【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题13 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题
1．（2023·长宁模拟）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。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．阴极的电极反应式为
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．图中钢铁设施作原电池的正极，正极发生还原反应，钢铁设施表面积累大量电子而被保护，故A符合题意；
B．阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，故B不符合题意；
C．阳极金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，金属自身不再失电子从而被保护，故C不符合题意；
D．海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.阴极得电子被保护；
B.M为原电池负极，则M的活动性比Fe强；
C.阴极发生还原反应；
D.海水的导电性更强。
2．（2023·湖州模拟）海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述中错误的是
A．a为负极，b为正极
B．高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
C．通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动
D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a为负极，b为正极，A不符合题意；
B．高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，B符合题意；
C．电解池中，阳离子向阴极移动，即向钢制管柱电极移动，C不符合题意；
D．被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据外加电流的阴极保护法判断 ；
B．高硅铸铁为惰性辅助电极；
C．电解池中，阳离子向阴极移动；
D．依据电化学腐蚀原理分析。
3．（2022·崇明模拟）用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是
A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应
B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X
C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极
D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑
【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn发生氧化反应，属于牺牲阳极法，可以保护钢闸门，A符合题意；
B．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn为负极，电子从负极X流出，B不符合题意；
C．当a、b与外接电源相连时，属于外加电流法，a应连接电源的负极，C不符合题意；
D．当a、b与外接电源相连时，阴极发生得电子的还原反应，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据牺牲阳极的阴极保护法和外接电源的阴极保护法原理分析。
4．（2023·湖南模拟）某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护，下列说法错误的是
A．③区电极电势Cu高于Fe
B．①区Fe电极和③区Fe电极电极反应均为Fe-2e-=Fe2+
C．②区Zn电极和④区Cu电极电极反应均为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．②区Fe电极和④区Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，均会出现蓝色沉淀
【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；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，③区中铁为负极、铜为正极，则③区电极电势正极铜高于负极铁，故A不符合题意；
B．由分析可知，①区中铁为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O 2+4e-+2H2O=4OH-，故B符合题意；
C．由分析可知，②区锌电极和④区铜电极均为电解池的的阴极，电极反应式均为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故C不符合题意；
D．由分析可知，②区铁电极和④区铁电极均为电解池的的阳极，电极反应式均为Fe-2e-=Fe2+，放电生成的亚铁离子均能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，①区为原电池，Zn为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Fe为正极，电极反应式为O 2+4e-+2H2O=4OH-；②区为电解池，Zn为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Fe为阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；③区为原电池，Fe为负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，电极反应式为O 2+4e-+2H2O=4OH-；④区为电解池，Fe为阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Cu为阴极，电极反应式为为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
5．（2023·吉林模拟）用压强传感器探究生铁分别在pH=2.0、4.0和6.0的酸性溶液中发生电化学腐蚀，得到反应体系气体压强与时间的关系如图。有关叙述错误的是
A．负极的电极反应式均为：
B．pH=2.0时，压强增大主要是因为产生了
C．pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．pH=6.0时，正极一定会发生的电极反应为
【答案】C
【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．锥形瓶内Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反成式为，故A不符合题意；
B．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大，故B不符合题意；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，则锥形瓶内的压强会有所下降，而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时还产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C符合题意；
D．由图可知，pH=6.0时，锥形瓶内溶解氧减少，且锥形瓶内气压减小，说明发生了消耗氧气的吸氧腐蚀，正极电极反应式为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．负极失电子发生氧化反应；
BCD．中性或弱酸性条件下，金属发生吸氧腐蚀，酸性环境下，金属发生析氢腐蚀。
6．（2023·松江模拟）利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护，下列说法错误的是
A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀
B．若X为锌棒，开关K置于M处，海水降低
C．若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀
D．若X为碳棒，开关K置于N处，碳棒上发生氧化反应
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，铁得电子做正极被保护，A不符合题意；
B．若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，总方程式为2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2↓，海水pH几乎不变，B符合题意；
C．若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，铁作阴极，被保护，可减缓铁的腐蚀，C不符合题意；
D．若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，碳棒做阳极，失去电子发生氧化反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】若开关置于M处，形成原电池装置，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；若开关置于N处，形成电解池装置，阳极失电子发生氧化反应，阴极得电子发生还原反应。
