金屬的腐蝕與保護（解析版）-2024-2025學(xué)年人教版高二化學(xué)易錯題專項復(fù)習(xí)（選擇性必修1）

易錯專15金屬的腐蝕與保護

聚焦易錯點：

A易錯點一金屬的腐蝕

A易錯點二金屬的保護

典例精講

易錯點一金屬的腐蝕

【易錯典例】

例1（2024?福建?廈門英才學(xué)校高二期中）為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三

根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間。下列對實驗

結(jié)束時現(xiàn)象的描述不正確的是（）

［鐵絲!銅絲｛銅絲

鐵3n鐵A口鐵力n

釘、］釘、j釘葉

aT-b--c-

鹽酸'^^'10%鹽酸■濃硫酸

Inm

A.裝置I左側(cè)的液面一定會下降B.左側(cè)液面裝置I比裝置n的低

c.裝置n中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D.裝置III中的鐵釘幾乎沒被腐蝕

【解析】裝置I中鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出壓，使左側(cè)液面下降，右側(cè)液面上升；裝置H

中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，不同的是懸掛鐵的金屬絲由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種

氛圍中構(gòu)成的原電池會加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2,使左側(cè)液面下降得更多，右側(cè)液面上升得更多；

裝置III中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣

中，因而在短時間內(nèi)幾乎沒有被侵蝕。答案：B

【解題必備】

1.金屬腐蝕

（1）定義：金屬與周圍接觸到的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。

⑵分類:

類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸

現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生

本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化

聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍

①化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體（如0八Clz、S02等）或非電解質(zhì)液體（如石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而

引起的腐蝕。腐蝕的速率隨溫度升高而加快。

②電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。

2.鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：根據(jù)鋼鐵表面水溶液薄膜的酸堿性不同，鋼鐵的電化學(xué)腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐

蝕，如下圖所示：

"電解虎溶液°二二OH-

鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖

(1)鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強時，腐蝕過程中有上放出。Fe是負極，C是正極。

發(fā)生的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式為

負極：Fe—2e-^Fe2+；

正極：2H++2e^^Haf；

+2+

總反應(yīng)：Fe+2H=Fe+H2t。

(2)鋼鐵的吸氧腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液呈中性或呈弱酸性并溶有Oz時，將會發(fā)生吸氧腐蝕。電極反

應(yīng)式及總反應(yīng)式為

負極：2Fe—4e-^2Fe"；

-

正極：2H20+02+4e=40H~；

總反應(yīng)：2Fe+2H2+02=2Fe(0H)2。

最終生成FezOs?如。是鐵銹的主要成分。

3.影響金屬腐蝕的因素：影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質(zhì)兩個方面。就金屬本性來說，金屬越

活潑，越容易失去電子而被腐蝕。介質(zhì)對金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性

氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。

4.鋼鐵析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較：因鋼鐵表面水膜酸堿性不同，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕，二者正極

反應(yīng)式不同，但負極反應(yīng)式相同，都是鐵失電子被氧化。

5.判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律

⑴電解原理引起的腐蝕》原電池原理引起的腐蝕〉化學(xué)腐蝕〉有防護措施的腐蝕。

(2)對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。

(3)活潑性不同的兩種金屬，構(gòu)成原電池活動性差別越大，腐蝕越快。

(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，一般是電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。

【變式突破】

1.(2023?貴州?清華中學(xué)高二階段練習(xí))相同材料的鐵制品在下圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是()

一鐵餅釘

觸南板

場料板

D

【解析】A中，鐵作負極，腐蝕加快；B中，鐵內(nèi)含雜質(zhì)碳，形成原電池，加快腐蝕；C中，鐵受銅的保護,

不發(fā)生腐蝕；D中，鐵做原電池的負極，腐蝕加快。答案：C

易錯點二金屬的保護

【易錯典例】

例2（2023?福建?上杭縣才溪中學(xué)高二階段練習(xí)）下列對如圖所示的實驗裝置的判斷中錯誤的是（）

A.若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕

B.若X為鋅棒，開關(guān)K置于A或B處均可減緩鐵的腐蝕

C.若X為鋅棒，開關(guān)K置于B處時，為犧牲陽極的陰極保護法

D.若X為碳棒，開關(guān)K置于B處時，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2屋=H2t

【解析】若X為碳棒，開關(guān)K置于A處，F(xiàn)e作電解池的陰極，屬外加電流的陰極保護法，A項正確；若X

為碳棒，開關(guān)K置于B處，F(xiàn)e作原電池的負極，電極反應(yīng)為Fe—2e-=Fe°+,D項不正確；若X為鋅棒，K

置于A處，F(xiàn)e作電解池的陰極，屬外加電流的陰極保護法，K置于B處時，F(xiàn)e作原電池的正極，屬犧牲陽

極的陰極保護法，B項和C項均正確。答案：D

【解題必備】金屬的防護

改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)而增強抗腐蝕能力一一不銹鋼

涂礦物油、油漆或覆蓋搪瓷、塑料

鍍抗蝕金屬一一電鍍、熱鍍、噴鍍法

金屬表面覆蓋保護層

金屬防護用化學(xué)方法使其表面形成一層致密的氧化膜，金屬

的鈍化

外加電流的陰極保護法

電化學(xué)保護法

犧牲陽極的陰極保護法

金屬的防護就是防止金屬的腐蝕，要解決的主要問題是使金屬不被氧化。從金屬腐蝕的反應(yīng)實質(zhì)、影響因

素等方面分析，確定金屬防護的方法。根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合

金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕，如在鋼中加入銀制成不銹鋼可以增強防腐蝕的能力；

在金屬表面覆蓋各種保護層，把被保護金屬氣腐蝕性質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法，如在金屬表面

