原理延緩外殼的腐蝕。下列有關說法正確的是 (　　)
A.鋼鐵外殼為負極
B.鑲嵌的鋅塊可永久使用
C.該法為外加電流法
D.鋅發生反應:Zn-2e-Zn2+
4.(2025·廣州高二期末)某同學為探究電極對金屬腐蝕與防護的影響,設計如下實驗:將飽和食鹽水與瓊脂(不參與反應)的混合液置于兩個培養皿中,向其中滴入少量酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,混合均勻,分別將包裹鋅片和銅片的鐵釘放入兩個培養皿中,觀察現象如表。已知:K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+能產生藍色沉淀,對有關實驗現象及分析不正確的是 (　　)
變紅 變藍
ⅰ.包裹銅片的鐵釘 ⅱ.包裹鋅片的鐵釘
A.兩個培養皿中金屬均發生吸氧腐蝕,且鐵釘腐蝕速度ⅰ快
B.該實驗證明,若給金屬表面鍍活潑性比被保護金屬強的金屬,則鍍層破損后依舊可以防護內層金屬
C.培養皿ⅱ中對鐵釘的防護是犧牲陽極法
D.隨著反應的進行,培養皿ⅰ和ⅱ中均出現紅褐色渾濁
|思維建模|金屬腐蝕快慢的判斷方法
(1)同一種金屬在相同電解質溶液中,腐蝕快慢如下:
(2)同一種金屬在不同介質中腐蝕由快到慢的順序為強電解質溶液>弱電解質溶液>非電解質溶液。
(3)對同一種電解質溶液來說,一般電解質溶液濃度越大,金屬腐蝕越快。
新知探究(三)——暖貼的設計與制作
1.明確研究目的
市場上銷售的一種暖貼是利用金屬的電化學腐蝕原理制作的,它具有發熱溫和、放熱時間長、使用方便和安全等特點。通過收集資料、實驗研究和動手制作,了解這種暖貼的發熱原理,培養分析和解決實際問題的能力。
2.收集相關資料
材料一　主要成分:鐵粉、水、活性炭、蛭石、吸水性樹脂、食鹽等。
使用方法:將暖貼的真空包裝沿切入口打開,揭去后面的襯紙,貼于內衣的外側,用手鋪平即可。可貼于人體的肩部、腹部、背部、腰部、胃部及相關關節部位。
材料二　使用后的暖貼,打開后有紅褐色粉末。
3.理清工作原理
暖貼的反應原理為利用原電池加快氧化還原反應速率,將化學能轉變為熱能。為了使溫度能夠持續時間更長,使用了礦物材料蛭石來保溫。因為在使用前不能發生反應,所以袋子材質要很特別,由原料層、明膠層和無紡布袋組成。無紡布袋是采用微孔透氣膜制作的,它還有一個常規不透氣的外袋。在使用時,去掉外袋,讓內袋(無紡布袋)暴露在空氣里,空氣中的氧氣通過透氣膜進入里面。其中涉及的反應有
負極:Fe-2e-Fe2+
正極:O2+2H2O+4e-4OH-
總反應:2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
4.設計自制暖貼
實驗 原料 鐵粉、活性炭、水、食鹽、蛭石、吸水性樹脂、無紡布、塑料袋、雙面膠、真空包裝機
實驗 步驟 (1)將鐵粉、活性炭、水、食鹽、蛭石(保溫作用)倒入燒杯攪拌; (2)加入吸水性樹脂,使混合物呈糊狀; (3)將混合物裝入無紡布袋,其中一面貼上雙面膠; (4)最后放入塑料袋,真空包裝
[題點多維訓練]
1.自發熱“暖寶寶”的主要成分包含鐵粉、活性炭、氯化鈉、蛭石(保溫)、水,發熱原因是基于鋼鐵在潮濕空氣中的吸氧腐蝕原理。下列有關“暖寶寶”的說法錯誤的是 (　　)
A.發熱過程中化學能轉化為電能和熱能
B.氯化鈉和水作電解質溶液
C.發熱過程中鐵粉作負極
D.發熱過程中正極反應為O2+4e-+4H+2H2O
2.“暖貼”是我們冬天中常用的一種用品。某化學興趣小組對暖貼中成分及發熱原理展開了探究。
(1)“暖貼”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質,其發熱原理就是利用鐵生銹時會放熱,其中一種生成物是Fe(OH)3,請寫出化學方程式: 　。
(2)檢驗配料中含有鐵粉。用磁鐵吸引黑色粉末,發現部分黑色粉末被吸引;取少量附著在磁鐵上的粉末于試管中,加入適量稀鹽酸,通過觀察得到的現象是產生氣泡、　　　　　　　　　　,得出配料中含有鐵粉。
(3)檢驗配料中含有活性炭。暖貼中的活性炭是利用它能　　　　　　大量潮濕的空氣,為鐵粉氧化提供條件。
該組用如圖所示方法實驗,將暖貼放在燃燒匙中,在酒精燈上加熱,觀察到燒杯內壁變渾濁,說明含有活性炭。此方案　　　　　　(填“可行”或“不可行”),若可行,寫出其理論依據,若不可行,請寫出合適的方法: 　。
(4)探究暖貼中活性炭、食鹽、水等物質的作用。
實驗數據如下表:
實驗 編號 實驗藥品及用量 反應 時間/min 溫度上 升值/℃
鐵粉/g 活性炭/g 食鹽/g 水/g
對照組 2 0.4 0.2 8 10 60
實 驗 組 1 0 0.4 0.2 8 10 0
2 2 0.4 0 8 10 30
3 2 0.4 0.2 0 10 6.5
4 2 a b 8 10 3.7
①分析對照組與實驗組第　　　　組的數據,能證明食鹽能加快鐵粉的銹蝕速率。
②實驗組第4組數據中:a=　　　　　,b=　　　　。
(5)下列說法正確的是　　　　(填字母)。
A.暖貼在使用前要密封保存
B.暖貼使用后剩余物可以回收利用
C.利用鐵生銹的原理,鐵粉還可用于食品保鮮
第三節　金屬的腐蝕與防護
新知探究(一)
2.O2+4e-+2H2O4OH-　Fe+2H+Fe2++H2↑
[應用化學]
提示:(1)吸氧腐蝕,因為鐵鍋底部常常殘留氯化鈉溶液,中性環境下易發生吸氧腐蝕。
(2)一般來說,中上部位較干燥,不易發生腐蝕或腐蝕較慢。
(3)電極反應式:Fe-2e-Fe2+、O2+4e-+2H2O4OH-,總反應:2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,進一步反應:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3、2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。
[題點多維訓練]
1.選B　金屬在潮濕的空氣中發生吸氧腐蝕,正極上氧氣得電子發生還原反應,因此沒有氫氣生成,A錯誤;金屬發生化學腐蝕時金屬和氧化劑直接接觸,電子直接轉移給氧化劑,B正確;在弱酸性或中性條件下,金屬發生吸氧腐蝕,在酸性條件下,金屬發生析氫腐蝕,可見無論是酸性還是堿性、中性環境都能發生金屬腐蝕,C錯誤;在潮濕的中性環境中,金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕,D錯誤。
2.選D　甲裝置中的電解質溶液呈中性,所以發生的是吸氧腐蝕,A、B兩項錯誤;乙裝置中的電解質溶液酸性較強,發生的是析氫腐蝕,有氣體產生,C項錯誤,D項正確。
3.選D　根據題圖可知,青銅器發生吸氧腐蝕,Cu作負極被氧化,故A錯誤;氧氣在正極得電子生成氫氧根離子,電極反應為O2+4e-+2H2O4OH-,故B錯誤;未指明氣體所處狀況,無法計算O2的體積,故C錯誤;Cl-與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子,所以該離子反應為2Cu2++3OH-+Cl-Cu2(OH)3Cl↓,故D正確。
