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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第六章 化学反应与能量变化
专题二十五 金属的腐蚀与防护
第一板块 明确目标
课标要求
核心素养
1. 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀
的措施。
宏观辨识与微观探析
科学态度与社会责任
第二板块 夯实基础
考点一 金属的腐蚀与防护
1
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1．金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子，发生______反应。
2．金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与接触到的干燥气体或非电解质
液体直接发生化学反应
不纯的金属接触到电解质溶液发生原
电池反应
本质
M－ne－===Mn＋
M－ne－===Mn＋
现象
金属被腐蚀
较活泼的金属被腐蚀
区别
无电流产生
有微弱电流产生
联系
电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强
水膜酸性很弱或呈中性
电极
反应
负极
Fe－2e－===Fe2＋
正极
总反应式
联系
____________更普遍
3.金属腐蚀快慢的规律
对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快
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；外界条件
相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快
对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速
率的快慢
强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质
溶液中；活动性不同的两种金属，活动性差
别越大，腐蚀速率越快
应用举例
如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为_______________。
2
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4．金属腐蚀的防护方法
【答案】
考点一 金属的腐蚀与防护
1．氧化
2．(2)2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
吸氧腐蚀
3．应用举例
⑤④②①③⑥
4．负 正 阴 阳
考点一 金属的腐蚀与防护
1、下列有关金属腐蚀的说法正确的是( )
A.电化学腐蚀是在外加电流作用下不纯金属发生化学反应被损耗的过程
B.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
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.镀锌的铁板比镀锡的铁板更容易被腐蚀
【答案】B
【解析】
3
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电化学腐蚀是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，A 项错误；
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，C 项错误；镀锌的铁板破损后，Zn
作负极，Fe 仍受保护，而镀锡的铁板破损后，铁作负极被腐蚀，D 项错误。
2、下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.海水为电解质溶液，铁、铜作电极，铁腐蚀的速率为：铁作阳极>铁作负极
B.在钢铁制品中加入一些铬或镍制成合金，可有效防止金属腐蚀
C.铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
【答案】C
【解析】
A.对同一电解质溶液，电解原理引起的腐蚀大于原电池原理引起的腐蚀，故铁腐蚀的速率为：铁作阳极>
铁作负极，故A 正确；B.在钢铁制品中加入一些铬或镍制成合金，改变了金属的内部结构，可有效防止金
属腐蚀，故B 正确；C.铅蓄电池放电时负极发生反应
，质量增加，充电时阳
极发生反应
，质量减轻，故C 错误；D.把锌粒放入盛有盐
酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，锌和铜离子反应生成铜，铜、锌和稀盐酸构成原电池，气泡放出速率
加快，故D 正确。
3、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棕色锈斑。腐蚀原理如图所
示，下列说法正确的是( )
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
4
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D.每生成1 mol 铁锈（
）理论上消耗标准状况下的
【答案】D
【解析】
该原电池中，Fe 易失电子作负极、C 作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子发生还原
