第三單元金屬的腐蝕與防護

［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1.了解金屬腐蝕的原因，能結(jié)合生活及實驗探究理解電化學腐蝕的原

理.，正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應式，提高科學探究與創(chuàng)新意識。2.掌握金屬防

護的方法，能夠利用電化學知識進行金屬的防護，樹立防止金屬腐蝕的意識，培養(yǎng)科學態(tài)度

與社會責任.

一、金屬的電化學腐蝕

1.金屬腐蝕

條件水膜酸性較弱或呈中性

負極Fe—2e=Fe"

-

正極2H*+2e=H2tO2+4e4-2H2O=4OH

總反應Fe4-2H+=Fe2++Ht

22Fe+02+2H2O=2Fe(OH)2

最終生成鐵銹(主要成分為FezCh?〃出0)，反應如下：4Fe(QH)2+O2

后續(xù)反應

+2H2O=4FC(OH)3，2Fc(OH)3=Fe2O3/2H2O+(3—/2)H2O

聯(lián)系通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍

r正誤判斷」

(I)無論化學腐蝕還是電化學腐蝕，金屬的腐蝕都是失電子被氧化的過程()

(2)鋼鐵的腐蝕以吸氧腐蝕為主()

(3)銅在酸性條件也可以發(fā)生析氫腐蝕()

(4)鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的負極反應式為Fe-3e=Fe3+()

(5)鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更易生銹()

(6)ALFe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()

答案(1)V(2)V(3)X(4)X(5)V(6)X

r深度思考」

i.為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易腐蝕，在潮濕的空氣中卻易腐蝕？

提示鋼鐵在潮濕的空氣中，表面形成一層電解質(zhì)溶液的水膜，構成原電池，發(fā)生電化學腐

蝕，增大了腐蝕速率。

2.比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕有何不同？

提示鋼鐵表面水膜酸減性不同，正極反應式不同：

鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強時，發(fā)生析氫腐蝕，正極反應式為2H++2e-=H2t;

鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液呈中性或呈弱酸性并溶有。2時，發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應式為02+

4e-+2H2O=4OH-o

3.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的相同點是什么？

提示都是鐵作負極，碳作正極，且負極反應式相同，都是鐵原子失電子被氧化。

4.在下圖裝置中：

(1)電流計指針是否偏轉(zhuǎn)？

提示偏轉(zhuǎn)。

⑵若電流計指針偏轉(zhuǎn)，寫出Zn極、C極上的反應式。

提示Zn極：Zn—2e-^Zn2+；

C極：O2+4e~+2H2O=4OH-0

(3)金屬鋅發(fā)生哪種腐蝕？

提示吸氧腐蝕。

［應用體驗」

1.如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH=4的雨水和生鐵片。觀察到：開始

導管內(nèi)液面下降，一段時間后導管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面。以下有關解釋合珥的是

()

A.生鐵片中的碳是原電池的負極，發(fā)生還原反應

B.雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕

C.墨水回升時，碳極反應式為02+2比0+4底=401<

D.具支試管中溶液pH逐漸減小

答案C

解析生鐵片中的碳是原也池的正極，A錯誤；雨水酸性較強，開始時鐵片發(fā)生析氫腐蝕，

產(chǎn)生氫氣，導管內(nèi)液面下降，一段時間后鐵片發(fā)生吸氧腐低，吸收氧氣，導管內(nèi)液面回升，B錯

誤；墨水回升時，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳極為正極，電極反應式為02+2比0+4€一===4011，C

正確；鐵片無論是發(fā)生析豆腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管中溶液pH都增大，D錯誤。

2.銅板上鐵餅釘?shù)奈醺g原理如圖所示。下列說法正確的是()

A.正極的電極反應式為2H-+2L==H2t

B.此過程中還涉及反應4Fe(OH)2+2H2O4-O2=4Fe(OH)3

C.此過程中Fe、Cu均被腐蝕

D.此過程中電流從Fe流向Cu

答案B

解析鐵鉀釘吸氧腐蝕的正極的電極反應式為O2+2H2O+4-=4OH,銅作正極不被腐蝕，

電子從負極通過導線流向正極。

3.(2020.山西忻州一中高二上期末)如圖是鋼鐵在海水中銹蝕過程的模型，若有0.2mol電子發(fā)