4.解析:(1)裝置C中,Cu、Fe、稀H2SO4構成原電池,其中Fe作負極,電極反應式為Fe-2e-Fe2+,Cu作正極,電極反應式為2H++2e-H2↑。(2)裝置B中,Zn、Fe、海水構成原電池,其中負極(Zn):Zn-2e-Zn2+,正極(Fe):2H2O+O2+4e-4OH-,故Fe極附近c(OH-)增大,pH增大。(3)C中鐵作原電池的負極,電解質濃度大,腐蝕速率最快;B中鐵作原電池的正極,被保護;經比較,鐵被腐蝕的快慢順序為C>A>B。
答案:(1)2H++2e-H2↑　(2)Zn-2e-Z　增大
(3)C
新知探究(二)
(一)鎳、鉻　鈦　(二)離子注入　表面滲鍍　(三)負極　正極
1.(1)①偏轉　氣泡　無　②變紅　藍色沉淀　變紅
[應用化學]
提示:白鐵皮更耐腐蝕。金屬活動性:鋅>鐵>錫,鍍層破損后,鋅、鐵與附著的電解質溶液形成原電池,鐵作為正極被保護,而鐵、錫與附著的電解質溶液形成原電池,鐵作為負極被氧化,加快了鐵的腐蝕。
[題點多維訓練]
1.選C　Al屬于親氧元素,極易和空氣中的O2反應生成致密的氧化鋁薄膜而具有很強的抗腐蝕能力,故A錯誤;純銀器表面和空氣中的硫化氫因發生化學腐蝕生成Ag2S而變暗,不是電化學腐蝕,故B錯誤;Zn、Fe和電解質溶液構成原電池,Fe作為正極被保護,這種保護方法稱為犧牲陽極法,故C正確;不銹鋼是在鋼中加入鉻、鎳等金屬,改變內部結構,并不是在金屬表面覆蓋保護層,故D錯誤。
2.選A　A項,此為外加電流法,被保護金屬鋼制管樁應與電源負極相連,錯誤;鎂比鐵活潑,此為犧牲陽極法,B正確;鐵上鍍銅,鐵質鍍件接電源負極,銅接電源正極,硫酸銅作為電鍍液,C正確;表面刷漆可以隔絕空氣,起到防護作用,D正確。
3.選D　鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊,由于金屬活動性Zn>Fe,即鋅塊為負極,鋼鐵為正極,形成原電池,Zn失去電子,發生氧化反應:Zn-2e-Zn2+,從而保護鋼鐵,延緩其腐蝕。由于金屬活動性Zn>Fe,鋼鐵外殼為正極,鋅塊為負極,故A錯誤;Zn失去電子,發生氧化反應:Zn-2e-Zn2+,鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗,需根據腐蝕情況進行維護和更換,不能永久使用,故B錯誤,D正確;由分析得,該方法為犧牲陽極法,故C錯誤。
4.選D　ⅰ中Fe、Cu和飽和食鹽水構成原電池,Fe發生吸氧腐蝕;ⅱ中Fe、Zn和飽和食鹽水構成原電池,Zn作負極、Fe作正極,根據圖知,培養皿ⅰ、ⅱ中都有Fe被腐蝕,但ⅱ中Fe被保護,則鐵釘腐蝕速度ⅰ快,故A正確。若給金屬表面鍍活潑性比被保護金屬強的金屬,鍍層破損后,被保護的金屬作正極,所以鍍層破損后依舊可以防護內層金屬,故B正確。培養皿ⅱ構成原電池,所以對鐵釘的防護是犧牲陽極法,故C正確。培養皿ⅰ中得到Fe(OH)2,Fe(OH)2不穩定,被氧化為Fe(OH)3;培養皿ⅱ中Fe被保護,所以ⅱ不會隨著反應的進行出現紅褐色渾濁,故D錯誤。
新知探究(三)
1.選D　鐵粉和活性炭在氯化鈉溶液中形成原電池,將化學能轉化為電能,鐵發生吸氧腐蝕還放出熱量,即發熱過程中化學能轉化為電能和熱能,故A正確;氯化鈉溶于水形成的氯化鈉溶液能傳導離子,可作原電池的電解質溶液,故B正確;鐵粉和活性炭在氯化鈉溶液中形成原電池,鐵發生吸氧腐蝕,作負極,碳作正極,故C正確;該原電池中鐵作負極,碳作正極,中性條件下正極反應為O2+4e-+2H2O4OH-,故D錯誤。
2.(1)4Fe+3O2+3H2O2Fe(OH)3+Fe2O3　(2)黑色粉末溶解且溶液變為淺綠色　(3)吸附　不可行　將樣品放入試管中,通入氧氣,加熱,然后將生成的氣體通入澄清石灰水中,若變渾濁,說明含有活性炭　(4)①2　②0　0.2　(5)ABC
10 / 10(共61張PPT)
第三節　金屬的腐蝕與防護
學習目標 重點難點
1.通過實驗探究金屬腐蝕的本質及原因，認識金屬腐蝕的主要類型，能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應式。 2.認識金屬腐蝕產生的危害和影響，樹立防止金屬腐蝕的意識，熟知金屬腐蝕常用的防護方法。 重點 金屬的電化學腐蝕及電化學防護原理
難點 金屬發生吸氧腐蝕的原理
新知探究(一) 金屬的腐蝕
新知探究(二) 金屬的防護
課時跟蹤檢測
目錄
新知探究(三) 暖貼的設計與制作
新知探究(一) 金屬的腐蝕
1.金屬的腐蝕
[微點撥]　金屬腐蝕過程中，電化學腐蝕和化學腐蝕同時發生，但絕大多數屬于電化學腐蝕，且比化學腐蝕的速率快得多。
定義 金屬或合金與周圍的氣體或液體發生氧化還原反應而引起損耗的現象
分類 化學 腐蝕 金屬與其表面接觸的一些物質(如O2、Cl2、SO2等)直接反應而引起的腐蝕
電化學 腐蝕 當不純的金屬與電解質溶液接觸時會發生原電池反應，比較活潑的金屬發生氧化反應而被腐蝕
2.鋼鐵的電化學腐蝕
類別項目 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
圖形描述
條件 水膜酸性較強 水膜酸性很弱或呈中性(溶有一定的氧氣)
負極 Fe-2e-==Fe2+
正極 2H++2e-==H2↑ ______________________
總反應 ___________________ 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2
O2+4e-+2H2O==4OH-
Fe+2H+==Fe2++H2↑
應用化學
在日常生活中，經常發現鐵鍋的底部存在銹跡，而中上部位基本沒有。
(1)“銹跡”的產生，你認為是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕
提示：吸氧腐蝕，因為鐵鍋底部常常殘留氯化鈉溶液，中性環境下易發生吸氧腐蝕。
(2)推測“底部存在銹跡，而中上部位基本沒有”的原因
提示：一般來說，中上部位較干燥，不易發生腐蝕或腐蝕較慢。
(3)你能用化學方程式解釋鐵銹(Fe2O3·xH2O)的形成過程嗎
提示：電極反應式：Fe-2e-==Fe2+、O2+4e-+2H2O==4OH-，總反應：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2，進一步反應：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3、2Fe(OH)3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。
[題點多維訓練]
√
1.下列關于金屬腐蝕的說法正確的是 (　　)
A.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質是M+nH2O==M(OH)n+H2↑
B.金屬的化學腐蝕的實質是M-ne-==Mn+，電子直接轉移給氧化劑
C.金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行
D.在潮濕的環境中，金屬的電化學腐蝕一定是析氫腐蝕