反应，负极反应式为
，正极反应式为
。从以上分析可知，
铁作负极被腐蚀，碳作正极，A 错误；原电池中电子沿外电路从负极流向正极，不能通过电解质溶液，电
解质溶液中是离子的定向移动形成闭合回路，B 错误；正极是氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为
，C 错误；负极反应式为
，正极反应式为
，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，被氧气
氧化生成氢氧化铁，化学方程式为
，每生成1 mol 铁锈
，铁元素为2 mol，根据铁元素守恒计算：
，根据上述反应
关系可知，2 mol Fe 参加反应消耗氧气1 mol，生成
为2 mol，再根据
关系可
知，消耗
的同时又消耗0.5 mol 氧气，理论上总共消耗标准状况下的氧气体积
，D 正确。
4、某同学进行下列实验：
操作
现象
5
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取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1 滴
含酚酞和
的食盐水
放置一段时间后，生铁片上出现如图所示
“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为
蓝色，在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的是( )
A.生铁片发生吸氧腐蚀
B.中心区域：
C.边缘处：
D.交界处：
【答案】D
【解析】
边缘处为红色，说明生成了氢氧根离子，
，生铁片发生吸氧腐蚀，故A、C
合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了亚铁离子，
，故B 合理；在两色环
交界处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化生成了氢氧化铁，氢氧化铁进一步转化为铁锈，故
D 不合理。
5、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
及水引起的腐蚀问题（俗称二氧化碳腐蚀）引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐烂的主要过程如下：
负极：
（主要）
正极：
（主要）
下列说法不正确的是( )
A.钢铁在
水溶液中的腐蚀总反应可表示为
B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀
6
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C.碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐含量有关，盐含量高腐蚀速率会加快
D.腐蚀过程表明含有
的溶液其腐蚀性比相同pH 的HCl 溶液腐蚀性更强
【答案】B
【解析】
由深井中二氧化碳腐蚀的主要过程的电极反应式知，钢铁在
水溶液中的腐蚀总反应可表示为
，A 正确；深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为电化学腐蚀，B 错误；
油气层中盐含量越高，溶液中离子浓度越大，导电能力越强，腐蚀速率越快，C 正确；碳酸是弱酸，盐酸
是强酸，等pH 的
的溶液与HCl 溶液相比，
的浓度要大很多，故
溶液的腐蚀性比相
同pH 的HCl 溶液腐蚀性更强，D 正确。
6、深埋在潮湿土壤中的铁管道会发生如图所示的电化学腐蚀，下列有关说法错误的是( )
A.此腐蚀属于析氢腐蚀
B.正极电极反应式为
C.铁最终会转化为铁锈
D.每消耗1 mol Fe 会有
被还原
【答案】A
【解析】
正极没有
产生，说明铁管道发生的不是析氢腐蚀而是吸氧腐蚀，A 错误；由思路分析可知，B 正确；负
极上Fe 失去电子，被氧化生成
与正极上生成的
结合生成
，然后
被氧
7
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化转化为
，
最终转化为铁锈，C 正确；结合正、负极反应式可得关系式：
，则每消耗1 mol Fe 会有0.25 mol
被还原，D 正确。
7、家用的一种储水式电热水器的结构如图所示，其中a、b 为水管口。
下列说法正确的是( )
A.电热水器通电时，可将少量的水电解
B.镁棒因提供电子而作阴极，保护了钢制外壳
C.镁棒因表面生成
而得到有效保护
D.电热水器可将电能转化为热能
【答案】D
【解析】
电热水器通电时，加热棒工作，电路不和水接触，不会电解水，A 错误；由题图可知，较活泼的金属镁作
负极，失去电子生成
，钢制外壳作正极得到保护，正极上水电离出的
放电，
与
结合
生成
，该设计是牺牲阳极法，故镁棒表面生成
并非为了保护镁棒，反而影响了对钢
制外壳的保护，B、C 错误；电热水器是用电能加热，使水温升高，该过程中电热水器将电能转化为热
能，D 正确。
8、在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细
菌可促使
与
反应生成
，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
8
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A.正极的电极反应式为
B.