生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是()

A.該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕

B.有2.8g鐵被腐蝕

C.鋼鐵表面出現(xiàn)氣體

D.消耗氣體體積約為1.12L(標準狀況下)

答案D

解析從題圖中看出，空氣中的氧氣在正極放電，所以發(fā)生了吸氮腐蝕，A項錯誤；原電池

中，鐵原子失電子為負極，發(fā)生氧化反應，電極反應為Fe—2e~==Fe2+,所以有0.2mol電

子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，有5.6g鐵被腐蝕，B項錯誤；鐵原子失電子為負極，發(fā)生氧化反應生成Fe?+,

所以鋼鐵表面不會出現(xiàn)氣體，C項錯誤：吸氧腐蝕時，氧氣在正極發(fā)生得電子的還原反應，

電極反應為02+2&0+4。=4OH,所以有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，消耗標準狀況下的氣

體體積約為竽molX22.4Lmor'=LI2L,D項正確。

-歸納總結(jié)

金屬腐蝕類型的判斷方法

(1)發(fā)生原電池反應引起的腐蝕為電化學腐飩，無原電池反應發(fā)生的腐蝕為化學腐飩。

(2)金屬活動性順序表中氫前面的金屬，在酸性較強的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕，在中性或

酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕；金屬活動性順序在氫后面的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕。

(3)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時，負極都是鐵，失電子生成Fe?+,而非Fe3+。

二、金屬的電化學防護

1.金屬防護的原理

金屬防護就是防止金屬的腐蝕，要解決的主要問題是使金屬不被氧化，應從金屬腐蝕的化學

反應原理、腐蝕的類型等方面來確定金屬防護的具體方法。

2.金屬防護的方法

(I)在金屬表面覆蓋保護層

在金屬表面覆蓋致密的保護層，從而使金屬制品與周圍物質(zhì)(外界空氣、水、甩解質(zhì)溶液等)

隔離，這是■種被普遍采用的防護方法。

①非金屬保護層：如噴油漆、涂油脂。

②金屬保護層：如鐵制品上鍍銅、鋅等。

(2)電化學保護法

①犧牲陽極的陰極保護法

原理：原電池原理

要求：活潑性強的金屬作酗負揄，被保護的金屬作陰極(止極)。

②外加電流的陰極保護法

打-

-

前-

-

極-

-

)^-

-3

原理：電解池原理

要求：被保護的金屬設備作為陰極,另加惰性電極作為膽根，兩者都處在電解質(zhì)溶液(如海水沖。

(3)改變金屬組成或結(jié)構

如把銘、銀等加入普通鋼里制成不銹鋼，就大大增強了鋼鐵對各種侵蝕的抵抗力。

\正誤判斷」

(I)犧牲陽極的陰極保護法利用的是電解池原理()

(2)在鐵制品表面鍍鋅，是為了防止鐵制品的腐蝕，而且鍍層有損壞，仍可對鐵制品起到保護

作用()

⑶鐵制品涂油脂、噴油漆是為了隔絕鐵與氧氣的接觸，起到保護鐵制品的作用()

(4)鐵閘門可與外加電源的正極相連，起到保護作用()

