高中化学鲁科版（2019）选择性必修1 第1章第4节 金属的腐蚀与防护
一、单选题
1．（2020高二上·大庆期中）以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
A．生铁比纯铁容易生锈
B．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质物品久置表面变暗
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A、生铁里面含碳与铁形成原电池，铁作负极更易生锈，A项不符合题意；
B、黄铜中铜锌形成原电池，铜作正极，故不易产生铜绿，B项不符合题意；
C、铁质器件附有铜质配件，形成原电池，铁作负极更易生锈，C项不符合题意；
D、银质物品久置表面变暗，因为被空气氧化，与电化学腐蚀无关，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据是否能构成原电池判断，如果金属能构成原电池的就能产生电化学腐蚀，否则不能产生电化学腐蚀，据此分析解答。
2．（2021·成都模拟）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，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe-2e-=Fe2+
D．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．铁片做负极，腐蚀最严重，但生锈最多的区域在正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B不符合题意；
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为Fe-2e-=Fe2+，故C符合题意；
D．由分析可知，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区（a）被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+（发生氧化反应），正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应），在液滴外沿，由于发生反应Fe2++2OH-=Fe（OH）2、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3形成了棕色铁锈环（b）。
3．（2021·咸阳模拟）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
下列说法错误的是（ ）
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
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：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项不符合题意；
B.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项不符合题意；
C.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项不符合题意；
D.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项符合题意；
故答案为：D。
【分析】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；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+；C项，对比①②，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe；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。
4．（2021·长宁模拟）对金属腐蚀及防护的表述正确的是（ ）
A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应
B．牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极
C．外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连
D．钢铁表面烤蓝生成一层致密的 ，能起到防腐蚀作用
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法，利用原电池原理，被保护的金属应做正极，故B不符合题意；
C．外加电流阴极保护法，利用电解原理，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，故C不符合题意；
D．钢铁表面烤蓝是在钢铁表面生成一层有一定厚度和强度的致密的 Fe3O4 ，能起到防腐蚀作用，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.失电子被氧化
B. 牺牲阳极的阴极保护法 被保护的做正极
C. 外加电流阴极保护法 被保护的做阴极
D.烤蓝是形成致密的四氧化三铁防止反应进一步发生
5．（2021·徐汇模拟）锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀
B．0~t1时，铁可能发生了吸氧腐蚀
C．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀
D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，A项不符合题意；
B．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，吸氧腐蚀会导致锥形瓶中气体体积减小，与题给信息不符，故0~t1时，铁不可能发生吸氧腐蚀，B项符合题意；
C．t1~t2时，压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明铁发生了吸氧腐蚀，C项不符合题意；
D．由题给信息，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，也可能是铁与酸性溶液发生了化学反应导致，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据气压变化。开始时气压增大，说明产生了气体，发生的析氢腐蚀，一段时间后压强减小，说明发生了吸氧腐蚀，因此开始利用酸性物质进行润洗锥形瓶。
6．（2021·浦东模拟）选取 和 的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是（ ）
A． 的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀
B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同
C．两组溶液的pH一定逐渐变大
D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．pH=5.0醋酸溶液时压强减小，则是吸氧腐蚀，故A不符合题意；
B．pH=2.5时，压强增大，是析氢腐蚀，pH=5.0时，压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同，故B不符合题意；
C．两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变大，故C不符合题意；
D．腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若pH相同，则速率相同，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】pH=2.5的醋酸溶液与铁反应的压强增大，则为析氢腐蚀，电极反应式为：2CH3COOH+2e-=H2↑+2CH3COO-，pH=5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应式为：O2+4 CH3COOH +4e-=2H2O+4CH3COO-；