加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料，采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上

一層不易被腐蝕的金屬；電化學(xué)保護是金屬腐蝕防護的重要方法之一，其原理是利用外部電流使被腐蝕金屬

電位發(fā)生變化從而減緩或抑制金屬腐蝕，電化學(xué)保護可分為陽極保護和陰極保護兩種方法，犧牲陽極的陰

極保護法的核心是正極為被保護的金屬，負極為比被保護的金屬活潑的金屬，外加電流的陰極保護法的實

質(zhì)陰極為被保護的金屬，陽極為惰性電極。

【變式突破】

2.（2023?山東棗莊?高二期中）某研究小組對鐵生銹進行研究。

⑴甲同學(xué)設(shè)計了A、B、C一組實驗（如圖），探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：

A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。

①通過上述實驗現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是。

②由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實驗中鐵生銹屬于,正極電極反應(yīng)式

為o

③實驗B所用的水要經(jīng)過處理；植物油的作用是o

④實驗C中堿石灰的作用是?

⑵乙同學(xué)為了達到同樣目的，設(shè)計了實驗D（如圖），發(fā)現(xiàn)一段時間后，試管中的液面升高，其原因是

，該實驗（填“能”或“不能”）說明水對鐵釘生銹產(chǎn)生影響。

【答案】（1）①有水（或電解質(zhì)溶液）和氧氣（或空氣）②吸氧腐蝕02+4“+2H2。=40『③煮沸（或“除去氧

氣”）隔絕空氣（或“防止氧氣與鐵接觸”）④吸收水蒸氣（或“干燥”“保持試管內(nèi)環(huán)境干燥”）（2）鐵的

腐蝕要吸收氧氣（或“氧氣參與反應(yīng)”“消耗了氧氣”）使氣體體積減少不能

【解析】鐵釘內(nèi)部含有碳，在鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時作正極，如果再有電解質(zhì)溶液和氧氣即可發(fā)生腐蝕；A中

的鐵釘發(fā)生的是吸氧腐蝕，所以正極上發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得到電子；水中往往溶有一定量的氧氣，所以做

實驗前要先將水煮沸。

習(xí)題精練

（2023上?河北保定?高二校聯(lián)考期中）下列事實中，主要是吸氧腐蝕引起的是

A.煤氣灶爐頭生銹B.裝濃硝酸的鐵桶內(nèi)部變黑

C.純銀手鏈長時間佩戴后變黑D.炒完菜的鑄鐵鍋長時間用水浸泡導(dǎo)致生銹

2.（2023上?河北滄州?高二校聯(lián)考期中）下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是

A.鋁片可以露置在空中保存B.銅線和鋁線不能直接對接

C.固定銅板的鐵螺絲易生銹D."暖寶寶"撕開包裝迅速發(fā)熱

3.（2023上?山東青島?高二山東省青島第五十八中學(xué)?？计谥校┫铝姓f法正確的是

A.銅制品既能發(fā)生吸氧腐蝕又能發(fā)生析氫腐蝕

B.純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理不一樣

C.采用催化轉(zhuǎn)換技術(shù)能提高汽車尾氣中有害氣體的平衡轉(zhuǎn)化率

D."天宮"空間站使用的太陽能電池陣和鋰離子電池組，均可將化學(xué)能轉(zhuǎn)成電能

4.（2023上?河北?高二校聯(lián)考階段練習(xí)）下列防止鋼鐵腐蝕的方法中，屬于犧牲陽極的陰極保護法的是

5.（2023上?福建福州?高二福州高新區(qū)第一中學(xué)（閩侯縣第三中學(xué)）校聯(lián)考期中）北京冬奧會火種燈的外形

設(shè)計靈感來自于西漢的“長信宮燈"。下列說法正確的是

A.青銅的熔點大于純銅

B.銅銹的主要成分是CU（OH）2

C.錨金層破損后，金作負極可以繼續(xù)保護破損處的銅，此法稱為犧牲陽極的陰極保護法

D.鋁合金表面氧化物薄膜可保護內(nèi)部金屬不被腐蝕

6.（2023上?江蘇蘇州?高二蘇州中學(xué)階段練習(xí)）某小相同學(xué)為探究電極對金屬腐蝕與防護的影響，設(shè)計如下

實驗：將飽和食鹽水與瓊脂（凝固劑，不參與反應(yīng)）的混合液置于兩個培養(yǎng)皿中，向其中滴入少量酚酸溶液和

K31Fe（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(yǎng)皿中，觀察現(xiàn)象如表。已知:

