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考点 20 金属的腐蚀与防护
【基础过关】
1．(2023·辽宁省名校联盟高考模拟调研卷)“北溪”天然气管道至少泄漏8万吨天然气，近20年间甲烷
的温室效应率是 的84倍。已知管道接口处有钢铁材料等，海水的pH约为8.0。设 为阿伏伽德罗常
数的值。下列有关叙述不正确的是( )
A．损坏的钢铁材料在海水中主要发生吸氧腐蚀
B．制造管道时表面涂层能起到抗腐蚀作用
C．w g铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数一定为
D．修复管道时在钢管表面镶嵌锌块，这种方法叫牺牲阳极法
【答案】C
【解析】A项，钢铁在弱碱性环境中主要发生吸氧腐蚀，A项正确；B项，表面涂层能防止钢铁管道
和水、O 等物质接触，从而起到抗腐蚀作用，B项正确；C项，钢铁腐蚀时负极电极反应式为Fe-2e-
2
=Fe2+，w g铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数为 ，后续发生
，不属于电化学腐蚀，C项错误；D项，锌比铁活泼，在海水中构成原
电池，锌为负极，铁为正极，这种保护钢铁的方法叫牺牲阳极法，D项正确。故选C。
2．(2023·河北省沧州市三模)出土于陕西的两千多年前的越王剑(主要成分为铁)，现藏于广州博物馆，
该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。剑脊含铜量较多，
韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述错误的是
已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈(Fe O)。
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A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极
B．铁发生的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】D．生成80gFe O 时理论上转移3mol电子
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【答案】B
【解析】A项，铁与铜、锡构成原电池时，铁的活泼性强于铜和锡，铁作负极，A正确；B项，铁电
极反应为Fe-2e-=Fe2+，B错误；C项，酸性环境下剑腐蚀的过程为析氢腐蚀，正极会产生氢气：2H++2e-
=H ↑，C正确；D项，生成 Fe O 时理论上转移电子 3mol，D正确；故
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选B。
3．(2023·河北省邢台市九师联盟高三联考)利用烧结的铁碳混合材料可除去废水中的污染物，在有、
无溶解氧的条件下均可在溶液中生成 絮凝剂，实现高效转化，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．工作过程中，铁极为正极
B．在强酸性污水中处理效果更好
C．富氧时，碳极电极反应式主要为O＋2HO＋4e－=4OH－
2 2
D．工作过程中电子从铁极流出，通过溶液被运输至碳极表面
【答案】C
【解析】铁极上铁失电子产生亚铁离子，碳极上主要发生吸氧腐蚀，氧气得电子产生氢氧根离子。A
项，工作过程中，铁极为负极，A错误；B项，强酸性污水中难以形成絮凝剂，效果不佳，B错误；C项，
富氧时，氧气放电，碳极电极反应式为O＋2HO＋4e－=4OH－，C正确；D项，电子不能在溶液中传导，
2 2
D错误；故选C。
4．《本草纲目》中载有一药物，名“铜青[Cu OH) CO]”。铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。时珍
2( 2 3
曰：近时人以醋制铜生绿，取收晒干货之。下列有关说法正确的是( )
A．铜在空气中主要发生析氢腐蚀
B．铜在O、CO、HO存在时易发生电化学腐蚀
2 2 2
C．用硝酸清洗铜器可以除去铜绿，保护铜器
D．每生成111g Cu (OH) CO，转移1mol电子
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资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】【答案】B
【解析】A项，铜在空气中被腐蚀的化学方程式为2Cu+O +CO +H O=Cu OH) CO，则铜在空气中主
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要发生吸氧腐蚀，A错误；B项，铜在空气中被腐蚀的化学方程式为2Cu+O +CO +H O=Cu (OH) CO，铜
2 2 2 2 2 3
在O、CO、HO存在时易发生电化学腐蚀，B正确；C项，铜可以和硝酸反应，用硝酸清洗铜器可以除
2 2 2
去铜绿，但也会破坏铜器，C错误；D项，由化学方程式2Cu+O +CO +H O=Cu (OH) CO 可知，每生成
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1mol Cu (OH) CO，转移4mol电子，则生成111g Cu (OH) CO(物质的量为0.5mol)时，转移2mol电子，D
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错误；故选B。
5．实验室利用如下装置模拟探究铝制品表面出现白斑的腐蚀现象。下列说法正确的是( )
A．活性炭上发生氧化反应
B．电子从活性炭经电流表流向铝箔
C．NaCl既是离子导体又是电极反应物
D．总反应为4Al +3O + 6H O =4Al( OH) ，生成的Al(OH) 进一步脱水形成白斑
2 2 3 3
【答案】D
【解析】该装置为原电池，铝易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀，电子从负
极流向正极，阴离子向负极移动。A项，碳作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极的反应为
2HO+O+4e-═4OH-，发生还原反应，故A错误；B项，铝易失电子做负极，碳作正极，电子从负极流向正
2 2
极，则电子从铝箔经电流表流向活性炭，故B错误；C项，负极电极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式
O+2H O+4e-═4OH-，NaCl不是电极反应物，故C错误；D项，负极电极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应
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式O+2H O+4e-═4OH-，总反应方程式为：4Al+3O +6H O═4Al(OH) ，生成的Al(OH) 分解生成Al O，则