与
的反应可表示为
C.钢管腐蚀的直接产物中含有
D.在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀，即使镀层破损后仍对钢管有保护作用
【答案】BC
【解析】
正极上
发生还原反应生成
，电极反应式为
，故A 项错误；
与
在厌氧细菌的作用下反应生成
和
，离子方程式为
，故B
项正确；钢管腐蚀的过程中，负极上Fe 失电子发生氧化反应生成
与正极周围的
和
反应
分别生成
，故C 项正确；在钢管表面镀锌可减缓钢管的腐蚀，但镀铜破损后容易形成Fe-
Cu 原电池，会加速铁的腐蚀，故D 项错误。
第三板块 真题演练
1.（2022·华侨、港澳、台联高考）金属防腐具有重要意义。地下铁质管道的保护设施如图所示，有关叙述
错误的是( )
A. 该保护法为牺牲阳极保护法
B. 金属锌可代替金属镁
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C. 阴极反应：2 H 2O+O2+ 4 e
−= 4O H
−
D. 电子由铁质管道流向金属镁
【答案】D
【解析】
A .该保护设施是利用原电池原理，保护法为牺牲阳极保护法，故A 正确；
B.金属锌比铁活泼，金属锌代替金属镁时锌、铁质管道和土壤电解质构成原电池，锌作负极(或阳极)，铁
质管道作正极(或阴极)，铁质管道仍然得到保护，故B 正确；
C.原电池工作时正极(或阴极)上O2得电子生成O H
−，正极(或阴极)反应式为2 H 2O+O2+ 4 e
−= 4O H
−，
故C 正确；
D.原电池工作时电子由负极(或阳极)经过导线流向正极(或阴极)，即电子由金属镁流向铁质管道，故D 错
误；
故选：D。
2.（2022·上海）浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，
控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是( )
A. 金属贮存罐可用钢制材料
B. 电子沿导线流入辅助电极
C. 贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连
D. 电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀
【答案】C
【解析】
A .钢的主要成分为铁，铁遇浓硫酸发生钝化，因此可用钢制材料做金属贮存罐，故A 正确；
B.贮存罐需要被氧化形成钝化层，因此作阳极，连接到电源的正极，辅助电极做阴极，电子流入，故B 正
确；
C.金属罐需要被氧化形成钝化层，故作阳极，应与电源正极相连，故C 错误；
D.当控制合适的电压时，会在金属贮存罐表面形成一层薄而致密的氧化膜，但电压高到一定程度，内层的
金属有可能会继续失电子被氧化，从而加剧其腐蚀，故D 正确；
故选：C。
3.（2021·广东）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是( )
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选项生产活动
化学原理
A
用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜
聚乙烯燃烧生成C O2和H 2O
B
利用海水制取溴和镁单质
Br
−可被氧化、M g
2+可被还原
C
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术
品
氢氟酸可与SiO2反应
D 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈
漆
钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
【答案】A
【解析】
A.聚乙烯用作食品保鲜膜是因为聚乙烯一般不与食品发生反应且密封性较好，与燃烧无关，没有运用相应
化学原理，故A 选；
B.利用海水制取溴和镁单质，海水中存在的是Br
−、M g
2+，最终获取对应的单质，提纯过程中Br
−可被氧
化、M g
2+可被还原，运用相应化学原理，故B 不选；
C.利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，是因为HF可以和二氧化硅反应，运用了相应的化学原理，故C 不选；
D.金属防腐蚀的方法可以通过隔绝潮湿的空气，其中最典型的方法就是刷漆，公园的钢铁护栏涂刷多彩防
锈漆运用了相应的化学原理，故D 不选；
故选：A。
4.（201·湖南）下列说法正确的是( )
A. 糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B. FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成F e3O4
C. SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D. 镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
