文档内容
金属的腐蚀
重难点 题型 分值
1. 掌握金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的
主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反
重点 应式。
2. 认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属 选择题 2-4分
腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方法。
认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸
难点
氧腐蚀的电极反应式。
一、金属的腐蚀
1. 金属腐蚀的概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现
象。
【图例】1金属腐蚀的现象非常普遍。日常生活中常见的铁制品生锈、铝制品表面出
现白斑、铜制品表面产生铜绿、银器表面变黑等都属于金属的腐蚀。
2. 金属腐蚀的本质：M-ne-＝Mn+，金属原子失去电子变为阳离子，发生氧化反应。
3. 金属腐蚀的原因：对金属腐蚀的原因应从内因和外因两个方面分析：①金属本身不纯，
对形成原电池创造了“先天条件”；②长期将金属制品放置在潮湿或酸性较强的空气中，
为金属腐蚀创造了“后天环境”。
4. 金属腐蚀的分类
第1页根据与金属或合金接触的介质不同，金属腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
（1）化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质（如干燥气体：O、Cl、SO 等，非电
2 2 2
解质液体：石油）直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
【注意】随着温度的升高，化学腐蚀速率越快。
举例：比如铁与Cl 直接发生的腐蚀，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀等。
2
（2）电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，较活泼的金
属失去电子发生氧化，被腐蚀。
比如钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀。
【思考】1为什么钢铁在干燥空气中不易生锈，但在潮湿的空气中易生锈呢？
电化学腐蚀的条件
在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水膜中溶有O、CO、SO 等气体，
2 2 2
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它与钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小
的原电池。
【拓展提升】化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属或合金与氧化剂直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触
电流 无电流产生 有微弱电流产生
现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
本质 M-ne-＝Mn+ M-ne-＝Mn+
影响因素 与氧化剂的氧化性及温度有关 与电解质溶液的酸碱性及金属活动
性等有关
联系 两者往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，腐蚀速度也快得多。
【注意】判断金属腐蚀的类型时，要综合考虑金属的纯度、金属的活动性及接触物质
的性质。
【重点强调】化学腐蚀与电化学腐蚀的区别
第2页金属的化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应，无电流产生；金属的电化学
腐蚀是发生原电池反应，有电流产生。判断金属的腐蚀类型可从判断是否产生电流的角度
入手，腐蚀过程中有电流产生的为电化学腐蚀，否则为化学腐蚀。
【问题讨论】2 影响金属腐蚀的因素
主要包括金属自身的性质和介质两个方面。就金属自身的性质来说，金属越活泼，就
越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属电化学腐蚀的影响很大，如果金属接触电解质溶液
或在潮湿的空气中接触腐蚀性气体，则溶液被腐蚀。
二、电化学腐蚀的类型和原理
根据电解质溶液的酸碱性不同，电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
【辨析】“析”和“吸”的理解
析氢腐蚀中的：“析”是“析出”的意思，即发生该腐蚀时，有H 析出；吸氧腐蚀中
2
的“吸”是“吸进”的意思，即发生该腐蚀时，空气中的O 参加反应而被消耗。
2
1. 析氢腐蚀
（1）析氢腐蚀的概念
析氢腐蚀是在酸性环境中引起的腐蚀，由于在腐蚀过程中不断有H 放出，所以叫析氢
2
腐蚀。
（2）析氢腐蚀的原理及分析
在潮湿的空气中，钢铁表面形成一层薄薄的水膜，若水膜中溶解有CO 、SO 、HS等
2 2 2
气体，其与水反应生成酸电离使水膜中含有一定量的H+。此时电解质溶液酸性较强，在钢
铁表面构成无数微小的原电池，其中Fe和C分别作负极和正极。Fe在负极失去电子发生
氧化反应，H+在正极得到电子发生还原反应，电子从负极流向正极。
该过程中发生原电池反应：负极为Fe - 2e-＝Fe2+，正极为2H＋＋2e－＝H↑，总反应为
2
Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H↑。