A.兩個培養(yǎng)皿中金屬均發(fā)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，則破損后依舊可以防護

C.培養(yǎng)皿ii中對鐵釘?shù)姆雷o是犧牲陽極的陰極保護法

D.隨著反應(yīng)的進行，培養(yǎng)皿i和ii中均出現(xiàn)紅褐色渾濁

7.（2023上?江蘇蘇州?高二江蘇省蘇州第一中學(xué)校階段練習(xí)）將鐵粉和活性炭的混合物用NaCI溶液濕潤后,

置于如圖所示裝置中，進行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是

A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e=Fe3+

B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能

C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕

D.以Na2s。4溶液代替NaCI溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

8.（2023上?山東青島?高二?？计谥校┭芯啃〗M將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如

圖1）,從膠頭滴管中滴入醋酸溶液，容器中的壓強隨時間的變化曲線如圖2,下列說法不正確的是

0h時間

圖I圖2

A.鐵粉發(fā)生反應(yīng)：Fe—2eT=Fe2+

B.時碳粉上發(fā)生了還原反應(yīng)

C.0-t1時壓強增大的原因一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕

D.J時，容器中壓強明顯小于起始壓強，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕

9.（2023上?福建?高二福建省羅源第一中學(xué)校聯(lián)考期中）用如圖所示裝置及試劑進行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗探

究，測定具支錐形瓶中壓強隨時間變化關(guān)系以及溶解氧隨時間變化關(guān)系的曲線如下。下列說法正確的是

壓強隨時間變化的曲線溶解氧隨時間變化的曲線

A.pH=6.0時，正極電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH-

B.整個過程中，負極電極反應(yīng)式均為：Fe-3e=Fe3+

C.pH=4.0時，同時發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕

D.將鐵換成銅進行實驗，pH=2Q時，壓強隨時間變化的曲線走勢與鐵基本相同

10.（2023上?遼寧?高二校聯(lián)考期中）關(guān)于下列各裝置圖的敘述中不正確的是

I-直流電源1

b

①②

③④

A.用裝置①精煉銅，則b極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSC>4溶液

B.裝置②的總反應(yīng)是Fe+2Fe3+=3Fe>

C.裝置③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連

D.裝置④中的鐵釘幾乎沒被腐蝕

11.（2023上?江蘇蘇州?高二階段練習(xí)）如圖是模擬電化學(xué)反應(yīng)的裝置圖。下列說法正確的是

A.開關(guān)K置于N處，可以減緩鐵的腐蝕

B.開關(guān)K置于M處，電子從碳棒經(jīng)開關(guān)K流向鐵捧

C.開關(guān)K置于M處,則鐵電極的電極反應(yīng)式為2C1-2e-Cl2T

D.開關(guān)K置于N處,則鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2+

12.（2023上?河北唐山?高二統(tǒng)考期中）下列關(guān)于金屬腐蝕與防護的說法不正確的是

A.圖①，放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹

B.圖②，若斷開電源，鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕

C.圖②，若將鋼閘門與電源的正極相連，可防止鋼閘門腐蝕

D.圖③，若金屬M比Fe活潑，可防止輸水管腐蝕

13.（2023上?河南鄭州?高二鄭州市第四十七高級中學(xué)校聯(lián)考期中）關(guān)于下列各裝置圖的敘述正確的是

電直流電源外接電源

流H

鋁『卜鋅『第

鳥級稀H2so爰/

①③④

A.圖①裝置實現(xiàn)銅的電解精煉，a極為精銅，離子導(dǎo)體為硫酸酸化CuSC）4溶液

B.圖②裝置中電子由Zn電極流向Cu電極，鹽橋中KC1的K+移向ZnSC）4溶液

C.圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的正極相連獲得保護

D.圖④兩個裝置中電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，正極上均產(chǎn)生氫氣

14.（2023上?河北保定?高二校聯(lián)考期中）青銅器的腐蝕產(chǎn)物粉狀銹的主要成分是堿式氯化銅［C%（OH）3C1

青銅器電化學(xué)腐蝕過程中，表面的粉狀銹構(gòu)成的電極與金屬基體組成的電極構(gòu)成原電池，原理如圖，下列

說法正確的是

B.潮濕的空氣中，粉狀銹上的電極反應(yīng)為。2+4仁+2Hq=4OH-

C.將青銅長時間浸泡在稀硝酸中是除去青銅表面粉狀銹的一種有效方法

D.青銅基體與外接電源正極相連可以減緩青銅的腐蝕

15.（2023上?北京海淀?高二統(tǒng)考期中）用如下裝置進行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗。下列說法正確的是

一段時間后，試管發(fā)熱,

導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生

A.鐵發(fā)生的電極反應(yīng)：Fe-3e-=Fe3+

B.鐵腐蝕過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能

C.炭粉的存在對鐵腐蝕的速率無影響

D.導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕

16.（2023上?山東濟南?高二山東師范大學(xué)附中校考階段練習(xí)）研究金屬腐蝕及防護的裝置如圖所示.下列有

關(guān)說法不正確的是（）

!!1?

