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专题43 金属的腐蚀与防护
考点
十年考情（2015-2024）
命题趋势
考点1 金属的
腐蚀
2024·浙江1 月卷、2023•广东卷、2019•江
苏卷、2015·重庆卷
“金属的腐蚀与防护”始终是一个
世界性的异常棘手的科技难题。金属的
腐蚀与防护，是电化学的重要组成部
分，从近三年高考试题来看，虽然考查
力度没有新型电源和电解应用频率高，
但作为考点知识轮换，在近几年的考题
中时有出现。
考点2 金属的
防护
2024·浙江6 月卷、2022•广东选择性卷、
2020•江苏卷、2018•北京卷、2017•新课标
Ⅰ卷、2017•新课标Ⅱ卷
考点1 金属的腐蚀
1．(2024·浙江1 月卷，13，3 分)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下
列说法不正确的是( )
A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B．随着腐蚀的进行，溶液pH 变大
C．铁电极上的电极反应式为： 2NH3+2e-=H2↑＋2NH2
-
D．每生成标准状况下22.4mLH2，消耗0.010 mol Zn
【答案】C
【解析】A 项，氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蚀趋势越大，A 正确；B 项，腐蚀的总反
应为Zn+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液pH 变大，B 正确；C 项，该电
化学腐蚀中Zn 作负极，Fe 作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：2H2O+2e-
=H2↑＋2OH-，C 错误；D 项，根据得失电子守恒，每生成标准状况下22.4mLH2，转移电子数为
，消耗0.010 mol Zn，D 正确；故选C。
2．(2023•广东卷，6)负载有
和
的活性炭，可选择性去除
实现废酸的纯化，其工作原理如图。
下列说法正确的是（ ）
1
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A．Ag 作原电池正极
B．电子由Ag 经活性炭流向Pt
C．Pt 表面发生的电极反应：O2+2H2O+4e-= 4OH-
D．每消耗标准状况下11.2L 的O2，最多去除1mol Cl-
【答案】B
【解析】O2在Pt 得电子发生还原反应，Pt 为正极，Cl-在Ag 极失去电子发生氧化反应，Ag 为负极。A
项， Cl-在Ag 极失去电子发生氧化反应，Ag 为负极，A 错误；B 项，电子由负极Ag 经活性炭流向正极
Pt，B 正确；C 项，溶液为酸性，故Pt 表面发生的电极反应为O2+4H++4e-= 2H2O，C 错误；D 项，每消耗
标准状况下11.2L 的O2，转移电子2mol，而2 mol Cl-失去2mol 电子，故最多去除2mol Cl-，D 错误。 故
选B。
3．(2019•江苏卷，10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的
电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】A．该装置中发生吸氧腐蚀，Fe 作负极，Fe 失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe
2e
﹣
﹣
═Fe2+，故A 错误；B．铁腐蚀过程发生电化学反应，部分化学能转化为电能，放热，所以还存在化学能转
化为热能的变化，故B 错误；C．Fe、C 和电解质溶液构成原电池，Fe 易失电子被腐蚀，加速Fe 的腐蚀，
故C 正确；D．弱酸性或中性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀，水代替NaCl 溶液，溶液仍然呈中性，Fe 发生吸氧
腐蚀，故D 错误；故选C。
4．(2015·重庆卷，30)我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多
受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
2
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(1)原子序数为29 的铜元素位于元素周期表中第 周期。
(2)某青铜器中Sn、Pb 的质量分别为119 g、20.7 g，则该青铜器中Sn 和Pb 原子的数目之比为 。
(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl 在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下
列叙述正确的是 。
A．降低了反应的活化能 B．增大了反应的速率
C．降低了反应的焓变 D．增大了反应的平衡常数
(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O 涂在被腐蚀部位，Ag2O 与有害
组分CuCl 发生复分解反应，该化学方程式为 。
(5)下图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是 (填图中字母“a”或“b”或“c”)；
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离
子方程式为
；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 L(标准状况)。
【答案】(1)4 (2)10∶1 (3)A、B
(4)Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O
(5)①c ②2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓
③0.448
【解析】(1)铜为29 号元素，根据核外电子排布规则可知，铜元素位于元素周期表中第4 周期。(2)根据
N= m
M ×NA，青铜器中Sn、Pb 的质量分别为119 g、20.7 g，则该青铜器中Sn 和Pb 原子数目之比为(119
g÷119 g·mol-1)∶(20.7 g÷207 g·mol-1)=10∶1。(3)催化剂能降低反应的活化能，从而加快化学反应速率，但
是催化剂不能改变反应的焓变，也不能改变反应的化学平衡常数，选A、B。(4)Ag2O 与CuCl 发生复分解
反应，没有化合价的升降，则化学方程式为Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O。(5)①根据图示，腐蚀过程中，铜
失电子生成Cu2+，则负极是铜，选c；②根据上述分析，正极产物是OH-，负极产物为Cu2+，环境中的Cl-
扩散到孔口，与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，则离子方程式为2Cu2+
+3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓；③4.29 g Cu2(OH)3Cl 的物质的量为4.29/214.5=0.02(mol)，根据铜原子守恒，
Cu2+的物质的量为0.04 mol，负极反应为2Cu-4e-=2Cu2+，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，根据正、负极放
电量相等，则理论上耗氧体积为0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L。
考点2 金属的防护
3
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1．(2024·浙江6 月卷，13，3 分)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有
关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：
下列说法正确的是( )
A．图1、图2 中，阳极材料本身均失去电子