7．（2021·黄浦模拟）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↑
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由于活动性：铁＞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，Fe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，A项不符合题意；
B．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：O2＋2H2O＋4e ＝4OH ，B项不符合题意；
C．若d为锌块，则由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn作为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C项不符合题意；
D．d为锌块，金属活动性：锌＞铁，锌块、铁片和海水构成原电池，锌块作原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e ＝Zn2+，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】d为石墨，铁做负极，铁失去电子变为亚铁离子，加速铁的腐蚀，石墨做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子。d为锌块，锌做负极，失去电子变为锌离子，铁做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
8．（2021高二下·吴中期中）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含 )，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，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 ，发生电极反应：
B． 失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为
D．C是正极， 在C表面上发生还原反应
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．腐蚀过程中，负极是 ，发生电极反应：Fe- 2e- = Fe2+，故A不符合题意；
B．原电池中电子沿外导线从负极流向正极，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，故B不符合题意；
C．正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，电极反应O2 + 2H2O+4e -= 4OH-，故C不符合题意；
D．C是正极，正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】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Fe- 2e- = Fe2+，正极反应式为O2 + 2H2O+4e -= 4OH-；
9．（2020高二上·蚌埠期中）如图所示装置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是（ ）
A．③①④② B．①②④③
C．②③④① D．②①④③
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】①铜锌构成原电池，锌为负极失电子，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀；②外加电源，构成电解池，锌接正极，为阳极，失电子，加快腐蚀且由电解池引起的腐蚀速率大于原电池引起的腐蚀；③图中构成电解池，锌接负极，为阴极，得电子，为外加电流的阴极保护法，锌不易被腐蚀；④为锌的化学腐蚀；
腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③，B项符合题意；
故答案为：B。
【分析】电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴极的金属被保护，金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阳极。
10．（2020高二上·唐山期中）生活和生产中人们采用多种方法防止金属腐蚀，其中保护轮船外壳的常用方法是（ ）
A．涂保护层 B．改变金属结构
C．牺牲阳极的阴极保护法 D．外加电流的阴极保护法
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】保护轮船外壳的常用方法是船壳上镶入一些活泼金属如锌块，锌块作负极，与船体、电解质溶液构成原电池，船体作原电池的正极，被保护，该方法利用的是牺牲阳极的阴极保护法，故C项符合题意。
故答案为：C。
【分析】保护轮船外壳，轮船是在海里行走，海水是电解质，一般会和船体外壳形成原电池，为了保护船体一般采用牺牲阳极的阴极保护法进行保护船体
11．（2020高二上·北京期中）某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响：
装置
现象 电流计指针不发生偏转 电流计指针发生偏转
下列有关说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀
B．铁片d上可能发生的电极反应为：Fe-3e-=Fe3+
C．利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ中的正、负极
D．铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等，二者腐蚀速率相等
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．装置Ⅰ中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等，两边电势相等，所以电流计指针不发生偏转，但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀，A项不符合题意；
B．铁片d上Fe发生反应生成Fe2＋，B项不符合题意；
C．装置Ⅱ中负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋，Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ中的正、负极，C项符合题意；
D．装置Ⅱ中明显产生了电流，电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多，故铁片a、c的腐蚀速率不同，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.虽然电流指针不动没有电流移动，但是可以发生基本的腐蚀
B.铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.K3[Fe(CN)6]可以检验亚铁离子的存在
D.电化学腐蚀比普通腐蚀快的多
12．（2020高二下·驻马店期末）铁锅用水清洗放置后出现红褐色锈斑，在此变化过程中不发生的反应是（ ）
A．Fe-3e-+3OH-=3Fe(OH)3 B．O2+2H2O+4e-=4OH-