圖1圖2

A.圖1：a點溶液變紅B.若圖2中d為銅，海水換成稀硫酸，則銅棒產(chǎn)生H?

C.圖2：若d為鋅，則鐵不易被腐蝕D.圖1：a點產(chǎn)生的鐵銹比b點的少

17.（2023上?江蘇蘇州?高二蘇州中學(xué)階段練習(xí)）電化學(xué)是化學(xué)研究重要分支，請回答下列問題：

⑴鉛酸蓄電池是最常見的二次電池，電壓穩(wěn)定，安全可靠，價格低廉，應(yīng)用廣泛。

①放電時，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度（填"增大""減小"或"不變"），當(dāng)外電路通過0.5mole-時，理論上

負極板的質(zhì)量增加g?

②用該蓄電池作電源，進行鐵釘鍍鋅，電解一段時間后，電解質(zhì)溶液的濃度。（填"增大""減小"或"不

變"），若電解一段時間后將電源正負極反接，則鐵釘（填"能""否"）復(fù)原。

⑵以CHQH燃料電池為電源電解法制取CIO。，二氧化氯（CIO。）為一種黃綠色氣體，是國際上公認(rèn)的高效、

廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。

①圖中電解池用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取。。2，陽極產(chǎn)生C1O2的反應(yīng)式為。

②電解一段時間，從陰極處收集到的氣體比陽極處收集到氣體多L12L時（標(biāo)準(zhǔn)狀況，忽略生成的氣體溶解）,

停止電解，通過陽離子交換膜的陽離子為mol（精確到小數(shù)點后兩位）。

⑶下圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是。

D.③>②>①>①

18.（2023上?江蘇蘇州?高二江蘇省蘇州第一中學(xué)校階段練習(xí)）鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛

的應(yīng)用。

⑴某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護。

①②③

為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述—（填裝置序號）裝置原理進行防護；裝置③中總反應(yīng)的離子方程式

為—。

（2）用甲烷或其他有機物、氧氣為原料可設(shè)計成原電池，以CWOH、02為原料，K0H溶液為電解質(zhì)設(shè)計成燃

料電池，則負極的電極反應(yīng)式為—。

⑶圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙，圖2是NaBH/H2O2燃料電池。

①圖2電池負極區(qū)的電極反應(yīng)為—o

②若用硫酸鈉和酚麟的混合溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b直接相連，則濾紙出現(xiàn)—色，c位置的電極反

應(yīng)式為o

③若用KI-淀粉常液漫濕速紙，用導(dǎo)線將b與A.B電極相連，鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色，則b接的—填"A"

或"B"）電極。

19.（2023上?福建漳州?高二校聯(lián)考期中）研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實意義。

⑴甲圖為人教版教材中探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置。某興趣小組按該裝置實驗，導(dǎo)管中液柱上升緩慢，下

列措施可以更快更清晰觀察到水柱上升現(xiàn)象的有（填序號）。

蘸

有食

的

鹽水

鐵釘

圖甲

A.用純氧氣代替試管內(nèi)空氣B.用酒精燈加熱試管提高溫度

C.將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末D.換成更細的導(dǎo)管，水中滴加紅墨水

（2）該小組將甲圖裝置改進成乙圖裝置并進行實驗，導(dǎo)管中紅墨水液柱高度隨時間的變化如表，根據(jù)數(shù)據(jù)判

⑶為探究鐵釘腐蝕實驗a、b兩點所發(fā)生的反應(yīng)，進行以下實驗，完成表格空白（已知鐵氟化鉀溶液遇亞鐵離

子顯藍色，常用于亞鐵離子的檢驗）;

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

向NaCI溶液中滴加2~3滴酚麟指示劑a點附近溶液出現(xiàn)紅色a點電極反應(yīng)為①.

然后再滴加2~3滴鐵氧化鉀溶液b點周圍出現(xiàn)藍色沉淀b點電極反應(yīng)為②

根據(jù)以上實驗探究，試判斷③（填"a"或"b"）為負極，該點腐蝕更嚴(yán)重。

⑷圖丙中鋼閘門應(yīng)與外接電源的相連（填"正極"或"負極”）鋼閘門不會被腐蝕，屬于保護法。

⑸金屬陽極鈍化是另一種電化學(xué)防腐方法。將Fe作陽極置于H2s04溶液中，一定條件下Fe鈍化形成致密

Fe3O4氧化膜，寫出該陽極電極反應(yīng)式是。

20.（2023上?福建福州,高二校聯(lián)考期中）某小組學(xué)生研究常見的金屬腐蝕現(xiàn)象，分析其原理。按要求回答

下列問題。

實驗①②③④

50mL4mol/LH2SO450mL2mol/LH2SO450mL4mol/LH2SO450mL4mol/LH2SO4

濃度

溶液溶液溶液溶液

溫度/℃20202040

固體形

6.5g塊狀Zn6.5g塊狀Zn6.5g粉末狀Zn6.5g塊狀Zn

狀

⑴化學(xué)反應(yīng)速率由快到慢的順序為o（填序號，下同）探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的

