第 18 讲 金属的腐蚀与防护
学习目标
1.通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢
腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
2.认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方
法。
课前诊断
1．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( )
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极
B．电解液的成分都保持不变
C．阳极反应都只有 Cu－2e－===Cu2＋
D ＋ －．阴极反应都只有 Cu2 ＋2e ===Cu
答案 D
2．下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
答案 A
3．如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是( )
A．甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应
B．甲装置盐桥的作用是使反应过程中 ZnSO4溶液和 CuSO4溶液保持电中性
C － ＋．乙装置中铁极的电极反应式为 2Na－2e ===2Na
D．乙装置中 B是氯气出口，A是钠出口
答案 B
4．关于下图所示①②两个装置的叙述正确的是( )
A．装置名称：①是原电池，②是电解池
B．硫酸浓度变化：①增大，②减小
C － －．电极反应式：①中阳极：4OH －4e ===2H2O＋O2↑，②中正极：Zn 2e－===Zn2＋－
D ＋ ＋．离子移动方向：①中 H 向阴极方向移动，②中 H 向负极方向移动
答案 B
解析 ①为电解池，电解水，阳极反应式为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，硫酸的浓度增大；
＋ －
②为原电池，溶液中的氢离子移向正极，正极反应式为 2H ＋2e ===H2↑，硫酸的浓度减小。
5．用石墨作电极电解 CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶
液中加入适量的( )
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
答案 C
知识清单
知识点 1 金属的腐蚀
1．金属的腐蚀
(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是
金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
(2)根据与金属接触的气体或液体不同，金属腐蚀可分为两类：
①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如 O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐
蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生
氧化反应而被腐蚀。
特别提醒 金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，
且比化学腐蚀的速率大得多。
2．钢铁的电化学腐蚀
类别
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
项目
图形描述
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
负极 Fe－2e－===Fe2＋
正极 2H＋ －＋2e ===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－
＋
总反应 Fe＋2H ===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
最终生成铁锈(主要成分为 Fe2O3·xH2O)，反应如下：4Fe(OH)2＋O2＋
后续反应
2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
3.实验探究：电化学腐蚀
(1)
实验操作 实验现象 实验解释
装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电
导管中液面上升
池，铁钉发生吸氧腐蚀
(2)
实验操作 实验现象 实验解释
Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、
①试管中产生气泡的速率快 Cu和稀盐酸构成原电池，形
成电化学腐蚀，速率更快
经典例题
例 1．下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )
A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：
M＋nH2O===M(OH)
n
n＋ H2↑
2
B － ＋．金属的化学腐蚀的实质是：M－ne ===Mn ，电子直接转移给氧化剂
C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
答案 B
例 2．下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是__________。
答案 ④>②>①>③
金属腐蚀快慢的判断方法
(1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为：电解池的阳极＞原电池的负极＞化
学腐蚀＞原电池的正极>电解池的阴极。
(2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解
质溶液。
(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。
(4)金属活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。
知识点 2 金属的防护
金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。
1．改变金属材料的组成
在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍、铬制成不锈钢，钛
合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。
2．在金属表面覆盖保护层
在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如，
在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等；电镀锌、锡、铬、镍等，利用化学方
法、离子注入法、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
3．电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金
属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。
(1)牺牲阳极法
原理：原电池原理
要求：被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。
应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块
实验探究一
如图装置反应一段时间后，往 Fe 电极区滴入 2滴黄色 K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实
验现象。
已知 Fe2＋与[Fe(CN) －6]3 反应生成带有特征蓝色的 KFe[Fe(CN)6]沉淀。
实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区)
现象 指针偏转 Zn溶解 有气泡产生，无蓝色沉淀生成
有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
结论 溶液中不含 Fe2＋，铁作正极未被腐蚀
实验探究二：
培养皿中放入含有 NaCl的琼脂，并注入 5～6滴酚酞和 K3[Fe(CN)6]溶液，取两个 2～3 cm
的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入 a，缠有铜丝的铁钉放入 b。
实验
装置
现象 铁钉周围变红 铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红
结论 铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀
(2)外加电流法
原理：电解池原理
要求：被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连
应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极。
经典例题
例 1．下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是( )
A．在钢铁表面进行发蓝处理，生成四氧化三铁薄膜保护金属
B．当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时，后者更易被腐蚀
C．铁与电源正极连接可实现电化学保护
D．阳极氧化处理铝制品生成致密的保护膜属于电化学保护法
答案 A