C．4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D．2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】铁锅用水清洗放置后出现红褐色的锈斑，发生电化学腐蚀，负极上铁失去电子生成亚铁离子，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极上氧气得到电子，O2+2H2O+4e-=4OH-，总的电极反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，且氢氧化亚铁易被氧化，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B、C、D均可发生，A没有发生，
故答案为：A。
【分析】铁锅发生的是吸氧腐蚀，构成原电池，铁在负极失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子结合水形成氢氧根，氢氧根和亚铁结合为氢氧化亚铁在空气被氧化物变为氢氧化铁
13．（2020·静安模拟）下列情形中，相同材质的铁最不易被腐蚀的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．图中的铁勺和铜盆以及食醋一同构成原电池，铁勺做原电池的负极，发生氧化反应，腐蚀较快，A项不符合题意；
B．铁做负极、合金中的碳等材料做正极，食盐水为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，B项不符合题意；
C．图中的塑料盆不导电，铁球表面镀了层铜，可以起到防腐蚀的作用，因此腐蚀速很慢，C项符合题意；
D．酸雨为电解质溶液，可以和金属铁之间反应，金属铁发生化学腐蚀，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】（1）掌握阴极保护法的原理；
（2）在隔绝空气或者隔绝水的条件下，金属单质最不容易被腐蚀。
14．（2021高二下·吴中期中）下列有关说法正确的是（ ）
A．钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法进行保护
B．铜锌原电池中，盐桥中的 和 分别移向负极和正极
C．铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加
D．在铁片上镀锌时，将铁片与电源的正极相连
【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；电镀；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法，铁分别为正极和阴极，都发生还原反应，可防止被氧化，故A符合题意；
B．铜锌原电池中，盐桥中的 和 分别移向正极和负极，故B不符合题意；
C．铅蓄电池放电时，负极反应为：Pb- 2e- +SO =PbSO4，充电时阳极反应为PbSO4 + 2H2O- 2e-=PbO2 + 4H++ SO ，所以负极质量增大，阳极质量减小，故C不符合题意；
D．电镀时，镀层金属为阳极，待镀金属作阴极，则在铁片上镀锌，铁片与电源的负极相连，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.牺牲阳极是形成原电池利用活泼金属做负极达到保护负极的目的，外加电流时时利用电解池的原理，将铁作为负极进行保护
B.铜锌电池，锌失去电子，变为阳离子，吸引氯离子，铜极积累大量的电子吸引阳离子
C.铅蓄电池是铅做负极，二氧化铅做正极，放电时，铅失去电子结合硫酸根离子变为硫酸铅质量增加，充电时阳极硫酸铅变为二氧化铅质量减小，
D.铁片上镀锌，铁做负极，锌离子在铁片上得到电子变为锌单质
二、综合题
15．（2020高二下·榆树期末）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：
（1）铁锅的锈蚀应属于 腐蚀。
（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极： ；正极： 。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式 ，化学方程式为 。
【答案】（1）电化学
（2）Fe-2e-=Fe2+；；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】(1)铁锅中含有铁和碳，若有氯化钠残液存在时容易形成原电池，发生原电池反应的腐蚀属于电化学腐蚀，故答案为：电化学；
(2)铁锅与电解质形成的原电池中，铁为负极，碳为正极，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极空气中氧气得电子，电极反应为： ，负极产生的亚铁离子与正极生成的氢氧根离子结合生成氢氧化铁，离子反应为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，该电池的总反应为： ，故答案为：Fe-2e-=Fe2+； ；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓； ；
【分析】（1）电解质溶液是氯化钠，为中性溶液，故可发生吸氧腐蚀
（2）负极是铁，铁失去电子，变成亚铁离子；正极是碳，空气中的氧气得到电子，负极产生亚铁离子和正极产生的氢氧根结合
16．（2021高一下·阜宁期中）按要求回答问题：
（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中：
① 向 极移动（填“正”或“负”）。
②若有 流过导线，则理论上负极质量减少 g。
③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为： 。
（2）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于 （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）有人以化学反应： 为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的 进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为 。
（4）常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式 。
【答案】（1）正；28；
（2）吸热
（3）
（4）
【知识点】吸热反应和放热反应；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中， 电极失电子为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+， 电极上H+得电子为为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。
①原电池中阳离子向正极移动，所以 向正极移动；
②负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，若有 流过导线，则理论上负极有0.05mol Fe损耗，质量减少为28g；
③若将稀硫酸换成浓硝酸，铁电极钝化做正极，铜电极做负极，失电子，则负极的电极方程式为： 。
（2）氢气和氧气燃烧生成水为放热反应，所以水分解生成氢气和氧气为吸热反应，答案为吸热。
（3）根据电极反应 可知负极发生的电极反应为 。
（4）吸氧腐蚀时氧气在正极参与反应得电子，此时溶液不能为强酸性溶液，所以正极的电极反应式为 。
【分析】（1）铁和铜做电极以及硫酸做电解质溶液时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子，即可计算出转移1mol电子负极减少的质量，铜做正极，氢离子得到电子变为氢气，氢离子向正极移动，当电解质溶液换成浓硫酸时，此时负极是铜，铜失去电子变为铜离子。
（2）根基氢气和氧气反应得到水的反应是放热即可得到水分解反应的热状态
（3）根据总的反应，锌失去电子变为锌离子，因此锌做负极
（4）铁发生吸氧腐蚀，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
17．（2020高二上·丰台期中）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：