是;探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的是;①③探究對化學(xué)反應(yīng)速率影響。某

同學(xué)查資料得知向上面的實驗體系中加入硫酸銅固體能加快反應(yīng)速率，其原因為O

（2）乙同學(xué)將錐形瓶內(nèi)壁用酸化的飽和食鹽水潤洗后，放入混合均勻的鐵粉和碳粉，塞緊瓶塞，同時用壓強

傳感器測得錐形瓶內(nèi)壓強的變化，如圖所示。

①時，碳粉表面生成的氣體為O

②時，碳粉表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為o

③0T2電化學(xué)腐蝕過程中，鐵極的電極反應(yīng)式為o

⑶丙同學(xué)研讀如下一次性保暖貼說明書，并分析暖貼工作原理。

品名：一次性保暖貼

主要成分：鐵粉、水、食鹽、活性炭、蛭石、吸水性樹脂

產(chǎn)品性能：平均溫度55,最高溫度63,發(fā)熱時間12小時以上

①暖貼工作時，鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為（填"氧化反應(yīng)"或"還原反應(yīng)"）。

②暖貼發(fā)熱時，正極材料為;食鹽的作用為o

③當(dāng)暖貼放熱結(jié)束時，鐵粉轉(zhuǎn)化成的物質(zhì)中可能含有o（填兩種物質(zhì)）

參考答案

1.D

【詳解】A.燃氣灶使用中會受到空氣中的氧氣的侵蝕，長時間使用后可能導(dǎo)致燃氣灶表面生銹，主要是因

為化學(xué)腐蝕，A項不符合題意；

B.裝濃硝酸的鐵桶變黑是因為發(fā)生鈍化，不是吸氧腐蝕引起的，B項不符合題意；

C.銀單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，純銀不能形成原電池，C項不符合題意；

D.炒完菜的鑄鐵鍋長時間存留鹽液時出現(xiàn)銹斑，發(fā)生吸氧腐蝕，酸性條件下發(fā)生析氫腐蝕，故D符合題意；

故選De

2.A

【詳解】A.鋁片在空氣中易形成致密的氧化物保護膜，與電化學(xué)無關(guān)，A項符合題意；

B.銅、鋁、潮濕的空氣構(gòu)成原電池，屬于電化學(xué)腐蝕，B項不符合題意；

C.鐵、銅、潮濕的空氣構(gòu)成原電池，屬于電化學(xué)腐蝕，C項不符合題意；

D.“暖寶寶"中鐵粉、碳粉、氯化鈉、水構(gòu)成原電池，反應(yīng)放熱，屬于電化學(xué)腐蝕，D項不符合題意；

故選A。

3.B

【詳解】A.Cu不能置換酸中的氫離子，所以銅制品不能發(fā)生析氫腐蝕，故A錯誤；

B.純銀器表面在空氣中因發(fā)生化學(xué)腐蝕生成Ag2。而變暗，不是電化學(xué)腐蝕，鋼鐵表面生銹腐蝕原理是Fe

和C在電解質(zhì)溶液中形成原電池，是電化學(xué)腐蝕，故B正確；

C.催化劑不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，只能改變反應(yīng)速率，故C錯誤；

D.太陽能電池陣是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，鋰離子電池組是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，故D錯誤；

故選:B?

4.B

【詳解】A.犧牲陽極的陰極保護法屬于原電池保護，選項中鐵管道為陰極，該方法屬于外加電源保護法,

A錯誤；

B.選項中Mg作負極，對作正極的鋼鐵水管起到保護作用，屬于犧牲陽極的陰極保護法，B正確；

C.鋼閘門在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，加快鋼閘門腐蝕，C錯誤；

D.噴油漆屬于隔絕氧氣保護方法，D錯誤；

故答案為：Bo

5.D

【詳解】A.青銅是銅的合金，合金熔點低于成分金屬，青銅的熔點低于純銅，A錯誤；

B.銅銹的主要成分為堿式碳酸銅:CU2（OH）2c03,B錯誤；

C.銅比金活潑，鐳金層破損后，銅作負極會導(dǎo)致銅被加速銹蝕，C錯誤；

D.鋁合金表面氧化物薄膜，性質(zhì)穩(wěn)定，阻止合金和空氣接觸發(fā)生反應(yīng)，可以保護內(nèi)部金屬不被腐蝕，D正

確；

故選D。

6.D

【分析】由圖可知，培養(yǎng)皿i中鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，鐵為原電池的負極、銅為正極，鐵釘?shù)母g速率加快，

培養(yǎng)皿ii中鋅片發(fā)生吸氧腐蝕，鋅為原電池的負極、鐵為正極，鐵釘被保護，該保護方法為犧牲陽極的陰

極保護法，所以培養(yǎng)皿i中鐵釘腐蝕速度快。

【詳解】A.由分析可知，培養(yǎng)皿i中鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，培養(yǎng)皿ii中鋅片發(fā)生吸氧腐蝕，培養(yǎng)皿i中鐵釘