例 2．下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是( )
A．若 X为碳棒，开关 K置于 A处可减缓铁的腐蚀
B．若 X为锌棒，开关 K置于 A或 B处均可减缓铁的腐蚀
C．若 X为锌棒，开关 K置于 B处时，为牺牲阳极法
D．若 X ＋ －为碳棒，开关 K置于 B处时，铁电极上发生的反应为 2H ＋2e ===H2↑
答案 D
课堂闯关
1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
A n．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋ H2↑
2
B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化
C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
答案 C
2.如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁
块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高
C － ＋．两试管中相同的电极反应式是 Fe－2e ===Fe2
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
答案 B
3．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的 pH平
均值为 3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是
( )
A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B．发生电化学腐蚀时，正极反应式为 2H2O＋O 4e－2＋ ===4OH－
C．在电化学腐蚀过程中有氢气产生
D － ＋．发生电化学腐蚀时，负极反应式为 Fe－2e ===Fe2
答案 B
4．结合下图判断，下列叙述正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B －．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是 Fe－2e ===Fe2＋
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量 K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀
答案 A
5．[2019·福建八县(市)一中期末]宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散
氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含 Cu、Sn 等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护
和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不
正确的是( )
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中 c作负极
B．潮湿环境中 Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成 0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的 O2体积为 4.48 L
D － ＋ － －．环境中的 Cl 与正、负两极反应的产物作用生成 a 的离子方程式为 2Cu2 ＋3OH ＋Cl
===Cu2(OH)3Cl↓
答案 C
6．下列防护措施中属于电化学保护法的是( )
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭
D．在金属表面喷漆
答案 C
7．(2020·大庆调研)埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护，使其免受腐蚀。下列说
法正确的是( )
A．金属棒 X的材料可能为铜
B．金属棒 X的材料可能为钠
C．钢管附近土壤的 pH可能会上升
D．这种方法称为外加电流法
答案 C
8．(2017·全国卷Ⅰ，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
9．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
答案 C
10．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固
定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时的现象描述
不正确的是( )
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．装置Ⅰ左侧液面比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
答案 B
11．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是( )
A．图 1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图 2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀
C．图 3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D．图 4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的阴极
答案 C
自我挑战
1．(2019·吉林白城一中高二上期末)下列装置图有关说法正确的是( )
A．装置①中 K －键闭合时，片刻后 CuSO4溶液中 c(Cl )增大
B．装置①中 K键闭合时，片刻后可观察到滤纸 a附近变红色
C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合 K1>只闭合 K3>只闭合 K2>都断开
D．装置③中当铁制品上析出 1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为 0.025NA
答案 B
2．下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是( )
A．铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀
B．铁只能发生析氢腐蚀
C．铜只能发生吸氧腐蚀
D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
答案 C
3．铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．正极电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及反应 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中 Fe、Cu 均被腐蚀
D．此过程中电流从 Fe流向 Cu
答案 B
4．(2019·福建上杭第一中学高二上 10月月考)如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图，下列说
法正确的是( )
A．若 B处液面上升，A溶液可能是酸性溶液
B．若 A为 NaCl溶液，B、C液面始终保持不变
C．可能产生 Fe2O3·nH2O
D．腐蚀的总反应式一定是 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
答案 C
5．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．若 d为石墨，则铁片腐蚀加快
B － －．若 d为石墨，则石墨上电极反应式为 O2＋2H2O＋4e ===4OH
C．若 d为锌块，则铁片不易被腐蚀
D．若 d为锌块，则铁片上电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑
答案 D
6．某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如图实验装置：
实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒
用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1) 锌 棒 上 发 生 的 电 极 反 应 为 ________________ ； 铁 棒 上 发 生 的 电 极 反 应 为
________________。
(2)向铁棒附近滴加 K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入
铁棒的玻璃筒内滴入几滴 K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(3)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ________(填“相同”或“相反”)。
(4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_______________、_________________。
