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（新高考）小题必练11：金属的腐蚀与防护
主要是在新高考中逐渐出现相关的题型，往常常与化学电源，电解原理等结合考查金属
的腐蚀与防护，特别是金属的防护中的几种重要的方法。常见的有铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀
为主。
1．【2020年江苏卷】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。在题图
所示的情境中，下列有关说法正确的是（ ）
A．阴极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
2．【2020年浙江选考】下列说法不正确的是（ ）
A． 会破坏铝表面的氧化膜
B．NaHCO 的热稳定性比NaCO 强
3 2 3
C．KMnO 具有氧化性，其稀溶液可用于消毒
4
D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
1．将一块镀层破损的铁片置于海边潮湿环境中，一段时间后铁片如图所示。下列说法正确的
是（ ）A．电子由镀层流向铁 B．铁片凹陷深处产生了较多OH−
C．镀层的金属性比铁弱 D．对铁进行了牺牲阳极的阴极保护
2．钢铁在潮湿的空气中会形成原电池而被腐蚀，下列说法正确的是（ ）
A．原电池的正极反应为：O+2H O+4e−=4OH−
2 2
B．原电池的负极反应为：Fe=Fe3++3e−
C．钢铁设备上连接铜块可以防止腐蚀
D．钢铁与外加直流电源的正极相连可以防止腐蚀
3．下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是（ ）
A．铝制器皿不宜盛放酸性食物
B．金属钠和熔融氯化钾反应置换出金属钾
C．电解饱和食盐水时，阴极区产生的是氢气
D．镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀
4．（双选）考古中出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu (OH) Cl覆盖在其表面。下列说法正
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确的是（ ）
A．锡青铜的熔点比纯铜低
B．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
C．锡青铜中的锡加速了铜的腐蚀速度
D．生成Cu (OH) Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
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5．下列事实不能用电化学理论解释的是（ ）
A．轮船船尾连接锌块
B．铝片不用特殊方法保护
C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO 溶液后速率加快
4
D．白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）耐用
6．某小组同学研究84消毒液(主要成分为NaClO)对铁的腐蚀作用：将等量的铁钉(铁碳合金)
和纯铁粉分别浸没于10mL 84消毒液中，记录现象如下：
1小时 2小时 5小时铁钉表面“生长”
铁钉表面出现少
铁钉 无明显现象 出
量红褐色物质
大量红褐色物质
纯铁粉 无明显现象 无明显现象 无明显现象
下列说法正确的是（ ）
A．铁钉主要发生的是化学腐蚀
B．铁钉腐蚀后的溶液中c(Cl−)增大
C．铁粉的腐蚀速率慢主要是由于其表面积大
D．84消毒液有强氧化性，因此Fe被腐蚀时发生：Fe-3e−=Fe3+
7．下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中，不正确的是（ ）
操作
一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红；
现象
②中……
A．NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路
B．①中变红是因为发生反应2H++2e−＝H↑，促进了水的电离
2
C．②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝，铜丝附近区域变红
D．①和②中发生的氧化反应均可表示为M-2e−＝M2+(M代表锌或铁)
8．国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对焊接有着极高