腐蝕速度快，故A正確；

B.由分析可知，該探究實驗證明若給金屬表面鍍活潑性比被保護金屬強的金屬，則破損后依舊可以防護，

所以金屬的防護需要給金屬表面鍍活潑性比被保護金屬強的金屬，故B正確；

C.由分析可知，培養(yǎng)皿ii中鋅片發(fā)生吸氧腐蝕，鐵為正極，鐵釘被保護，該保護方法為犧牲陽極的陰極保

護法，故c正確；

D.由分析可知，隨著反應(yīng)的進行，培養(yǎng)皿ii中鐵收到了保護，鋅為負極，鐵為正極，不會出現(xiàn)紅褐色渾濁，

培養(yǎng)皿i中鐵為負極變?yōu)閬嗚F離子，后面亞鐵離子和氫氧根反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵和氧氣反應(yīng)

生活才能氫氧化鐵，因此會出現(xiàn)紅褐色渾濁，故D錯誤；

故選D。

7.C

【詳解】A.該裝置中發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負極，失電子得到Fe2+,電極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2+,故A錯誤；

B.鐵腐蝕過程中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，放熱，所以還存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的變化，

故B錯誤；

C.Fe、C和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，F(xiàn)e易失電子被腐蝕，加速Fe的腐蝕，故C正確；

D.用Na2SO4代替NaCI溶液，溶液呈中性，是強電解質(zhì)溶液，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，故D錯誤；

故答案為：Co

8.C

【分析】由圖2可知，0—卜時錐形瓶中氣體壓強增大，說明鐵與醋酸溶液反應(yīng)生成氫氣使錐形瓶內(nèi)氣體的

物質(zhì)的量增大，反應(yīng)生成的氫氣可能是鐵直接與醋酸發(fā)生化學(xué)腐蝕而得，也可能是鐵、碳在醋酸溶液中構(gòu)

成原電池，鐵發(fā)生析氫腐蝕而得；ti以后，錐形瓶內(nèi)氣體壓強減小，說明溶液pH減小，鐵、碳在溶液中構(gòu)

成原電池，鐵發(fā)生吸氧腐蝕導(dǎo)致容器內(nèi)氧氣的物質(zhì)的量減??；t2時，錐形瓶中壓強明顯小于起始壓強，說明

鐵、碳在溶液中構(gòu)成原電池，鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。

【詳解】A.由分析可知，實驗中鐵可能發(fā)生化學(xué)腐蝕、析氫腐蝕、吸氧腐蝕，腐蝕過程中，鐵均是失去電

子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，反應(yīng)式為Fe-2e.=Fe2+,故A正確；

B.由分析可知，t「t?時鐵、碳在溶液中構(gòu)成原電池，碳為原電池的正極，水分子作用下氧氣在正極得到電

子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，故B正確；

C.由分析可知，。工時壓強增大說明鐵與醋酸溶液反應(yīng)生成氫氣使錐形瓶內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)生

成的氫氣可能是鐵直接與醋酸發(fā)生化學(xué)腐蝕而得，也可能是鐵、碳在醋酸溶液中構(gòu)成原電池，鐵發(fā)生析氫

腐蝕而得，故c錯誤；

D.由分析可知，t2時，錐形瓶中壓強明顯小于起始壓強，說明鐵、碳在溶液中構(gòu)成原電池，鐵發(fā)生了吸氧

腐蝕，故D正確；

故選Co

9.C

【分析】Fe在酸性環(huán)境下會發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強增大；若介質(zhì)的酸性很弱或呈

中性，并且有氧氣參與，此時Fe就會發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強減小，據(jù)此分析解答；

【詳解】A.由圖可知，pH=6.0時，錐形瓶內(nèi)的溶解氧減少，說明有消耗氧氣的吸氧腐蝕發(fā)生，同時錐形瓶

內(nèi)的氣壓減小，也說明有吸氧腐蝕；因此正極電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-=2H2。，A錯誤；

B.整個過程中，錐形瓶中的Fe粉和C粉構(gòu)成了原電池，F(xiàn)e粉作為原電池的負極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：

Fe-2e=Fe2+,B錯誤；

C.若pH=4.0時只發(fā)生吸氧腐蝕，那么錐形瓶內(nèi)的氣體壓強會有下降，而圖中pH=4.0時，錐形瓶內(nèi)的壓強

幾乎不變，說明圖中反應(yīng)除了吸氧腐蝕，F(xiàn)e粉還發(fā)生了析氫腐蝕，消耗氧氣的同時也產(chǎn)生了氫氣，因此錐

形瓶內(nèi)壓強幾乎不變，C正確；

D.pH=2.0的溶液，酸性較強，因此錐形瓶中的Fe粉能發(fā)生析氫腐蝕，析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣，因此會導(dǎo)致錐