答案(1)X(2)V(3)J(4)X

r深度思考」

i.防止金屬的腐蝕是世界級難題，每年全世界鋼產(chǎn)量的四分之一因腐蝕而損失。

⑴為降低某水庫鐵閘門的腐蝕速率，可以采用圖甲方案，焊接在鐵閘門上的固體材料R采用

什么金屬？

提示R活潑性應比鐵強且能穩(wěn)定存在于水溶液中，通常選鋅。

⑵圖乙所示方案也可降低鐵閘門的腐蝕速率，鐵閘門應連接直流電源的什么極，這屬于哪種

防護方法？

提示鐵閘門接電源負極，這是外加電流的陰極保護法。

⑶上述兩種保護方法的原理有何不同？

提示甲是在被保護設備上裝上比它更活潑的金屬，被保護金屬作原電池的正極，稱為犧牲

陽極的陰極保護法。乙是被保護設備與電源的負極相連接，作電解池的陰極，稱為外加電流

的陰極保護法。

2.在鋼鐵的表面鍍鋅屬于金屬的電化學保護法嗎？

提示不是。電鍍雖然是應用電解原理，但對金屬的防護來說是在金屬的表面增加了保護層,

屬于涂覆蓋層保護法，不屬于電化學保護法。

3.馬口鐵（鍍錫鐵板）的鍍層遭到破壞后，是否還能起到保護鐵的作用？白鐵皮（鍍鋅鐵板）呢？

提示馬口鐵的鍍層遭到破壞后，由于鍍層金屬錫的活潑性比鐵弱，當發(fā)生電化學腐但時，

鐵將作原電池的負極，會加速金屬鐵的腐蝕，不能起到保護鐵的作用。白鐵皮的鍍層遺到破

壞后，因為鍍層金屬鋅的活潑性比鐵強，因此當發(fā)生電化學腐蝕時，鐵將作原電池的正極，

會被保護，可以起到保護鐵的作用。

4.不銹鋼是采用什么方法來防止金屬腐蝕的？

提示冶煉鋼鐵時向其中加入一些其他元素，制成合金，是通過改變金屬的內(nèi)部結(jié)構來防止

金屬腐蝕的。

［應用體驗」

1.下列有關金屬鐵的腐蝕與防護，說法正確的是（）

A.在鋼鐵表面進行發(fā)藍史理，生成四氧化三鐵薄膜保護金屬

B.當鍍錫鐵和鍍鋅鐵鍍層破損時，后者更易被腐蝕

C.鐵與電源正極連接可實現(xiàn)電化學保護

D.陽極氧化處理鋁制品生成致密的保護膜屬「電化學保護法

答案A

解析A項，四氧化三鐵的致密保護膜可防止腐蝕，正確；B項，由于金屬活動性：Zn>Fe>Sn,

所以鍍錫鐵鍍層破損時，F(xiàn)e作原電池的負極首先被腐蝕，而鍍鋅鐵鍍層破損時，由于Fe作

正極，被腐蝕的是活動性更強的Zn,Fe被保護，因此當鍍錫鐵和鍍鋅鐵鍍層破損時，前者

更易被腐蝕，錯誤：C項，鐵與電源負極連接可實現(xiàn)電化學保護，錯誤。

2.下列裝置可防止鐵棒被腐蝕的是（）

r_iri____#

AC

答案B

解析在B裝置形成的原電池里，鋅為負極，失去電子被氧化：鐵為正極，被保護，不易生銹。

3.下圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是()

A.(4)>@>@>(1)B.②>①:>(劭>④

C.④〉②XD>③D.③>②>④>①

答案C

解析當電解質(zhì)溶液相同時，同一金屬腐蝕的快慢是電解池的陽極,原電池的負極,化學腐

蝕〉原電池的正極＞電解池的陰極。本題中，鐵腐蝕由快到慢的順序為④，②〉①〉③。

■歸納總結(jié)

金屬腐蝕快慢的判斷方法

(I)在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序為電解池的陽極＞原電池的負極〉化學腐

他〉原電池的正極,電解池的陰極。

⑵同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序為強電解質(zhì)溶液,弱電解質(zhì)溶液,非電解

質(zhì)溶液。

(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。

(4)金屬活動性差別越大，活潑性強的金屬腐蝕越快。

課時對點練

對點訓練

題組一金屬的腐蝕

1.炒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液中含NaCl),不久便會因被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。腐蝕

原理如圖所示，下列說法正確的是()

