文档文本内容
4-1 金属的腐蚀
情境真实：题目常基于工业、生活或实验场景（如发电机冷却系统、海洋腐蚀、防护装置等），考查
学生将理论知识应用于实际问题的能力。
图示辅助：多配有示意图或装置图，要求学生从图中提取关键信息（如电极材料、电解质环境、连接
方式等）。
综合性强：综合考查原电池原理、电极反应式书写、腐蚀类型判断、保护措施分析及腐蚀速率影响因
素。
选项迷惑性：选项常涉及易混淆概念（如电极极性、反应产物、腐蚀部位），需精准理解原理。
考查知识：
金属电化学腐蚀的基本原理（原电池模型）。
吸氧腐蚀与析氢腐蚀的电极反应及适用条件。
常见金属（如铁、铜、锌）的腐蚀行为及产物。
金属防护方法（如牺牲阳极、涂层、电化学保护）。
考查能力：
分析能力：通过图示或描述判断腐蚀类型、电极过程和反应机制。
应用能力：将电化学知识迁移到新情境中，解决实际问题。
评价能力：判断保护措施的有效性及腐蚀程度的分布。
考查方式：
直接考查电极反应式的正误。
通过对比不同条件（如材料、环境）分析腐蚀速率。
判断腐蚀产物的成分或腐蚀最严重区域。
第一步 识别腐蚀类型
判断是否为电化学腐蚀（需存在电解质、不同电极材料）。
确定是吸氧腐蚀（中性/碱性环境）还是析氢腐蚀（酸性环境）。
第二步 建立原电池模型
确定阳极（负极，氧化反应）和阴极（正极，还原反应）。
写出电极反应式，注意环境（如H⁺、O₂、H₂O 的参与）。
第三步 分析环境因素
考虑电解质浓度、氧气含量、温度等对腐蚀速率的影响。
评估保护措施（如牺牲阳极）的原理和效果。
第四步 验证选项
逐个选项结合原理判断，排除明显错误选项。
注意“下列说法错误”或“正确”的提问方式。
电化学腐蚀基础：
阳极（负极）：金属失电子，被氧化（如Fe → Fe²⁺ + 2e⁻）。
阴极（正极）：得电子，发生还原反应（如O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ 或 2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑）。
腐蚀类型：
吸氧腐蚀：中性/碱性环境，阴极反应为O₂ 还原。
析氢腐蚀：酸性环境，阴极反应为H⁺还原。
常见腐蚀产物：
铁：Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃·xH₂O（铁锈）。
铜：Cu₂O、CuO、Cu₂(OH)₂CO₃（碱式碳酸铜）。
金属防护方法：
牺牲阳极保护法：活泼金属（如Zn）作为阳极被腐蚀。
外加电流保护法：被保护金属作为阴极。
涂层/钝化：隔离金属与腐蚀环境。
影响因素：
电解质浓度越高，腐蚀速率越快（如海水 > 河水）。
氧气浓度高加速吸氧腐蚀。
电极反应式错误：
吸氧腐蚀中写错OH⁻的来源（应为O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻）。
铁腐蚀时写为Fe → Fe³⁺ + 3e⁻（实际为Fe-2e⁻→ Fe²⁺）。
电极极性混淆：
在原电池中，阳极是负极，阴极是正极。
腐蚀部位误判：
认为锈蚀最多处腐蚀最严重（实际锈层可能保护内部，腐蚀最严重在阳极区）。
保护措施误解：
牺牲阳极中，活泼金属被腐蚀，保护不活泼金属（如Zn 保护Fe）。
环境忽略：
中性/碱性环境中仍写析氢反应。
【典例】
【审题】
1．（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠
绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导
线内壁因发生电化学反应生成
层。一段时间后，
表
面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法
错误的是
A．
层对铜导线起保护作用
B．正极生成
的电极反应式为
C．沉积物的成分可能有
D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处
1.
提取关键信息：铜导线内壁生成
Cu₂O ，沉积物可能含CuO 或
Cu₂(OH)₂CO₃。
2.
识别电化学过程：
o
负极（Cu）：Cu-e⁻→Cu⁺
（氧化）。
o
正极（O₂ 还原）：O₂ +
2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻。
o
Cu⁺ 与OH⁻ 结合生成
Cu₂O。
3.
分析选项：
o
A：Cu₂O 致密膜有保护作
用 → 正确。
o
B：正极反应式符合吸氧
腐蚀 → 正确。
o
C：沉积物可能为CuO 或
Cu₂(OH)₂CO₃ → 正确。
o
D：沉积物最多处腐蚀最
严重？沉积物覆盖可能阻
碍腐蚀 → 错误。
4.
结论：D 为错误选项。
【典例】
【审题】
2．（2015·上海·高考真题）研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所
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O2＋2H2O＋4e‒＝4OH‒
C．d 为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d 为锌块，锌块上电极反应为2H＋＋2e‒＝H2↑
1.
提取关键信息：d 为石墨或锌块，
铁片在海水（中性电解质）中。
2.
识别腐蚀类型：吸氧腐蚀（中性
环境）。
3.
分析d 材料的影响：
o
d 为石墨：与铁形成原电
池，铁为阳极被腐蚀加
速。
o
d 为锌块：与铁形成原电
池，锌为阳极被腐蚀，铁
被保护。
4.
分析选项：
o
A：d 为石墨时铁腐蚀加快
→ 正确。
o
B：d 为石墨时石墨上发生
O₂ 还原 → 正确。
o
C：d 为锌块时铁被保护
→ 正确。
o
D：d 为锌块时锌上发生还
原反应？错误，锌为阳极
发生氧化反应（Zn-2e⁻→
Zn²⁺）。
5.
结论：D 为错误选项。
1．（2020·江苏·高考真题）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．（2019·江苏·高考真题）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
3．（2017·浙江·高考真题）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，
铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为
Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。
下列说法正确的是
A．铁片发生还原反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
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
4．（2010·上海·高考真题）铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有铁屑的试
管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中（如右图所示）。数天后，他观察到的现象是（ ）。
A．铁屑不生锈，试管内液面上升
B．铁屑不生锈，试管内液面高度不变
C．铁屑生锈，试管内液面上升
D．铁屑生锈，试管内液面高度不变