形瓶內(nèi)壓強增大，D錯誤；

故答案為：Co

10.A

【詳解】A.根據(jù)電流的方向可知a為電解池的陽極，則用來精煉銅時，a極為粗銅，A錯誤;

B.鐵比銅活潑，為原電池的負極，負極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe?+,銅為原電池的正極，正極反應(yīng)為Fe3++e=Fe",

故總反應(yīng)是Fe+2Fe3+=3Fe?+,B正確；

C.裝置③為外加電流保護法，鋼閘門與外接電源的負極相連，電子從電源負極流出，防止鐵被氧化，C正

確；

D.濃硫酸具有吸水性，在干燥的環(huán)境中鐵難以被腐蝕，D正確；

故選Ao

11.A

【詳解】A.開關(guān)K置于N處，構(gòu)成外加電源的陰極保護法，鐵受到保護，可以減緩鐵的腐蝕，A正確；

B.開關(guān)K置于M處，構(gòu)成原電池，活潑金屬鐵是負極，電子從鐵棒經(jīng)開關(guān)K流向碳捧，B錯誤；

C.開關(guān)K置于M處，構(gòu)成原電池，鐵為負極，則鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,C錯誤；

D.開關(guān)K置于N處，鐵為陰極，發(fā)生得電子還原反應(yīng)，D錯誤；

答案選A。

12.C

【詳解】A.潮濕空氣中鐵釘能發(fā)生吸氧腐蝕；干燥空氣中無水，不能發(fā)生吸氧腐蝕，鐵釘不易生銹，A正

確；

B.斷開電源后，該裝置為原電池裝置，鐵釘作負極，失電子被氧化，在海水中發(fā)生吸氧腐蝕，B正確；

C.應(yīng)該將鋼鐵閘門與電源的負極相連，可防止鋼閘門腐蝕，防腐蝕原理為外加電源的陰極保護法，C錯誤；

D.若金屬M比鐵活潑，將M與鐵相連，為犧牲陽極的陰極保護法，可保護鐵，D正確；

故選C。

13.D

【詳解】A.根據(jù)電流判斷a為陰極，因此a為精銅，離子導(dǎo)體為CuSC>4溶液，故A錯誤；

B.Zn做負極Cu做正極，電子由負極流向正極，在電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，故B錯誤；

C.要保護鋼閘門，應(yīng)與電源的負極相連，故C錯誤；

D.兩個裝置中左邊都是負極，右邊都是正極因此電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，正極都是氫離子的電子，因此

都產(chǎn)生氫氣，故D正確；

故選D。

14.B

【詳解】A.Cu的活動性比H弱，不能發(fā)生析氫腐蝕，A項錯誤；

B.由圖可知，潮濕的空氣中，5在粉狀銹上得到電子生成0H,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電解方

程式為：。2+46-+2比0=4011一，B項正確；

C.稀硝酸會和Cu反應(yīng)，將青銅損壞，C項錯誤；

D.青銅作陽極會加快青銅的腐蝕，D項錯誤；

故選B。

15.B

【詳解】A.鐵發(fā)生的電極反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+,故A錯誤；

B.鐵腐蝕過程中，試管發(fā)熱，說明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故B正確；

C.鐵粉、炭粉、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，炭粉的存在加快鐵腐蝕的速率，故C錯誤；

D.鐵腐蝕過程中，試管內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡不能證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕，故D錯誤;

選Bo

16.D

【分析】食鹽水的邊緣處，與空氣中的氧氣接觸，氧氣得電子，即a為正極，b點為負極，負極被腐蝕；

【詳解】A.食鹽水的邊緣處，與空氣中的氧氣接觸，氧氣得電子，反應(yīng)式：。2+4片+2凡0=40>｛一，則a

點處有氫氧根離子生成，即a點溶液變紅，故A正確；

+

B.若d為銅，海水換成稀硫酸，則Fe作負極，Cu作正極，在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：2H+2e=H2T,

故B正確；

C.Fe與Zn形成原電池，Zn為負極，F(xiàn)e為正極，正極被保護，則鐵不易被腐蝕，故C正確；

D.食鹽水的邊緣處，與空氣中的氧氣接觸，氧氣得電子，即a為正極，b點為負極，負極被腐蝕，生成的

Fe?+移動到a極形成鐵銹，所以a點產(chǎn)生的鐵銹比b點的多，故D錯誤；

答案選D。

17.(1)減小24不變否

+

(2)Cl-5e+2H2O=4H+C1O2?0.17

⑶C

【分析】放電時鉛蓄電池電解質(zhì)溶液中硫酸濃度減小；放電時，負極板上增加的質(zhì)量是硫酸根的質(zhì)量；圖

+

示裝置以CH30H燃料電池為電源電解法制取。O2,陽極反應(yīng)式為Cr-5e-+2H2O=4H+C1O2T,陰極反

應(yīng)式為2Hq+2e-=H2T+2OH-；各容器中均盛有海水，④中鐵做電解池的陽極，最快被腐蝕，②中鐵做

原電池的負極，腐蝕速率次之，③中鐵做電解池的正極，腐蝕速率小于①，鐵被腐蝕時由快到慢的順序是

④>②@③。

【詳解】(1)放電時，正極上二氧化鉛得電子，與電解質(zhì)中的硫酸生成硫酸鉛，負極上鉛失電子，與電解

質(zhì)中的硫酸生成硫酸鉛，故隨著反應(yīng)進行，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度減??；當(dāng)外電路通過0.5mole-時，則