（1）图1，被腐蚀的金属为 ，其腐蚀类型属于 (填字母)。图2，金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀
（2）图1中Cu的作用是 ，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 。
（3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为 ，负极反应为 ，总反应为 。
（4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。
A．在铁闸门表面涂油漆
B．在地下铁管道上安装若干镁合金
C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化
【答案】（1）铁或Fe；BC；BD
（2）做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气；铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。
（3）O2+4e-+2H2O=4OH- ；2Fe-4e-=2Fe2+；2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
（4）A；B；C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1） 析氢腐蚀发生条件为较强酸性环境，图1为二氧化硫的水溶液，酸性较强，与铁、铜形成电化学腐蚀中的析氢腐蚀；图2为碱性环境，碱性或中性或酸性较弱环境易发生吸氧腐蚀，腐蚀类型属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故答案为：铁或Fe；BC；BD；（2）图1中Cu的作用是做正极材料，导电（不参与反应），结合电极反应、电子移动、离子移动等，可得出图1金属被腐蚀的原理为铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。答案为：做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。（3）图2发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- ，负极反应为铁失电子，反应式为2Fe-4e-=2Fe2+，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；2Fe-4e-=2Fe2+，2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4)下列防止铁制品生锈的措施可以在铁闸门表面涂一层保护膜如油漆等，也可以在地下铁管道上安装若干镁合金或锌合金（比铁活泼），利用牺牲阳极保护法来防止铁生锈，还可将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化，在铁表面形成致密氧化膜来防止铁生锈，故答案为：ABC。
【分析】（1）图1形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气，图2已形成原电池，发生吸氧腐蚀
（2）图1中铜做正极材料，氢离子在正极放电变成氢气，并且起到导电的作用，形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子变成亚铁离子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气
（3）图二发生的吸氧腐蚀，负极是铁失电子，正极是氧气得到电子。保证整个过程中电子转移数目相等，即可写出电极式和总反应
（4）防止铁生锈主要从根源上解决，隔绝空气和水蒸气或者制备成合金
1 / 1高中化学鲁科版（2019）选择性必修1 第1章第4节 金属的腐蚀与防护
一、单选题
1．（2020高二上·大庆期中）以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
A．生铁比纯铁容易生锈
B．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质物品久置表面变暗
2．（2021·成都模拟）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，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe-2e-=Fe2+
D．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
3．（2021·咸阳模拟）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
下列说法错误的是（ ）
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
4．（2021·长宁模拟）对金属腐蚀及防护的表述正确的是（ ）
A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应
B．牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极
C．外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连
D．钢铁表面烤蓝生成一层致密的 ，能起到防腐蚀作用
5．（2021·徐汇模拟）锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀
B．0~t1时，铁可能发生了吸氧腐蚀
C．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀
D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性
6．（2021·浦东模拟）选取 和 的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是（ ）
A． 的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀
B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同
C．两组溶液的pH一定逐渐变大
D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大
7．（2021·黄浦模拟）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↑
8．（2021高二下·吴中期中）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含 )，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，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 ，发生电极反应：
B． 失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为
D．C是正极， 在C表面上发生还原反应
9．（2020高二上·蚌埠期中）如图所示装置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是（ ）
A．③①④② B．①②④③
C．②③④① D．②①④③
10．（2020高二上·唐山期中）生活和生产中人们采用多种方法防止金属腐蚀，其中保护轮船外壳的常用方法是（ ）
A．涂保护层 B．改变金属结构
C．牺牲阳极的阴极保护法 D．外加电流的阴极保护法
11．（2020高二上·北京期中）某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响：
装置
现象 电流计指针不发生偏转 电流计指针发生偏转
下列有关说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀
B．铁片d上可能发生的电极反应为：Fe-3e-=Fe3+
