高中化学人教版 选修四 第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题
1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是（ ）
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O=M(OH)n＋ H2↑
B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，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
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.金属腐蚀的本质为M－ne－=Mn＋，应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，金属腐蚀不一定置换出氢气，A项错误；
B.马口铁中Sn、Fe构成电化学腐蚀，主要是Fe－2e－=Fe2＋，铁先被腐蚀，B项错误；
C.常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反应，发生化学腐蚀，C项正确，D项错误。
故答案为：C
【分析】A.金属腐蚀一般分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，发生析氢腐蚀时生成盐而不是碱；
B.马口铁镀层被破坏后，构成原电池，活泼金属（Fe）作为负极易被腐蚀；
C.在一般情况下，金属处于弱酸性、中性、弱碱性环境中，主要发生吸氧腐蚀；
D.常温下，金属不纯，与空气中的水作用构成原电池而发生电化学腐蚀。
2．（2016高二上·莆田期中）下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是（ ）
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜．
A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：①金属表面涂抹油漆能防止金属和水、空气接触，防止金属形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确；②改变金属内部结构增强金属被腐蚀性能，所以能防止金属被腐蚀，故正确；③保持金属表面清洁干燥能防止金属与水分接触，从而防止金属被腐蚀，故正确；④金属表面进行电镀，使不活泼金属与空气、水接触，不能形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，从而阻止金属进一步被氧化，所以能防止金属被腐蚀，故正确；
故选D．
【分析】如果隔绝空气、隔绝水分、改变金属内部结构等方法都能防止或减缓金属被腐蚀，据此分析解答．
3．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是（ ）
A．纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层不能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.纯银器在空气中因发生化学腐蚀，表面易生成硫化物失去光泽，A正确；
B.当镀锡铁制品镀层破损时，由于铁比锡活泼，形成原电池时，铁作原电池的负极，加快铁的腐蚀，B正确；
C.锌比铁活泼，当在海轮外壳上连接锌块后，锌失电子而海轮外壳被保护，C正确；
D.要采用电解原理保护金属，应将金属与电源的负极相连，即作电解池的阴极，D错误。
故答案为：D
【分析】A. 纯银器的表面变暗的原因是被氧气氧化，属于化学腐蚀；
B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，会加速内部金属的腐蚀；
C. 在海轮外壳连接锌块时，采用 牺牲阳极的阴极保护法来保护外壳不受腐蚀；
D.电源的负极连接电解池的阴极，发生还原反应，不被腐蚀。
4．以下防腐措施中，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
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】在轮船的船壳水线以下部分，装上锌能形成铁 锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。
故答案为：C
【分析】A. 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜属于保护层保护法；
B. 在金属中加入一些铬或者镍制成合金属于改变金属内部结构的保护法；
C.此操作是为了构成原电池，较活泼金属作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，是电化学保护法；
D.在金属表面喷漆属于保护层保护法。
5．如下图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
A．②①③④ B．④③②① C．④②①③ D．③②④①
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】②、③、④的实质均为原电池装置。③中Fe为正极，被保护；②、④中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说Fe和Cu的金属活动性比Fe和Sn的差别大，故Fe－Cu原电池中Fe被腐蚀得更快；①中因铁不纯而发生微电池反应。
故答案为：C
【分析】在原电池中，相对活泼的金属作负极，失电子发生氧化反应（被腐蚀）；相对不活泼的金属作正极，得电子发生还原反应（被保护）；由此即可得出答案。
6．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相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是 ( )
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B．左侧液面装置Ⅰ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
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】Ⅱ中铁钉与铜丝相连，金属活泼性相差较大，且用挥发性盐酸，因此装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，C项正确；Ⅰ中虽然也用了盐酸，但铁钉与铁丝相连，腐蚀不及Ⅱ；由于均发生了2H＋＋2e－===H2↑，Ⅰ和Ⅱ均生成了气体，液面都会下降，左侧液面
装置Ⅱ比装置Ⅰ的低，A项正确，B项错误；Ⅲ中虽然铁钉 也与铜丝相连，但由于所装试剂为不挥发性硫酸，因此铁钉几乎没被腐蚀，D选项正确。
【分析】有关金属腐蚀的题型，要求搞清金属腐蚀的主要原因(电化学腐蚀)，运用原电池原理进行恰当的分析，同时掌握金属防护的基本方法：改变金属内部结构(如制成合金)、涂保护层和电化学保护法。
7．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是（ ）
①有5.6 g金属被腐蚀
②有6.5 g金属被腐蚀
③在标准状况下有2.24 L气体放出
④在标准状况下有1.12 L气体放出
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用；物质的量的相关计算
【解析】【解答】在镀锌铁的析氢腐蚀中：负极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋，有0.2 mol e－转移时，有0.1 mol Zn溶解，即6.5 g；正极(Fe)：2H＋＋2e－=H2↑，生成0.1 mol H2，标准状况下的体积为2.24 L，答案B正确。
故答案为：B
【分析】 镀锌铁在发生析氢腐蚀时，较活泼的金属（Zn）作负极，发生氧化反应，被腐蚀；较不活泼的金属（Fe）作正极，发生还原反应；由此写出电极反应式，进行计算即可。
8．相同材质的铁在图中的四种情形下最不易被腐蚀的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A、B、D都能形成原电池而使Fe被腐蚀，而C中铁被铜镀层保护，则不易被腐蚀。
故答案为：C
【分析】在原电池中，较活泼的金属作负极发生氧化反应，被腐蚀；较不活泼的金属作正极发生还原反应，被保护；在电镀中，镀层金属可以保护镀件金属不被腐蚀；由此即可得出答案。
9．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑
B．此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3
C．此过程中铜并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
【答案】A
【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】该图表示为吸氧腐蚀，其中铁铆钉为负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，铜板作正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，当形成Fe(OH)2后，还有4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3这个反应，故A项错误，B、C、D三项均正确。