解析：金屬在潮濕的空氣中發生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發生還原反應，因此沒有氫氣生成，A錯誤;金屬發生化學腐蝕時金屬和氧化劑直接接觸，電子直接轉移給氧化劑，B正確;在弱酸性或中性條件下，金屬發生吸氧腐蝕，在酸性條件下，金屬發生析氫腐蝕，可見無論是酸性還是堿性、中性環境都能發生金屬腐蝕，C錯誤;在潮濕的中性環境中，金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕，D錯誤。
√
2.如圖為模擬鐵生銹的實驗。鐵粉中均勻混有少量炭粉，裝入內壁已分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤濕過的甲、乙兩個具支試管中，打開止水夾片刻后，下列有關該實驗的說法合理的是 (　　)
A.甲裝置導管口有氣泡，乙裝置導管內出現一段液柱
B.甲裝置中發生的電化學腐蝕主要是析氫腐蝕
C.乙裝置中發生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕
D.乙裝置導管口有氣泡冒出
解析：甲裝置中的電解質溶液呈中性，所以發生的是吸氧腐蝕，A、B兩項錯誤;乙裝置中的電解質溶液酸性較強，發生的是析氫腐蝕，有氣體產生，C項錯誤，D項正確。
3.(2025·景德鎮高二期末)研究青銅器(含Cu、Sn等)在潮濕環境中發生的腐蝕對文物保護和修復有重要意義，如圖為青銅器在潮濕環境中發生電化學腐蝕的原理示意圖，下列說法正確的是 (　　)
A.青銅器發生電化學腐蝕，圖中c作負極，被還原
B.正極發生的電極反應為O2+4e-+4H+==2H2O　
C.若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，則理論上消耗O2的體積為4.48 L
D.環境中的Cl-與正、負兩極反應的產物作用生成a的離子方程式為
2Cu2++3OH-+Cl-==Cu2(OH)3Cl↓
√
解析：根據題圖可知，青銅器發生吸氧腐蝕，Cu作負極被氧化，故A錯誤;氧氣在正極得電子生成氫氧根離子，電極反應為O2+4e-+2H2O==4OH-，故B錯誤;未指明氣體所處狀況，無法計算O2的體積，故C錯誤;Cl-與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子，所以該離子反應為2Cu2++3OH-+Cl-==Cu2(OH)3Cl↓，故D正確。
4.如圖所示，a為生鐵，A、B兩個燒杯中為海水，C燒杯中為1 mol·L-1的稀硫酸。
(1)C中Cu極的電極反應式為
　 。
解析：裝置C中，Cu、Fe、稀H2SO4構成原電池，其中Fe作負極，電極反應式為Fe-2e-==Fe2+，Cu作正極，電極反應式為2H++2e-==H2↑。
(2)B中Zn極的電極反應式為 　。
Fe極附近溶液的pH　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。
解析：裝置B中，Zn、Fe、海水構成原電池，其中負極(Zn)：Zn-2e-==Zn2+，正極(Fe)：2H2O+O2+4e-==4OH-，故Fe極附近c(OH-)增大，pH增大。
2H++2e-==H2↑
Zn-2e-==Z
增大
4.如圖所示，a為生鐵，A、B兩個燒杯中為海水，C燒杯中為1 mol·L-1的稀硫酸。
(3)A、B、C中鐵被腐蝕的速率最快的是　　。
解析：C中鐵作原電池的負極，電解質濃度大，腐蝕速率最快;B中鐵作原電池的正極，被保護;經比較，鐵被腐蝕的快慢順序為C>A>B。
C
新知探究(二) 金屬的防護
(一)改變金屬材料的組成
在金屬中添加其他金屬或非金屬可以制成性能優異的合金。如普通鋼加入
制成不銹鋼， 合金不僅具有優異的抗腐蝕性，還具有良好的生物相容性。
(二)在金屬表面覆蓋保護層
在金屬表面覆蓋致密的保護層，將金屬制品與周圍物質隔開是一種普遍采用的防護方法。如在鋼鐵制品表面噴涂油漆、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等;電鍍鋅、錫、鉻、鎳等金屬，用化學方法、利用陽極氧化處理等;采用 、
等方式在金屬表面形成穩定的鈍化膜。
鎳、鉻
鈦
離子注入
表面滲鍍
(三)電化學保護法
金屬在發生電化學腐蝕時，總是作為原電池 (陽極)的金屬被腐蝕，作為 (陰極)的金屬不被腐蝕，如果能使被保護的金屬成為陰極，則該金屬就不易被腐蝕。
1.犧牲陽極法
(1)實驗探究
①實驗Ⅰ
如圖裝置反應一段時間后，往Fe電極區滴入2滴
黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，觀察實驗現象。
已知Fe2+與[Fe(CN)6]3-反應生成帶有特征藍色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。
負極
正極
實驗裝置 電流表 陽極(負極區) 陰極(正極區)
現象 指針______ Zn溶解 有 產生， 藍色沉淀生成
有關反應 — Zn-2e-==Zn2+ 2H++2e-==H2↑
結論 溶液中不含Fe2+，鐵作正極未被腐蝕
偏轉
氣泡
無
②實驗Ⅱ
培養皿中放入含有NaCl的瓊脂，并注入5~6滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，取兩個2~3 cm的鐵釘，用砂紙擦光，將裹有鋅皮的鐵釘放入a，纏有銅絲的鐵釘放入b。
實驗 裝置
現象 鐵釘周圍_____ 鐵釘周圍生成 ，銅絲周圍_____
結論 鐵作為負極時易腐蝕，作為正極時未腐蝕
變紅
藍色沉淀
變紅
(2)保護原理
①圖示
②原理：原電池原理。
③要求：被保護的金屬作為正極，活潑性更強的金屬作為負極。
④應用：鍋爐的內壁、船舶的外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊。
2.外加電流法
(1)圖示
(2)原理：電解池原理。
(3)要求：被保護的鋼鐵設備作為陰極，與電源的負極相連。
(4)應用：鋼鐵閘門，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的負極。
應用化學
在日常生活中，我們常常會接觸到白鐵皮(鍍鋅鋼板)和馬口鐵(鍍錫鋼板)，如果鍍層破損后，你認為誰更耐腐蝕
提示：白鐵皮更耐腐蝕。金屬活動性：鋅>鐵>錫，鍍層破損后，鋅、鐵與附著的電解質溶液形成原電池，鐵作為正極被保護，而鐵、錫與附著的電解質溶液形成原電池，鐵作為負極被氧化，加快了鐵的腐蝕。
[題點多維訓練]
√
1.(2025·西安高二期中)下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是 (　　)
A.鋁具有很強的抗腐蝕能力，是因為其不易與氧氣發生反應
B.純銀器表面在空氣中因發生電化學腐蝕生成Ag2S而變暗
C.鐵塔上常裝有一些鋅塊，這種保護方法稱為犧牲陽極法
D.不銹鋼有較強的抗腐蝕能力是因為在鋼鐵表面上鍍上了鉻
解析：Al屬于親氧元素，極易和空氣中的O2反應生成致密的氧化鋁薄膜而具有很強的抗腐蝕能力，故A錯誤;純銀器表面和空氣中的硫化氫因發生化學腐蝕生成Ag2S而變暗，不是電化學腐蝕，故B錯誤;Zn、Fe和電解質溶液構成原電池，Fe作為正極被保護，這種保護方法稱為犧牲陽極法，故C正確;不銹鋼是在鋼中加入鉻、鎳等金屬，改變內部結構，并不是在金屬表面覆蓋保護層，故D錯誤。
√