電解質(zhì)溶液多孔鐵銹

A.腐蝕過程中，負極是C

B.Fe失去電子經(jīng)電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移給C

C.正極的電極反應式為40K—4e==2H2O+O2t

D.C作正極，02在C表面上發(fā)生還原反應

答案D

解析A項，鐵鍋中含有的Fe、C和電解質(zhì)溶液構成原電池，活波金屬作負極，F(xiàn)e易失電子，

故腐蝕過程中，負極是Fe,錯誤；B項，原電池中電子由負極Fe經(jīng)外電路向正極C流動，

在電解質(zhì)溶液中依靠離子的移動導電，錯誤；C項，該原電池中，C作正極，正極上氧氣得

電子發(fā)生還原反應，電極反應式為02+2比0+4屋=401<,C錯誤、D正確。

2.如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酸和氯化鈉的瓊

脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠（離子在瓊膠內(nèi)可以移動）。卜列敘述正確的是（）

A.a中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色

B.b中鐵釘上發(fā)生還原反應

C.a中銅絲上發(fā)生氧化反應

D.b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生.

答案B

解析a中鐵比銅活潑，鐵作負極，發(fā)生氧化反應，銅作正極，發(fā)生還原反應，也極反應式

--

分別為負極：2Fe—4-=2Fe2+,正極：02+2H2O+4e=40H,因此A、C不正確；b中

鋁比鐵活潑，鋁作負極，發(fā)生氧化反應，鐵作正極，發(fā)生還原反應，電極反應式分別為負極:

4Al-12e-=4Al3+,正極：3O2+6H2O+12。一=12014，因此B正確，D不正確。

3.埋在地下的鑄鐵輸油管道，在下列情況下被腐蝕得最慢的是（）

A.在潮濕疏松的堿性土壤中

B.在干燥致密的酸性土壤中

C.將輸油管道與電源負極相連

D.在輸油管道接口處包上銅皮

答案C

解析在潮濕、疏松的土耀中，鑄鐵管道與氧氣和水充分接觸，發(fā)生吸氧腐蝕，容易生銹，

故A不符合題意；在呈酸性的土壤中，發(fā)生析氫腐蝕，腐蝕速率快，故B不符合題意；鐵與

電源負極相連，作陰極被保護，鐵不易生銹，故C符合題意；桐皮與錢.，水、氣氣同時接觸，

構成原電池，活潑金屬鐵作負極，加快腐蝕速率，故D不符合題意。

4.用壓強傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如

圖所示：

時間/s時間/s

pH=2時錐形瓶中氣體pH=4時錐形瓶中氣體

壓強變化的曲線壓強變化的曲線

分析圖像，以下結(jié)論錯誤的是（）

A.溶液pHW2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕

B.在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕

C.析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快（），一“=匕一4）

D.兩溶液中負極反應均為Fe—2e-=Fe2+

答案C

解析由壓強變化圖像可知pH=2時，壓強增大，說明生成氫氣，發(fā)生析氫腐蝕，pH=4Bf,

壓強減小，說明消耗氧氣，發(fā)生吸氧腐蝕，兩溶液中負極反應均為Fe—2e-=Fe?+,A、B、

D項正確；由斜率可知消耗氧氣的速率比生成氫氣的速率快，C項錯誤。

5.（2020?合肥一中期末）寶雞被譽為“青銅器之鄉(xiāng)”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盤等五萬

余件青銅器。研究青銅器（含Cu、Sn等）在潮濕環(huán)境中發(fā)生的腐蝕對于文物保護和修復有重要

意義。下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖，下列說法不正確的是（）

A.青銅器發(fā)生電化學腐蝕，圖中c作負極

B.潮濕環(huán)境中C「濃度大時有利于多孔粉狀銹的生成

C.若生成0.2molCu2（OH）3Cl,則消耗的O2體積為4.48L

D.環(huán)境中的C「與正、負兩極反應的產(chǎn)物作用生成a的離子方程式為2CU2++3OH-+CI

=CU2（OH）3C1I

答案c

解析根據(jù)題圖知，氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失業(yè)子生成銅離子，發(fā)生吸氧腐蝕，腐