【答案】B
【解析】
A .单糖、二糖不属于高分子，故A 错误；
B.FeO在空气中受热，迅速被氧化生成F e3O4，故B 正确；
C.二氧化硫具有漂白性，可以漂白纸浆，也可以用于葡萄酒中，抑制葡萄酒中微生物增殖，故C 错误；
D.锌比铁活泼，所以破损后锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，故D 错误；
故选：B。
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第四板块 模拟提升
1.海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如图所示，其中高硅铸铁
为惰性辅助电极)。下列有关叙述中不正确是
( )
A. a为负极，b为正极
B. 高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
C. 通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动
D. 通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
【答案】B
【解析】
由图可知，该金属防护法为外加直流电源的阴极保护法，钢制管桩与直流电源的负极a极相连，作电解池
的阴极，高硅铸铁与直流电源正极b极相连，作阳极。
A.被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a为负极，b为正极，
A 正确；
B.高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，B 错误；
C.电解池中，阳离子向阴极移动，即向钢制管柱电极移动，C 正确；
D.被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接
近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，D 正确；
故选B。
2.化学与社会生活密切相关，下列说法正确的是 ( )
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A. 军舰船底镶嵌锌块作正极，以防船体被腐蚀
B. 汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N 2和C O2，减小压强，反应速率减慢
C. 金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程
D. PM 2.5颗粒(微粒直径约为2.5×10
−6m)分散在空气中形成气溶胶
【答案】B
【解析】
A.锌的活泼性强于铁，军舰船底镶嵌锌块作负极，以防船体被腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故A 错误；
B.汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N 2和C O2，减小压强，反应速率减慢，故B 正确；
C.金属冶炼过程中，金属离子得到电子被还原得到金属单质，故C 错误；
D.PM 2.5(微粒直径约为2.5×10
−6m)微粒直径大于100nm，不能形成气溶胶，故D 错误。
故选B。
3.某实验小组要定量探究铁锈蚀的因素，设计如图所示实验装置，检查气密性，将5 g铁粉和2g碳粉加入
三颈烧瓶，t1时刻，加入2mL饱和氯化钠溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数
据。下列说法错误的是
A. 铁发生锈蚀的反应是放热反应
B. t2∼t3温度降低是因为反应速率减慢了
C. BC段压强减小是因为铁和氧气直接反应生成了氧化铁
D. t3∼t 4压强变大是因为发生了铁的析氢腐蚀
【答案】C
【解析】
A.由温度曲线可知，铁发生锈蚀的反应是放热反应，温度升高，A 正确；
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B. t2∼t3 温度降低是因为装置中氧气被消耗，导致铁被锈蚀反应速率减慢了，B 正确；
C.BC段压强减小是因为铁在氧气、水共同作用下反应生成了铁锈，铁锈主要成分为氧化铁，C 错误；
D. t3∼t 4 压强变大是因为注射器中盐酸被压入三颈烧瓶中，盐酸和铁生成氢气，发生了铁的析氢腐蚀，D
正确；
故选C。
4.下列叙述正确的是( )
A. 一定温度下，反应MgC l2(l)= Mg(l)+C l2(g)的△H >0、△S>0
B. 金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关
C. 使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H )