2
2. 吸氧腐蚀
（1）实验探究铁钉的腐蚀原理
将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。几分钟
后，观察导管中水柱的变化。
第3页现象及原因：导管中的水柱上升，铁钉生锈。说明该过程铁钉被腐蚀。铁钉发生的是
吸氧腐蚀。
（2）吸氧腐蚀的原理及分析
一般情况下，如果钢铁（铁钉）表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性（饱和食盐水），
且溶有一定量的氧气，就会发生吸氧腐蚀。
该过程中发生的电极反应：负极为2Fe - 4e-＝2Fe2+，正极为O + 4e- + 2H O＝4OH-，
2 2
总反应为2Fe + 2H O +O ＝2Fe（OH）。
2 2 2
Fe（OH） 继续与 O 作用，生成 Fe（OH） ，即 4Fe（OH） +2H O +O ＝4Fe
2 2 3 2 2 2
（OH），Fe（OH） 脱去一部分水生成Fe O HO （铁锈的主要成分）。
3 3 2 3 •X 2
【即时练】实验探究（如图所示）。
（1）若棉团浸有NH Cl溶液，铁钉发生________腐蚀，正极反应式为_____________，
4
右试管中现象是__________________。
（ 2 ） 若 棉 团 浸 有 NaCl 溶 液 ， 铁 钉 发 生 ________ 腐 蚀 ， 正 极 反 应 式 为
________________，右试管中现象是_______________。
【答案】（1）析氢 2H＋＋2e－＝H↑ 有气泡冒出
2
（2）吸氧 O＋4e－＋2HO＝4OH－ 导管内液面上升
2 2
【易错】金属腐蚀类型的判断
（1）电化学腐蚀中，金属活动性顺序中位于氢之后的金属不能发生析氢腐蚀，只能发
生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式。
（2）位于氢之前的金属才可以发生析氢腐蚀，金属活动性顺序中位于氢之前、Mg之
后的金属的电化学腐蚀与钢铁的电化学腐蚀相似的金属才可以发生析氢腐蚀。
第4页【即时练】判断下列腐蚀的类型（括号内填“化学腐蚀”“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”）
（1）通Cl 的铁制管道被腐蚀______________________________。
2
（2）浸泡食盐水的铁钉被腐蚀______________________________。
（3）用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀__________。
【答案】（1）化学腐蚀
（2）吸氧腐蚀
（3）化学腐蚀
【解析】（1）氯气具有强氧化性，能直接氧化铁，为化学腐蚀；
（2）食盐水为中性电解质溶液，与铁钉中的Fe和C能形成原电池，为吸氧腐蚀；
（3）铝与醋酸直接反应，是化学腐蚀。
【拓展提升】钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
水膜中溶有O ，呈弱酸性或
2
形成条件 水膜酸性较强
中性
电解质溶液 溶有CO 等的水溶液 溶有O 的水溶液
2 2
负极 Fe - 2e-＝Fe2+
正极 2H＋＋2e－＝H↑ O + 2H O+ 4e-＝4OH-
2 2 2
电子或；离子如何
流动形成闭合回路
Fe 失电子成为 Fe2+进入溶
（用示意图说明） Fe失电子成为Fe2+进入溶液，Fe失
液，Fe 失去的电子流入 C
去的电子流入C极，H+移向C极，
极，在C极O 获得电子成为
与C极上的电子结合成H 从溶液中 2
2
OH-进入溶液
析出
普遍性 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍
Fe2+ + 2 OH-＝Fe（OH）↓
2
其他反应及产物 4Fe（OH）＋O＋2HO＝4Fe（OH）
2 2 2 3
4Fe（OH）＝Fe O HO +（3-x） HO
3 2 3 •X 2 2
第5页【易错点】钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
例题1 如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝5的雨水和生铁片。
观察到开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有
关解释合理的是（ ）
A. 生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应
B. 雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
C. 红墨水回升时，碳极反应式：O＋2HO＋4e－＝4OH－
2 2
D. 具支试管中溶液pH逐渐减小
【答案】C
【解析】生铁与其中的碳及电解质溶液构成原电池，负极是铁，铁失去电子发生氧化
反应，碳是正极，正极发生还原反应。开始时，因酸性较强发生析氢腐蚀，一段时间后导
管内液面回升且略高于小试管液面，说明具支试管中气体压强减小，此时发生吸氧腐蚀，
反应式是2HO＋O＋4e－＝4OH－，故溶液的pH增大，A、B、D错误；C正确。
2 2
例题2 在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。
铁片在腐蚀过程中发生的总反应的化学方程式为2Fe+2H O+O ＝2Fe（OH） ，Fe（OH）
2 2 2 2
进一步被氧气氧化为Fe（OH），再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如下图。
3
下列说法正确的是（ ）
A. 铁片发生还原反应而被腐蚀
B. 此过程中电子从C移向Fe