蝕過程中c作負極，A項正確；潮濕環(huán)境中的C「與正極生成物氫氧根離子和負極生成物銅

2+_

禹子作用生成多孔粉狀銹CU2（0H）Q,離子方程式為2Cu+3OH+cr=Cu2（OH）3ClI,

潮濕環(huán)境中濃度大時，有利于多孔粉狀銹的生成，B、D項正確：未指明是否為標準狀況,

無法計算消耗的02體積，C項錯誤。

題組二金屬的電化學防護

6.（2021?湖北鄂州市高二期末）下列關于鋼鐵的防護方法，說法不正確的是（）

①②③

A.圖①所示方法是外加電流的陰極保護法，石墨棒作陽極

B.圖②所示方法是犧牲陽極的陰極保護法，鎂作負極，鋼鐵輸水管作正極

C,圖③所示方法是化學防護法，不屬于電化學防護法

D.圖④所示方法是覆蓋保護層法，不屬于電化學防護法

答案C

解析A項，圖①中石墨棒與正極相連，作陽極，鐵管道作陰極，是外加電流的陰極保47?法，

正確；B項，Mg與鋼鐵輸水管道相連，Mg比Fe活潑，形成原包池時，鎂作負極，鋼鐵輸

水管作正極，是牯牲陽極的陰極保護法，正確；C項，Zn比鐵活潑，形成原電池時，Zn作

負極，鐵管道作正極，是犧牲陽極的陰極保護法，屬于電化學防護法，錯誤；D項，噴油漆

是覆蓋保護層法，不屬于包化學防護法，正確。

7.（2021?安徼省臨泉第一中學高二期末）下列有關電化學原理的說法錯誤的是（）

A.鍍銅鐵鍍層破損鐵的腐蝕速率加快

B.可將河道中的鋼鐵閘門與外加直流電源的負極相連以保護其不受腐蝕

C.為保護海輪的船殼，利用犧牲陽極的陰極保護法，常在船殼上鑲?cè)脘\塊

D.用惰性電極電解足量NaCI溶液，一段時間后再加入一定量的NaCl,溶液能與原來溶液

完全一樣

答案D

解析A項，鍍銅鐵的表面一旦破損，構成原電池，F(xiàn)e為負極，則鐵腐蝕速率加快，正確；

B項，鋼鐵閘門與外加直流電源的負極相連作陰極被保護，所以可將河道中的鋼鐵閘門與外

加直流電源的負極相連以保護其不受腐蝕，正確；C項，海輪外殼鑲嵌鋅塊，此時鐵作為原

電池的正極金屬而被保護，不易腐蝕，是采用了牯牲陽極的陰極保護法，正確；D項，電解

氯化鈉時，陽極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生氮氣，所以加氯化氮氣體讓電解質(zhì)溶液復原，錯誤。

8.我國有多條高壓直流電線路的沒絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵

帽的腐蝕，防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）

鋅環(huán)