B．图2 中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．图2 中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D．图1、图2 中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
【答案】B
【解析】A 项，图1 为牺牲阳极的阴极瓮中保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负
极，其失去电子被氧化；图2 为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本
身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl-，A 不正确；B 项，图2 中，外
加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，
故可发生O2+2H2O+4e-=4OH-，B 正确；C 项，图2 为外加电流的阴极保护法，理论上只要能对抗钢闸门
表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，
若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C 不正确；D 项，
图1、图2 中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e-
=Fe2+的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，
D 不正确；故选B。
2．(2022•广东选择性卷，11)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌
铁片放入酸化的3%NaCl 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A．加入AgNO3溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入KSCN 溶液无红色出现
D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
【答案】D
【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl 溶液中，会构成原电池，由于
锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶
液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成。A 项，氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液
后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A 不符合题意；B 项，淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物
质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质可碘化钾发生反应，故B 不符合题意；C 项，KSCN 溶液可
检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN 溶液后，均无红
4
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色出现，故C 不符合题意；D 项，K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会
生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D 符合题意。故选D。
3．(2020•江苏卷，11)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
【答案】C
【解析】A 项，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；B 项，
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；C 项，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；D 项，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。
4．(2018•北京卷，12)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，K3[Fe(CN)6]可能将Fe 氧化
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
【答案】D
【解析】A 项，对比②③，②Fe 附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化，②Fe 附近的溶液中不含
Fe2+，③Fe 附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀，③Fe 附近的溶液中含Fe2+，②中Fe 被保护，A
5
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项正确；B 项，①加入K3[Fe(CN)6]在Fe 表面产生蓝色沉淀，Fe 表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可
能是K3[Fe(CN)6]将Fe 氧化成Fe2+，B 项正确；C 项，对比①②，①加入K3[Fe(CN)6]在Fe 表面产生蓝色沉
淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn 保护Fe，C 项正确；D 项，由实验可知K3[Fe(CN)6]可能
将Fe 氧化成Fe2+，将Zn 换成Cu 不能用①的方法证明Fe 比Cu 活泼，D 项错误。
5．(2017•新课标Ⅰ卷，11)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作
原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C
【解析】A．外加强大的电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，A 正确；B．通电后，被保护的钢管柱
作阴极，高硅铸铁作阳极，因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B 正确；C．高硅铸铁为惰性辅
助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C 错误；D．外加电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，D 正确。故选
C。
6．(2017•新课标Ⅱ卷，11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液
一般为
混合溶液。下列叙述错误的是( )
A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为：
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
【答案】C
【解析】A 项，根据原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故A 说法正确；
B 项，不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故B 说法正确；C 项，阴极应为阳离子得电子，根据离子
放电顺序应是H＋放电，即2H＋＋2e−=H2↑，故C 说法错误；D 项，根据电解原理，电解时，阴离子移向阳
极，故D 说法正确。
6
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