故答案为：A
【分析】由图可知：水中溶解了氧气，铜、铁和水构成了原电池，较活泼的金属作负极；较不活泼的金属作正极，发生吸氧腐蚀；同时明确在原电池放电时，外电路的电子由负极（铁）流向正极（铜），由此即可得出答案。
10．根据下图，下列判断中正确的是（ ）
A．烧杯a中的溶液pH升高
B．烧杯a中发生的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－
C．烧杯b中发生还原反应
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－=Cl2↑
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据图中电子移动的方向判断，烧杯a为正极区，电极反应为：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，pH升高，故A正确，B错误；烧杯b为负极区，电极反应为：Zn－2e－=Zn2＋，为氧化反应，故C、D错误。
故答案为：A
【分析】在原电池中，根据电子的流向来判断正负极，再根据正极得电子发生还原反应，负极失电子发生氧化反应，正确书写方程式即可。
11．下列过程需要通电才能进行的是（ ）
①电离 ②电镀 ③电解 ④电化学腐蚀 ⑤电泳
A．①② B．②③⑤ C．②③ D．全部
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】电离是电解质在特定环境中被离解成自由移动的带电粒子的过程，不需要通电就可进行，电化学腐蚀是金属在一定条件下发生的形成原电池造成的腐蚀，也不需要通电，而电镀、电解、电泳都需要通电才能进行。
故答案为：B
【分析】 ① 电离是电解质在水溶液中离解出自由移动离子的过程；
②电镀池实际上是一个电解池，必须加入一个外加电源；
③电解池也 必须加一个外加电源，在此条件下发生的氧化还原反应；
⑤电泳是带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动的过程，需要通电。由此即可得出答案。
12．有关电化学的相关知识中，下列叙述正确的是（ ）
A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B．将水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C．合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强
D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe 3e =Fe3+，继而形成铁锈
【答案】B
【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．金属腐蚀就是金属失去电子被氧化的过程，A错误；
B．将水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的负极相连，作阴极，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，B正确；
C．合金的熔点都低于它的成分金属，C错误；
D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生电化学腐蚀：Fe 2e =Fe2+，
故答案为：B
【分析】A.金属失电子被氧化；
B.在外加电源的作用下，阴极（与负极相连）被保护，阳极被氧化；
C.合金的熔点比其成分金属熔点低；
D.发生电化学腐蚀，生成二价铁离子。
13．为防止海轮船体被腐蚀，应在船体的水线以下位置嵌上一定数量的锌块。下列说法不正确的是（ ）
A．这是利用锌比铁活泼采取的牺牲阳极的阴极保护法
B．这是利用电解原理采用的外加电流的阴极保护法
C．因为锌比铁活泼，所以在锌 铁 海水原电池中，锌是负极，失电子；而铁作正极，被保护
D．要定期更换锌块才能起到保护作用
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】船体是钢铁制成的，为防止浸在海水中的钢铁被腐蚀而在船体嵌入锌块，是利用原电池原理，使活泼的锌在锌 铁 海水原电池中作负极，失电子，而使铁作正极，达到保护船体的目的。这种方法就是牺牲负极锌而保护正极铁，习惯上叫牺牲阳极的阴极保护法。因为锌在反应中失去电子被消耗，所以要定期更换。
故答案为：B
【分析】A.组成原电池，利用锌的腐蚀来保护船体，称 牺牲阳极的阴极保护法 ；
B.无外界电源，不是利用电解原理；
C.较活泼金属（锌）作负极，被腐蚀；较不活泼金属（铁）作正极，被保护；
D.因锌被腐蚀，所以需定期更换。
14．下列叙述不正确的是（ ）
A．铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀
B．船底镶嵌锌块，锌做负极，以防止船体被腐蚀
C．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
D．电解精炼铜时以纯铜作阴极，粗铜做阳极
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A、常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故A正确；
B、在锌、铁原电池中，较活泼的金属锌往往做负极，负极金属易被腐蚀，正极金属可以被保护，故B正确；
C、铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，锡层不能对铁制品起保护作用，故C错误；
D、电解精炼铜时以纯铜作阴极，粗铜做阳极，粗铜中的活泼金属和铜放电，铜离子在阴极析出，故D正确。
故答案为：C
【分析】A.浓硝酸具有氧化性，可使铁钝化；
B.锌比铁活泼，形成原电池时作负极，被氧化；
C.铁比锡活泼，形成原电池时作负极，被氧化；
D.电解精炼铜时，在阴极上析出铜。
15．为了防止钢铁腐蚀，下列防护方法正确的是（ ）
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的铁闸门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；B项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；D项中铸铁管作阳极，加速铁的腐蚀；C项中锌比铁活泼，铁作正极被保护。
故答案为：C
【分析】A.原电池中，铁作负极被腐蚀；
B.原电池中，铁作负极被腐蚀；
C.原电池中，铁作正极被保护；
D.电解池中，阳极被腐蚀。
16．据统计，金属腐蚀造成的损失远远超过火灾、水灾等自然灾害的总和，越来越被世界各国所重视，下面金属的防腐措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法的是（ ）
A．汽车底盘喷涂油漆 B．掺防腐的金属制成不锈钢菜刀
C．钢闸门连接电源负极 D．地下钢管连接锌块
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.汽车底盘喷涂油漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈，不属于牺牲阳极的阴极保护法，故A项错误；
B.掺防腐的金属制成不锈钢菜刀是改变金属的内部结构，不属于牺牲阳极的阴极保护法，故B项错误；
C.钢闸门连接电源负极属于外加电流的阴极保护法，不属于牺牲阳极的阴极保护法，C项错误；
D.地下钢管连接锌块为牺牲阳极的阴极保护法，D项正确。
故答案为：D
【分析】金属防腐的措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法，说明该装置构成原电池，被保护的金属作正极，据此进行解答。
17．钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化中可能发生的是（ ）
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原
④有Fe2O3·xH2O生成 ⑤杂质碳被氧化除去
A．①② B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】钢铁锈蚀可能发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，析氢腐蚀中H+得电子被还原成H2；吸氧腐蚀中氧气得电子与水反应生成OH 被还原，生成的Fe(OH)2再被氧气进一步氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成铁锈Fe2O3·xH2O。无论哪一种腐蚀，碳均作正极，仅起导电作用，不参与反应。
故答案为：C
【分析】钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，主要为吸氧腐蚀，导致其表面生成铁锈，进而分析答案即可。
18．图Ⅰ的目的是精炼铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法正确的是（ ）
A．图Ⅰ中b为纯铜，电解过程中质量减轻，发生的反应为：Cu2＋＋2e－═Cu
B．图Ⅰ中 向a极移动，但不放电
C．图Ⅱ中如果a、b间用导线连接时，钢闸门作阴极
D．图Ⅱ中如果a、b间连接直流电源利用外加电流的阴极保护法时，则X必须用锌
【答案】C