7．（2022高三下·抚州月考）含可钝化金属的工业管道或反应器，由于会被内部溶液腐蚀，通过外接电源而钝化，称之为阳极保护法。下图是某金属外接电势与电流密度的变化关系，有关说法正确的是（ ）
A．阳极保护法中受保护的金属外接电源的负极
B．电流密度越大，金属受保护程度越好
C．CFD区，金属受到保护
D．外接电势越高，对金属保护性越有效
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．金属从活态向钝态的转变叫钝化；而通过外接电源而钝化的阳极保护法，指的是使受保护的金属作为阳极，通过外加电流使阳极极化，电位强烈正移，腐蚀速率大幅度降低，所以，阳极保护法中受保护的金属外接电源的正极，A不符合题意；
B．代表的是金属钝化的难易程度，即开始的时候电流密度越大，此时金属溶解，表示金属越难钝化，所以并非电流密度越大，金属受保护程度越好，B不符合题意；
C．当外接电势超过后，金属开始钝化，从到都是金属钝化较稳定的范围，所以CFD区，金属受到保护，C符合题意；
D．外接电势超过后，电流密度又持续增加了，腐蚀速度又加快了，所以并非外接电势越高，对金属保护越有效，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.阳极保护法中受保护的金属外接电源的正极。
B.图中所示表示金属钝化的难易程度，电流密度随外接电势的增大而不变或改变较小，说明金属不易钝化，即受保护程度好。
C.由图可知，CFD区的电流密度随外接电势的增大而不变，说明金属钝化较稳定。
D.金属受保护程度取决于电流密度随外界电势的改变幅度。
8．（2022·徐汇模拟）在硫酸盐还原细菌的作用下，深埋地下的铁管道与土壤中的硫酸根离子会发生电化学腐蚀，其原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．铁管道发生的是吸氧腐蚀
B．铁管道附近土壤的pH会减小
C．铁管道上镀锌可以延缓管道的腐蚀
D．输送高温水蒸汽的铁管道也会发生该类型腐蚀
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，铁管道正极不是氧气得电子，发生的不是吸氧腐蚀，A不符合题意；
B．根据铁管道的正极反应： 可知，该腐蚀会使铁管道附近土壤的pH会增大，B不符合题意；
C．锌的金属活动性大于铁的，所以铁管道上镀锌，锌隔绝了铁与外界的接触，既使锌破损，锌做负极，铁做正极，被保护，可以延缓管道的腐蚀，C符合题意；
D．高温下，水蒸气与铁发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气，与上述类型腐蚀不同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据金属电化学腐蚀的判断方法进行分析。
9．（2022·东城模拟）家庭常用的一种储水式电热水器的结构如下图所示，其中a、b为水管口。
下列说法错误的是（ ）
A．电热水器可将电能转化为热能
B．该热水器采用了牺牲阳极的电化学保护法
C．镁棒可以有效防止内部水垢生成
D．a应为出水口，b应为进水口
【答案】C
【知识点】常见能量的转化及运用；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．电热水器是利用电能加热使水升高温度，即电能转化为热能，故A不符合题意；
B．该热水器中镁作阳极，失电子，钢制壳体作阴极，被保护，采用了牺牲阳极的电化学保护法，故B不符合题意；
C．该热水器中镁作阳极，失电子，变为镁离子进入溶液，阴极氢离子得电子剩余氢氧根离子，镁离子与氢氧根离子结合成受热易分解的氢氧化镁，会生成不溶于水的氧化镁，所以镁棒不能有效防止内部水垢生成，故C符合题意；
D． 热水炉加热时首先加热下面的水，然后下面的水通过热传递把热量传递给上面的水，最后一起达到沸点，故a应为出水口，b应为进水口，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.电热水器是电能转化为热能的过程；
B.加镁棒可以保护热水器；
C.镁棒会产生镁离子，与氢氧根结合生成氢氧化镁；
D.a应为出水口，b应为进水口。
10．（2022·石家庄模拟）“外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法不正确的是（ ）
A．铁发生电化学腐蚀的原因是在其表面形成了原电池
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极
C．“牺牲阳极法”利用了电解池原理
D．两种保护法中都要采用辅助阳极
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．铁发生电化学腐蚀的原因是铁不纯，铁与杂质在其表面形成了原电池，A项不符合题意；
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极，B项不符合题意；
C．“牺牲阳极法”利用了原电池原理，C项符合题意；
D．两种保护法中都要采用辅助阳极，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】“外加电流法”属于电解池原理，其中被保护的金属与电源负极相连；“牺牲阳极法”和电化学腐蚀都属于原电池原理，其中被保护的金属作正极。这两种保护法均采用了辅助阳极。据此分析。
11．（2022·张家口模拟）我国学者进行了如下模拟实验：将甲、乙两片相同的低合金钢片用导线连接插入海水中，钢片甲附近通入氧气，钢片乙附近通入氮气。研究表明钢片乙的腐蚀速率明显高于钢片甲，下列说法不正确的是（ ）
A．钢片甲作正极
B．氮气在钢片乙上得电子
C．在海水中阳离子向钢片甲移动
D．能产生电流的主要原因是两极上氧气浓度不同
【答案】B
【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．由分析可知，钢片甲为原电池的正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，钢片乙为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，故B符合题意；
C．由分析可知，钢片乙为原电池的负极，钢片甲为正极，海水中阳离子向正极钢片甲移动，故C不符合题意；
D．由分析可知，该实验能产生电流的主要原因是氧气浓度不同使两极产生电势差而形成原电池装置，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据题干信息，钢片乙的腐蚀速率高于钢片甲，说明钢片乙作负极，铁失电子，发生氧化反应，则钢片甲作正极，O2得电子，发生还原反应。原电池中遵循“阳正阴负”，即阳离子移向正极，阴离子移向负极。因海水中氧气浓度不同而造成电势差形成了原电池。据此分析。
12．（2022·湛江模拟）在船体的钢铁外壳上镶嵌锌块可以有效避免船体遭受腐蚀。下列说法不正确的是（ ）
A．锌块作原电池的负极
B．钢铁在海水中易发生吸氧腐蚀
C．电子由船体钢铁外壳向锌块移动
D．在海水中阳离子向船体钢铁外壳移动
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．牺牲阳极法安装活泼金属做原电池负极，被保护的钢铁做正极，锌块作负极，A项不符合题意；
B．海水中pH接近中性，易发生吸氧腐蚀，B项不符合题意；
C．原电池中电子从负极经外电路流向正极，C项符合题意；
D．原电池正极得电子，电解质中阳离子向正极移动，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 钢铁外壳上镶嵌锌块 ，形成锌铁原电池，锌作负极，铁作正极，电子从锌电极流向铁电极，钢铁被保护。
13．（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）。
14．（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。
15．（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
16．（2021·普陀模拟）在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由图知，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为： ，A不符合题意；
B．铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是 ，正极反应式为： ，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，亚铁离子和硫离子反应生成FeS，则钢管腐蚀的直接产物中含有、Fe(OH)2，B符合题意；
C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，但在钢管表面镀铜，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快， C不符合题意；
D． 与H2发生氧化还原反应，反应可表示为：4H2+ S2-+4H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据得失电子情况，铁失去电子变为亚铁离子，铁做负极，水得到电子变为氢气和氢氧根，氢气和硫酸根反应得到硫离子，硫离子和氢氧根离子向负极移动形成硫化亚铁和氢氧化亚铁。镀锌可以减缓铁的腐蚀，镀铜可以加速铁的腐蚀，硫酸根发生的氧化还原反应到硫离子。
17．（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-；
18．（2021·闵行模拟）港珠澳大桥桥体的钢构件采用了多种防腐方法。有关其分析正确的是（ ）
A．越靠近海底的钢构件，腐蚀越严重
B．钢构件上镶嵌铝块，属牺牲阳极阴极保护法
C．钢构件若腐蚀，正极反应式为：Fe-2e-=Fe2＋