2.下列鐵制品防護的裝置或方法中，不正確的是 (　　)
A.外加電流 B.犧牲陽極 C.表面鍍銅 D.表面刷油漆
解析：A項，此為外加電流法，被保護金屬鋼制管樁應與電源負極相連，錯誤;鎂比鐵活潑，此為犧牲陽極法，B正確;鐵上鍍銅，鐵質鍍件接電源負極，銅接電源正極，硫酸銅作為電鍍液，C正確;表面刷漆可以隔絕空氣，起到防護作用，D正確。
3.(2024·廣東卷)我國自主設計建造的浮式生產儲卸油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學原理延緩外殼的腐蝕。下列有關說法正確的是 (　　)
A.鋼鐵外殼為負極 B.鑲嵌的鋅塊可永久使用
C.該法為外加電流法 D.鋅發生反應：Zn-2e-==Zn2+
解析：鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動性Zn>Fe，即鋅塊為負極，鋼鐵為正極，形成原電池，Zn失去電子，發生氧化反應：Zn-2e-==Zn2+，從而保護鋼鐵，延緩其腐蝕。由于金屬活動性Zn>Fe，鋼鐵外殼為正極，鋅塊為負極，故A錯誤;Zn失去電子，發生氧化反應：Zn-2e-==Zn2+，鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗，需根據腐蝕情況進行維護和更換，不能永久使用，故B錯誤，D正確;由分析得，該方法為犧牲陽極法，故C錯誤。
√
√
4.(2025·廣州高二期末)某同學為探究電極對金屬腐蝕與防護的影響，設計如下實驗：將飽和食鹽水與瓊脂(不參與反應)的混合液置于兩個培養皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均勻，分別將包裹鋅片和銅片的鐵釘放入兩個培養皿中，觀察現象如表。已知：K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+能產生藍色沉淀，對有關實驗現象及分析不正確的是 (　　)
A.兩個培養皿中金屬均發生吸氧腐蝕，且鐵釘腐蝕速度ⅰ快
B.該實驗證明，若給金屬表面鍍活潑性比被保護金屬強的金屬，則鍍層
破損后依舊可以防護內層金屬
C.培養皿ⅱ中對鐵釘的防護是犧牲陽極法
D.隨著反應的進行，培養皿ⅰ和ⅱ中均出現紅褐色渾濁
變紅 變藍
ⅰ.包裹銅片的鐵釘 ⅱ.包裹鋅片的鐵釘
解析：ⅰ中Fe、Cu和飽和食鹽水構成原電池，Fe發生吸氧腐蝕;ⅱ中Fe、Zn和飽和食鹽水構成原電池，Zn作負極、Fe作正極，根據圖知，培養皿ⅰ、ⅱ中都有Fe被腐蝕，但ⅱ中Fe被保護，則鐵釘腐蝕速度ⅰ快，故A正確。若給金屬表面鍍活潑性比被保護金屬強的金屬，鍍層破損后，被保護的金屬作正極，所以鍍層破損后依舊可以防護內層金屬，故B正確。培養皿ⅱ構成原電池，所以對鐵釘的防護是犧牲陽極法，故C正確。培養皿ⅰ中得到Fe(OH)2，Fe(OH)2不穩定，被氧化為Fe(OH)3;培養皿ⅱ中Fe被保護，所以ⅱ不會隨著反應的進行出現紅褐色渾濁，故D錯誤。
|思維建模|金屬腐蝕快慢的判斷方法
(1)同一種金屬在相同電解質溶液中，腐蝕快慢如下：
(2)同一種金屬在不同介質中腐蝕由快到慢的順序為強電解質溶液>弱電解質溶液>非電解質溶液。
(3)對同一種電解質溶液來說，一般電解質溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。
新知探究(三) 暖貼的設計與制作
1.明確研究目的
市場上銷售的一種暖貼是利用金屬的電化學腐蝕原理制作的，它具有發熱溫和、放熱時間長、使用方便和安全等特點。通過收集資料、實驗研究和動手制作，了解這種暖貼的發熱原理，培養分析和解決實際問題的能力。
2.收集相關資料
材料一　主要成分：鐵粉、水、活性炭、蛭石、吸水性樹脂、食鹽等。
使用方法：將暖貼的真空包裝沿切入口打開，揭去后面的襯紙，貼于內衣的外側，用手鋪平即可。可貼于人體的肩部、腹部、背部、腰部、胃部及相關關節部位。
材料二　使用后的暖貼，打開后有紅褐色粉末。
3.理清工作原理
暖貼的反應原理為利用原電池加快氧化還原反應速率，將化學能轉變為熱能。為了使溫度能夠持續時間更長，使用了礦物材料蛭石來保溫。因為在使用前不能發生反應，所以袋子材質要很特別，由原料層、明膠層和無紡布袋組成。無紡布袋是采用微孔透氣膜制作的，它還有一個常規不透氣的外袋。在使用時，去掉外袋，讓內袋(無紡布袋)暴露在空氣里，空氣中的氧氣通過透氣膜進入里面。其中涉及的反應有
負極：Fe-2e-==Fe2+
正極：O2+2H2O+4e-==4OH-
總反應：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
4.設計自制暖貼
實驗 原料 鐵粉、活性炭、水、食鹽、蛭石、吸水性樹脂、無紡布、塑料袋、雙面膠、真空包裝機
實驗 步驟 (1)將鐵粉、活性炭、水、食鹽、蛭石(保溫作用)倒入燒杯攪拌;
(2)加入吸水性樹脂，使混合物呈糊狀;
(3)將混合物裝入無紡布袋，其中一面貼上雙面膠;
(4)最后放入塑料袋，真空包裝
1.自發熱“暖寶寶”的主要成分包含鐵粉、活性炭、氯化鈉、蛭石(保溫)、水，發熱原因是基于鋼鐵在潮濕空氣中的吸氧腐蝕原理。下列有關“暖寶寶”的說法錯誤的是 (　　)
A.發熱過程中化學能轉化為電能和熱能
B.氯化鈉和水作電解質溶液
C.發熱過程中鐵粉作負極
D.發熱過程中正極反應為O2+4e-+4H+==2H2O
[題點多維訓練]
√
解析：鐵粉和活性炭在氯化鈉溶液中形成原電池，將化學能轉化為電能，鐵發生吸氧腐蝕還放出熱量，即發熱過程中化學能轉化為電能和熱能，故A正確;氯化鈉溶于水形成的氯化鈉溶液能傳導離子，可作原電池的電解質溶液，故B正確;鐵粉和活性炭在氯化鈉溶液中形成原電池，鐵發生吸氧腐蝕，作負極，碳作正極，故C正確;該原電池中鐵作負極，碳作正極，中性條件下正極反應為O2+4e-+2H2O==4OH-，故D錯誤。
2.“暖貼”是我們冬天中常用的一種用品。某化學興趣小組對暖貼中成分及發熱原理展開了探究。
(1)“暖貼”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質，其發熱原理就是利用鐵生銹時會放熱，其中一種生成物是Fe(OH)3，請寫出化學方程式：
　 。
4Fe+3O2+3H2O==2Fe(OH)3+Fe2O3　
(2)檢驗配料中含有鐵粉。用磁鐵吸引黑色粉末，發現部分黑色粉末被吸引;取少量附著在磁鐵上的粉末于試管中，加入適量稀鹽酸，通過觀察得到的現象是產生氣泡、　　　　　 　　　　　，得出配料中含有鐵粉。
黑色粉末溶解且溶液變為淺綠色
2.“暖貼”是我們冬天中常用的一種用品。某化學興趣小組對暖貼中成分及發熱原理展開了探究。
(3)檢驗配料中含有活性炭。暖貼中的活性炭是利用它能　　　　大量潮濕的空氣，為鐵粉氧化提供條件。該組用如圖所示方法實驗，將暖貼放在燃燒匙中，在酒精燈上加熱，觀察到燒杯內壁變渾濁，說明含有活性炭。此方案________　　　　(填“可行”或“不可行”)，若可行，寫出其理論依據，若不可行，請寫出合適的方法：
___________________________________________________________
　 。
吸附
將樣品放入試管中，通入氧氣，加熱，然后將生成的氣體通入澄清石灰水中，若變渾濁，說明含有活性炭