【知识点】铜的电解精炼；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】图Ⅰ是电解池，b是阳极发生氧化反应，b为粗铜，电解过程中发生的反应为：Cu 2e－═Cu2＋，故A错误；图Ⅰ是电解池，b是阳极， 向b极移动，故B错误；图Ⅱ是外加电流的阴极保护法，钢闸门连接电源负极，钢闸门作阴极，故C正确；图Ⅱ中如果a、b间连接直流电源利用外加电流的阴极保护法时，则X可以是废钢铁、石墨，故D错误。
故答案为：C
【分析】A.粗盐的精炼中，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极；
B.电解时，电解液中的阴离子向阳极移动；
C.此操作构成原电池，在牺牲阳极的阴极保护法中，被保护的金属作原电池的正极；
D.外加电流的阴极保护法中，被保护的作阴极，阳极比阴极活泼即可。
19．下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程，以下有关说法正确的是（ ）
A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B．正极为C，发生的反应为氧化反应
C．在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀
D．正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
【答案】D
【知识点】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】钢铁中含有铁和碳，在潮湿的环境中构成原电池，铁作负极，碳作正极；A．从图中看出，空气中的氧气参加反应，所以发生了吸氧腐蚀，故A错误；
B．碳作正极，发生的反应为还原反应，故B错误；
C．在酸性环境下，原电池的正极发生氢离子得电子的还原反应，析出氢气，即在酸性条件下发生的是析氢腐蚀，故C错误；
D．吸氧腐蚀时，氧气在正极发生得电子的还原反应：O2+2H2O+4e =4OH-。
故答案为：D
【分析】A.根据电化学腐蚀中的氢气和氧气的情况来确定电化学腐蚀类型；
B.原电池中，一般较不活泼的金属为正极，发生还原反应；
C.在酸性条件下，原电池的正极发生氢离子的电子的还原反应；
D.在吸氧腐蚀中，氧气在正极得电子发生还原反应。
20．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe2++4OH-。以下说法正确的是（ ）
A．负极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+
B．正极发生的反应为：2H2O+O2+2e-=4OH-
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】由原电池反应式知：负极为Fe－2e－=Fe2＋，正极为2H2O＋O2＋4e－=4OH－，A项正确、B项错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，C项错误；根据原电池原理，钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀，D项错误。
故答案为：A
【分析】A.在原电池中，负极失电子发生氧化反应；
B.在原电池中，正极得电子电子发生还原反应；
C.原电池是将化学能转变为电能的装置；
D.水下部分的氧气含量少于交界面，所以 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀。
21．关于下列各装置图的叙述不正确的是（ ）
A．用装置①精炼铜，则b极为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②的总反应是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁钉浸入浓硫酸中几乎没被腐蚀
【答案】B
【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，根据电流方向，a为阳极，b为阴极，粗铜作阳极，正确；
B，装置②的总反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，错误；
C，被保护的金属应作阴极，正确；
D，铁钉所处的环境干燥不被腐蚀，正确。
故答案为：B
【分析】A.根据电流方向判断阴阳极，精铜为阴极；
B.在原电池中，正极（ Fe3+）得电子，负极（Fe）失电子；
C.图为外加电源的阴极保护法；
D.无自发的氧化还原反应（铁保存干燥）。
22．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是（ ）
A．该方法将电能转化成化学能
B．在此装置中钢管道作正极
C．该方法称为“外加电流的阴极保护法”
D．镁块上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】B
【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．构成的原电池中，该方法是将化学能转化成了电能，A错误；
B．根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢管道作正极，B正确；
C．根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，C错误；
D．镁块作负极，电极反应：Mg-2e-+4OH-=Mg(OH)2↓，D错误
故答案为：B
【分析】A.原电池中将化学能转化为电能；
B.正极被保护；
C.图中为牺牲阳极的阴极保护法；
D.负极失电子发生氧化反应。
二、填空题
23．在A、B、C三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸，如图所示：
（1）A中反应的离子方程式为 。
（2）B中Sn极的电极反应式为 ，Sn极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。C中被腐蚀的金属是 ，总反应的离子方程式为 ，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是 。
【答案】（1）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
（2）(2)2H＋＋2e－=H2↑；增大；Zn；Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；B＞A＞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】铁在不同的情况下被腐蚀的速率不同。作原电池的负极时易被腐蚀，作原电池的正极时受到保护不被腐蚀。
【分析】（1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）Fe比Sn活泼，Fe作负极（被腐蚀），发生氧化反应；Sn作正极（被保护），发生还原反应；电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，由此即可得出答案。
24．金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。
（1）请写出有关电极反应式：
①铁棒上的电极反应式：
碳棒上的电极反应式：
（2）该图所表示的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
（3）若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为 棒。
【答案】（1）2Fe－4e－=2Fe2＋；O2＋2H2O＋4e－=4OH－
（2）吸氧
（3）析氢；锌(或其他比铁活泼的金属)
【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】金属的腐蚀，在中性溶液中发生吸氧腐蚀，在酸性溶液中发生析氢腐蚀。
【分析】（1）铁的吸氧腐蚀，正极氧气的电子发生还原发硬，负极铁失电子发生氧化反应；
（2）在中性溶液中发生吸氧腐蚀；
（3）在酸性溶液中发生的是析氢腐蚀，保护铁棒应选择比铁更活泼的金属作为电极材料。
25．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号 内容 实验现象
① 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮
② 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮
③ 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗
④ 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗
⑤ 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗
⑥ 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号) ；在电化学腐蚀中，负极反应是 ；正极反应是 ；
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有： ；
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是 (答两种方法)。
【答案】（1）)3、4、5、6；Fe－2e－=Fe2＋(或2Fe－4e－=2Fe2＋)；2H2O＋O2＋4e－=4OH－
（2）湿度、温度、O2的浓度、电解质溶液存在