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止形成电解池
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．海面的海水中溶解的氧气比海底溶解的氧气多，则越靠近海面的钢构件，腐蚀越严重，故A不符合题意；
B．钢构件上镶嵌铝块，比铁活泼的铝在海水中构成的铁铝原电池中做负极被损耗，钢构件做正极被保护，该方法为牺牲阳极阴极保护法，故B符合题意；
C．钢构件若腐蚀，铁做原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2＋，故C不符合题意；
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止钢构件在海水中形成原电池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.海水溶解氧的含量越多，金属的腐蚀速度越快，腐蚀越严重
B.铝块做负极，失去电子变为铝离子，铁做正极，被保护因此是牺牲阳极的阴极保护法
C.钢件被腐蚀，铁做负极，其他做正极，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子与水结合变为氢氧根离子
D.主要是防止形成原电池不是形成电解池，电解池需要外界接电路
19．（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
20．（2020·朝阳模拟）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。
下列说法错误的是（ ）
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式为：Fe–2e- = Fe2+
C．pH= 4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．pH= 2.0时，正极电极反应式为：2H+ + 2e- = H2↑ 和 O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀；析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，A项不符合题意；
B．锥形瓶中的Fe粉和C粉以及酸溶液构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极；由于溶液均为酸性，所以发生的电极反应式为： ，B项不符合题意；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀；消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，C项符合题意；
D．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生；同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此，正极反应式有： 和 ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气。
21．（2020·海淀模拟）考古发掘出的古代青铜器(含铜锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如下图所示：
已知：2CuCl+H2O Cu2O+2HCl
下列分析错误的是（ ）
A．氧气是正极反应物
B．铜锈的成分与氧气浓度、pH有关
C．图2中，Cl-从小孔内向小孔外移动
D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 青铜器中含铜锡等金属，也含有其它金属及非金属杂质，由于物质活动性不同，周围有电解质溶液，形成了原电池，Cu为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，由于电解质溶液为中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得到电子，变为OH-，因此氧气是正极反应物，A不符合题意；
B. 根据图2可知：在锈蚀小孔外物质成分为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl，Cu元素化合价为+2价；在小孔附近物质是Cu2O，小孔内壁物质成分是CuCl，Cu元素化合价为+1价，小孔外氧气浓度大，Cu元素价态高，小孔内氧气浓度小，Cu元素价态低，物质成分与氧气浓度有关；在溶液酸性较强时可逆反应2CuCl+H2O Cu2O+2HCl的平衡逆向移动，物质成分主要是CuCl，若溶液酸性弱，平衡正向移动，物质成分主要是Cu2O，可见物质成分也与溶液的pH有关，B不符合题意；
C. 溶液中微粒Cl-总是向低洼处流动，因此会从小孔外向小孔内移动，与氧气浓度较小时的+1价Cu形成难溶性固体CuCl， C符合题意；
D. 由于Sn是比较活泼的金属，因此也会与活动性比Sn弱的金属构成原电池，Sn为负极，被氧化而引起电化学腐蚀，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、正极发生还原反应，化合价降低，氧气的化合价只能降低，故在正极区参加反应，故A不符合题意
B、由图可得，氧气浓度不一样，生成的产物不一样，故B不符合题意
C、阴离子移向负极，移向铜极，往内部移动，故C符合题意
22．（2020·石景山模拟）潮湿环境、Cl-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（ ）
A．腐蚀过程中，青铜基体是正极
B．若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L（标准状况）
C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变
D．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2++3OH-+Cl-＝Cu2(OH)3Cl↓
【答案】D
【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．根据图示可知，Cu失去电子生成Cu2+，故腐蚀过程中，青铜基体是负极，A项不符合题意；
B．由题给信息可知，原电池负极的电极反应式为：Cu-2e–=Cu2+，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e–=4OH–，根据得失电子守恒可得关系式：2Cu～O2，据此可知，若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为 （标准状况），B项不符合题意；
C．多孔催化层起催化剂的作用，催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的初态和终态，所以反应焓变不变，C项不符合题意；
D．根据题给信息，结合原电池的电极产物，可知Cl–与正负极产物发生反应：2Cu2++3OH–+Cl–＝Cu2(OH)3Cl↓，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】据图可知，O2得电子生成OH–，Cu失去电子生成Cu2+，过程中发生了吸氧腐蚀。据此可判断出原电池的正负极。根据原电池的工作原理，可写出电极反应式，根据得失电子守恒可进行相关计算。据此分析。
23．（2020·杭州模拟）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
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A．外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢管柱，A不符合题意；
B．通电后，被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B不符合题意；
C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C符合题意；
D．通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.通入电流使其不能形成原电池；
B.根据电子流向进行分析即可；
C.辅助电极不发生损耗；
D.保护的目的是使电流接近于零。
24．（2019·浦东模拟）研究性学习小组用如图装置研究钢铁在海水中的腐蚀与防腐，
下列说法正确的是（ ）
A．1中只发生化学腐蚀 B．2中发生的是析氢腐蚀
C．3为外加电流的阴极保护法 D．钢铁被腐蚀的速率： 1>2>3
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 1中铁片为生铁，是铁碳合金，在海水中发生电化学腐蚀及化学腐蚀，选项A不符合题意；
B. 2中电解质溶液为海水，发生的是吸氧腐蚀，选项B不符合题意；
C. 3中铁片连接电源的负极，为外加电流的阴极保护法，选项C符合题意；
D. 1中主要发生化学腐蚀，2中铁片为负极发生吸氧腐蚀，3中铁片连接外加电源的负极被保护，钢铁被腐蚀的速率： 2>1>3，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】铁的电化学腐蚀，在酸性溶液中发生析氢腐蚀，在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，且腐蚀的速率为电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀。
25．（2018·潍坊模拟）我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B.阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B不符合题意；