(5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填
“活泼”或“不活泼”)的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为
________________________。
答案 (1)2Zn 4e－===2Zn2＋ 2H O O 4e－－ 2 ＋ 2＋ ===4OH－ (2)Fe2＋ (3)相反 (4)产生蓝色沉
淀 溶液变红色 (5)不活泼 牺牲阳极法第 18 讲 金属的腐蚀与防护
学习目标
1.通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢
腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
2.认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方
法。
课前诊断
1．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( )
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极
B．电解液的成分都保持不变
C －．阳极反应都只有 Cu－2e ===Cu2＋
D．阴极反应都只有 Cu2＋＋2e－===Cu
2．下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
3．如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是( )
A．甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应
B．甲装置盐桥的作用是使反应过程中 ZnSO4溶液和 CuSO4溶液保持电中性
C －．乙装置中铁极的电极反应式为 2Na－2e ===2Na＋
D．乙装置中 B是氯气出口，A是钠出口
4．关于下图所示①②两个装置的叙述正确的是( )
A．装置名称：①是原电池，②是电解池
B．硫酸浓度变化：①增大，②减小
C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，②中正极：Zn－2e－===Zn2＋
D ＋ ＋．离子移动方向：①中 H 向阴极方向移动，②中 H 向负极方向移动
5．用石墨作电极电解 CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶
液中加入适量的( )
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
知识清单
知识点 1 金属的腐蚀
1．金属的腐蚀
(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是
金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
(2)根据与金属接触的气体或液体不同，金属腐蚀可分为两类：
①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如 O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐
蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生
氧化反应而被腐蚀。
特别提醒 金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，
且比化学腐蚀的速率大得多。
2．钢铁的电化学腐蚀
类别
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
项目
图形描述
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
－ ＋
负极 Fe－2e ===Fe2
＋ －
正极 2H ＋2e ===H －2↑ O2＋4e ＋2H2O===4OH－
总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
最终生成铁锈(主要成分为 Fe2O3·xH2O)，反应如下：4Fe(OH)2＋O2＋
后续反应
2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
3.实验探究：电化学腐蚀
(1)
实验操作 实验现象 实验解释
装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电
导管中液面上升
池，铁钉发生吸氧腐蚀
(2)
实验操作 实验现象 实验解释
Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、
①试管中产生气泡的速率快 Cu和稀盐酸构成原电池，形
成电化学腐蚀，速率更快
经典例题
例 1．下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )
A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：
M＋nH2O===M(OH) nn＋ H2↑
2
B M ne－===Mn＋．金属的化学腐蚀的实质是： － ，电子直接转移给氧化剂
C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
例 2．下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是__________。
金属腐蚀快慢的判断方法
(1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为：电解池的阳极＞原电池的负极＞化
学腐蚀＞原电池的正极>电解池的阴极。
(2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解
质溶液。
(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。
(4)金属活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。
知识点 2 金属的防护
金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。
1．改变金属材料的组成
在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍、铬制成不锈钢，钛
合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。
2．在金属表面覆盖保护层
在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如，
在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等；电镀锌、锡、铬、镍等，利用化学方
法、离子注入法、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
3．电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金
属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。
(1)牺牲阳极法
原理：原电池原理
要求：被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。
应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块
实验探究一
如图装置反应一段时间后，往 Fe 电极区滴入 2滴黄色 K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实
验现象。
已知 Fe2＋与[Fe(CN) －6]3 反应生成带有特征蓝色的 KFe[Fe(CN)6]沉淀。
实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区)
现象 指针偏转 Zn溶解 有气泡产生，无蓝色沉淀生成
有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
＋
结论 溶液中不含 Fe2 ，铁作正极未被腐蚀
实验探究二：
培养皿中放入含有 NaCl的琼脂，并注入 5～6滴酚酞和 K3[Fe(CN)6]溶液，取两个 2～3 cm
的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入 a，缠有铜丝的铁钉放入 b。
实验
装置
现象 铁钉周围变红 铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红
结论 铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀
(2)外加电流法
原理：电解池原理
要求：被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连
应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极。
经典例题
例 1．下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是( )
A．在钢铁表面进行发蓝处理，生成四氧化三铁薄膜保护金属
B．当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时，后者更易被腐蚀
C．铁与电源正极连接可实现电化学保护
D．阳极氧化处理铝制品生成致密的保护膜属于电化学保护法