第6页C. 铁片腐蚀时负极发生的电极反应为2HO + O + 4e-＝4OH-
2 2
D. 铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
【答案】D
【解析】铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀，加快了
铁腐蚀的速率；发生电化学腐蚀时，铁作负极，失电子发生氧化反应；碳作正极，电子从
Fe移向C，正极发生还原反应：O + 2H O + 4e-＝4OH-故A、B、C均不正确，D正确。
2 2
例题3 常温下，碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下，下列说法不正确的是（ ）
A. 在pH＞14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O + 4H++ 4e-＝2 H O
2 2
B. 在pH＜4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀
C. 在pH＞6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
D. 在煮沸除去氧气的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢
pH 2 4 6 6. 5 8 13. 5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe O Fe O FeO2-
3 4 2 3
【答案】A
【解析】pH＞14的溶液为碱性，碳钢发生吸氧腐蚀，正极反应式为O + 2H O + 4e-＝
2 2
4OH-，A错误；pH＜4的溶液为酸性溶液，由表中信息可知，碳钢主要发生析氢腐蚀，正
极反应式为2H+ 2e-＝H↑，B正确；pH＞6的溶液酸性较弱，碳钢主要发生吸氧腐蚀，C
2
正确；在碱性溶液中碳钢发生吸氧腐蚀，煮沸除去氧气后，腐蚀速率会减慢，D正确。
【方法总结】理解金属腐蚀原理及解答该类试题的步骤
（1）根据题中信息或图示装置判断金属腐蚀的类型。
（2）若为电化学腐蚀，可根据电解质溶液的酸碱性，判断是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀。
（3）根据腐蚀的类型，可写出相应的电极反应式，进一步分析判断。
（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（ ）
A. 金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B. 电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
第7页C. 钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D. 金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
2. 下列各种镀有金属保护层的铁板，镀层破损后在相同的环境中，铁板最易被腐蚀的是
（ ）
A. 镀锌铁（白铁） B. 镀锡铁（马口铁）
C. 镀铜铁 D. 镀银铁
*3. 如图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量炭粉，撒入内壁已分别用氯化钠溶
液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中，打开止水夹片刻后，下列有关该实验的说法
合理的是（ ）
甲 乙
A. 甲装置导管口有气泡，乙装置导管内出现一段液柱
B. 甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀
C. 乙装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D. 乙装置导管口有气泡冒出
4. 下列关于金属腐蚀的说法正确的是
n
2
A. 金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nHO＝M（OH）＋ H↑
2 n 2
B. 金属的化学腐蚀的实质是M－ne－＝Mn＋，电子直接转移给氧化剂
C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D. 在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
*5. 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。
① ② ③
在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是
A. 对比②③，可以判定Zn保护了Fe
B. 对比①②，K[Fe（CN）]可能将Fe氧化
3 6
第8页C. 验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D. 将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
二、非选择题
6. 如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀（填“化学”或“电化学”）。
（2）若试管内液面上升，则原溶液呈__________性，发生________腐蚀，电极反应式
分别为负极：______________；正极：__________________。
（3）若试管内液面下降，则原溶液呈__________性，发生________腐蚀，电极反应式
分别为负极___________；正极：_______________。
第9页1.【答案】D