C.断电时发生原电池反应，锌环失电子做负极，电极反应为Zn-2e-= Zn2+，故C符合题意；
D.断电时有锌做负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】C、断电时，锌比铁活泼，锌作负极失电子。
26．（2017·房山模拟）研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题．下列有关判断中正确的是（ ）
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：A、是吸氧腐蚀，a极是氧气得电子生成氢氧根离子，而铁是负极发生氧化反应生成亚铁离子，铁被腐蚀，故A错误；
B、金属作电解池的阴极被保护，而铁与电源正极相连是阳极发生氧化反应，故B错误；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子，所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩，故C正确；
D、海水是混合物，不是化合物，既不是电解质，也不是非电解质，故D错误；
故选C．
【分析】A、是吸氧腐蚀；
B、金属作电解池的阴极被保护；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子；
D、海水是混合物．
二、多选题
27．（2021·张家口模拟）在缺乏氧气的深层潮湿土壤中存在的硫酸盐还原菌，会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，这个过程被称为厌氧腐蚀，其反应原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．厌氧腐蚀属于电化学腐蚀
B．负极的电极反应式为
C．每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为2
D．镀锌或铜的钢管破损后均会加快钢管的腐蚀
【答案】A,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；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．钢管中含有碳元素，铁、C与潮湿的土壤形成原电池，则厌氧腐蚀属于电化学腐蚀，A说法符合题意；
B．根据图像可知，负极铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B说法符合题意；
C．硫酸根离子变为硫离子时，转移8个电子，则每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为8NA，C说法不符合题意；
D．镀锌的钢管破损后锌比铁活泼，锌作负极，保护铁不被腐蚀，而铜比铁活泼性差，作正极，会加快钢管的腐蚀，D说法不符合题意；
故答案为AB。
【分析】A.厌氧腐蚀涉及到电子的转移是电化学腐蚀
B.发生腐蚀时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.根据硫酸根离子到硫离子的转化过程中电子的转移即可计算出生成1mo硫化亚铁时电子的转移
D.镀锌会减弱腐蚀，但是镀铜会增加腐蚀
三、非选择题
28．（2022·丰台模拟）铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
（1）Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下：
步骤1：将铁粉放置于0.002 溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。
步骤2：向15.00 mL 1 NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。
步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。
第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为 。
（2）第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析，经检验溶液中含有，写出Fe被腐蚀的总反应 。
②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式 。
③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是 。
（3）Ⅱ．研究铁的防护
在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知：放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件Fe应与电源的 相连。
②向电解液中加入NaCN溶液，将转化为，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是 。
（4）电镀后的废水中含有，一种测定其含量的方法是：取废水50 mL，再加KI溶液1 mL，用c 溶液滴定，消耗溶液V mL。已知：(无色) ， 。
①滴定终点的现象是 。
②废水中的含量是 (填计算式)。
【答案】（1）
（2）；；相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量
（3）负极；通过反应降低，使得放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用
（4）溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点；
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)由题意可知，第一阶段铁铜在氯化钠酸性溶液中构成原电池发生析氢腐蚀，铜为原电池的正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为，故答案为：；
(2)①由题意可知，b点铁铁铜在氯化钠溶液中构成原电池发生发生吸氧腐蚀，总反应为酸性条件下铁与氧气和水反应生成亚铁离子和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
②由b点溶液中滴加硫氰化钾溶液无明显现象，加入稀盐酸后立即变红可知，铁发生吸氧腐蚀生成的亚铁离子在溶液中与空气中的氧气反应生成氢氧化铁胶体和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：；
③由b点铁发生吸氧腐蚀生成亚铁离子和溶液中亚铁离子被氧化生成氢氧化铁胶体的反应方程式可知，相同时间内，铁被氧化生成亚铁离子消耗氢离子的量大于亚铁离子被氧化成氢氧化铁胶体生成氢离子的量导致溶液的pH增大，故答案为：相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量；
(3)①由电镀的工作原理可知，电镀时，与直流电源正极相连的锌做电镀池的阳极，与负极相连的镀件铁做阴极，故答案为：负极；
②电镀时，向硫酸锌电解液中加入氰化钠溶液，溶液中存在如下平衡，溶液中锌离子浓度减小，使得锌离子在阴极放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的锌离子，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用，使得阴极的镀层更加致密、细腻，故答案为：通过反应降低，使得锌离子放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用；
(4)①由平衡常数的大小可知，碘化钾为滴定的指示剂，当银离子与氰酸根离子完全反应时，滴入最后一滴硝酸银溶液，溶液中产生黄色沉淀，且沉淀不溶解时说明滴定达到终点，故答案为：溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点；
②由终点时滴定消耗VmLcmol/L氰化钠溶液可知， 50 mL废水中氰酸根离子的浓度为=g/L，故答案为：。
【分析】（1） 析氢腐蚀 即放出氢气，所以是氢离子被还原为H2；
（2） ① b点pH为5.7，发生析氢腐蚀，且得到Fe2+；
② 根据电荷守恒，得失电子守恒写出反应方程式；
③ 第二阶段，溶液中发生的反应有Fe被氧化为Fe2+，消耗H+，Fe2+被氧化为Fe3+生成H+，前者的速率大于后者的速率；
（3） ① 镀件上发生还原反应，与电源的负极相连；
②因为会存在的可逆过程，使溶液中锌离子的浓度相对稳定，产生Zn的速率稳定；
（4） ① 当CN-沉淀完全后，开始产生AgI沉淀，说明达到滴定终点，注意答题语言要规范；
② 根据 来计算，CN-的浓度。
1 / 1【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题13 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题
1．（2023·长宁模拟）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。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．阴极的电极反应式为
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
2．（2023·湖州模拟）海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述中错误的是
A．a为负极，b为正极
B．高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