C．利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ中的正、负极
D．铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等，二者腐蚀速率相等
12．（2020高二下·驻马店期末）铁锅用水清洗放置后出现红褐色锈斑，在此变化过程中不发生的反应是（ ）
A．Fe-3e-+3OH-=3Fe(OH)3 B．O2+2H2O+4e-=4OH-
C．4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D．2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
13．（2020·静安模拟）下列情形中，相同材质的铁最不易被腐蚀的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2021高二下·吴中期中）下列有关说法正确的是（ ）
A．钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法进行保护
B．铜锌原电池中，盐桥中的 和 分别移向负极和正极
C．铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加
D．在铁片上镀锌时，将铁片与电源的正极相连
二、综合题
15．（2020高二下·榆树期末）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：
（1）铁锅的锈蚀应属于 腐蚀。
（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极： ；正极： 。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式 ，化学方程式为 。
16．（2021高一下·阜宁期中）按要求回答问题：
（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中：
① 向 极移动（填“正”或“负”）。
②若有 流过导线，则理论上负极质量减少 g。
③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为： 。
（2）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于 （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）有人以化学反应： 为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的 进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为 。
（4）常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式 。
17．（2020高二上·丰台期中）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：
（1）图1，被腐蚀的金属为 ，其腐蚀类型属于 (填字母)。图2，金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀
（2）图1中Cu的作用是 ，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 。
（3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为 ，负极反应为 ，总反应为 。
（4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。
A．在铁闸门表面涂油漆
B．在地下铁管道上安装若干镁合金
C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A、生铁里面含碳与铁形成原电池，铁作负极更易生锈，A项不符合题意；
B、黄铜中铜锌形成原电池，铜作正极，故不易产生铜绿，B项不符合题意；
C、铁质器件附有铜质配件，形成原电池，铁作负极更易生锈，C项不符合题意；
D、银质物品久置表面变暗，因为被空气氧化，与电化学腐蚀无关，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据是否能构成原电池判断，如果金属能构成原电池的就能产生电化学腐蚀，否则不能产生电化学腐蚀，据此分析解答。
2．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．铁片做负极，腐蚀最严重，但生锈最多的区域在正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B不符合题意；
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为Fe-2e-=Fe2+，故C符合题意；
D．由分析可知，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区（a）被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+（发生氧化反应），正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应），在液滴外沿，由于发生反应Fe2++2OH-=Fe（OH）2、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3形成了棕色铁锈环（b）。
3．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：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项不符合题意；
B.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项不符合题意；
C.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项不符合题意；
D.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项符合题意；
故答案为：D。
【分析】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；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+；C项，对比①②，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe；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。
4．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法，利用原电池原理，被保护的金属应做正极，故B不符合题意；
C．外加电流阴极保护法，利用电解原理，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，故C不符合题意；
D．钢铁表面烤蓝是在钢铁表面生成一层有一定厚度和强度的致密的 Fe3O4 ，能起到防腐蚀作用，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.失电子被氧化
B. 牺牲阳极的阴极保护法 被保护的做正极
C. 外加电流阴极保护法 被保护的做阴极
D.烤蓝是形成致密的四氧化三铁防止反应进一步发生
5．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，A项不符合题意；
B．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，吸氧腐蚀会导致锥形瓶中气体体积减小，与题给信息不符，故0~t1时，铁不可能发生吸氧腐蚀，B项符合题意；
C．t1~t2时，压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明铁发生了吸氧腐蚀，C项不符合题意；