【解析】金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学
性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀
和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应
而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收
氧气，而不是负极吸收氧气，所以C错误。
2.【答案】D
【解析】镀有金属保护层的铁板，在镀层破损时，与周围环境形成原电池。A中镀层
破损时，锌作负极，铁作正极受到保护；B、C、D中镀层破损时，铁均作负极而被腐蚀，
与正极金属的活动性相差越大，负极被腐蚀的速率越快，所以选D。
3.【答案】D
【解析】甲图中的电解质溶液呈中性，所以发生的是吸氧腐蚀，A、B两项均错；乙
图中的电解质溶液呈酸性，发生的是析氢腐蚀，有气体产生，C项错，D项正确。
4.【答案】B
【解析】金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀
放出H ，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于
2
电化学腐蚀。
5.【答案】D
【解析】对比②③，②Fe附近的溶液中加入K[Fe（CN）]无明显变化，②Fe附近的
3 6
溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K[Fe（CN）]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液
3 6
中含Fe2+，②中Fe被保护，A项正确；①加入K[Fe（CN）]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe
3 6
表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K[Fe（CN）]将Fe氧化成Fe2+，B项正确；
3 6
对比①②，①加入K[Fe（CN）]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①
3 6
的方法验证Zn保护Fe，C项正确；由实验可知K[Fe（CN）]可能将Fe氧化成Fe2+，将
3 6
Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项错误。答案选D。
6.【答案】（1）电化学
（2）弱酸性或中 吸氧 2Fe－4e－＝2Fe2＋ O＋4e－＋2HO＝4OH－
2 2
（3）较强的酸 析氢 Fe－2e－＝Fe2＋ 2H＋＋2e－＝H↑
2
【解析】根据原电池的构成条件：有两种不同的材料（Fe为负极，碳为正极），有电
解质溶液，形成闭合回路，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件原理及
结果可知：试管内液面上升，说明是试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸
氧腐蚀的结果，据此写出电极反应式；试管内液面下降，说明是试管内气体压强变大，试
第10页管内产生了新气体所致，是铁钉析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应式。
第11页金属的防护
重难点 题型 分值
了解金属防护的一般方法，特别是电化学防
重点
护的方法。
选择题 2-4分
难点 重点掌握金属的防护方法
一、金属的电化学防护
1. 金属的化学防护
（1）改变内部结构
改变金属内部的成分、结构，制成防腐的合金（如不锈钢）。
（2）加防护层
在金属表面覆盖保护层，隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。如在金属表面涂
上油漆、油脂等，或电镀Zn、Cr等易氧化形成致密氧化物薄膜的金属。
实例：
（1）在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。
（2）用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍
等。
（3）工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的
表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。
第12页（4）利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。
（5）采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面可以形成稳定的氧化膜。
2. 金属的电化学防护
电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
【探究实验】已知Fe2＋与[Fe（CN）]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：
6
3Fe2＋＋2[Fe（CN）]3－＝Fe [Fe（CN）]↓。
6 3 6 2
实验装置
按如图所示连接好装置；往Fe电极区滴入2滴黄色K[Fe（CN） ]（铁
3 6
实验操作
氰化钾）溶液
电流表指针发生偏转，Fe电极上有气泡产生，但往Fe电极附近滴入
实验现象
K[Fe（CN）]溶液不显特征蓝色
3 6
有关反应 Zn电极： Zn － 2e － ＝ Zn 2 ＋ Fe电极： 2H ＋ ＋ 2e － ＝ H ↑
2
实验结论 Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成原电池，铁被保护未被腐蚀