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白斑的主要成分可能是Al O，故D正确；故选D。
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6．金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外，还有“氧浓差腐蚀”，如在管道或缝隙等处的不
同部位氧的浓度不同，在氧浓度低的部位是原电池的负极。下列说法正确的是( )
A．纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀
B．钢铁吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
C．海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用
D．在图示氧浓差腐蚀中，M极处发生的电极反应为O＋2HO＋4e－===4OH－
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资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】【答案】D
【解析】纯铁发生腐蚀时，没有正极材料，不能构成原电池，所以发生化学腐蚀，A错误；钢铁发生
吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，B错误；铜不如铁活泼，铜、铁在海水中形成原电池，
Fe作负极，加快了海轮的腐蚀，C错误；因氧浓度低的部位是原电池的负极，由图示可知，M处O 浓度
2
高，该处O 得到电子，其电极反应式为O＋2HO＋4e－===4OH－，D正确。
2 2 2
7．糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相
同。下列分析正确的是( )
A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为Fe－3e－===Fe3＋
C．脱氧过程中碳作原电池负极，电极反应为2HO＋O＋4e－===4OH－
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D．含有1．12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)
【答案】D
【解析】在脱氧过程中，由铁、碳作电极，氯化钠溶液作电解质溶液形成原电池，发生吸氧腐蚀，该
过程为放热反应；在脱氧过程中，碳作正极，铁作负极，铁失电子发生氧化反应，生成 Fe2＋；在脱氧过程
中，Fe失电子被氧化为Fe2＋，Fe2＋最终还是被氧气氧化为Fe3＋，由电子得失守恒知消耗氧气的体积(标准
状况下)V(O )＝22．4 L·mol－1×＝336 mL。
2
8．(2023·广东省深圳市高三期中)某航天发生器的点火接头金属由合金钢加工成型。该金属接头端面
发生锈蚀的原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．合金钢中Fe作负极，长条状硫化物作正极
B．合金钢腐蚀速度与空气相对湿度无关
C．正极的电极反应有O＋2HO＋4e－＝4OH－
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D．可使用酒精棉球擦拭清洗并均匀涂抹润滑脂防锈
【答案】B
【解析】A项， Fe失电子，被氧化，为负极，所以长条状硫化物作正极，A正确；B项，正极为氧气
和水得电子的反应，说明湿度越大，参加反应的物质的量越大，得电子越多，腐蚀速度越快，B错误；C
项，通入空气的一端为正极，氧气得电子，与水反应生成氢氧根离子，故C正确；D项，使用酒精棉球擦
拭清洗并均匀涂抹润滑脂，通过防止金属与氧气和水接触，从而防锈，D正确；故选B。
9．全世界每年因钢铁锈蚀造成巨大损失，钢铁吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．钢铁腐蚀过程不只发生化学能与电能的转化
B．钢铁腐蚀的正极反应为：Fe-2e-=Fe2+
C．电解质溶液浓度可影响钢铁腐蚀的速率
D．将地下铁管与铜块连接，可保护铁管
【答案】C
【解析】A项，钢铁腐蚀过程不仅发生化学能与电能的转化，钢铁的锈蚀过程属于缓慢氧化，还放出
热量，所以还发生化学能与热能的转化，A正确；B项，钢铁发生的腐蚀为吸氧腐蚀，负极上金属铁失电
子，发生氧化反应，正极上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：2HO+O+4e-=4OH-，B错误；C
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项，因为反应速率与离子浓度正相关，所以电解质溶液浓度可影响钢铁腐蚀的速率， C正确； D项，将
地下铁管与铜块连接会构成原电池，铁作负极，铜作正极，所以不能保护铁管，反而会加快铁管的腐蚀，
D错误；故选 C。
10．利用如图所示装置可以模拟钢铁的电化学防护。下列说法正确的是( )。
A．若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生还原反应
B．若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生还原反应
C．若X为碳棒，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀
D．若X为锌棒，开关K置于M处，可加快铁的腐蚀
【答案】A
【解析】若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，此时金属锌为负极，金属铁为正极，金属铁
被保护，铁极发生还原反应，A项正确，D项不正确；若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，X极
为阳极，发生氧化反应，B项不正确；若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，此时金属铁为阴极，
铁被保护，C项不正确。
11．炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图
所示，下列说法正确的是( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H O＋O↑
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D．C是正极，O 在C表面上发生还原反应
2
【答案】D
【解析】A项，铁锅中含有的Fe、C，和电解质溶液构成原电池，活泼金属作负极，Fe易失电子，故
腐蚀过程中，负极是Fe，错误；B项，原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C流动，在电解质溶液中
依靠离子的移动导电，错误；C项，该原电池中，C做正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应