D．由题给信息，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，也可能是铁与酸性溶液发生了化学反应导致，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据气压变化。开始时气压增大，说明产生了气体，发生的析氢腐蚀，一段时间后压强减小，说明发生了吸氧腐蚀，因此开始利用酸性物质进行润洗锥形瓶。
6．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．pH=5.0醋酸溶液时压强减小，则是吸氧腐蚀，故A不符合题意；
B．pH=2.5时，压强增大，是析氢腐蚀，pH=5.0时，压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同，故B不符合题意；
C．两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变大，故C不符合题意；
D．腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若pH相同，则速率相同，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】pH=2.5的醋酸溶液与铁反应的压强增大，则为析氢腐蚀，电极反应式为：2CH3COOH+2e-=H2↑+2CH3COO-，pH=5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应式为：O2+4 CH3COOH +4e-=2H2O+4CH3COO-；
7．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由于活动性：铁＞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，Fe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，A项不符合题意；
B．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：O2＋2H2O＋4e ＝4OH ，B项不符合题意；
C．若d为锌块，则由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn作为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C项不符合题意；
D．d为锌块，金属活动性：锌＞铁，锌块、铁片和海水构成原电池，锌块作原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e ＝Zn2+，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】d为石墨，铁做负极，铁失去电子变为亚铁离子，加速铁的腐蚀，石墨做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子。d为锌块，锌做负极，失去电子变为锌离子，铁做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
8．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．腐蚀过程中，负极是 ，发生电极反应：Fe- 2e- = Fe2+，故A不符合题意；
B．原电池中电子沿外导线从负极流向正极，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，故B不符合题意；
C．正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，电极反应O2 + 2H2O+4e -= 4OH-，故C不符合题意；
D．C是正极，正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】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Fe- 2e- = Fe2+，正极反应式为O2 + 2H2O+4e -= 4OH-；
9．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】①铜锌构成原电池，锌为负极失电子，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀；②外加电源，构成电解池，锌接正极，为阳极，失电子，加快腐蚀且由电解池引起的腐蚀速率大于原电池引起的腐蚀；③图中构成电解池，锌接负极，为阴极，得电子，为外加电流的阴极保护法，锌不易被腐蚀；④为锌的化学腐蚀；
腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③，B项符合题意；
故答案为：B。
【分析】电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴极的金属被保护，金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阳极。
10．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】保护轮船外壳的常用方法是船壳上镶入一些活泼金属如锌块，锌块作负极，与船体、电解质溶液构成原电池，船体作原电池的正极，被保护，该方法利用的是牺牲阳极的阴极保护法，故C项符合题意。
故答案为：C。
【分析】保护轮船外壳，轮船是在海里行走，海水是电解质，一般会和船体外壳形成原电池，为了保护船体一般采用牺牲阳极的阴极保护法进行保护船体
11．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．装置Ⅰ中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等，两边电势相等，所以电流计指针不发生偏转，但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀，A项不符合题意；
B．铁片d上Fe发生反应生成Fe2＋，B项不符合题意；
C．装置Ⅱ中负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋，Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ中的正、负极，C项符合题意；
D．装置Ⅱ中明显产生了电流，电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多，故铁片a、c的腐蚀速率不同，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.虽然电流指针不动没有电流移动，但是可以发生基本的腐蚀
B.铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.K3[Fe(CN)6]可以检验亚铁离子的存在
D.电化学腐蚀比普通腐蚀快的多
12．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】铁锅用水清洗放置后出现红褐色的锈斑，发生电化学腐蚀，负极上铁失去电子生成亚铁离子，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极上氧气得到电子，O2+2H2O+4e-=4OH-，总的电极反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，且氢氧化亚铁易被氧化，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B、C、D均可发生，A没有发生，
故答案为：A。
【分析】铁锅发生的是吸氧腐蚀，构成原电池，铁在负极失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子结合水形成氢氧根，氢氧根和亚铁结合为氢氧化亚铁在空气被氧化物变为氢氧化铁