（1）牺牲阳极的阴极保护法
①应用原电池原理，让被保护金属作正极，受到保护，另外一种活泼性较强的金属做
负极，发生反应受到腐蚀，负极要定期更换。如图所示：
牺牲阳极法示意图
应用：该法主要用来保护一些钢铁设备，如在锅炉内壁、船体外壳上装上合金或锌块。
【实例】（1）在船身上装锌块（图上的白条）来避免船体遭受腐蚀。
（2）用导线将活泼金属镁与钢铁输水管连接，避免输水管遭受腐蚀。
【注意】牺牲阳极的阴极保护法中所说的阳极是指原电池的负极
【问题讨论】在铁的表面镀上一层其他金属是常见的防止铁生锈的方法，常见的有镀
锡钢板（马口铁）和镀锌钢板（白口铁），为什么镀层破损后，镀锌钢板比镀锡钢板耐腐
蚀？
【解析】镀层破损后，白口铁形成原电池时，由于锌比铁活泼，故锌铁原电池中锌作
第13页负极失电子，被腐蚀，铁作正极，不发生腐蚀，从而保护了铁；而马口铁镀层破损形成原
电池时，因为铁比锡活泼，故铁锡原电池中铁作负极，失电子被腐蚀。所以在镀层破损后
马口铁比白口铁更易被腐蚀。
（2）外加电流的阴极保护法
利用电解原理，将被保护的钢铁设备（如钢闸门）作阴极，用惰性电极作辅助阳极，
两者均放在电解质溶液里，在外加直流电作用下，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使
钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近于零。如图所示：
应用：该法常用来保护土壤、海水中金属设备。
【易错辨析】
（1）纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样（ × ）
（2）Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物（ × ）
（3）若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀（ × ）
（4）钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀（ √ ）
（5）自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致（ √ ）
（6）外加电流的阴极保护法用惰性电极作辅助阳极（ √ ）
（7）白铁、马口铁一旦镀层损坏，均加快铁的腐蚀（ × ）
【总结提升】金属的腐蚀与防护归纳总结
第14页二、金属腐蚀快慢的规律
1. 金属腐蚀的快慢与下列两个因素有关：
（1）与构成原电池的材料有关：两极材料的活泼性差别越大，氧化还原反应的速率越
快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。
（2）与金属所接触的溶液的性质有关：活泼金属在电解质溶液中的腐蚀速率比在非电
解质溶液中的腐蚀速率快，在强电解质溶液中的腐蚀速率快于在同浓度的弱电解质溶液中
的腐蚀。
【注意】金属腐蚀的影响因素
（1）金属的本性：金属越活泼，越易失去电子被腐蚀；金属越纯越难腐蚀。
（2）介质：金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液，都易被腐蚀。
2. 一般腐蚀规律
①对同一电解质溶液来说，腐蚀由快到慢，电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的
腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。
②对同一种金属来说，腐蚀的快慢顺序：强电解质溶液>弱电解质溶液＞非电解质溶
液。
③金属活动性不同的两种金属组成的原电池，活动性差别越大，原电池反应速率越快，
活泼金属腐蚀速率越快。
④一般对同一种电解质溶液来说，在一定浓度范围内，电解质溶液浓度越大，金属腐
蚀越快（钝化除外）。
【即时练】如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为
（ ）
第15页A. ②①③④⑤⑥ B. ⑤④③①②⑥
C. ⑤④②①③⑥ D. ⑤③②④①⑥
【答案】C
【解析】①是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。
其电极反应式：负极Fe－2e－＝Fe2＋，正极2HO＋O＋4e－＝4OH－。②③④均为原电池，
2 2
③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活泼性差别大
于Fe和Sn的，故Fe、Cu原电池中Fe被腐蚀得较快。⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接
电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。⑥是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正
极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺
序为⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥。
例题1 埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是
（ ）
A. 该方法将电能转化成化学能
B. 在此装置中钢管道作正极
C. 该方法称为“外加电流的阴极保护法”
D. 镁块上发生的电极反应为O＋2HO＋4e－＝4OH－
2 2
【答案】B
【解析】该方法是将化学能转化成了电能，A错误；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，钢管道作正极，B正确，C错误；镁块作负极，电极反应：