D. 铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
【答案】A
【解析】
A. 反应MgC l2(l)= Mg(l)+C l2(g)为分解反应，为吸热反应，则△H >0，生成气体，物质的混乱度增
大，则△S>0，故A 正确；
B.发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得到电子，则被腐蚀的速率与氧气浓度有关，故B 错误；
C.催化剂能降低反应的活化能从而改变反应速率，但不改变化学平衡，则不能改变反应的反应热，故C 错
误；
D.铅蓄电池在放电过程中，负极Pb转化为硫酸铅，硫酸铅为沉淀，会附着在电极上，所以负极的电极质量
会增大，故D 错误。
故选：A。
5.潮湿土壤中的铁管道在硫酸盐还原菌(最佳生存环境pH为7～8)作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐
蚀原理如图所示。下列说法错误的是( )
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A. 铁作负极发生氧化反应
B. 正极反应为SO4
2−−8e
−+5 H 2O = H S
−+9O H
−
C. 将管道连接废锌块可防止腐蚀
D. 酸性环境下铁管道不易被硫酸根腐蚀
【答案】B
【解析】
A.铁作负极，失去电子生成亚铁离子，发生氧化反应，故A 正确；
B.pH为7～8时，正极SO4
2−在还原菌作用下得电子，发生还原反应，电极反应式为
SO4
2−+8e
−+5 H 2O = H S
−+9O H
−，故B 错误；
C.锌的活泼性大于铁，将管道连接废锌块是牺牲阳极的阴极保护法，可以防止铁被腐蚀，故C 正确；
D.根据题意，硫酸盐还原菌在弱碱性条件下活性高，电化学腐蚀速率快，酸性条件下，硫酸盐还原菌会失
活，故D 正确；
故选：B。
6.常温下，将4.0 g铁钉加入到30mL4 %的CuSO4溶液中，一段时间后观
察到铁钉表面产生气泡，体系内溶液pH变化如图所示。下列说法错误的
是( )
A. CuSO4溶液pH <7的原因：C u
2++2 H 2O⇌Cu(OH )2+2 H
+
B. 铁钉表面产生气泡的原因：Fe+2 H
+= H 2↑+ F e
2+
C. 加入铁钉消耗H
+，C u
2+水解平衡正向移动，产生Cu(OH )2沉淀
D. 推测溶液pH减小的原因：4 F e
2++O2+10 H 2O = 4 Fe(OH )3+8 H
+
【答案】C
【解析】
A .硫酸铜为强酸弱碱盐，水解显酸性，故CuSO4溶液pH <7的原因：C u
2++2 H 2O⇌Cu(OH )2+2 H
+，
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故A 正确；
B. 溶液为酸性溶液，Fe能与氢离子反应置换出氢气，故铁钉表面产生气泡的原因：
Fe+2 H
+= F e
2++ H 2↑，故B 正确；
C.Fe比Cu活泼，Fe能置换出Cu，C u
2+水解平衡逆向移动，不能生成Cu(OH )2沉淀，故C 错误；
D. 由图可知，氧气含量逐渐减下，同时溶液pH逐渐减小，故溶液pH减小的原因：
4 F e
2++O2+10 H 2O = 4 Fe(OH )3↓+8 H
+，故D 正确；
故选：C。
7.用滴有酚酞和氯化钠溶液湿润的滤纸分别做甲、乙两个实验，下列判断错误的是( )
A. b极附近有气泡冒出
B. d极附近出现红色
C. a、c极上都发生氧化反应
D. 甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀
【答案】A
【解析】
A、b极附是正极，发生电极反应式为2 H 2O+O2+ 4 e
−= 4O H
−，所以无气泡冒出，故A 错误；
B、乙中阴极上电极反应式为：2 H
++2e
−= H 2↑，水电离出的氢离子放电，导致阴极附近有大量O H
−，
溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱变红色，故B 正确；
C、a是原电池的负极发生氧化反应、c极是阳极发生氧化反应，所以a、c极上都发生氧化反应，故C 正确；
D、甲中铁是原电池的负极被腐蚀，而乙中是电解池的阴极被保护，所以甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀，
故D 正确；
故选：A。
8.F e2O3⋅x H 2O是铁锈的主要成分，下列说法正确的是( )
A. F e3O4在纯氧中受热可以生成F e2O3
B. F e
3+的检验，可用K 4[ Fe(CN )6]溶液，生成蓝色溶液
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C. 铁元素位于周期表中第四周期，第ⅧB族
D. 钢铁发生吸氧腐蚀可形成铁锈( F e2O3⋅x H 2O)，负极反应式为Fe−3e
−= F e
3+
【答案】A
【解析】