（3）电镀、喷油漆等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法等
【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)不纯的金属与电解质溶液接触，因发生原电池反应，较活泼的金属失电子而被氧化，分析题中实验可知，3、4、5、6发生了电化学腐蚀。负极反应Fe－2e－=Fe2＋，正极反应O2＋2H2O＋4e－=4OH－。(2)1和3可得出湿度增大，可使铁锈蚀速率加快；对比实验3、4可知增大O2浓度可加快铁锈蚀的速率；对比实验4、5可知升高温度可加快铁锈蚀的速率；对比实验5、6可知电解质溶液的存在会使铁锈蚀的速率加快。第(3)题，为防止铁的锈蚀，根据铁锈蚀的类型，可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，还可把铁制成不锈钢(合金)、亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀。
【分析】（1）能够成原电池的就能发生电化学腐蚀；在原电池中，铁较活泼为负极，碳不活泼为正极，在中性或弱酸性条件下铁发生吸氧腐蚀；
（2）将表中实验对比即可得出答案；
（3）可采用电化学方法、物理方法、改变金属结构等方法来防止铁生锈。
26．
（1）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 (用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀的形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。
a. NH3 b．CO2
c. NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极材料的原因是 。
【答案】（1）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；b；2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋
（2）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变
【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)①冒气泡的原因是Al与NaOH发生反应，离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；使AlO2－转变成Al(OH)3沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3沉淀容易溶解。②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋。(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋。
【分析】（1）冒气泡的原因是铝与氢氧化钠反应；阳极失电子发生氧化反应；
（2） 阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变。
27．
（1）在原电池中，通常较活泼的金属做 极，发生 反应；
电解池中，与电源正极相连的极是 极，发生 反应。
（2）下图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
①若试管内液面上升，发生 腐蚀，正极反应式为 。
②若试管内液面下降，发生 腐蚀，正极反应式为 。
【答案】（1）负；氧化；阳；氧化
（2）吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-；析氢；2H++2e-=H2↑
【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】（1）根据原电池原理，在原电池中，通常较活泼的金属做负极，发生氧化反应；电解池中，与电源正极相连的极是阳极，发生氧化反应。（2）①图示可知，若试管内液面上升，说明金属铁发生吸氧腐蚀，铁为负极，氧气在正极发生还原反应，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；②若试管内液面下降，说明有氢气生成，铁发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e-=H2↑
【分析】（1）原电池中，负极发生氧化反应；电解池中，阳极发生氧化反应；
（2）液面上升，试管内气体压强减小，发生吸氧腐蚀；液面下降，试管内气体压强增大，发生析氢腐蚀；据此得出答案。
28．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为： 。
（2）利用上图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于 处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。
（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，X电极溶解的铜的质量 3.2 g(填“＜”“>”或“＝”)。
（4）上图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，铜电极发生的反应是 ，若将开关K置于N处，发生的总反应是 。
【答案】（1）Fe+2FeCl3=3FeCl2
（2）N；牺牲阳极的阴极保护法
（3）＜
（4）（1）2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
【知识点】氧化还原反应；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）铁锈的成分为Fe2O3，能和盐酸反应生成FeCl3和水，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为：Fe+2FeCl3=3FeCl2。（2）①若X为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极即连接电源的负极，故K连接N处。②若X为锌，开关K置于M处，Zn为阳极被腐蚀，Fe为阴极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，由于粗铜中有杂质参加反应，所以X电极溶解的铜的质量＜3.2 g。（4）上图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，此时构成原电池装置，铜电极为正极，发生的反应是2Fe3++2e-=2Fe2+；若将开关K置于N处，此时构成电解池装置，铜为阳极，铜本身被氧化而溶解，阴极铁离子被还原，发生的总反应是：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。
【分析】（1）铁锈除尽后，金属铁会与生成的氯化铁反应；
（2） ① 为了保护铁，使其连接电源的负极； ② 牺牲阳极的阴极保护法即阴极被保护，阳极被腐蚀；
（3）此为电镀装置，根据电极反应式计算即可；
（4）形成原电池，根据原电池和电解池的工作原理即可得出答案。
29．
（1）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 (用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀的形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极材料的原因是 。
【答案】（1）2Al＋2OH－＋2H2O=2 ＋3H2↑；b；2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋
（2）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变
【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）①冒气泡的原因是Al与NaOH发生反应，离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2 ＋3H2↑；使AlO2－转变成Al(OH)3沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3沉淀容易溶解。②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋。（2）电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋。
【分析】（1）冒气泡的原因是铝与氢氧化钠反应；阳极失电子发生氧化反应；
（2） 阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变。
1 / 1高中化学人教版 选修四 第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题
1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是（ ）
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O=M(OH)n＋ H2↑