例 2．下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是( )
A．若 X为碳棒，开关 K置于 A处可减缓铁的腐蚀
B．若 X为锌棒，开关 K置于 A或 B处均可减缓铁的腐蚀
C．若 X为锌棒，开关 K置于 B处时，为牺牲阳极法
D．若 X为碳棒，开关 K置于 B处时，铁电极上发生的反应为 2H＋＋2e－===H2↑
课堂闯关
1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)
n
n＋ H2↑
2
B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化
C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
2.如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁
块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高
C － ＋．两试管中相同的电极反应式是 Fe－2e ===Fe2
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
3．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的 pH平
均值为 3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是
( )
A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B － －．发生电化学腐蚀时，正极反应式为 2H2O＋O2＋4e ===4OH
C．在电化学腐蚀过程中有氢气产生
D － ＋．发生电化学腐蚀时，负极反应式为 Fe－2e ===Fe2
4．结合下图判断，下列叙述正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是 Fe－2e－===Fe2＋
C －．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是 O2＋2H2O＋4e ===4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量 K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀
5．[2019·福建八县(市)一中期末]宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散
氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含 Cu、Sn 等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护
和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不
正确的是( )
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中 c作负极
B －．潮湿环境中 Cl 浓度大时有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成 0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的 O2体积为 4.48 L
D － ＋ － －．环境中的 Cl 与正、负两极反应的产物作用生成 a 的离子方程式为 2Cu2 ＋3OH ＋Cl
===Cu2(OH)3Cl↓
6．下列防护措施中属于电化学保护法的是( )
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭
D．在金属表面喷漆
7．(2020·大庆调研)埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护，使其免受腐蚀。下列说
法正确的是( )
A．金属棒 X的材料可能为铜
B．金属棒 X的材料可能为钠
C．钢管附近土壤的 pH可能会上升
D．这种方法称为外加电流法
8．(2017·全国卷Ⅰ，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
9．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
10．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固
定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时的现象描述
不正确的是( )
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．装置Ⅰ左侧液面比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
11．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是( )
A．图 1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图 2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀
C．图 3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D．图 4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的阴极
自我挑战
1．(2019·吉林白城一中高二上期末)下列装置图有关说法正确的是( )
A．装置①中 K键闭合时，片刻后 CuSO －4溶液中 c(Cl )增大
B．装置①中 K键闭合时，片刻后可观察到滤纸 a附近变红色
C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合 K1>只闭合 K3>只闭合 K2>都断开
D．装置③中当铁制品上析出 1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为 0.025NA
2．下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是( )
A．铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀
B．铁只能发生析氢腐蚀
C．铜只能发生吸氧腐蚀
D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
3．铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．正极电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及反应 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中 Fe、Cu 均被腐蚀
D．此过程中电流从 Fe流向 Cu
4．(2019·福建上杭第一中学高二上 10月月考)如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图，下列说
法正确的是( )
A．若 B处液面上升，A溶液可能是酸性溶液
B．若 A为 NaCl溶液，B、C液面始终保持不变
C．可能产生 Fe2O3·nH2O
D．腐蚀的总反应式一定是 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
5．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．若 d为石墨，则铁片腐蚀加快
B d O 2H O 4e－===4OH－．若 为石墨，则石墨上电极反应式为 2＋ 2 ＋
C．若 d为锌块，则铁片不易被腐蚀
D ＋ －．若 d为锌块，则铁片上电极反应式为 2H ＋2e ===H2↑
6．某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如图实验装置：
实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒
用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1) 锌 棒 上 发 生 的 电 极 反 应 为 ________________ ； 铁 棒 上 发 生 的 电 极 反 应 为
________________。
(2)向铁棒附近滴加 K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入
铁棒的玻璃筒内滴入几滴 K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(3)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ________(填“相同”或“相反”)。
(4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_______________、_________________。
(5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填
“活泼”或“不活泼”)的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为
________________________。