式为O＋2HO＋4e－===4OH－，错误；D项，C是正极，O 在C表面上发生还原反应，正确。
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12．钢铁的防护有多种方法，下列对于图中的方法描述错误的是( )
A．a、b以导线连接，辅助电极发生氧化反应
B．a、b以导线连接或以电源连接，辅助电极的材料可能都含有Zn
C．a、b分别连接直流电源，通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门
D．a、b分别连接直流电源的负极、正极，该方法是牺牲阳极的阴极保护法
【答案】D
【解析】a、b以导线连接，即为牺牲阳极的阴极保护法，则辅助电极要作负极，发生氧化反应，A项
正确；a、b以导线连接或以电源连接，辅助电极都是发生氧化反应，Zn比较活泼，要失去电子，B项正确；
通电后，被保护的钢铁闸门作阴极，辅助电极作阳极，因此通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁
闸门，C项正确；由于有外加电源，故此方法为外加电流的阴极保护法，D项错误。
13．硫酸盐还原菌SRB在地球上分布很广泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使
许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。对于该反应机理
相关信息分析错误的是 ( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】①升高温度有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀；
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在有氧环境下进行的；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成Fe O·xH O；
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④电化学腐蚀中负极电极反应为 Fe-2e-=Fe2+；
⑤当1mol SO 2-在SRB的作用下转化为硫离子时，理论上正极反应会消耗8 mol水
4
A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．②③⑤
【答案】A
【解析】①高温下容易使蛋白质发生变性，因此升高温度不有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀，
①错误；②根据示意图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②错误；③
在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成FeS，③错误；④电化学腐蚀中负极铁失去电子，电
极反应为 Fe-2e-=Fe2+，④正确；⑤当1mol SO 2-在SRB的作用下转化为硫离子时需要8mol[H]，1mol水能
4
产生1mol[H]，所以理论上正极反应会消耗8 mol水，⑤正确；故选A。
14．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
现 一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红；
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产生蓝色沉淀，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)
【答案】B
【解析】A项，①和②中，Zn和Fe分别发生了电化学腐蚀，NaCl的琼脂水溶液的作用是形成闭合回
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】路，即NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路，A正确；B项，①中，由于Zn的活动性比Fe强，故Zn作
负极，Fe作正极，正极的电极反应式为O+2H O+4e-=4OH-，正极附近区域OH-使酚酞变红，B错误；C项，
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②中，由于Fe的活动性比Cu强，故Fe作负极，Cu作正极，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极的电
极反应式为O+2H O+4e-=4OH-，负极附近区域Fe2+和Fe(CN) 3-反应生成蓝色沉淀，正极附近区域OH-使酚
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酞变红，C正确；D项，①中Zn作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，②中Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-
=Fe2+，D正确；故选B。
15．某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，设计下表实验。将混合均匀
的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞。从胶头滴管中一次性滴入醋酸溶液，同时测量容器中的压
强变化。下列说法不正确的是( )
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/ 醋酸/
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0 2.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 a 36.0 2.0
③ M 0.2 2.0 90.0 2.0
A．
B．M为“碳粉质量的影响”
C．该实验一共探究了4种影响因素
D．铁发生电化学腐蚀负极反应为Fe-2e-=Fe2+
【答案】C
【解析】A项，由表格数据可知，①②的实验目的为探究醋酸浓度对铁发生电化学腐蚀类型的影响，
由变量唯一化原则可知，实验中①和②的醋酸浓度不同，所以铁粉的质量应该相同，所以a为2.0，故A正
确；B项，由表格数据可知，①和③的碳粉质量不同，其他条件完全相同，所以实验目的是探究碳粉质量
对铁发生电化学腐蚀类型的影响，故B正确；C项，由表格数据可知，该实验只探究了醋酸浓度、碳粉质
量对铁发生电化学腐蚀类型的影响，故C错误；D项，铁发生电化学腐蚀时，铁做负极失去电子被损耗，
电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D正确；故选C。
16．研究发现，CuCl在青铜器的腐蚀过程中起催化作用，下图是青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】