C．通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动
D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
3．（2022·崇明模拟）用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是
A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应
B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X
C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极
D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑
4．（2023·湖南模拟）某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护，下列说法错误的是
A．③区电极电势Cu高于Fe
B．①区Fe电极和③区Fe电极电极反应均为Fe-2e-=Fe2+
C．②区Zn电极和④区Cu电极电极反应均为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．②区Fe电极和④区Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，均会出现蓝色沉淀
5．（2023·吉林模拟）用压强传感器探究生铁分别在pH=2.0、4.0和6.0的酸性溶液中发生电化学腐蚀，得到反应体系气体压强与时间的关系如图。有关叙述错误的是
A．负极的电极反应式均为：
B．pH=2.0时，压强增大主要是因为产生了
C．pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．pH=6.0时，正极一定会发生的电极反应为
6．（2023·松江模拟）利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护，下列说法错误的是
A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀
B．若X为锌棒，开关K置于M处，海水降低
C．若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀
D．若X为碳棒，开关K置于N处，碳棒上发生氧化反应
7．（2022高三下·抚州月考）含可钝化金属的工业管道或反应器，由于会被内部溶液腐蚀，通过外接电源而钝化，称之为阳极保护法。下图是某金属外接电势与电流密度的变化关系，有关说法正确的是（ ）
A．阳极保护法中受保护的金属外接电源的负极
B．电流密度越大，金属受保护程度越好
C．CFD区，金属受到保护
D．外接电势越高，对金属保护性越有效
8．（2022·徐汇模拟）在硫酸盐还原细菌的作用下，深埋地下的铁管道与土壤中的硫酸根离子会发生电化学腐蚀，其原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．铁管道发生的是吸氧腐蚀
B．铁管道附近土壤的pH会减小
C．铁管道上镀锌可以延缓管道的腐蚀
D．输送高温水蒸汽的铁管道也会发生该类型腐蚀
9．（2022·东城模拟）家庭常用的一种储水式电热水器的结构如下图所示，其中a、b为水管口。
下列说法错误的是（ ）
A．电热水器可将电能转化为热能
B．该热水器采用了牺牲阳极的电化学保护法
C．镁棒可以有效防止内部水垢生成
D．a应为出水口，b应为进水口
10．（2022·石家庄模拟）“外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法不正确的是（ ）
A．铁发生电化学腐蚀的原因是在其表面形成了原电池
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极
C．“牺牲阳极法”利用了电解池原理
D．两种保护法中都要采用辅助阳极
11．（2022·张家口模拟）我国学者进行了如下模拟实验：将甲、乙两片相同的低合金钢片用导线连接插入海水中，钢片甲附近通入氧气，钢片乙附近通入氮气。研究表明钢片乙的腐蚀速率明显高于钢片甲，下列说法不正确的是（ ）
A．钢片甲作正极
B．氮气在钢片乙上得电子
C．在海水中阳离子向钢片甲移动
D．能产生电流的主要原因是两极上氧气浓度不同
12．（2022·湛江模拟）在船体的钢铁外壳上镶嵌锌块可以有效避免船体遭受腐蚀。下列说法不正确的是（ ）
A．锌块作原电池的负极
B．钢铁在海水中易发生吸氧腐蚀
C．电子由船体钢铁外壳向锌块移动
D．在海水中阳离子向船体钢铁外壳移动
13．（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
14．（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
15．（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
16．（2021·普陀模拟）在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
17．（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
18．（2021·闵行模拟）港珠澳大桥桥体的钢构件采用了多种防腐方法。有关其分析正确的是（ ）
A．越靠近海底的钢构件，腐蚀越严重
B．钢构件上镶嵌铝块，属牺牲阳极阴极保护法
C．钢构件若腐蚀，正极反应式为：Fe-2e-=Fe2＋
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止形成电解池
19．（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↑
20．（2020·朝阳模拟）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。
下列说法错误的是（ ）
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式为：Fe–2e- = Fe2+
C．pH= 4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．pH= 2.0时，正极电极反应式为：2H+ + 2e- = H2↑ 和 O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
21．（2020·海淀模拟）考古发掘出的古代青铜器(含铜锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如下图所示：
已知：2CuCl+H2O Cu2O+2HCl
下列分析错误的是（ ）
A．氧气是正极反应物
B．铜锈的成分与氧气浓度、pH有关
C．图2中，Cl-从小孔内向小孔外移动
D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀
22．（2020·石景山模拟）潮湿环境、Cl-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（ ）
A．腐蚀过程中，青铜基体是正极
B．若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L（标准状况）
C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变
D．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2++3OH-+Cl-＝Cu2(OH)3Cl↓
23．（2020·杭州模拟）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
24．（2019·浦东模拟）研究性学习小组用如图装置研究钢铁在海水中的腐蚀与防腐，
下列说法正确的是（ ）
A．1中只发生化学腐蚀 B．2中发生的是析氢腐蚀
C．3为外加电流的阴极保护法 D．钢铁被腐蚀的速率： 1>2>3
25．（2018·潍坊模拟）我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
26．（2017·房山模拟）研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题．下列有关判断中正确的是（ ）
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质
二、多选题
27．（2021·张家口模拟）在缺乏氧气的深层潮湿土壤中存在的硫酸盐还原菌，会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，这个过程被称为厌氧腐蚀，其反应原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．厌氧腐蚀属于电化学腐蚀
B．负极的电极反应式为
C．每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为2
D．镀锌或铜的钢管破损后均会加快钢管的腐蚀
三、非选择题
28．（2022·丰台模拟）铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
（1）Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下：
步骤1：将铁粉放置于0.002 溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。
步骤2：向15.00 mL 1 NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。