'濕潤的絕

緣干表面

A.通電時，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應

B.通電時，陰極上的電極反應為2H20+2€一=氏1+20H

C.斷電時，鋅環(huán)上的電極反應為Zn2++2e、=Zn

D.斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕

答案C

解析鋅環(huán)與電源的正極羽連，為陽極，A項正確；斷電時，Zn比鐵活潑，作負極，電極反

應為Zn—2e=Zn2,,C項錯誤。

9.下列對如圖所示的實驗裝置的判斷錯誤的是（）

'廣。

S1

B3

A.若X為碳棒，開關K置于A處可減緩鐵的腐蝕

B.若X為鋅棒，開關K置于A或B處均可減緩鐵的腐蝕

C.若X為鋅棒，開關K置于B處時，為犧牲陽極的陰吸保護法

D.若X為碳棒，開關K置于B處時，鐵電極上發(fā)生的反應為2H++2e一==H2f

答案D

解析若X為碳棒，開關K置于A處，F(xiàn)e為電解池的陰極，屬于外加電流的陰極保護法，

A項正確；若X為碳棒，升關K置于B處，F(xiàn)e為原電池的負極，電極反應為Fe—2e.==Fe2+,

D項不正確；若X為鋅棒，K矍于A處，F(xiàn)e為電解池的陰極，屬于外加電流的陰極保護法,

K置于B處時，F(xiàn)e為原電池的正極，屬于犧牲陽極的陰極保護法，B項和C項均正確，

10.（2020?大慶調(diào)研）埋在地下的鋼管常用如圖所示的方法加以保護，使其免受腐蝕。下列說

法正確的是（）

A.金屬棒X的材料可能為銅

B.金屬棒X的材料可能為鈉

C.鋼管附近土壤的pH可能會上升

D.這種方法稱為外加電流的陰極保護法

答案C

解析圖中沒有外加電源，故為犧牲陽極的陰極保護法，D項錯誤；X的活潑性應大于鐵的

活潑性，但金屬鈉的活潑性太強，能與土壤中的H?O直接反應，故X的材料不可能是銅、鈉，

A、B項錯誤；Ch在鋼管處得電子，發(fā)生還原反應：。2+4?一+2H2。=4014一，故鋼管附近

士康的pH可能會上升，C項正確。

題組三金屬腐蝕快慢的比較

11.相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是（）

T銅板

望料板

答案c

解析A項，食醋提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個金屬電極，形成原電

池，鐵是活潑金屬作負極；B項，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金,

符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負極，碳作正極；D項，酸雨提供電解質(zhì)溶液環(huán)境,

鐵鉀釘和銅板分別作負、正極，形成原電池；在上述三種情況中，都是鐵作負極，鐵容易被

腐蝕；C項，鋼鍍層將鐵球覆蓋，使鐵被保護，所以鐵不易被腐蝕。

12.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固

定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一星期后，下列對實驗結(jié)束時的現(xiàn)象描述

不正確的是（）

鐵鐵鐵

釘釘釘

西以濃硫酸

HI

A.裝置I左側(cè)的液面一定會下降

B.裝置I左惻液面比裝置n的低

C.裝置n中的鐵釘腐蝕最嚴重

D.裝置ni中的鐵釘幾乎沒被腐蝕

答案B

解析H中鐵釘與銅絲相連，金屬活動性相差較大，且用揮發(fā)性鹽酸，因此裝置n中的鐵釘

腐蝕最嚴重，C選項正確：I中雖然也用了鹽酸，但鐵釘與鐵絲相連，腐蝕不及H,由于均

發(fā)生了2H++2e-=H2t,I和II中均生成了氣體，液面都會下降，裝置H的左側(cè)液面比裝

卷【的左側(cè)液面低，A選項正確，B選項錯誤；III中濃硫酸吸水，從而使鐵釘處在干煤空氣

中幾乎不被腐蝕，D選項正確。

綜合強化

13.下列裝置圖有關說法正確的是()