B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，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．（2016高二上·莆田期中）下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是（ ）
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜．
A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部
3．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是（ ）
A．纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层不能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
4．以下防腐措施中，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
5．如下图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
A．②①③④ B．④③②① C．④②①③ D．③②④①
6．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相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是 ( )
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B．左侧液面装置Ⅰ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
7．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是（ ）
①有5.6 g金属被腐蚀
②有6.5 g金属被腐蚀
③在标准状况下有2.24 L气体放出
④在标准状况下有1.12 L气体放出
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
8．相同材质的铁在图中的四种情形下最不易被腐蚀的是（ ）
A． B．
C． D．
9．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑
B．此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3
C．此过程中铜并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
10．根据下图，下列判断中正确的是（ ）
A．烧杯a中的溶液pH升高
B．烧杯a中发生的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－
C．烧杯b中发生还原反应
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－=Cl2↑
11．下列过程需要通电才能进行的是（ ）
①电离 ②电镀 ③电解 ④电化学腐蚀 ⑤电泳
A．①② B．②③⑤ C．②③ D．全部
12．有关电化学的相关知识中，下列叙述正确的是（ ）
A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B．将水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C．合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强
D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe 3e =Fe3+，继而形成铁锈
13．为防止海轮船体被腐蚀，应在船体的水线以下位置嵌上一定数量的锌块。下列说法不正确的是（ ）
A．这是利用锌比铁活泼采取的牺牲阳极的阴极保护法
B．这是利用电解原理采用的外加电流的阴极保护法
C．因为锌比铁活泼，所以在锌 铁 海水原电池中，锌是负极，失电子；而铁作正极，被保护
D．要定期更换锌块才能起到保护作用
14．下列叙述不正确的是（ ）
A．铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀
B．船底镶嵌锌块，锌做负极，以防止船体被腐蚀
C．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
D．电解精炼铜时以纯铜作阴极，粗铜做阳极
15．为了防止钢铁腐蚀，下列防护方法正确的是（ ）
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的铁闸门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
16．据统计，金属腐蚀造成的损失远远超过火灾、水灾等自然灾害的总和，越来越被世界各国所重视，下面金属的防腐措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法的是（ ）
A．汽车底盘喷涂油漆 B．掺防腐的金属制成不锈钢菜刀
C．钢闸门连接电源负极 D．地下钢管连接锌块
17．钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化中可能发生的是（ ）
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原
④有Fe2O3·xH2O生成 ⑤杂质碳被氧化除去
A．①② B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
18．图Ⅰ的目的是精炼铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法正确的是（ ）
A．图Ⅰ中b为纯铜，电解过程中质量减轻，发生的反应为：Cu2＋＋2e－═Cu
B．图Ⅰ中 向a极移动，但不放电
C．图Ⅱ中如果a、b间用导线连接时，钢闸门作阴极
D．图Ⅱ中如果a、b间连接直流电源利用外加电流的阴极保护法时，则X必须用锌
19．下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程，以下有关说法正确的是（ ）
A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B．正极为C，发生的反应为氧化反应
C．在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀
D．正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
20．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe2++4OH-。以下说法正确的是（ ）
A．负极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+
B．正极发生的反应为：2H2O+O2+2e-=4OH-
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
21．关于下列各装置图的叙述不正确的是（ ）
A．用装置①精炼铜，则b极为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②的总反应是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁钉浸入浓硫酸中几乎没被腐蚀
22．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是（ ）
A．该方法将电能转化成化学能
B．在此装置中钢管道作正极
C．该方法称为“外加电流的阴极保护法”
D．镁块上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
二、填空题
23．在A、B、C三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸，如图所示：
（1）A中反应的离子方程式为 。
（2）B中Sn极的电极反应式为 ，Sn极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。C中被腐蚀的金属是 ，总反应的离子方程式为 ，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是 。
24．金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。
（1）请写出有关电极反应式：
①铁棒上的电极反应式：
碳棒上的电极反应式：
（2）该图所表示的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
（3）若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为 棒。
25．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号 内容 实验现象
① 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮
② 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮
③ 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗
④ 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗
⑤ 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗
⑥ 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号) ；在电化学腐蚀中，负极反应是 ；正极反应是 ；
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有： ；
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是 (答两种方法)。
26．
（1）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 (用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀的形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。
a. NH3 b．CO2
c. NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极材料的原因是 。
27．
（1）在原电池中，通常较活泼的金属做 极，发生 反应；
电解池中，与电源正极相连的极是 极，发生 反应。
（2）下图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
①若试管内液面上升，发生 腐蚀，正极反应式为 。
②若试管内液面下降，发生 腐蚀，正极反应式为 。
28．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为： 。
（2）利用上图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于 处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。
（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，X电极溶解的铜的质量 3.2 g(填“＜”“>”或“＝”)。
（4）上图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，铜电极发生的反应是 ，若将开关K置于N处，发生的总反应是 。
29．
（1）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 (用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀的形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极材料的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.金属腐蚀的本质为M－ne－=Mn＋，应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，金属腐蚀不一定置换出氢气，A项错误；
B.马口铁中Sn、Fe构成电化学腐蚀，主要是Fe－2e－=Fe2＋，铁先被腐蚀，B项错误；
C.常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反应，发生化学腐蚀，C项正确，D项错误。
故答案为：C
【分析】A.金属腐蚀一般分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，发生析氢腐蚀时生成盐而不是碱；
B.马口铁镀层被破坏后，构成原电池，活泼金属（Fe）作为负极易被腐蚀；
C.在一般情况下，金属处于弱酸性、中性、弱碱性环境中，主要发生吸氧腐蚀；
D.常温下，金属不纯，与空气中的水作用构成原电池而发生电化学腐蚀。
2．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：①金属表面涂抹油漆能防止金属和水、空气接触，防止金属形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确；②改变金属内部结构增强金属被腐蚀性能，所以能防止金属被腐蚀，故正确；③保持金属表面清洁干燥能防止金属与水分接触，从而防止金属被腐蚀，故正确；④金属表面进行电镀，使不活泼金属与空气、水接触，不能形成原电池，从而防止金属被腐蚀，故正确；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，从而阻止金属进一步被氧化，所以能防止金属被腐蚀，故正确；
故选D．
【分析】如果隔绝空气、隔绝水分、改变金属内部结构等方法都能防止或减缓金属被腐蚀，据此分析解答．
3．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.纯银器在空气中因发生化学腐蚀，表面易生成硫化物失去光泽，A正确；
B.当镀锡铁制品镀层破损时，由于铁比锡活泼，形成原电池时，铁作原电池的负极，加快铁的腐蚀，B正确；
C.锌比铁活泼，当在海轮外壳上连接锌块后，锌失电子而海轮外壳被保护，C正确；
D.要采用电解原理保护金属，应将金属与电源的负极相连，即作电解池的阴极，D错误。
故答案为：D
【分析】A. 纯银器的表面变暗的原因是被氧气氧化，属于化学腐蚀；
B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，会加速内部金属的腐蚀；
C. 在海轮外壳连接锌块时，采用 牺牲阳极的阴极保护法来保护外壳不受腐蚀；
D.电源的负极连接电解池的阴极，发生还原反应，不被腐蚀。
4．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】在轮船的船壳水线以下部分，装上锌能形成铁 锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。
故答案为：C
【分析】A. 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜属于保护层保护法；
B. 在金属中加入一些铬或者镍制成合金属于改变金属内部结构的保护法；
C.此操作是为了构成原电池，较活泼金属作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，是电化学保护法；
D.在金属表面喷漆属于保护层保护法。
5．【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】②、③、④的实质均为原电池装置。③中Fe为正极，被保护；②、④中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说Fe和Cu的金属活动性比Fe和Sn的差别大，故Fe－Cu原电池中Fe被腐蚀得更快；①中因铁不纯而发生微电池反应。
故答案为：C
【分析】在原电池中，相对活泼的金属作负极，失电子发生氧化反应（被腐蚀）；相对不活泼的金属作正极，得电子发生还原反应（被保护）；由此即可得出答案。
6．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】Ⅱ中铁钉与铜丝相连，金属活泼性相差较大，且用挥发性盐酸，因此装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，C项正确；Ⅰ中虽然也用了盐酸，但铁钉与铁丝相连，腐蚀不及Ⅱ；由于均发生了2H＋＋2e－===H2↑，Ⅰ和Ⅱ均生成了气体，液面都会下降，左侧液面
装置Ⅱ比装置Ⅰ的低，A项正确，B项错误；Ⅲ中虽然铁钉 也与铜丝相连，但由于所装试剂为不挥发性硫酸，因此铁钉几乎没被腐蚀，D选项正确。
【分析】有关金属腐蚀的题型，要求搞清金属腐蚀的主要原因(电化学腐蚀)，运用原电池原理进行恰当的分析，同时掌握金属防护的基本方法：改变金属内部结构(如制成合金)、涂保护层和电化学保护法。
7．【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用；物质的量的相关计算
【解析】【解答】在镀锌铁的析氢腐蚀中：负极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋，有0.2 mol e－转移时，有0.1 mol Zn溶解，即6.5 g；正极(Fe)：2H＋＋2e－=H2↑，生成0.1 mol H2，标准状况下的体积为2.24 L，答案B正确。
故答案为：B
【分析】 镀锌铁在发生析氢腐蚀时，较活泼的金属（Zn）作负极，发生氧化反应，被腐蚀；较不活泼的金属（Fe）作正极，发生还原反应；由此写出电极反应式，进行计算即可。
8．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A、B、D都能形成原电池而使Fe被腐蚀，而C中铁被铜镀层保护，则不易被腐蚀。
故答案为：C
【分析】在原电池中，较活泼的金属作负极发生氧化反应，被腐蚀；较不活泼的金属作正极发生还原反应，被保护；在电镀中，镀层金属可以保护镀件金属不被腐蚀；由此即可得出答案。
9．【答案】A
【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】该图表示为吸氧腐蚀，其中铁铆钉为负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，铜板作正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，当形成Fe(OH)2后，还有4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3这个反应，故A项错误，B、C、D三项均正确。