Mg－2e－＋2OH－＝Mg（OH）↓，D错误。
2
第16页例题2 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆
周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环（b），如图所示。导致该现象的
主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是（ ）
A. 液滴中的Cl- 由a区向b区迁移
B. 液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O＋2HO＋4e- 4OH-
2 2
C. 液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+ 由a区向b区迁移，与b区的
OH-形成Fe（OH），进一步氧化、脱水形成铁锈
2
D. 若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极
反应为Cu－2e- Cu2+
【答案】B
【解析】腐蚀区（b），液滴边缘O 多，碳粒上发生正极反应：O＋2HO＋4e-
2 2 2
4OH-。腐蚀区（a），液滴下的Fe发生负极反应：Fe－2e- Fe2+。原电池中阴离子由正
极向负极移动，即Cl-由b区向a区迁移，A项错误、B项正确；铁因被氧化生成的Fe2+ 由a
区向b区迁移，与与b区的OH-先生成Fe（OH），然后被氧气氧化成Fe（OH），最后脱
2 3
水生成铁锈Fe O，C项错误；D项构成的原电池，Cu较稳定，作正极，铁作负极，发生
2 3
的电极反应为：Fe－2e- Fe2+，D项错误。
【拓展提升】金属发生的腐蚀主要是吸氧腐蚀，其基本规律是：（1）活泼金属作负极，
被氧化，被腐蚀；（2）正极一定是氧气得电子，生成OH-，电极反应式为：O＋2HO＋
2 2
4e- 4OH-；（3）不活泼的金属铜、银，不能发生析氢腐蚀，但可能发生吸氧腐蚀。
例题3 钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失
大量资金。请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
（1）钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，写出石墨电极的电极反应式：______________。
（2）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图所示：
第17页① A 电极对应的金属是________ （写元素名称），B 电极的电极反应式是
________________。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二
者质量差为5. 12 g，则电镀时电路中通过的电子为________ mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：________。
【答案】（1）O＋4e－＋2HO＝4OH－
2 2
（2）①铜 Cu2＋＋2e－＝Cu ②0. 08
③铁比铜活泼，镀层铜破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
（其他答案合理也可）
【解析】（1）在中性溶液中发生吸氧腐蚀。
（2）在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作阳极，当析出 1 mol铜时两电极的质量差为64
5.12g
128g/mol
＋64＝128 g，转移2 mol电子，当质量差为5. 12 g，电路中通过的电子为 ×2＝
0. 08 mol。
（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 下列叙述错误的是（ ）
A. 原电池工作时的负极发生氧化反应
B. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时，表面水膜的pH增大
D. 电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量与阴极析出铜的质量一样多
*2. 研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A. d为石墨，铁片腐蚀加快
B. d为石墨，石墨上电极反应为O＋2HO＋4e－＝4OH－
2 2
第18页C. d为锌块，铁片不易被腐蚀
D. d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－＝H↑
2
3. 下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A. 钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B. 铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C. 钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D. 钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－＝Fe3＋
4. 做罐头的马口铁是在铁的表面上镀上一层既耐腐蚀又无毒的锡，但食用时开启后的罐
头易生锈，其所发生的反应正确的是
A. 负极Sn﹣2e﹣＝Sn2+ B. 正极Fe﹣2e﹣＝Fe2+
C. 正极2HO+O﹣2e﹣＝4OH﹣ D. 负极Fe﹣2e﹣＝Fe2+
2 2
*5. 研究生铁的锈蚀，下列分析不正确的是
序号 ① ② ③
实验