A.F e3O4中Fe元素为+2价和+3价，纯氧中受热可以生成F e2O3，故A 正确；
B.F e
3+遇K 4[ Fe(CN )6]溶液生成蓝色沉淀，可用K 4[ Fe(CN )6]溶液检验F e
3+，故B 错误；
C.铁元素位于周期表中第四周期，第Ⅷ族，故C 错误；
D.钢铁发生吸氧腐蚀可形成铁锈( F e2O3⋅x H 2O)，Fe作负极，电极反应式为Fe−2e
−= F e
2+，故D 错
误；
故选：A。
9.将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是( )
A. a中铁钉附近产生蓝色沉淀
B. b中铁钉附近呈现红色
C. a中铜丝附近有气泡产生
D. b中发生吸氧腐蚀
【答案】B
【解析】
A.a中Fe电极发生反应 Fe−2e
−❑̲̲
F e
2+ ，亚铁离子和铁氰酸钾反应生成蓝色沉淀，所以a中铁钉附近
出现蓝色沉淀，A 正确；
B.b中Fe作正极被保护，Fe不参加反应，没有铁离子生成，所以铁钉附近不呈现红色，B 错误；
C.a中Fe为负极，Cu为正极，在强酸性条件下的腐蚀为析氢腐蚀，在Cu电极上H得到电子变为 H 2 逸
出，
因此铜丝附近有气泡产生，C 正确；
D.b中Fe为正极，Al作负极，电解质溶液显中性，发生吸氧腐蚀，D 正确；
10.潮湿土壤中的铁管道在硫酸盐还原菌(最佳生存环境pH为7～8)作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐
蚀原理如图所示。下列说法错误的是
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A. 铁作负极发生氧化反应
B. 正极反应为SO4
2−−8e
−+5 H 2O = H S
−+9O H
−
C. 将管道连接废锌块可防止腐蚀
D. 酸性环境下铁管道不易被硫酸根腐蚀
【答案】B
【解析】
A.铁作负极，失去电子生成亚铁离子，发生氧化反应，故A 正确；
B.pH为7～8时，正极SO4
2−在还原菌作用下得电子，发生还原反应，电极反应式为
SO4
2−+8e
−+5 H 2O = H S
−+9O H
−，故B 错误；
C.锌的活泼性大于铁，将管道连接废锌块是牺牲阳极的阴极保护法，可以防止铁被腐蚀，故C 正确；
D.根据题意，硫酸盐还原菌在弱碱性条件下活性高，电化学腐蚀速率快，酸性条件下，硫酸盐还原菌会失
活，故D 正确。
11.利用小粒径零价铁(ZVI )的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示，H
+、O2、N O3
−
等共存物会影响修复效果。下列说法错误的是( )
A. 反应①②③④均为还原反应
B. 有效腐蚀过程中，1mol三氯乙烯完全脱氯，消耗铁1.5mol
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C. ④的电极反应式为N O3
−+10 H
++8e
−= N H 4
++3 H 2O
D. 修复过程中可能产生Fe(OH )3
【答案】B
【解析】
A. 由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应①②③④均为化合价降低得电子的反应，所
以均为还原反应，故A 正确；
B.三氯乙烯C2 HC l3中C原子化合价为+1价，乙烯中C原子化合价为−2价，对应的Fe元素从0价变为+2
价，则1mol三氯乙烯完全脱Cl时，即转化为1molC2 H 4时，得到6mol电子，则消耗铁3mol，故B 错误；
C.由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化N O3
−+8e
−→N H 4
+，生成物中有N H 4
+生成，则应用
H
+和H 2O来配平该反应，所以④的电极反应式为N O3
−+10 H
++8e
−= N H 4
++3 H 2O，故C 正确；
D.由修复过程示意图可知，生成的二价铁、氧气与氢氧根离子反应，能生成Fe(OH )3，故D 正确；
故选：B。
12.某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。对于该实验下列说法正确的是( )
A. ①区铁电极发生吸氧腐蚀，Cu电极上产生大量气泡
B. ②区铁电极被腐蚀，Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色
C. ③区铁电极被防护，铁电极反应式为2 H 2O+2e
−= H 2↑+2O H
−
D. ④区铁电极被防护，活泼Zn电极反应式为Zn−2e
−= Z n
2+
【答案】B
【解析】
A . ①为原电池，Fe为负极，发生吸氧腐蚀，Cu电极上没有气体生成，故A 错误；
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B.②区Cu电极为阴极，生成氢气和氢氧化钠，Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe为阳极，被氧化生成