故答案为：A
【分析】由图可知：水中溶解了氧气，铜、铁和水构成了原电池，较活泼的金属作负极；较不活泼的金属作正极，发生吸氧腐蚀；同时明确在原电池放电时，外电路的电子由负极（铁）流向正极（铜），由此即可得出答案。
10．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据图中电子移动的方向判断，烧杯a为正极区，电极反应为：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，pH升高，故A正确，B错误；烧杯b为负极区，电极反应为：Zn－2e－=Zn2＋，为氧化反应，故C、D错误。
故答案为：A
【分析】在原电池中，根据电子的流向来判断正负极，再根据正极得电子发生还原反应，负极失电子发生氧化反应，正确书写方程式即可。
11．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】电离是电解质在特定环境中被离解成自由移动的带电粒子的过程，不需要通电就可进行，电化学腐蚀是金属在一定条件下发生的形成原电池造成的腐蚀，也不需要通电，而电镀、电解、电泳都需要通电才能进行。
故答案为：B
【分析】 ① 电离是电解质在水溶液中离解出自由移动离子的过程；
②电镀池实际上是一个电解池，必须加入一个外加电源；
③电解池也 必须加一个外加电源，在此条件下发生的氧化还原反应；
⑤电泳是带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动的过程，需要通电。由此即可得出答案。
12．【答案】B
【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．金属腐蚀就是金属失去电子被氧化的过程，A错误；
B．将水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的负极相连，作阴极，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，B正确；
C．合金的熔点都低于它的成分金属，C错误；
D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生电化学腐蚀：Fe 2e =Fe2+，
故答案为：B
【分析】A.金属失电子被氧化；
B.在外加电源的作用下，阴极（与负极相连）被保护，阳极被氧化；
C.合金的熔点比其成分金属熔点低；
D.发生电化学腐蚀，生成二价铁离子。
13．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】船体是钢铁制成的，为防止浸在海水中的钢铁被腐蚀而在船体嵌入锌块，是利用原电池原理，使活泼的锌在锌 铁 海水原电池中作负极，失电子，而使铁作正极，达到保护船体的目的。这种方法就是牺牲负极锌而保护正极铁，习惯上叫牺牲阳极的阴极保护法。因为锌在反应中失去电子被消耗，所以要定期更换。
故答案为：B
【分析】A.组成原电池，利用锌的腐蚀来保护船体，称 牺牲阳极的阴极保护法 ；
B.无外界电源，不是利用电解原理；
C.较活泼金属（锌）作负极，被腐蚀；较不活泼金属（铁）作正极，被保护；
D.因锌被腐蚀，所以需定期更换。
14．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A、常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故A正确；
B、在锌、铁原电池中，较活泼的金属锌往往做负极，负极金属易被腐蚀，正极金属可以被保护，故B正确；
C、铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，锡层不能对铁制品起保护作用，故C错误；
D、电解精炼铜时以纯铜作阴极，粗铜做阳极，粗铜中的活泼金属和铜放电，铜离子在阴极析出，故D正确。
故答案为：C
【分析】A.浓硝酸具有氧化性，可使铁钝化；
B.锌比铁活泼，形成原电池时作负极，被氧化；
C.铁比锡活泼，形成原电池时作负极，被氧化；
D.电解精炼铜时，在阴极上析出铜。
15．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；B项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；D项中铸铁管作阳极，加速铁的腐蚀；C项中锌比铁活泼，铁作正极被保护。
故答案为：C
【分析】A.原电池中，铁作负极被腐蚀；
B.原电池中，铁作负极被腐蚀；
C.原电池中，铁作正极被保护；
D.电解池中，阳极被腐蚀。
16．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.汽车底盘喷涂油漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈，不属于牺牲阳极的阴极保护法，故A项错误；
B.掺防腐的金属制成不锈钢菜刀是改变金属的内部结构，不属于牺牲阳极的阴极保护法，故B项错误；
C.钢闸门连接电源负极属于外加电流的阴极保护法，不属于牺牲阳极的阴极保护法，C项错误；
D.地下钢管连接锌块为牺牲阳极的阴极保护法，D项正确。
故答案为：D
【分析】金属防腐的措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法，说明该装置构成原电池，被保护的金属作正极，据此进行解答。
17．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】钢铁锈蚀可能发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，析氢腐蚀中H+得电子被还原成H2；吸氧腐蚀中氧气得电子与水反应生成OH 被还原，生成的Fe(OH)2再被氧气进一步氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成铁锈Fe2O3·xH2O。无论哪一种腐蚀，碳均作正极，仅起导电作用，不参与反应。
故答案为：C
【分析】钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，主要为吸氧腐蚀，导致其表面生成铁锈，进而分析答案即可。
18．【答案】C
【知识点】铜的电解精炼；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】图Ⅰ是电解池，b是阳极发生氧化反应，b为粗铜，电解过程中发生的反应为：Cu 2e－═Cu2＋，故A错误；图Ⅰ是电解池，b是阳极， 向b极移动，故B错误；图Ⅱ是外加电流的阴极保护法，钢闸门连接电源负极，钢闸门作阴极，故C正确；图Ⅱ中如果a、b间连接直流电源利用外加电流的阴极保护法时，则X可以是废钢铁、石墨，故D错误。
故答案为：C
【分析】A.粗盐的精炼中，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极；
B.电解时，电解液中的阴离子向阳极移动；
C.此操作构成原电池，在牺牲阳极的阴极保护法中，被保护的金属作原电池的正极；
D.外加电流的阴极保护法中，被保护的作阴极，阳极比阴极活泼即可。
19．【答案】D
【知识点】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】钢铁中含有铁和碳，在潮湿的环境中构成原电池，铁作负极，碳作正极；A．从图中看出，空气中的氧气参加反应，所以发生了吸氧腐蚀，故A错误；
B．碳作正极，发生的反应为还原反应，故B错误；
C．在酸性环境下，原电池的正极发生氢离子得电子的还原反应，析出氢气，即在酸性条件下发生的是析氢腐蚀，故C错误；
D．吸氧腐蚀时，氧气在正极发生得电子的还原反应：O2+2H2O+4e =4OH-。
故答案为：D
【分析】A.根据电化学腐蚀中的氢气和氧气的情况来确定电化学腐蚀类型；
B.原电池中，一般较不活泼的金属为正极，发生还原反应；
C.在酸性条件下，原电池的正极发生氢离子的电子的还原反应；
D.在吸氧腐蚀中，氧气在正极得电子发生还原反应。
20．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】由原电池反应式知：负极为Fe－2e－=Fe2＋，正极为2H2O＋O2＋4e－=4OH－，A项正确、B项错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，C项错误；根据原电池原理，钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀，D项错误。
故答案为：A
【分析】A.在原电池中，负极失电子发生氧化反应；
B.在原电池中，正极得电子电子发生还原反应；
C.原电池是将化学能转变为电能的装置；
D.水下部分的氧气含量少于交界面，所以 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀。
21．【答案】B
【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，根据电流方向，a为阳极，b为阴极，粗铜作阳极，正确；
B，装置②的总反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，错误；
C，被保护的金属应作阴极，正确；
D，铁钉所处的环境干燥不被腐蚀，正确。
故答案为：B
【分析】A.根据电流方向判断阴阳极，精铜为阴极；
B.在原电池中，正极（ Fe3+）得电子，负极（Fe）失电子；