的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相
关描述中正确的是（ ）
A．由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性强于Fe元素
B．由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe-3e−=Fe3+
D．为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
9．考古发掘出的古代青铜器(含铜锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成份如下图所示：
已知：2CuCl+H O Cu O+2HCl
2 2
下列分析不正确的是（ ）
A．氧气是正极反应物 B．铜锈的成份与氧气浓度、pH有关
C．图2中，Cl−从小孔内向小孔外移动 D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀
10．高压直流电线路的瓷绝缘子经常出现铁帽腐蚀现象，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．断电时，牺牲阳极保护法使铁帽不被腐蚀
B．通电时，阳极上的电极反应为Zn-2e−=Zn2+
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn-2e−=Zn2+
D．铁帽上加铜环也能防止铁被腐蚀
11．碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域，随着深层石油天然气的开采，石油和天然气
中含有的CO 及水引起的腐蚀问题（俗称二氧化碳腐蚀）引起了广泛关注。深井中二氧化
2
碳腐蚀的主要过程如下所示：
负极： （主要）
正极： （主要）
下列说法不正确的是（ ）
A．钢铁在CO 水溶液中的腐蚀总反应可表示为
2
B．深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀
C．碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐份含量有关，盐份含量高腐蚀速率会加快D．腐蚀过程表明含有CO 的溶液其腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强
2
12．如图为我国圆明园兽首铜像—兔首和鼠首，看上去仍熠熠生辉。下列对其原因的分析最
可能的是（ ）
A．它们表面的铜绿已用酸性溶液洗去
B．利用电镀原理在其表面镀了一层耐腐蚀的黄金
C．铜的活动性很弱，与空气成分不反应
D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金
13．埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护，使其免受腐蚀，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒X的材料可能为钠
B．金属棒X的材料可能为铜
C．钢管附近土壤的pH增大
D．这种方法称为外加电流的阴极保护法
参考答案考点透视
1.【答案】C
【解析】阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不失电子，故A错误；阳极
金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性
比Fe的活动性强，故B错误；金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表
面积累大量电子，自身金属不再失电子从而被保护，故C正确；海水中的离子浓度大于河水
中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在
河水中快，故D错误；故选：C。
【点睛】该装置为原电池原理的金属防护措施，为牺牲阳极的阴极保护法，金属M作负极，
钢铁设备作正极。
2.【答案】B
【解析】Cl−很容易被吸附在铝表面的氧化膜上，将氧化膜中的氧离子取代出来，从而破坏
氧化膜，A选项正确；B．碳酸氢钠受热分解可产生碳酸钠、水和二氧化碳，则稳定性：
NaHCO ＜NaCO，B选项错误；C．KMnO 具有强氧化性，可使病毒表面的蛋白质外壳变形，
3 2 3 4
其稀溶液可用于消毒，C选项正确；D．钢铁在潮湿的空气中，铁和碳、水膜形成原电池，发生
电化学腐蚀，腐蚀速率更快，D选项正确；答案选B。
【点睛】金属的腐蚀与电解质溶液有关。
考点突破
1.【答案】C
【解析】A．由图可知，铁片被腐蚀，说明铁做负极，电子由铁流向镀层金属，故A不选；B．
铁皮作负极，失电子产生较多的Fe2+，即铁皮凹陷处产生较多的Fe2+，故B不选；C．构成原电