13．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．图中的铁勺和铜盆以及食醋一同构成原电池，铁勺做原电池的负极，发生氧化反应，腐蚀较快，A项不符合题意；
B．铁做负极、合金中的碳等材料做正极，食盐水为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，B项不符合题意；
C．图中的塑料盆不导电，铁球表面镀了层铜，可以起到防腐蚀的作用，因此腐蚀速很慢，C项符合题意；
D．酸雨为电解质溶液，可以和金属铁之间反应，金属铁发生化学腐蚀，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】（1）掌握阴极保护法的原理；
（2）在隔绝空气或者隔绝水的条件下，金属单质最不容易被腐蚀。
14．【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；电镀；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法，铁分别为正极和阴极，都发生还原反应，可防止被氧化，故A符合题意；
B．铜锌原电池中，盐桥中的 和 分别移向正极和负极，故B不符合题意；
C．铅蓄电池放电时，负极反应为：Pb- 2e- +SO =PbSO4，充电时阳极反应为PbSO4 + 2H2O- 2e-=PbO2 + 4H++ SO ，所以负极质量增大，阳极质量减小，故C不符合题意；
D．电镀时，镀层金属为阳极，待镀金属作阴极，则在铁片上镀锌，铁片与电源的负极相连，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.牺牲阳极是形成原电池利用活泼金属做负极达到保护负极的目的，外加电流时时利用电解池的原理，将铁作为负极进行保护
B.铜锌电池，锌失去电子，变为阳离子，吸引氯离子，铜极积累大量的电子吸引阳离子
C.铅蓄电池是铅做负极，二氧化铅做正极，放电时，铅失去电子结合硫酸根离子变为硫酸铅质量增加，充电时阳极硫酸铅变为二氧化铅质量减小，
D.铁片上镀锌，铁做负极，锌离子在铁片上得到电子变为锌单质
15．【答案】（1）电化学
（2）Fe-2e-=Fe2+；；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】(1)铁锅中含有铁和碳，若有氯化钠残液存在时容易形成原电池，发生原电池反应的腐蚀属于电化学腐蚀，故答案为：电化学；
(2)铁锅与电解质形成的原电池中，铁为负极，碳为正极，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极空气中氧气得电子，电极反应为： ，负极产生的亚铁离子与正极生成的氢氧根离子结合生成氢氧化铁，离子反应为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，该电池的总反应为： ，故答案为：Fe-2e-=Fe2+； ；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓； ；
【分析】（1）电解质溶液是氯化钠，为中性溶液，故可发生吸氧腐蚀
（2）负极是铁，铁失去电子，变成亚铁离子；正极是碳，空气中的氧气得到电子，负极产生亚铁离子和正极产生的氢氧根结合
16．【答案】（1）正；28；
（2）吸热
（3）
（4）
【知识点】吸热反应和放热反应；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中， 电极失电子为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+， 电极上H+得电子为为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。
①原电池中阳离子向正极移动，所以 向正极移动；
②负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，若有 流过导线，则理论上负极有0.05mol Fe损耗，质量减少为28g；
③若将稀硫酸换成浓硝酸，铁电极钝化做正极，铜电极做负极，失电子，则负极的电极方程式为： 。
（2）氢气和氧气燃烧生成水为放热反应，所以水分解生成氢气和氧气为吸热反应，答案为吸热。
（3）根据电极反应 可知负极发生的电极反应为 。
（4）吸氧腐蚀时氧气在正极参与反应得电子，此时溶液不能为强酸性溶液，所以正极的电极反应式为 。
【分析】（1）铁和铜做电极以及硫酸做电解质溶液时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子，即可计算出转移1mol电子负极减少的质量，铜做正极，氢离子得到电子变为氢气，氢离子向正极移动，当电解质溶液换成浓硫酸时，此时负极是铜，铜失去电子变为铜离子。
（2）根基氢气和氧气反应得到水的反应是放热即可得到水分解反应的热状态
（3）根据总的反应，锌失去电子变为锌离子，因此锌做负极
（4）铁发生吸氧腐蚀，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
17．【答案】（1）铁或Fe；BC；BD
（2）做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气；铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。
（3）O2+4e-+2H2O=4OH- ；2Fe-4e-=2Fe2+；2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
（4）A；B；C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1） 析氢腐蚀发生条件为较强酸性环境，图1为二氧化硫的水溶液，酸性较强，与铁、铜形成电化学腐蚀中的析氢腐蚀；图2为碱性环境，碱性或中性或酸性较弱环境易发生吸氧腐蚀，腐蚀类型属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故答案为：铁或Fe；BC；BD；（2）图1中Cu的作用是做正极材料，导电（不参与反应），结合电极反应、电子移动、离子移动等，可得出图1金属被腐蚀的原理为铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。答案为：做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。（3）图2发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- ，负极反应为铁失电子，反应式为2Fe-4e-=2Fe2+，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；2Fe-4e-=2Fe2+，2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4)下列防止铁制品生锈的措施可以在铁闸门表面涂一层保护膜如油漆等，也可以在地下铁管道上安装若干镁合金或锌合金（比铁活泼），利用牺牲阳极保护法来防止铁生锈，还可将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化，在铁表面形成致密氧化膜来防止铁生锈，故答案为：ABC。
【分析】（1）图1形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气，图2已形成原电池，发生吸氧腐蚀
（2）图1中铜做正极材料，氢离子在正极放电变成氢气，并且起到导电的作用，形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子变成亚铁离子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气
（3）图二发生的吸氧腐蚀，负极是铁失电子，正极是氧气得到电子。保证整个过程中电子转移数目相等，即可写出电极式和总反应
（4）防止铁生锈主要从根源上解决，隔绝空气和水蒸气或者制备成合金
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