亚铁离子，故B 正确；
C.③为原电池，Fe为正极，电解质溶液为中性溶液，电极反应为：O2+2 H 2O+ 4 e
−= 4O H
−，Zn被氧
化，电极方程式为Zn−2e
−= Z n
2+，故C 错误；
D.④为电解装置，Fe为阳极，被氧化生成亚铁离子，Zn电极为阴极，反应式为
2 H 2O+2e
−= H 2↑+2O H
−，故D 错误；
13.湖北省随州市出土的曾侯乙编钟，是战国早期的青铜编钟，主要由铜锡合金冶炼铸造而成，保存完好。
下列有关说法错误的是
A. 锡青铜的熔点比纯铜低
B. 在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C. 青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D. 锡青铜表面生成C u2(OH )3Cl覆盖物的过程属于化学腐蚀
【答案】D
【解析】
A .锡青铜属于合金根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，故A 正确；
B.由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，故B 正确；
C.潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，故C 正确；
D.青铜是铜锡合金，在潮湿的环境下形成原电池，锡做负极，铜做正极；但在局部碳作正极，铜作负极吸
氧腐蚀生成C u2(OH )3Cl，该过程是电化学腐蚀的过程，故D 错误。
14.某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究
(1)完成下列问题。
实验序号实验装置
实验方案
实验现象
实验一
1.将0.5 g琼脂加入250mL烧杯中，再加入25mL饱
和食盐水和75mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶
解，转入培养血中。滴入5～6滴酚酞溶液和
0.1mol⋅L
−1 K 3[ Fe(CN )6]溶液
2.将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入
培养皿中一段时间。
铜丝的区域溶
液变红色；铁
钉区域出现蓝
色沉淀。
①请解释铜丝区域溶液变红的原因是
。
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②写出生成蓝色沉淀的离子方程式
。
(2)完成下列问题。
实验序
号
实验方案
实验现象
实验二
取2mL饱和KI溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴
加5～6滴0.1mol⋅L
−1 K 3[ Fe(CN )6]溶液，振荡。
滴
入
0.1mol⋅L
−1 K 3[ Fe(CN )6]
溶液后，溶液变蓝色。
根据实验二的现象，推测K 3[ Fe(CN )6]可能具有
“填氧化性或还原性”。
(3)依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明Fe发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。
实验
序号
实验装
置
实验方案
实验现象
实验
三
1.取2mL煮沸过的的0.1mol⋅L
−1 K 3[ Fe(CN )6]溶液于试管
中，向试管中加入一小段铁片，再加入1mL煤油液封。
溶液无明显变化
2.继续向试管中加入少许NaCl固体。
一段时间后，铁片表
面产生大量的蓝
根据实验现象推出实验三的结论是：在NaCl溶液中情况下，
。
(4)结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为
Fe时，实验四的两个实验方案均可以证明Fe发生电化学腐蚀
①补全实验方案2中的空格部分
实验序
号
实验装置
实验方案
实验现象
实验四
1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。
电流表指针偏转，读数为I
2.取
于试管中，加入
溶液，振荡。
产生蓝色沉淀。
②思考：若电极X为Mg时，电流表读数为1.5 I，推测电极X为Zn时电流表读数的范围是
。
【答案】
铜丝发生电极反应：O2+2 H 2O+ 4 e
−= 4O H
−，反应生成O H
−，溶液显碱性，遇酚酞变红色
3 F e
2++2[ Fe(CN )6]
3−= F e3[ Fe(CN )6]2↓ 氧化性 K 3[ Fe(CN )6]可将Fe氧化为F e
2+ 少量烧
杯中溶液 0.1mol⋅L−1 K 3[ Fe(CN )6] ( I ～1.5 I )
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【解析】
(1)铁与铜丝连接，在氯化钠溶液中形成原电池装置，其中铜作正极，铜丝发生电极反应：