步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。
第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为 。
（2）第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析，经检验溶液中含有，写出Fe被腐蚀的总反应 。
②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式 。
③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是 。
（3）Ⅱ．研究铁的防护
在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知：放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件Fe应与电源的 相连。
②向电解液中加入NaCN溶液，将转化为，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是 。
（4）电镀后的废水中含有，一种测定其含量的方法是：取废水50 mL，再加KI溶液1 mL，用c 溶液滴定，消耗溶液V mL。已知：(无色) ， 。
①滴定终点的现象是 。
②废水中的含量是 (填计算式)。
答案解析部分
1．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．图中钢铁设施作原电池的正极，正极发生还原反应，钢铁设施表面积累大量电子而被保护，故A符合题意；
B．阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，故B不符合题意；
C．阳极金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，金属自身不再失电子从而被保护，故C不符合题意；
D．海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.阴极得电子被保护；
B.M为原电池负极，则M的活动性比Fe强；
C.阴极发生还原反应；
D.海水的导电性更强。
2．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a为负极，b为正极，A不符合题意；
B．高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，B符合题意；
C．电解池中，阳离子向阴极移动，即向钢制管柱电极移动，C不符合题意；
D．被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据外加电流的阴极保护法判断 ；
B．高硅铸铁为惰性辅助电极；
C．电解池中，阳离子向阴极移动；
D．依据电化学腐蚀原理分析。
3．【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn发生氧化反应，属于牺牲阳极法，可以保护钢闸门，A符合题意；
B．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn为负极，电子从负极X流出，B不符合题意；
C．当a、b与外接电源相连时，属于外加电流法，a应连接电源的负极，C不符合题意；
D．当a、b与外接电源相连时，阴极发生得电子的还原反应，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据牺牲阳极的阴极保护法和外接电源的阴极保护法原理分析。
4．【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；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，③区中铁为负极、铜为正极，则③区电极电势正极铜高于负极铁，故A不符合题意；
B．由分析可知，①区中铁为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O 2+4e-+2H2O=4OH-，故B符合题意；
C．由分析可知，②区锌电极和④区铜电极均为电解池的的阴极，电极反应式均为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故C不符合题意；
D．由分析可知，②区铁电极和④区铁电极均为电解池的的阳极，电极反应式均为Fe-2e-=Fe2+，放电生成的亚铁离子均能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，①区为原电池，Zn为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Fe为正极，电极反应式为O 2+4e-+2H2O=4OH-；②区为电解池，Zn为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Fe为阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；③区为原电池，Fe为负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，电极反应式为O 2+4e-+2H2O=4OH-；④区为电解池，Fe为阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Cu为阴极，电极反应式为为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
5．【答案】C
【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．锥形瓶内Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反成式为，故A不符合题意；
B．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大，故B不符合题意；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，则锥形瓶内的压强会有所下降，而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时还产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C符合题意；
D．由图可知，pH=6.0时，锥形瓶内溶解氧减少，且锥形瓶内气压减小，说明发生了消耗氧气的吸氧腐蚀，正极电极反应式为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．负极失电子发生氧化反应；
BCD．中性或弱酸性条件下，金属发生吸氧腐蚀，酸性环境下，金属发生析氢腐蚀。
6．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，铁得电子做正极被保护，A不符合题意；
B．若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，总方程式为2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2↓，海水pH几乎不变，B符合题意；
C．若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，铁作阴极，被保护，可减缓铁的腐蚀，C不符合题意；
D．若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，碳棒做阳极，失去电子发生氧化反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】若开关置于M处，形成原电池装置，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；若开关置于N处，形成电解池装置，阳极失电子发生氧化反应，阴极得电子发生还原反应。
7．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．金属从活态向钝态的转变叫钝化；而通过外接电源而钝化的阳极保护法，指的是使受保护的金属作为阳极，通过外加电流使阳极极化，电位强烈正移，腐蚀速率大幅度降低，所以，阳极保护法中受保护的金属外接电源的正极，A不符合题意；
B．代表的是金属钝化的难易程度，即开始的时候电流密度越大，此时金属溶解，表示金属越难钝化，所以并非电流密度越大，金属受保护程度越好，B不符合题意；
C．当外接电势超过后，金属开始钝化，从到都是金属钝化较稳定的范围，所以CFD区，金属受到保护，C符合题意；
D．外接电势超过后，电流密度又持续增加了，腐蚀速度又加快了，所以并非外接电势越高，对金属保护越有效，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.阳极保护法中受保护的金属外接电源的正极。
B.图中所示表示金属钝化的难易程度，电流密度随外接电势的增大而不变或改变较小，说明金属不易钝化，即受保护程度好。
C.由图可知，CFD区的电流密度随外接电势的增大而不变，说明金属钝化较稳定。
D.金属受保护程度取决于电流密度随外界电势的改变幅度。
8．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，铁管道正极不是氧气得电子，发生的不是吸氧腐蚀，A不符合题意；
B．根据铁管道的正极反应： 可知，该腐蚀会使铁管道附近土壤的pH会增大，B不符合题意；
C．锌的金属活动性大于铁的，所以铁管道上镀锌，锌隔绝了铁与外界的接触，既使锌破损，锌做负极，铁做正极，被保护，可以延缓管道的腐蚀，C符合题意；