C.图为外加电源的阴极保护法；
D.无自发的氧化还原反应（铁保存干燥）。
22．【答案】B
【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．构成的原电池中，该方法是将化学能转化成了电能，A错误；
B．根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢管道作正极，B正确；
C．根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，C错误；
D．镁块作负极，电极反应：Mg-2e-+4OH-=Mg(OH)2↓，D错误
故答案为：B
【分析】A.原电池中将化学能转化为电能；
B.正极被保护；
C.图中为牺牲阳极的阴极保护法；
D.负极失电子发生氧化反应。
23．【答案】（1）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
（2）(2)2H＋＋2e－=H2↑；增大；Zn；Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；B＞A＞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】铁在不同的情况下被腐蚀的速率不同。作原电池的负极时易被腐蚀，作原电池的正极时受到保护不被腐蚀。
【分析】（1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）Fe比Sn活泼，Fe作负极（被腐蚀），发生氧化反应；Sn作正极（被保护），发生还原反应；电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，由此即可得出答案。
24．【答案】（1）2Fe－4e－=2Fe2＋；O2＋2H2O＋4e－=4OH－
（2）吸氧
（3）析氢；锌(或其他比铁活泼的金属)
【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】金属的腐蚀，在中性溶液中发生吸氧腐蚀，在酸性溶液中发生析氢腐蚀。
【分析】（1）铁的吸氧腐蚀，正极氧气的电子发生还原发硬，负极铁失电子发生氧化反应；
（2）在中性溶液中发生吸氧腐蚀；
（3）在酸性溶液中发生的是析氢腐蚀，保护铁棒应选择比铁更活泼的金属作为电极材料。
25．【答案】（1）)3、4、5、6；Fe－2e－=Fe2＋(或2Fe－4e－=2Fe2＋)；2H2O＋O2＋4e－=4OH－
（2）湿度、温度、O2的浓度、电解质溶液存在
（3）电镀、喷油漆等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法等
【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)不纯的金属与电解质溶液接触，因发生原电池反应，较活泼的金属失电子而被氧化，分析题中实验可知，3、4、5、6发生了电化学腐蚀。负极反应Fe－2e－=Fe2＋，正极反应O2＋2H2O＋4e－=4OH－。(2)1和3可得出湿度增大，可使铁锈蚀速率加快；对比实验3、4可知增大O2浓度可加快铁锈蚀的速率；对比实验4、5可知升高温度可加快铁锈蚀的速率；对比实验5、6可知电解质溶液的存在会使铁锈蚀的速率加快。第(3)题，为防止铁的锈蚀，根据铁锈蚀的类型，可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，还可把铁制成不锈钢(合金)、亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀。
【分析】（1）能够成原电池的就能发生电化学腐蚀；在原电池中，铁较活泼为负极，碳不活泼为正极，在中性或弱酸性条件下铁发生吸氧腐蚀；
（2）将表中实验对比即可得出答案；
（3）可采用电化学方法、物理方法、改变金属结构等方法来防止铁生锈。
26．【答案】（1）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；b；2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋
（2）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变
【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)①冒气泡的原因是Al与NaOH发生反应，离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；使AlO2－转变成Al(OH)3沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3沉淀容易溶解。②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋。(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋。
【分析】（1）冒气泡的原因是铝与氢氧化钠反应；阳极失电子发生氧化反应；
（2） 阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变。
27．【答案】（1）负；氧化；阳；氧化
（2）吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-；析氢；2H++2e-=H2↑
【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】（1）根据原电池原理，在原电池中，通常较活泼的金属做负极，发生氧化反应；电解池中，与电源正极相连的极是阳极，发生氧化反应。（2）①图示可知，若试管内液面上升，说明金属铁发生吸氧腐蚀，铁为负极，氧气在正极发生还原反应，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；②若试管内液面下降，说明有氢气生成，铁发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e-=H2↑
【分析】（1）原电池中，负极发生氧化反应；电解池中，阳极发生氧化反应；
（2）液面上升，试管内气体压强减小，发生吸氧腐蚀；液面下降，试管内气体压强增大，发生析氢腐蚀；据此得出答案。
28．【答案】（1）Fe+2FeCl3=3FeCl2
（2）N；牺牲阳极的阴极保护法
（3）＜
（4）（1）2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
【知识点】氧化还原反应；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）铁锈的成分为Fe2O3，能和盐酸反应生成FeCl3和水，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为：Fe+2FeCl3=3FeCl2。（2）①若X为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极即连接电源的负极，故K连接N处。②若X为锌，开关K置于M处，Zn为阳极被腐蚀，Fe为阴极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，由于粗铜中有杂质参加反应，所以X电极溶解的铜的质量＜3.2 g。（4）上图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，此时构成原电池装置，铜电极为正极，发生的反应是2Fe3++2e-=2Fe2+；若将开关K置于N处，此时构成电解池装置，铜为阳极，铜本身被氧化而溶解，阴极铁离子被还原，发生的总反应是：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。
【分析】（1）铁锈除尽后，金属铁会与生成的氯化铁反应；
（2） ① 为了保护铁，使其连接电源的负极； ② 牺牲阳极的阴极保护法即阴极被保护，阳极被腐蚀；
（3）此为电镀装置，根据电极反应式计算即可；
（4）形成原电池，根据原电池和电解池的工作原理即可得出答案。
29．【答案】（1）2Al＋2OH－＋2H2O=2 ＋3H2↑；b；2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋
（2）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变
【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）①冒气泡的原因是Al与NaOH发生反应，离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2 ＋3H2↑；使AlO2－转变成Al(OH)3沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3沉淀容易溶解。②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋。（2）电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋。
【分析】（1）冒气泡的原因是铝与氢氧化钠反应；阳极失电子发生氧化反应；
（2） 阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋，使电解质溶液中的Cu2＋保持不变。
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