不可行
2.“暖貼”是我們冬天中常用的一種用品。某化學興趣小組對暖貼中成分及發熱原理展開了探究。
(4)探究暖貼中活性炭、食鹽、水等物質的作用。
實驗數據如下表：
實驗編號 實驗藥品及用量 反應時間 /min 溫度上
升值/℃
鐵粉/g 活性炭/g 食鹽/g 水/g
對照組 2 0.4 0.2 8 10 60
實驗組 1 0 0.4 0.2 8 10 0
2 2 0.4 0 8 10 30
3 2 0.4 0.2 0 10 6.5
4 2 a b 8 10 3.7
①分析對照組與實驗組第　 　組的數據，能證明食鹽能加快鐵粉的銹蝕速率。
②實驗組第4組數據中：a=　　，b=　　　。
(5)下列說法正確的是　　　　(填字母)。
A.暖貼在使用前要密封保存
B.暖貼使用后剩余物可以回收利用
C.利用鐵生銹的原理，鐵粉還可用于食品保鮮
2
0
0.2
ABC
課時跟蹤檢測
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
√
12
一、選擇題
1.(2024·湖北卷)2024年5月8日，我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是(　　)
A.發藍處理　 B.陽極氧化
C.表面滲鍍 D.噴涂油漆
14
解析：發藍處理是將鋼在空氣中加熱或直接浸在濃氧化性溶液中，使其表面產生極薄的氧化物膜的材料保護技術，故A不符合題意;陽極氧化是使陽極材料表面形成一層氧化膜的過程，B不符合題意;表面滲鍍是向金屬中滲入一種或幾種元素以在表面形成一層擴散合金層，C不符合題意;噴涂油漆是利用油漆隔絕空氣中的水蒸氣和氧氣，不形成表面鈍化膜，D符合題意。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
2.(2025·重慶高二期末)十二生肖獸首銅像是我國的國寶，獸首上的褶皺和絨毛等細微處，都清晰逼真，其歷經二百多年而不銹蝕，堪稱一絕。下列有關說法正確的是 (　　)
A.在獸首銅像表面鍍了一層鋅
B.金屬銅的活動性小，不與空氣中的物質反應
C.用外加電流法對它們進行了保護，所以不銹蝕
D.在鑄造它的銅中添加了金、銀、錫、鋅，增強了抗銹蝕能力
14
解析：銅獸首的材料是銅合金，含有98%的Cu、1%的Pb及一定量的Fe和Zn、Au、Ag、Sn，故A錯誤;Cu的金屬活動性較弱，但Cu在潮濕的空氣中易產生銅銹，故B錯誤;200年前沒有電，無法用電流對其進行保護，故C錯誤;銅獸首中加入了其他金屬形成了合金，合金能提高抗腐蝕能力，故D正確。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
3.(2025·南京高二期末)下列關于金屬腐蝕和防腐的說法不正確的是 (　　)
A.海上艦艇的腐蝕主要為金屬的化學腐蝕
B.可以在船舶外殼裝上鋅塊，用犧牲陽極法防止金屬腐蝕
C.刷防銹漆，使金屬與空氣、水等物質隔離，可防止金屬被腐蝕
D.改變金屬的內部結構，將金屬做成合金可有效防止金屬被腐蝕
14
解析：海上艦艇的腐蝕主要為吸氧腐蝕，是電化學腐蝕，故A錯誤;鋅塊比鐵活潑，會先被腐蝕，可以在船舶外殼裝上鋅塊，用犧牲陽極法防止金屬腐蝕，故B正確;金屬腐蝕的條件是與空氣和水接觸，刷防銹漆，使金屬與空氣、水等物質隔離，可防止金屬被腐蝕，故C正確;改變金屬的內部結構可以防止金屬腐蝕，將金屬做成合金可有效防止金屬被腐蝕，故D正確。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
4.(2025·東莞高二期末)將兩根鐵釘分別纏繞銅絲和鋅皮，放入裝有瓊脂的培養皿中(見圖)，瓊脂中含有食鹽水和酚酞溶液，下列說法正確的是 (　　)
A.甲中鐵釘未被保護
B.②處發生氧化反應
C.①③處現象相同
D.④處主要發生反應：O2+4e-+2H2O==4OH-
14
解析：鐵釘被腐蝕，未被保護，故A正確;②是銅絲，作正極，發生還原反應，故B錯誤;①處發生的電極反應式是Fe-2e-==Fe2+，③處發生的電極反應式為O2+2H2O+4e-==4OH-，所以①處看不到酚酞變色，③處會看到酚酞變紅色，故C錯誤;④處發生的電極反應式是Zn-2e-==Zn2+，故D錯誤。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
5.(2025·西安高二期末)鉚接工藝是鋼與鋁連接的主要方法之一，在長期使用過程中接頭的腐蝕是影響連接強度，導致連接失效的重要原因。鋼板與鋁板采用的鍍鋅鋼鉚釘連接示意圖如圖，下列有關說法錯誤的是 (　　)
A.腐蝕發生時，鋁板會優先腐蝕
B.若接觸到酸性電解質溶液，GC2處會發生析氫腐蝕
C.為減緩腐蝕，可將多個零件設計成一個整體，盡量減少鉚接點
D.鋼板與鋁板之間若存在間隙，會造成電解質溶液侵入，加速腐蝕
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：鋁板表面會生成氧化物保護膜，不容易腐蝕，鍍鋅鋼鉚釘上的鋅層先發生反應，故A錯誤;強酸性溶液中，鍍鋅鋼易發生析氫腐蝕，所以若接觸到酸性電解質溶液，GC2處會發生析氫腐蝕，故B正確;減少鉚接點，能減少形成原電池的數量，從而減緩腐蝕，故C正確;鋼板與鋁板之間若存在間隙，會造成電解質溶液侵入，從而構成原電池，加速被腐蝕，故D正確。
14
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
6.(2025·成都高二月考)關于金屬的腐蝕與防護，下列說法正確的是 (　　)
A.圖①：鐵絲發生吸氧腐蝕
B.圖②：金屬性M>Fe
C.圖③：防護方法為犧牲陽極法
D.圖③：N不可選石墨
14
解析：干燥空氣中不能形成原電池，鐵絲發生化學腐蝕，不能發生吸氧腐蝕，故A錯誤;原電池原理保護鋼鐵輸水管，則輸水管應作正極，金屬M作負極，負極金屬比正極活潑，即金屬性M>Fe，故B正確;圖③為外接電流法，鋼鐵閘門連接電源負極作陰極，輔助電極N作陽極，可選用石墨作電極，故C、D錯誤。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
13
3
7.考古學家發現一處錢幣窖藏遺存，錢幣主要成分是銅合金。下列敘述錯誤的是 (　　)
A.錢幣表面綠色物質的主要成分是Cu2(OH)2CO3
B.錢幣中銅在地下主要發生吸氧腐蝕和析氫腐蝕
C.錢幣在窖藏中發生電化學腐蝕時銅被氧化
D.保護錢幣措施有保持干燥、涂保護層等
14
解析：錢幣是銅合金，錢幣表面綠色物質是銅綠，主要成分是堿式碳酸銅，其化學式是Cu2(OH)2CO3，故A正確;吸氧腐蝕正極反應式為O2+2H2O+4e-==4OH-，根據金屬活動順序表，銅沒有氫活潑，不能置換出氫氣，即不能發生析氫腐蝕，故B錯誤;在潮濕環境會發生電化學腐蝕，銅作負極，發生氧化反應，故C正確;保護錢幣，應防止銅發生腐蝕，可采取的措施有保持干燥環境、涂保護層等，故D正確。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
8.利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是 (　　)
A.若X為鋅棒，開關K置于M處，可減緩鐵的腐蝕