8小时未观察 8小时未观察 1小时观察
现象
到明显锈蚀 到明显锈蚀 到明显锈蚀
A. ①中，NaCl溶液中溶解的O 不足以使生铁片明显锈蚀
2
B. ②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少HO
2
C. ③中正极反应：O＋4e−＋2HO＝4OH−
2 2
D. 对比①②③，说明苯能隔绝O
2
6. 某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，
再加数滴酚酞溶液，按下图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是（
）
A. B中导气管里形成一段水柱
B. B中导气管中产生气泡
第19页C. 金属片剪口处溶液变红
D. 锌被腐蚀
二、非选择题
*7.（1）在原电池中，通常较活泼的金属作________极，发生________反应；电解池中，
与电源正极相连的极是________极，发生________反应。
（2）下图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
①若试管内液面上升，发生________腐蚀，正极反应式为_________________。
②若试管内液面下降，发生________腐蚀，正极反应式为________________。
第20页1.【答案】D
【解析】原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应， A正确；依据电镀
原理可知，镀层金属做阳极，在镀件上电镀锌，则锌作阳极， B正确；钢铁表面发生吸氧
腐蚀时，正极上的电极反应式为2HO＋O ＋4e－＝4OH－，即钢铁表面水膜的pH增大， C
2 2
正确；电解精炼铜时，因为粗铜含有杂质，所以开始通电一段时间后，阳极溶解的铜的质
量比阴极析出的铜的质量少， D错误。
2.【答案】D
【解析】A项，由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，
失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，
比没有形成原电池时的速率快，正确；B项，d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的
是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O＋2HO＋4e－＝4OH－，
2 2
正确；C项，若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，
首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质
为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O＋2HO＋4e－＝4OH－，错误。
2 2
3.【答案】B
【解析】钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，A项错误；
铁遇冷浓硝酸表面钝化，在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，B项正确；钢
管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，C项错误；
钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式为：Fe－2e－＝Fe2＋，D项错误。
4.【答案】D
【解析】做罐头的马口铁是在铁的表面上镀上一层既耐腐蚀有无毒的锡，但食用时开
启后的罐头易生锈，根据题意和金属活泼性，得出负极为Fe，正极为Sn，负极电极反应为
Fe－2e－＝Fe2+，正极电极反应为2HO+O－4e－＝4OH－，D项正确。答案选D。
2 2
5.【答案】D
【解析】根据实验现象，③中1小时观察到明显锈蚀，说明NaCl溶液中溶解有O，
2
只是苯不能隔绝空气中的氧气进入氯化钠溶液，而①中由于是密闭体系，溶解的O 较少，
2
不足以使生铁片明显锈蚀，A项正确；苯属于非电解质，②中无电解质溶液，不满足电化
学腐蚀的条件，B项正确；根据现象，铁在中性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应：O＋
2
4e−＋2HO＝4OH−，电极反应式合理，C项正确；根据现象，③中发生吸氧腐蚀，①③溶
2
液中均溶解由氧气，③中观察到明显锈蚀，说明苯不能隔绝O，D项错误。
2
6.【答案】B
【解析】镀锌铁片放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，
第21页形成的原电池中，金属锌为负极，发生反应：Zn－2e－＝Zn2＋，铁为正极，发生吸氧腐蚀，
即2HO＋O＋4e－＝4OH－，所以锥形瓶中气体压强减小，导气管里形成一段水柱，生成的
2 2
氢氧根离子遇到酚酞会显示红色。原电池形成后没有气体生成，所以 B中导气管不会产生
气泡，故B错误。
7.【答案】（1）负 氧化 阳 氧化
（2）①吸氧 O＋4e－＋2HO＝4OH－ ②析氢 2H＋＋2e－＝H↑
2 2 2
【解析】（1）根据原电池原理，在原电池中，通常较活泼的金属作负极，发生氧化反
应；电解池中，与电源正极相连的极是阳极，发生氧化反应。
（2）①由图示可知，若试管内液面上升，说明金属铁发生吸氧腐蚀，铁为负极，氧气
在正极发生还原反应，正极反应式为O＋4e－＋2HO＝4OH－；②若试管内液面下降，说明
2 2
有氢气生成，铁发生析氢腐蚀，正极反应式为2H＋＋2e－＝H↑。
2
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