用飽和破酸鈉、酚獻

溶液湃的淺紙

ab

Cu

鹽橋(含KCI飽■/

和溶液的瓊脂)?■

1mol?L-'ZnSO,溶液1mol?L'CuSO4溶液

①

直流旦源

多孔

鐵棒銅片

石墨

NaCI溶液Cus6,溶液

②③

A.裝置①中K鍵閉合時，片刻后CuSCU溶液中c(C「)增大

B.裝置①中K鍵閉合時，片刻后可觀察到濾紙a附近變紅色

C.裝置②中鐵腐蝕的速率由大到小的順序是只閉合肉＞只閉合K3＞只閉合K2＞都斷開

D.裝置③中當鐵制品上析出1.6g銅時，電源負極輸出的電子數(shù)為0.025NA

答案B

解析裝置①中K鍵閉合后，形成原電池，鋅為負極，銅為正極，原電池中陰離子向負極移

劫，則C「向ZnSO4溶液移動，A項錯誤；裝置①中K謔閉合時，a極為陰極，陰極直離子

放電同時生成氫鼠根離子，所以a附近變紅色，B項正確；Fe作陽極被腐蝕，作陰極被保護，

所以鐵腐蝕的速率由大到小的順序是只閉合K＞只閉合心＞都斷開》只閉合K2,C項錯誤：

裝矍③中鐵制品上發(fā)生的反應為Ci?++2e--Cu,析出1.6g銅即0.025mol,則電源負極輸

出的電子數(shù)為0.()5必，D項錯誤。

14.(2020?浙江諸暨中學高二期中)將NaCI溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間

后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),鐵盧腐蝕

過程中發(fā)生的總反應為2Fe+2H2()4-O2=2Fc(OH)2,Fe(OH)2進一步被氧氣氧化為Fc(OH)3,

再在一定條件下脫水生成鐵銹。下列說法正確的是()

鐵銹環(huán)㈤

（?腐蝕區(qū)⑶

A.液滴F的Fc因發(fā)生還原反應而被腐蝕

B.液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH一

C.液滴中的CI向b區(qū)遷移

D.鐵腐蝕嚴重的區(qū)域，生銹也嚴重

答案B

解析液滴下的鐵為負極，失電子發(fā)生氧化反應而被腐蝕，故A項錯誤；液滴邊緣是正極區(qū)，

正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+2H2O+4e—=4OH，故B項正確：放

電時，CT向負極（a區(qū)）移動，故C項錯誤；鐵腐蝕在負極區(qū)發(fā)生，生銹在正極區(qū)發(fā)生，所以

鐵腐蝕嚴重的區(qū)域，生銹不嚴重，故D項錯誤。

15.（2020.北京高二期中）一種鋼鐵銹蝕原理示意圖如圖，下列說法不正確的是（）

鐵銹拽中的電化學過程

A.缺氧區(qū)：Fe—2e==Fe2*

B.富氧區(qū)：O2+2H2O+4e==4OFT

C.Fe失去的電子通過電解質(zhì)溶液傳遞給O2

D.隔絕氧氣或電解質(zhì)溶液均可有效防止鐵生銹

答案C

解析由鋼鐵銹蝕原理示意圖可知，鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。然氧區(qū)，鐵發(fā)生氧化反應，電極反

應式為Fe—2e-=Fe2+,A正確；富氧區(qū)，氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+2H2O

+4e'=4OH-,B正確；由題圖可知，F(xiàn)e失去的電子通過金屬導體傳遞給富氧區(qū)的O2,電

子不能在電解質(zhì)溶液中自由移動，C不正確；隔絕氧氣或電解質(zhì)溶液后，就不能形成原電池，

所以均可有效防止鐵生銹，D正確。

16.金屬腐蝕的電化學原理可用如圖模擬。

NaCI溶液

甲

⑴請寫出有關電極反應式：

①鐵棒上的電極反應式：_______________________________________________________

②碳棒上的電極反應式：_______________________________________________________

⑵該圖所表示的是(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕。

(3)若將Ch撤走，并將NaCI溶液改為稀硫酸溶液，則此圖可表示(填“析氫”或“吸

氧”)腐蝕原理；若用犧牲陽極的陰極保護法來保護鐵棒不被腐蝕溶解，則可將碳棒改為

______棒。

答案⑴①2Fe-4e-=2Fe2'②02+2生0+4h=4014-(2)吸氧⑶析氫鋅(或其他

比Fe活潑的金屬)

解析電解質(zhì)是氯化鈉，溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，負極反應式是2Fe—4e一=2Fe2+,正

極反應式是O2+2H2O+4e-=4OH,若將O2撤走，并將NaCI溶液改為稀硫酸溶液，此時

發(fā)生析氫腐蝕；若用牯牡汩極的陰極保護法保護鐵棒不被腐蝕溶解，此時構成的原電池中鐵

棒作正極，負極是比鐵活潑的金屬，因此可將碳棒改為鋅棒。

17.如圖所示，a為生鐵，A、B兩個燒杯中為海水，C