B.若X為鋅棒，開關K置于M處，鐵極發生氧化反應
C.若X為碳棒，開關K置于N處，可減緩鐵的腐蝕
D.若X為碳棒，開關K置于N處，X極發生氧化反應
14
解析：若X為鋅棒，開關K置于M處時，鋅作負極，鐵作正極被保護，A項正確，B項錯誤;若X為碳棒，開關K置于N處，鐵連接電源負極作陰極被保護，C項正確;X連接電源正極作陽極被氧化，D項正確。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
9.(2025·沈陽高二期末)利用如圖裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是 (　　)
A.a管發生吸氧腐蝕，b管發生析氫腐蝕
B.一段時間后，a管液面高于b管液面
C.a處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小
D.a、b兩處具有相同的電極反應式：Fe-2e-==Fe2+
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：U形管左邊裝置是中性溶液，所以發生吸氧腐蝕，右邊裝置是酸性溶液發生析氫腐蝕，故A正確;左邊裝置發生吸氧腐蝕時，氧氣和水反應導致氣體壓強減小，右邊裝置發生析氫腐蝕，生成氫氣導致氣體壓強增大，所以右邊的液體向左邊移動，所以一段時間后，a管液面高于b管液面，故B正確;a處鐵失電子生成亞鐵離子，氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，亞鐵離子和氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵沉淀，所以a處pH不變;b處溶液變成硫酸亞鐵溶液，溶液的pH變大，故C錯誤;a、b兩處構成的原電池中，鐵都作負極，所以負極上具有相同的電極反應式：Fe-2e-==Fe2+，故D正確。
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
√
10.(2025·南京高二檢測)下列對生鐵片銹蝕對比實驗的分析正確的是 (　　)
A.對比實驗①②③，說明苯能隔絕O2
B.實驗①中，生鐵片未見明顯銹蝕的主要原因是缺少O2
C.實驗②中，飽和食鹽水中溶解的O2不足以使生鐵片明顯銹蝕
D.實驗③中，屬于鐵的吸氧腐蝕，負極反應：O2+4e-+2H2O==4OH-
14
序號 ① ② ③
實驗
現象 8小時未觀察到明顯銹蝕 8小時未觀察到明顯銹蝕 1小時觀察到明顯銹蝕
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：對比①②③，說明生鐵腐蝕，碳為正極，鐵為負極，需足量O2和水，由實驗③可知，生鐵片明顯銹蝕，說明苯不能隔絕O2，故A錯誤;原電池的形成條件：有兩個活潑性不同的電極、電解質溶液、閉合回路，實驗①中，苯不是電解質溶液，生鐵難以腐蝕，故B錯誤;實驗③中，鐵是負極，發生氧化反應，生成Fe2+，電極反應為Fe-2e-==Fe2+，故D錯誤。
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
11.(2025·福州高二期末)我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現鐵帽腐蝕現象，在鐵帽上加鋅環能有效防止鐵帽的腐蝕，防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是 (　　)
A.通電時，鋅環是陽極，發生氧化反應
B.通電時，陰極上的電極反應為2H2O+2e-==H2↑+2OH-
C.斷電時，鋅環上的電極反應為Zn-2e-==Zn2+
D.斷電時，則不能防止鐵帽被腐蝕
14
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
14
解析：該裝置是電解池，且鋅環作陽極，鋅失電子發生氧化反應，陽極電極反應為Zn-2e-==Zn2+，故A正確;該裝置是電解池，陰極上氫離子得到電子生成氫氣，陰極電極反應為2H2O+2e-==H2↑+2OH-，故B正確;斷電時，鋅鐵形成原電池，鋅失電子生成鋅離子，鋅環上的電極反應為Zn-2e-==Zn2+，故C正確;斷電時，鋅鐵形成原電池，鋅失電子生成鋅離子，Fe作正極被保護，仍能防止鐵帽被腐蝕，故D錯誤。
12
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
13
3
12.科學研究發現金屬生銹時，銹層內如果有硫酸鹽會加快金屬的腐蝕，其腐蝕原理如圖所示。下列說法錯誤的是 (　　)
A.鋼鐵的腐蝕中正極電極反應式為O2+4e-+2H2O==4OH-
B.酸雨地區的鋼鐵更易被腐蝕
C.Fe(OH)2生成FeO(OH)反應的化學方程式為
2Fe(OH)2+O2==2FeO(OH)+H2O
D.硫酸鹽加速電子傳遞，有一定的催化劑作用
14
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
13
3
解析：鋼鐵發生吸氧腐蝕時，C作正極，氧氣在正極得電子，電極反應式為O2+4e-+2H2O==4OH-，故A正確;酸性溶液可以加速鐵的銹蝕，故B正確;Fe(OH)2不穩定，易被氧氣氧化生成FeO(OH)，反應為4Fe(OH)2+O2==4FeO(OH)+2H2O，故C錯誤;銹層內如果有硫酸鹽會加快金屬的腐蝕，硫酸鹽能增加導電性，加速電子傳遞，有一定的催化劑作用，故D正確。
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
13.某種Fe合金在硫酸鹽還原菌(SRB)存在條件下腐蝕的機理如圖所示。
涉及的部分反應：H2O→H++OH-
H++e-→[H]
S+8[H] →S2-+4H2O
下列說法正確的是(　　)
A.電化學腐蝕中負極的電極反應為Fe-2e-==Fe2+
B.SRB對金屬的腐蝕作用是在有氧環境下進行的
C.在SRB作用下，Fe腐蝕后最終會生成Fe2O3·xH2O
D.當1 mol S在SRB作用下轉化為S2-時，理論上凈消耗2 mol H2O
14
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：由圖可知該電化學腐蝕負極的電極反應為Fe-2e-==Fe2+，A正確;硫酸根在硫酸鹽還原菌(SRB)作用下轉化成硫離子，硫離子再與Fe2+結合成FeS，若有氧氣存在會將SRB氧化，不利于硫酸根轉化成硫離子，B錯誤;由圖中信息可知在SRB作用下，Fe腐蝕后最終會生成FeS，C錯誤;1 mol S在SRB作用下轉化為S2-時，轉移電子數為8 mol，結合已知反應可知消耗水的物質的量為8 mol，而
1 mol S在SRB作用下轉化為S2-時生成4 mol H2O，則凈消耗4 mol H2O，D錯誤。
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
二、非選擇題
14.(6分)(2025·沈陽高二期中)研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現實意義。