0.25mole一硫酸根離子參與反應(yīng)生成硫酸鉛，理論上負極板的質(zhì)量增加0.25molx96g/mol=24g；②用該蓄電

池作電源，進行鐵釘鍍鋅，電解質(zhì)溶液的濃度不變；若電解一段時間后將電源正負極反接，鍍鋅后的鐵釘

做陽極失電子，鐵釘不能復(fù)；

(2)陽極產(chǎn)生C0的反應(yīng)式為C1-5e，2H0=4『+。02T陰極上2H2(3+2e-=H2T+2OH，從陰極處

119T

收集到的氣體比陽極處收集到氣體多1.12L,其物質(zhì)的量為—產(chǎn)0.05mol,由電極反應(yīng)式可知，當(dāng)轉(zhuǎn)

22.4L/mol

移lOmol電子時，陰極收集到的氣體比陽極收集到氣體多3mol,則陰極收集到的氣體比陽極收集到氣體多

0.05mol時轉(zhuǎn)移電子3，通過陽離子交換膜的陽離子為!mol或0.17mol；

66

(3)④中鐵做電解池的陽極，最快被腐蝕，②中鐵做原電池的負極，腐蝕速率次之，③中鐵做電解池的

正極，腐蝕速率小于①，鐵被腐蝕時由快到慢的順序是④>②>①>③。

18.(1)②③2Cr+2Hq^C12T+H2T+2OH-

⑵CH3(DH-6e-+80H-=CO；+6H2。

-

(3)BH4-8e+8OH-=BO2+6H2O紅。2+4占+2H2。=4011一B

【分析】鋼鐵的腐蝕常用犧牲陽極的陰極保護法或者外加電流的陰極保護法防護；燃料電池的電極方程式

書寫要注意電解質(zhì)溶液，如CH3OH、。2為原料，KOH溶液為電解質(zhì)設(shè)計的燃料電池，負極甲醇失去電子同

時結(jié)合氫氧根離子生成碳酸鹽，結(jié)合原電池和電解池原理堿性分析即可。

【詳解】(1)為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用②裝置，選擇比鐵更活潑的金屬鋅做負極失電子，從而鐵作

為正極被保護；或者選用③裝置，連接外接電源，將被保護的鐵和電源負極相連做陰極；

③鐵做陰極材料，石墨做陽極材料，相當(dāng)于電解食鹽水，故總反應(yīng)方程式為：

電解小小

2C1+2H2O^C12T+H2T+2OH；

(2)以CH3OH、Ch為原料，KOH溶液為電解質(zhì)設(shè)計成燃料電池，甲醇失去電子同時結(jié)合氫氧根離子生成碳

酸根離子，則負極的電極反應(yīng)式為：CH3OH-6e+8OH=COf+6H2O；

(3)據(jù)圖分析，A為原電池的負極，NaBl在此電極失去電子；B為原電池的正極，H2O2在正極得到電子。

故電池負極區(qū)的電極反應(yīng)為：BH4-8e+8OH=BO2+6H2O；

若用硫酸鈉和酚醐的混合溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b直接相連，則負極為鋅失去電子，正極則為

O2+4e+2H2O=4OH',故溶液呈現(xiàn)堿性，酚醐溶液變紅；

若用KI-淀粉常液漫濕速紙，用導(dǎo)線將b與A,B電極相連，鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色，說明c點發(fā)生了碘負離

子失去電子變成碘單質(zhì)的反應(yīng)，則b為陽極，則b接的是電源的正極即B電極。

19.(l)ACD

(2)減慢NaCI溶液中溶解氧的濃度

⑶C)2+4e-+2H2C)=4C)H-Fe-2e-=Fe2+b

(4)負極外加電流的陰極

-+

(5)3Fe-8e+4H2O=Fe3O4+8H

【分析】要加快原電池反應(yīng)的進行，一方面可以增大負極金屬與電解質(zhì)的接觸面積，另一方面可增大電解

質(zhì)的濃度；要阻止金屬失電子，從而保護金屬不被腐蝕，需設(shè)法阻止金屬失電子。

【詳解】(1)A.用純氧氣代替試管內(nèi)空氣，反應(yīng)速率加快，5的濃度減小快，容器內(nèi)氣體的壓強減小快,

液柱上升明顯，A符合題意；

B.用酒精燈加熱試管提高溫度，水中溶解的氧氣量減少，氧氣的消耗量反而減少，另外，氣體的體積膨脹，

液柱難以上升，B不符合題意；

C.將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末，鐵粉與電解質(zhì)的接觸面積增大，反應(yīng)速率加快，氧氣的消耗量增多，

液柱上升明顯，C