池的条件之一就是由两活性不同的电极，由图可知，铁片被腐蚀，说明铁做负极，所以镀层金
属的金属性比铁弱，故选C；D．如果镀层金属的金属性别铁强，则铁为正极，镀层为负极，则
为栖牲阳极保护阴极，但本题中镀层金属的金属性比铁弱，不属于牺牲阳极阴极保护法，故
D不选；答案选C。
2.【答案】A
【解析】A．钢铁在潮湿的空气中形成原电池，发生的主要是吸氧腐蚀，铁作负极，碳作正
极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O+2H O+4e−=4OH−，A正确；B．原电池
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的负极反应为：Fe-2e−=Fe2+，B错误；C．铁、铜相连和合适的电解质溶液能构成原电池，由于金属活动性Fe>Cu，所以铁作负极，负极上铁更易失电子而被腐蚀，C错误；D．钢铁与外加直
流电源的正极连接时，Fe作阳极，阳极上铁失电子生成亚铁离子而被腐蚀，D错误；故合理选
项是A。
【点睛】金属的防腐蚀措施常常利用外加电源的阴极保护法，将需保护的金属与电源的负
极相连和牺牲阳极的阴极保护法，选用比被保护的金属性强的金属与之相连。
3.【答案】B
【解析】A．金属活动顺序表中，铝排在氢的前面，铝能置换出氢，所以铝制器皿不宜盛放
酸性食物，A不合题意；B．在金属活动顺序表中，金属钠排在钾的后面，但钠能与熔融氯化钾
反应置换出金属钾，B符合题意；C．电解饱和食盐水时，阴极区H+得电子产生氢气，而没有
得到Na，表明H+的得电子能力比Na+强，C不合题意；D．因为锌的金属活动性大于铁，所以
镀锌铁桶镀层破损后，锌强于铁失电子，铁仍不易被腐蚀，D不合题意；故选B。
4.【答案】AB
【解析】A．锡青铜是合金，合金的熔点比纯金属的熔点都低，故A符合题意；B．在潮湿环
境中，锡青铜易形成原电池而发生电化学腐蚀，所以在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快，
故B符合题意；C．锡青铜中的锡比铜活泼，所以形成原电池时，锡作负极，则铜被保护，故C
不符合题意；D．生成Cu (OH) Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但属于化学反应，故D不符合题
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意；答案选AB。
5.【答案】B
【解析】A．Zn比Fe活泼，构成原电池时Zn作负极，Fe受保护，是牺牲阳极的阴极保护法，
故A不选；B．由于在金属铝的表面有一层致密的氧化膜，能够阻止内部金属的腐蚀，和电化
学原理无关，故B选；C．Zn置换出Cu，与稀硫酸构成原电池，加快反应速率，故C不选；D．
Zn比Fe活泼，构成原电池时Fe受保护，Fe比Sn活泼，构成原电池时，Fe受腐蚀，故D不选；
答案选B。
6.【答案】B
【解析】A．铁钉为铁碳合金，主要发生的是电化学腐蚀，A说法错误；B．铁钉腐蚀后，次氯
酸根离子生成为氯离子，溶液中c(Cl−)增大，B说法正确；C．铁粉的腐蚀速率慢主要是铁粉与
次氯酸钠不发生化学腐蚀，C说法错误；D．84消毒液有强氧化性，铁钉发生电化学腐蚀，Fe
失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e−=Fe2+，D说法错误；答案为B。
7.【答案】B
【解析】①中，锌的金属活动性大于铁，则锌作原电池的负极，发生反应Zn-2e−=Zn2+，铁钉作正极，发生反应O+4e−+2H O=4OH−；②中，铁的金属活动性大于铜，则铁作原电池的负极，
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发生反应Fe-2e−=Fe2+，铜作正极，发生反应O+4e−+2H O=4OH−。A．NaCl的琼脂水溶液能够
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让离子自由运动，所以其为离子迁移的通路，A正确；B．①中变红是因为发生反应O+4e−
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+2H O=4OH−，OH−使酚酞变红，B不正确；C．反应生成的Fe2+与[Fe(CN) ]3−反应生成蓝色沉
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淀，使②中铁钉裸露在外的附近区域变蓝，因生成OH−使酚酞变红，而使铜丝附近区域变红，
C正确；D．①中发生的氧化反应为Zn-2e−=Zn2+，②中发生的氧化反应为Fe-2e−=Fe2+，均可表
示为M-2e−＝M2+(M代表锌或铁)，D正确；故选B。
8.【答案】D