(1)據資料顯示，全世界每年因腐蝕而報廢的金屬材料相當于其年產量的20%以上。為防護金屬被腐蝕可采取的措施有　　　(填字母)。
A.健身器材刷油漆
B.使被保護的鋼閘門與電源的正極相連
C.制成不銹鋼
D.將鋼管用導線與碳棒連接
14
AC
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：健身器材刷油漆，能避免金屬與空氣接觸，可以防護金屬被腐蝕，故A正確;使被保護的鋼閘門與電源的正極相連，則鋼閘門作陽極腐蝕速度加快，應與電源負極相連作陰極被保護，故B錯誤;制成不銹鋼，改變金屬內部結構，可以防護金屬被腐蝕，故C正確;將鋼管用導線與碳棒連接，鐵作負極腐蝕速度加快，應與比鐵活潑金屬如Zn等相連，鐵作正極被保護，故D錯誤。
14
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
二、非選擇題
14.(6分)(2025·沈陽高二期中)研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現實意義。
(2)鍍錫鐵和鍍鋅鐵相比，當鍍層出現破損后，哪個更容易被腐蝕 　　　　　　
(填“鍍錫鐵”或“鍍鋅鐵”)。
14
解析：當金屬鍍層出現破損后，形成原電池，Zn比Fe活潑，Zn作負極，Fe作正極被保護，Fe比Sn活潑，Fe作負極，Sn作正極，鐵腐蝕速度加快。
鍍錫鐵　
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
二、非選擇題
14.(6分)(2025·沈陽高二期中)研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現實意義。
(3)用如圖1所示裝置及試劑進行鐵的電化學腐蝕實驗探究，測定具支錐形瓶中壓強(p)隨時間變化關系的曲線如圖2所示，從圖中可分析，pH=2.0時，壓強增大是因為 　 。
14
解析：pH=2.0時，壓強增大是因為溶液酸性較強，鐵發生析氫腐蝕生成氫氣。
溶液酸性較強，鐵發生析氫腐蝕生成氫氣課時跟蹤檢測(三十五)　金屬的腐蝕與防護
一、選擇題
1.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施,下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是 (　　)
A.發藍處理 B.陽極氧化
C.表面滲鍍 D.噴涂油漆
2.(2025·重慶高二期末)十二生肖獸首銅像是我國的國寶,獸首上的褶皺和絨毛等細微處,都清晰逼真,其歷經二百多年而不銹蝕,堪稱一絕。下列有關說法正確的是 (　　)
A.在獸首銅像表面鍍了一層鋅
B.金屬銅的活動性小,不與空氣中的物質反應
C.用外加電流法對它們進行了保護,所以不銹蝕
D.在鑄造它的銅中添加了金、銀、錫、鋅,增強了抗銹蝕能力
3.(2025·南京高二期末)下列關于金屬腐蝕和防腐的說法不正確的是 (　　)
A.海上艦艇的腐蝕主要為金屬的化學腐蝕
B.可以在船舶外殼裝上鋅塊,用犧牲陽極法防止金屬腐蝕
C.刷防銹漆,使金屬與空氣、水等物質隔離,可防止金屬被腐蝕
D.改變金屬的內部結構,將金屬做成合金可有效防止金屬被腐蝕
4.(2025·東莞高二期末)將兩根鐵釘分別纏繞銅絲和鋅皮,放入裝有瓊脂的培養皿中(見圖),瓊脂中含有食鹽水和酚酞溶液,下列說法正確的是 (　　)
A.甲中鐵釘未被保護
B.②處發生氧化反應
C.①③處現象相同
D.④處主要發生反應:O2+4e-+2H2O4OH-
5.(2025·西安高二期末)鉚接工藝是鋼與鋁連接的主要方法之一,在長期使用過程中接頭的腐蝕是影響連接強度,導致連接失效的重要原因。鋼板與鋁板采用的鍍鋅鋼鉚釘連接示意圖如圖,下列有關說法錯誤的是 (　　)
A.腐蝕發生時,鋁板會優先腐蝕
B.若接觸到酸性電解質溶液,GC2處會發生析氫腐蝕
C.為減緩腐蝕,可將多個零件設計成一個整體,盡量減少鉚接點
D.鋼板與鋁板之間若存在間隙,會造成電解質溶液侵入,加速腐蝕
6.(2025·成都高二月考)關于金屬的腐蝕與防護,下列說法正確的是 (　　)
A.圖①:鐵絲發生吸氧腐蝕
B.圖②:金屬性M>Fe
C.圖③:防護方法為犧牲陽極法
D.圖③:N不可選石墨
7.考古學家發現一處錢幣窖藏遺存,錢幣主要成分是銅合金。下列敘述錯誤的是 (　　)
A.錢幣表面綠色物質的主要成分是Cu2(OH)2CO3
B.錢幣中銅在地下主要發生吸氧腐蝕和析氫腐蝕
C.錢幣在窖藏中發生電化學腐蝕時銅被氧化
D.保護錢幣措施有保持干燥、涂保護層等
8.利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是 (　　)
A.若X為鋅棒,開關K置于M處,可減緩鐵的腐蝕
B.若X為鋅棒,開關K置于M處,鐵極發生氧化反應
C.若X為碳棒,開關K置于N處,可減緩鐵的腐蝕
D.若X為碳棒,開關K置于N處,X極發生氧化反應
9.(2025·沈陽高二期末)利用如圖裝置進行實驗,開始時,a、b兩處液面相平,密封好,放置一段時間。下列說法不正確的是 (　　)
A.a管發生吸氧腐蝕,b管發生析氫腐蝕
B.一段時間后,a管液面高于b管液面
C.a處溶液的pH增大,b處溶液的pH減小
D.a、b兩處具有相同的電極反應式:Fe-2e-Fe2+
10.(2025·南京高二檢測)下列對生鐵片銹蝕對比實驗的分析正確的是 (　　)
序號 ① ② ③
實驗
現象 8小時未觀察到明顯銹蝕 8小時未觀察到明顯銹蝕 1小時觀察到明顯銹蝕
A.對比實驗①②③,說明苯能隔絕O2
B.實驗①中,生鐵片未見明顯銹蝕的主要原因是缺少O2
C.實驗②中,飽和食鹽水中溶解的O2不足以使生鐵片明顯銹蝕
D.實驗③中,屬于鐵的吸氧腐蝕,負極反應:O2+4e-+2H2O4OH-
11.(2025·福州高二期末)我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現鐵帽腐蝕現象,在鐵帽上加鋅環能有效防止鐵帽的腐蝕,防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是 (　　)
A.通電時,鋅環是陽極,發生氧化反應
B.通電時,陰極上的電極反應為2H2O+2e-H2↑+2OH-
C.斷電時,鋅環上的電極反應為Zn-2e-Zn2+
D.斷電時,則不能防止鐵帽被腐蝕
12.科學研究發現金屬生銹時,銹層內如果有硫酸鹽會加快金屬的腐蝕,其腐蝕原理如圖所示。下列說法錯誤的是 (　　)
A.鋼鐵的腐蝕中正極電極反應式為O2+4e-+2H2O4OH-
B.酸雨地區的鋼鐵更易被腐蝕
C.Fe(OH)2生成FeO(OH)反應的化學方程式為2Fe(OH)2+O22FeO(OH)+H2O
D.硫酸鹽加速電子傳遞,有一定的催化劑作用
13.某種Fe合金在硫酸鹽還原菌(SRB)存在條件下腐蝕的機理如圖所示。
涉及的部分反應:H2OH++OH-
H++e-[H]
S+8[H]S2-+4H2O
下列說法正確的是 (　　)
A.電化學腐蝕中負極的電極反應為Fe-2e-Fe2+
B.SRB對金屬的腐蝕作用是在有氧環境下進行的
C.在SRB作用下,Fe腐蝕后最終會生成Fe2O3·xH2O