O2+2 H 2O+ 4 e
−= 4O H
−，反应生成O H
−，使铜丝附近溶液显碱性，遇酚酞变红色；铁作负极，失电子
生成F e
2+，F e
2+与K 3[ Fe(CN )6]反应生成蓝色F e3[ Fe(CN )6]2沉淀，
故答案为：铜丝发生电极反应：O2+2 H 2O+ 4 e
−= 4O H
−，反应生成O H
−，溶液显碱性，遇酚酞变红色；
3 F e
2++2[ Fe(CN )6]
3−= F e3[ Fe(CN )6]2↓；
(2)加入0.1mol⋅L
−1 K 3[ Fe(CN )6]溶液后出现溶液变蓝，可知KI被氧化生成碘单质，由此判断
K 3[ Fe(CN )6]具有氧化性，
故答案为：氧化性；
(3)由实验现象可知，未加氯化钠时，没有明显现象，加入氯化钠后铁片与K 3[ Fe(CN )6]发生氧化还原反
应生成F e
2+，F e
2+与K 3[ Fe(CN )6]反应生成蓝色F e3[ Fe(CN )6]2沉淀，
故答案为：K 3[ Fe(CN )6]可将Fe氧化为F e
2+；
(4)①验证产物是否有F e
2+，应取反应后烧杯中的溶液少量于试管中，滴加0.1mol⋅L
−1 K 3[ Fe(CN )6]
溶液，观察是否生成蓝色F e3[ Fe(CN )6]2沉淀，
故答案为：少量烧杯中溶液；0.1mol⋅L
−1 K 3[ Fe(CN )6]；
②该装置中铁作负极时电流强度为I，换成比铁活泼的镁时电流强度增大到1.5 I，由此判断随金属的活泼
性增强电流强度增大，则Zn的活泼性介于Fe和Mg之间，其作负极时电流强度应介于I和1.5 I之间，
故答案为：( I ～1.5 I )。
15.铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下：
步骤1：将铁粉放置于0.002mol⋅L
−1CuSO4溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。
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步骤2：向15.00mL1mol⋅L
−1 NaCl溶液(用盐酸调pH =1.78)中加入浸泡过的Fe粉。
步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。
(1)第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为 ______。
(2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析，经检验溶液中含有F e
2+，写出Fe被腐蚀的总反应 ______。
②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点F e
2+被氧化的离子方程式
______。
③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是 ______。
Ⅱ.研究铁的防护
(3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知：Z n
2+放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件Fe应与电源的 ______相连。
②向ZnSO4电解液中加入NaCN溶液，将Z n
2+转化为[ Zn(CN )4]
2−，电解得到的镀层更加致密、细腻，
原因是 ______。
(4)电镀后的废水中含有C N
−，一种测定其含量的方法是：取废水50mL，再加KI溶液1mL，用
cmol⋅L
−1 AgN O3溶液滴定，消耗AgN O3溶液VmL。已知：A g
++2C N
−⇌[ Ag(CN )2]
−(无色
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)K =1.0×10
21，A g
++ I
−⇌AgI K =1.2×10
16。
①滴定终点的现象是 ______。
②废水中C N
−的含量是 ______g⋅L
−1(填计算式)。
【答案】
(1)2 H
++2e
−= H 2↑
(2)
2
①Fe+O2+ 4 H
+=2 F e
2++2 H 2O
4
②F e
2++O2+10 H 2O = 4 Fe(OH )3+8 H
+
③相同时间内，铁被氧化为F e
2+消耗H
+的量大于F e
2+被氧化为Fe(OH )3产生H
+的量
(3)①负极
②通过反应Z n
2++ 4C N
−⇌[ Zn(CN )4]
2−，降低了c(Z n
2+)，使得Z n
2+放电速率减慢，同时通过平衡的
移动补充放电消耗的Z n
2+，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用
(4)①产生黄色沉淀
② 52cV
50
【解析】
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