D．高温下，水蒸气与铁发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气，与上述类型腐蚀不同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据金属电化学腐蚀的判断方法进行分析。
9．【答案】C
【知识点】常见能量的转化及运用；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．电热水器是利用电能加热使水升高温度，即电能转化为热能，故A不符合题意；
B．该热水器中镁作阳极，失电子，钢制壳体作阴极，被保护，采用了牺牲阳极的电化学保护法，故B不符合题意；
C．该热水器中镁作阳极，失电子，变为镁离子进入溶液，阴极氢离子得电子剩余氢氧根离子，镁离子与氢氧根离子结合成受热易分解的氢氧化镁，会生成不溶于水的氧化镁，所以镁棒不能有效防止内部水垢生成，故C符合题意；
D． 热水炉加热时首先加热下面的水，然后下面的水通过热传递把热量传递给上面的水，最后一起达到沸点，故a应为出水口，b应为进水口，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.电热水器是电能转化为热能的过程；
B.加镁棒可以保护热水器；
C.镁棒会产生镁离子，与氢氧根结合生成氢氧化镁；
D.a应为出水口，b应为进水口。
10．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．铁发生电化学腐蚀的原因是铁不纯，铁与杂质在其表面形成了原电池，A项不符合题意；
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极，B项不符合题意；
C．“牺牲阳极法”利用了原电池原理，C项符合题意；
D．两种保护法中都要采用辅助阳极，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】“外加电流法”属于电解池原理，其中被保护的金属与电源负极相连；“牺牲阳极法”和电化学腐蚀都属于原电池原理，其中被保护的金属作正极。这两种保护法均采用了辅助阳极。据此分析。
11．【答案】B
【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．由分析可知，钢片甲为原电池的正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，钢片乙为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，故B符合题意；
C．由分析可知，钢片乙为原电池的负极，钢片甲为正极，海水中阳离子向正极钢片甲移动，故C不符合题意；
D．由分析可知，该实验能产生电流的主要原因是氧气浓度不同使两极产生电势差而形成原电池装置，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据题干信息，钢片乙的腐蚀速率高于钢片甲，说明钢片乙作负极，铁失电子，发生氧化反应，则钢片甲作正极，O2得电子，发生还原反应。原电池中遵循“阳正阴负”，即阳离子移向正极，阴离子移向负极。因海水中氧气浓度不同而造成电势差形成了原电池。据此分析。
12．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．牺牲阳极法安装活泼金属做原电池负极，被保护的钢铁做正极，锌块作负极，A项不符合题意；
B．海水中pH接近中性，易发生吸氧腐蚀，B项不符合题意；
C．原电池中电子从负极经外电路流向正极，C项符合题意；
D．原电池正极得电子，电解质中阳离子向正极移动，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 钢铁外壳上镶嵌锌块 ，形成锌铁原电池，锌作负极，铁作正极，电子从锌电极流向铁电极，钢铁被保护。
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；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）。
14．【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。
15．【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
16．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由图知，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为： ，A不符合题意；
B．铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是 ，正极反应式为： ，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，亚铁离子和硫离子反应生成FeS，则钢管腐蚀的直接产物中含有、Fe(OH)2，B符合题意；
C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，但在钢管表面镀铜，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快， C不符合题意；
D． 与H2发生氧化还原反应，反应可表示为：4H2+ S2-+4H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据得失电子情况，铁失去电子变为亚铁离子，铁做负极，水得到电子变为氢气和氢氧根，氢气和硫酸根反应得到硫离子，硫离子和氢氧根离子向负极移动形成硫化亚铁和氢氧化亚铁。镀锌可以减缓铁的腐蚀，镀铜可以加速铁的腐蚀，硫酸根发生的氧化还原反应到硫离子。
17．【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-；
18．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．海面的海水中溶解的氧气比海底溶解的氧气多，则越靠近海面的钢构件，腐蚀越严重，故A不符合题意；
B．钢构件上镶嵌铝块，比铁活泼的铝在海水中构成的铁铝原电池中做负极被损耗，钢构件做正极被保护，该方法为牺牲阳极阴极保护法，故B符合题意；
C．钢构件若腐蚀，铁做原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2＋，故C不符合题意；
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止钢构件在海水中形成原电池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.海水溶解氧的含量越多，金属的腐蚀速度越快，腐蚀越严重
B.铝块做负极，失去电子变为铝离子，铁做正极，被保护因此是牺牲阳极的阴极保护法
C.钢件被腐蚀，铁做负极，其他做正极，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子与水结合变为氢氧根离子
D.主要是防止形成原电池不是形成电解池，电解池需要外界接电路
19．【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
20．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀；析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，A项不符合题意；
B．锥形瓶中的Fe粉和C粉以及酸溶液构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极；由于溶液均为酸性，所以发生的电极反应式为： ，B项不符合题意；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀；消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，C项符合题意；
D．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生；同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此，正极反应式有： 和 ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气。
21．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 青铜器中含铜锡等金属，也含有其它金属及非金属杂质，由于物质活动性不同，周围有电解质溶液，形成了原电池，Cu为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，由于电解质溶液为中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得到电子，变为OH-，因此氧气是正极反应物，A不符合题意；
B. 根据图2可知：在锈蚀小孔外物质成分为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl，Cu元素化合价为+2价；在小孔附近物质是Cu2O，小孔内壁物质成分是CuCl，Cu元素化合价为+1价，小孔外氧气浓度大，Cu元素价态高，小孔内氧气浓度小，Cu元素价态低，物质成分与氧气浓度有关；在溶液酸性较强时可逆反应2CuCl+H2O Cu2O+2HCl的平衡逆向移动，物质成分主要是CuCl，若溶液酸性弱，平衡正向移动，物质成分主要是Cu2O，可见物质成分也与溶液的pH有关，B不符合题意；
C. 溶液中微粒Cl-总是向低洼处流动，因此会从小孔外向小孔内移动，与氧气浓度较小时的+1价Cu形成难溶性固体CuCl， C符合题意；
D. 由于Sn是比较活泼的金属，因此也会与活动性比Sn弱的金属构成原电池，Sn为负极，被氧化而引起电化学腐蚀，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、正极发生还原反应，化合价降低，氧气的化合价只能降低，故在正极区参加反应，故A不符合题意