【解析】A．两图中被腐蚀的都是Fe，说明Fe是负极，Sn为正极，说明金属性Fe＞Sn，A错
误；B．从腐蚀程度来讲，乙明显比较严重，因海水中含有较多的盐分，腐蚀速率比河水快，故
乙是海水环境下的腐蚀情况，甲是河水环境下的腐蚀情况，B错误；C．铁被腐蚀时电极反应
式应为Fe-2e−=Fe2+，C错误；D．金属性 ，用 锌做补丁，Zn做负极被腐蚀，可
以保护 ，D正确；答案选D。
9.【答案】C
【解析】A．青铜器中含铜锡等金属，也含有其它金属及非金属杂质，由于物质活动性不同，
周围有电解质溶液，形成了原电池，Cu为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，由于电解
质溶液为中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得到电子，变为OH−，因此氧气是正极反应物，A
正确；B．根据图2可知：在锈蚀小孔外物质成分为Cu (OH) CO、Cu (OH) Cl，Cu元素化合价
2 2 3 2 3
为+2价；在小孔附近物质是Cu O，小孔内壁物质成分是CuCl，Cu元素化合价为+1价，小孔
2
外氧气浓度大，Cu元素价态高，小孔内氧气浓度小，Cu元素价态低，物质成分与氧气浓度有
关；在溶液酸性较强时可逆反应2CuCl+H O Cu O+2HCl的平衡逆向移动，物质成分主
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要是CuCl，若溶液酸性弱，平衡正向移动，物质成分主要是Cu O，可见物质成分也与溶液的
2
pH有关，B正确；C．溶液中微粒Cl-总是向低洼处流动，因此会从小孔外向小孔内移动，与氧
气浓度较小时的+1价Cu形成难溶性固体CuCl，C错误；D．由于Sn是比较活泼的金属，因此
也会与活动性比Sn弱的金属构成原电池，Sn为负极，被氧化而引起电化学腐蚀，D正确；故
合理选项是C。
10.【答案】D
【解析】由题干中的防护原理图分析可知，该装置为电化学防腐，加有外接电源，通电时，加锌环的铁帽作阳极，湿润的绝缘子作阴极，断电时，锌环作负极，铁作正极。A．断电时，锌
环作负极失去电子作负极，利用的原电池原理，是牺牲阳极保护法使铁帽不被腐蚀，A选项
正确；B．通电时，加锌环的铁帽作阳极，锌失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e−=Zn2+，
B选项正确；C．断电时发生原电池反应，锌环作负极失去电子，电极反应为Zn-2e−=Zn2+，C选
项正确；D．Fe比Cu更活泼，若将锌环换成铜环，通电时，加铜环的铁帽作阳极，铁失去电子，
不能防止铁被腐蚀，D选项错误；答案选D。
【点睛】掌握金属的防腐措施为解答本题的关键，牺牲阳极的阴极保护法利用原电池原理，
连接一个更活泼的金属做原电池负极，外加电流的阴极保护法是指将被保护金属与电源的
负极相连，作电解池的阴极。
11.【答案】B
【解析】A．将正极反应式和负极反应式相加得到钢铁在CO 水溶液中的腐蚀总反应为
2
，故A正确；B．深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为电
化学腐蚀，不是化学腐蚀，故B错误；C.盐份含量高，溶液的导电性越好，腐蚀速率越快，故C
正确；D.腐蚀过程表明含有CO 的溶液主要腐蚀电化学腐蚀，腐蚀性比相同pH值的HCl溶
2
液腐蚀性更强，故D正确；故选B。
12.【答案】D
【解析】A．铜锈是可以被酸性溶液所除去，但是它们之所以“熠熠生辉”，不是因为铜锈
被酸性溶液洗去，否则是“坑坑洼洼”的，A错误；B．圆明园铜首是在我国清朝制作的，那个
时期还未掌握电的运用，B错误；C．铜的金属活动性很弱，但是在空气中，与O、CO、HO反
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应生成铜锈，C错误；D．它们的金属材料是合金，相对来说它们的化学稳定性比纯铜要好，类
似于牺牲阳极的阴极保护法来保护金属，使其不易被腐蚀，D正确；故选D。
13.【答案】C
【解析】A．金属钠性质很活泼，极易和空气、水反应，不能作电极材料，故A错误；B．构成
的原电池中，金属棒X作原电池负极，所以金属棒X材料的活泼性应该大于铁，不可能是Cu
电极，故B错误；C．该装置发生吸氧腐蚀，正极钢管上氧气得电子生成氢氧根离子，导致钢
管附近土壤的pH可能会增大，故C正确；D．该装置没有外接电源，不属于外加电流的阴极
保护法，而是牺牲阳极的阴极保护法，故D错误；故答案为C。
【点睛】考查金属的腐蚀与防护，明确金属腐蚀与防护的原理、金属发生析氢腐蚀和吸氧
腐蚀的条件即可解答，根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，即把金属和钢管、及电解质溶液构成原电池，金属棒X作负极，钢铁作正极，从而钢管得到保护。