D.當1 mol S在SRB作用下轉化為S2-時,理論上凈消耗2 mol H2O
二、非選擇題
14.(6分)(2025·沈陽高二期中)研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現實意義。
(1)據資料顯示,全世界每年因腐蝕而報廢的金屬材料相當于其年產量的20%以上。為防護金屬被腐蝕可采取的措施有　　　　　(填字母)。
A.健身器材刷油漆
B.使被保護的鋼閘門與電源的正極相連
C.制成不銹鋼
D.將鋼管用導線與碳棒連接
(2)鍍錫鐵和鍍鋅鐵相比,當鍍層出現破損后,哪個更容易被腐蝕 　　　　　　(填“鍍錫鐵”或“鍍鋅鐵”)。
(3)用如圖1所示裝置及試劑進行鐵的電化學腐蝕實驗探究,測定具支錐形瓶中壓強(p)隨時間變化關系的曲線如圖2所示,從圖中可分析,pH=2.0時,壓強增大是因為 　。
課時跟蹤檢測(三十五)
1.選D　發藍處理是將鋼在空氣中加熱或直接浸在濃氧化性溶液中,使其表面產生極薄的氧化物膜的材料保護技術,故A不符合題意;陽極氧化是使陽極材料表面形成一層氧化膜的過程,B不符合題意;表面滲鍍是向金屬中滲入一種或幾種元素以在表面形成一層擴散合金層,C不符合題意;噴涂油漆是利用油漆隔絕空氣中的水蒸氣和氧氣,不形成表面鈍化膜,D符合題意。
2.選D　銅獸首的材料是銅合金,含有98%的Cu、1%的Pb及一定量的Fe和Zn、Au、Ag、Sn,故A錯誤;Cu的金屬活動性較弱,但Cu在潮濕的空氣中易產生銅銹,故B錯誤;200年前沒有電,無法用電流對其進行保護,故C錯誤;銅獸首中加入了其他金屬形成了合金,合金能提高抗腐蝕能力,故D正確。
3.選A　海上艦艇的腐蝕主要為吸氧腐蝕,是電化學腐蝕,故A錯誤;鋅塊比鐵活潑,會先被腐蝕,可以在船舶外殼裝上鋅塊,用犧牲陽極法防止金屬腐蝕,故B正確;金屬腐蝕的條件是與空氣和水接觸,刷防銹漆,使金屬與空氣、水等物質隔離,可防止金屬被腐蝕,故C正確;改變金屬的內部結構可以防止金屬腐蝕,將金屬做成合金可有效防止金屬被腐蝕,故D正確。
4.選A　鐵釘被腐蝕,未被保護,故A正確;②是銅絲,作正極,發生還原反應,故B錯誤;①處發生的電極反應式是Fe-2e-Fe2+,③處發生的電極反應式為O2+2H2O+4e-4OH-,所以①處看不到酚酞變色,③處會看到酚酞變紅色,故C錯誤;④處發生的電極反應式是Zn-2e-Zn2+,故D錯誤。
5.選A　鋁板表面會生成氧化物保護膜,不容易腐蝕,鍍鋅鋼鉚釘上的鋅層先發生反應,故A錯誤;強酸性溶液中,鍍鋅鋼易發生析氫腐蝕,所以若接觸到酸性電解質溶液,GC2處會發生析氫腐蝕,故B正確;減少鉚接點,能減少形成原電池的數量,從而減緩腐蝕,故C正確;鋼板與鋁板之間若存在間隙,會造成電解質溶液侵入,從而構成原電池,加速被腐蝕,故D正確。
6.選B　干燥空氣中不能形成原電池,鐵絲發生化學腐蝕,不能發生吸氧腐蝕,故A錯誤;原電池原理保護鋼鐵輸水管,則輸水管應作正極,金屬M作負極,負極金屬比正極活潑,即金屬性M>Fe,故B正確;圖③為外接電流法,鋼鐵閘門連接電源負極作陰極,輔助電極N作陽極,可選用石墨作電極,故C、D錯誤。
7.選B　錢幣是銅合金,錢幣表面綠色物質是銅綠,主要成分是堿式碳酸銅,其化學式是Cu2(OH)2CO3,故A正確;吸氧腐蝕正極反應式為O2+2H2O+4e-4OH-,根據金屬活動順序表,銅沒有氫活潑,不能置換出氫氣,即不能發生析氫腐蝕,故B錯誤;在潮濕環境會發生電化學腐蝕,銅作負極,發生氧化反應,故C正確;保護錢幣,應防止銅發生腐蝕,可采取的措施有保持干燥環境、涂保護層等,故D正確。
8.選B　若X為鋅棒,開關K置于M處時,鋅作負極,鐵作正極被保護,A項正確,B項錯誤;若X為碳棒,開關K置于N處,鐵連接電源負極作陰極被保護,C項正確;X連接電源正極作陽極被氧化,D項正確。
9.選C　U形管左邊裝置是中性溶液,所以發生吸氧腐蝕,右邊裝置是酸性溶液發生析氫腐蝕,故A正確;左邊裝置發生吸氧腐蝕時,氧氣和水反應導致氣體壓強減小,右邊裝置發生析氫腐蝕,生成氫氣導致氣體壓強增大,所以右邊的液體向左邊移動,所以一段時間后,a管液面高于b管液面,故B正確;a處鐵失電子生成亞鐵離子,氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子,亞鐵離子和氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵沉淀,所以a處pH不變;b處溶液變成硫酸亞鐵溶液,溶液的pH變大,故C錯誤;a、b兩處構成的原電池中,鐵都作負極,所以負極上具有相同的電極反應式:Fe-2e-Fe2+,故D正確。
10.選C　對比①②③,說明生鐵腐蝕,碳為正極,鐵為負極,需足量O2和水,由實驗③可知,生鐵片明顯銹蝕,說明苯不能隔絕O2,故A錯誤;原電池的形成條件:有兩個活潑性不同的電極、電解質溶液、閉合回路,實驗①中,苯不是電解質溶液,生鐵難以腐蝕,故B錯誤;實驗③中,鐵是負極,發生氧化反應,生成Fe2+,電極反應為Fe-2e-Fe2+,故D錯誤。
11.選D　該裝置是電解池,且鋅環作陽極,鋅失電子發生氧化反應,陽極電極反應為Zn-2e-Zn2+,故A正確;該裝置是電解池,陰極上氫離子得到電子生成氫氣,陰極電極反應為2H2O+2e-H2↑+2OH-,故B正確;斷電時,鋅鐵形成原電池,鋅失電子生成鋅離子,鋅環上的電極反應為Zn-2e-Zn2+,故C正確;斷電時,鋅鐵形成原電池,鋅失電子生成鋅離子,Fe作正極被保護,仍能防止鐵帽被腐蝕,故D錯誤。
12.選C　鋼鐵發生吸氧腐蝕時,C作正極,氧氣在正極得電子,電極反應式為O2+4e-+2H2O4OH-,故A正確;酸性溶液可以加速鐵的銹蝕,故B正確;Fe(OH)2不穩定,易被氧氣氧化生成FeO(OH),反應為4Fe(OH)2+O24FeO(OH)+2H2O,故C錯誤;銹層內如果有硫酸鹽會加快金屬的腐蝕,硫酸鹽能增加導電性,加速電子傳遞,有一定的催化劑作用,故D正確。
13.選A　由圖可知該電化學腐蝕負極的電極反應為Fe-2e-Fe2+,A正確;硫酸根在硫酸鹽還原菌(SRB)作用下轉化成硫離子,硫離子再與Fe2+結合成FeS,若有氧氣存在會將SRB氧化,不利于硫酸根轉化成硫離子,B錯誤;由圖中信息可知在SRB作用下,Fe腐蝕后最終會生成FeS,C錯誤;1 mol S在SRB作用下轉化為S2-時,轉移電子數為8 mol,結合已知反應可知消耗水的物質的量為8 mol,而1 mol S在SRB作用下轉化為S2-時生成4 mol H2O,則凈消耗4 mol H2O,D錯誤。
14.解析:(1)健身器材刷油漆,能避免金屬與空氣接觸,可以防護金屬被腐蝕,故A正確;使被保護的鋼閘門與電源的正極相連,則鋼閘門作陽極腐蝕速度加快,應與電源負極相連作陰極被保護,故B錯誤;制成不銹鋼,改變金屬內部結構,可以防護金屬被腐蝕,故C正確;將鋼管用導線與碳棒連接,鐵作負極腐蝕速度加快,應與比鐵活潑金屬如Zn等相連,鐵作正極被保護,故D錯誤。(2)當金屬鍍層出現破損后,形成原電池,Zn比Fe活潑,Zn作負極,Fe作正極被保護,Fe比Sn活潑,Fe作負極,Sn作正極,鐵腐蝕速度加快。(3)pH=2.0時,壓強增大是因為溶液酸性較強,鐵發生析氫腐蝕生成氫氣。
答案:(1)AC　(2)鍍錫鐵　(3)溶液酸性較強,鐵發生析氫腐蝕生成氫氣
5 / 5

展開更多......

收起↑