B、由图可得，氧气浓度不一样，生成的产物不一样，故B不符合题意
C、阴离子移向负极，移向铜极，往内部移动，故C符合题意
22．【答案】D
【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．根据图示可知，Cu失去电子生成Cu2+，故腐蚀过程中，青铜基体是负极，A项不符合题意；
B．由题给信息可知，原电池负极的电极反应式为：Cu-2e–=Cu2+，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e–=4OH–，根据得失电子守恒可得关系式：2Cu～O2，据此可知，若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为 （标准状况），B项不符合题意；
C．多孔催化层起催化剂的作用，催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的初态和终态，所以反应焓变不变，C项不符合题意；
D．根据题给信息，结合原电池的电极产物，可知Cl–与正负极产物发生反应：2Cu2++3OH–+Cl–＝Cu2(OH)3Cl↓，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】据图可知，O2得电子生成OH–，Cu失去电子生成Cu2+，过程中发生了吸氧腐蚀。据此可判断出原电池的正负极。根据原电池的工作原理，可写出电极反应式，根据得失电子守恒可进行相关计算。据此分析。
23．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A．外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢管柱，A不符合题意；
B．通电后，被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B不符合题意；
C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C符合题意；
D．通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.通入电流使其不能形成原电池；
B.根据电子流向进行分析即可；
C.辅助电极不发生损耗；
D.保护的目的是使电流接近于零。
24．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 1中铁片为生铁，是铁碳合金，在海水中发生电化学腐蚀及化学腐蚀，选项A不符合题意；
B. 2中电解质溶液为海水，发生的是吸氧腐蚀，选项B不符合题意；
C. 3中铁片连接电源的负极，为外加电流的阴极保护法，选项C符合题意；
D. 1中主要发生化学腐蚀，2中铁片为负极发生吸氧腐蚀，3中铁片连接外加电源的负极被保护，钢铁被腐蚀的速率： 2>1>3，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】铁的电化学腐蚀，在酸性溶液中发生析氢腐蚀，在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，且腐蚀的速率为电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀。
25．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A. 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B.阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B不符合题意；
C.断电时发生原电池反应，锌环失电子做负极，电极反应为Zn-2e-= Zn2+，故C符合题意；
D.断电时有锌做负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】C、断电时，锌比铁活泼，锌作负极失电子。
26．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：A、是吸氧腐蚀，a极是氧气得电子生成氢氧根离子，而铁是负极发生氧化反应生成亚铁离子，铁被腐蚀，故A错误；
B、金属作电解池的阴极被保护，而铁与电源正极相连是阳极发生氧化反应，故B错误；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子，所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩，故C正确；
D、海水是混合物，不是化合物，既不是电解质，也不是非电解质，故D错误；
故选C．
【分析】A、是吸氧腐蚀；
B、金属作电解池的阴极被保护；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子；
D、海水是混合物．
27．【答案】A,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；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．钢管中含有碳元素，铁、C与潮湿的土壤形成原电池，则厌氧腐蚀属于电化学腐蚀，A说法符合题意；
B．根据图像可知，负极铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B说法符合题意；
C．硫酸根离子变为硫离子时，转移8个电子，则每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为8NA，C说法不符合题意；
D．镀锌的钢管破损后锌比铁活泼，锌作负极，保护铁不被腐蚀，而铜比铁活泼性差，作正极，会加快钢管的腐蚀，D说法不符合题意；
故答案为AB。
【分析】A.厌氧腐蚀涉及到电子的转移是电化学腐蚀
B.发生腐蚀时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.根据硫酸根离子到硫离子的转化过程中电子的转移即可计算出生成1mo硫化亚铁时电子的转移
D.镀锌会减弱腐蚀，但是镀铜会增加腐蚀
28．【答案】（1）
（2）；；相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量
（3）负极；通过反应降低，使得放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用
（4）溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点；
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】(1)由题意可知，第一阶段铁铜在氯化钠酸性溶液中构成原电池发生析氢腐蚀，铜为原电池的正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为，故答案为：；
(2)①由题意可知，b点铁铁铜在氯化钠溶液中构成原电池发生发生吸氧腐蚀，总反应为酸性条件下铁与氧气和水反应生成亚铁离子和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
②由b点溶液中滴加硫氰化钾溶液无明显现象，加入稀盐酸后立即变红可知，铁发生吸氧腐蚀生成的亚铁离子在溶液中与空气中的氧气反应生成氢氧化铁胶体和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：；
③由b点铁发生吸氧腐蚀生成亚铁离子和溶液中亚铁离子被氧化生成氢氧化铁胶体的反应方程式可知，相同时间内，铁被氧化生成亚铁离子消耗氢离子的量大于亚铁离子被氧化成氢氧化铁胶体生成氢离子的量导致溶液的pH增大，故答案为：相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量；
(3)①由电镀的工作原理可知，电镀时，与直流电源正极相连的锌做电镀池的阳极，与负极相连的镀件铁做阴极，故答案为：负极；
②电镀时，向硫酸锌电解液中加入氰化钠溶液，溶液中存在如下平衡，溶液中锌离子浓度减小，使得锌离子在阴极放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的锌离子，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用，使得阴极的镀层更加致密、细腻，故答案为：通过反应降低，使得锌离子放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用；
(4)①由平衡常数的大小可知，碘化钾为滴定的指示剂，当银离子与氰酸根离子完全反应时，滴入最后一滴硝酸银溶液，溶液中产生黄色沉淀，且沉淀不溶解时说明滴定达到终点，故答案为：溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点；
②由终点时滴定消耗VmLcmol/L氰化钠溶液可知， 50 mL废水中氰酸根离子的浓度为=g/L，故答案为：。
【分析】（1） 析氢腐蚀 即放出氢气，所以是氢离子被还原为H2；
（2） ① b点pH为5.7，发生析氢腐蚀，且得到Fe2+；
② 根据电荷守恒，得失电子守恒写出反应方程式；
③ 第二阶段，溶液中发生的反应有Fe被氧化为Fe2+，消耗H+，Fe2+被氧化为Fe3+生成H+，前者的速率大于后者的速率；
（3） ① 镀件上发生还原反应，与电源的负极相连；
②因为会存在的可逆过程，使溶液中锌离子的浓度相对稳定，产生Zn的速率稳定；
（4） ① 当CN-沉淀完全后，开始产生AgI沉淀，说明达到滴定终点，注意答题语言要规范；
② 根据 来计算，CN-的浓度。
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