1.2.4 化学能与电能的转化
（电解原理的应用）
基础知识清单
一、金属的电化学腐蚀
1．金属的腐蚀
(1)金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
(2)金属腐蚀的实质。
金属原子失去电子被氧化的过程，用反应方程式表示(M 代表金属元素)为 M－ne－===Mn＋。
(3)金属腐蚀的类型。
①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。
②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
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 水膜酸性较弱或呈中性
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 nH2O)，反应如下：
后续反应
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3 nH2O＋(3－n)H2O
联系 通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
二、金属的电化学防护
1．本质
阻止金属发生氧化反应。
2．方法
(1)加防护层，如在金属表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。
(2)改变金属组成或结构，如制成合金等。
(3)电化学防护
方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法
原理 原电池原理 电解原理
被保护金属 作正极 作阴极
构成 被保护金属、比被保护金属活泼的金属等 被保护金属、惰性电极及直流电源等
无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的
优、缺点 无需更换电极，但消耗电能
金属
示意图
牺牲阳极的阴极保护法示意图 外加电流的阴极保护法示意图
联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀
三．不同条件下金属腐蚀快慢的比较
(1)影响金属腐蚀的因素。
影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面：
①就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。
②同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中
会很快生锈而被腐蚀。
③介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被
腐蚀。
(2)不同条件下金属腐蚀快慢的判断。
条件 快慢顺序
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有
防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护)
腐蚀类型不同
同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液
活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快
同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快
课后分层练
1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
n
A．金属被腐蚀的本质是 M＋nH2O===M(OH)n＋ H ↑2 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
[解析] 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化为金属阳离子：M－ne－===Mn＋，A 项错误；马口铁
的镀层破损后，Sn、Fe 形成原电池，发生电化学腐蚀，则铁先被腐蚀，B 项错误；常温下，空气中的金
属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，C 项正确，D 项错误。
2．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
[解析]在轮船的船壳水线以下部分装上锌锭，能形成铁锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。
3．我国国产航母顺利完成下水，有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。
下列关于金属腐蚀和防腐的说法错误的是( )
A．海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀
B．可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀
C．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀
D．外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用
[答案]A
[解析]海上舰艇的腐蚀主要为电化学腐蚀，故 A 错误；在船舶外壳装上锌块，锌为负极，负极金属易被腐
蚀，正极金属被保护，该保护金属的方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故 B 正确；刷防锈漆，使金属与
空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀，故 C 正确；电解池中阳极金属易被腐蚀，使被保护的金属作
阴极的保护金属的方法称为外加电流的阴极保护法，故 D 正确。
4．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＋
[答案]B
[解析]金属铁的腐蚀中，金属铁可以和溶液中的氢离子直接发生化学腐蚀，铁制品中含有铁和碳，再加上
电解质环境，具备了原电池的构成条件，也会发生电化学腐蚀，故 A 正确；发生电化学腐蚀时，碳作正
极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，正极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑，故 B 错误，C 正确；发生电化学
腐蚀时，铁作负极，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋，故 D 正确。
5．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 可能会下降
D．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
[答案]D
[解析]图中没有外加电源，故为牺牲阳极的阴极保护法，D 项正确；X 的活泼性应强于铁的活泼性，但金
属钠的活泼性太强，能与土壤中的 H2O 直接反应，故 X 的材料不可能是铜和钠，A、B 项错误；O2 在钢
管处得电子，发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故钢管附近土壤的 pH 可能会上升，C 项错误。
6．用压强传感器探究生铁在 pH＝2 和 pH＝4 的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下。
图 a：pH＝2 时锥形瓶中 图 b：pH＝4 时锥形瓶中
气体压强变化的曲线图 气体压强变化的曲线图
分析图像，以下结论错误的是( )
A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C．溶液 pH≤2 时，生铁发生析氢腐蚀
D．两溶液中负极反应均为 Fe－2e－===Fe2＋
[答案]A
[解析]根据锥形瓶中气体压强与时间关系图可知，pH＝2 的醋酸溶液和 pH＝4 的醋酸溶液中，变化相同的
压强时所用时间不同，前者比后者所用时间长，这说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，A 项错误；醋
酸溶液的 pH＝4 时，锥形瓶中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，所以在酸性溶液中
生铁也可能发生吸氧腐蚀，B 项正确；根据醋酸溶液的 pH＝2 时，锥形瓶中压强与时间的关系知，随着
反应的进行压强逐渐增大，说明发生的是析氢腐蚀，则溶液 pH≤2 时，生铁发生析氢腐蚀，C 项正确；根
据以上分析可知两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应均为 Fe－2e－===Fe2＋，D 项正确。
7．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
[解析]铁铆钉吸氧腐蚀的正极电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－，铜作正极不被腐蚀，电子从负极通
过导线流向正极。
8.如图是钢铁在海水中锈蚀过程的模型，若有 0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是( )
A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B．有 2.8 g 铁被腐蚀
C．钢铁表面出现气体
D．消耗气体体积约为 1.12 L(标准状况)
[答案]D
[解析]从题图中看出，空气中的氧气在正极放电，所以发生了吸氧腐蚀，A 错误；原电池中，铁失电子为
负极，发生氧化反应，电极反应为 Fe－2e－===Fe2＋，所以有 0.2 mol 电子发生转移时，有 5.6 g 铁被腐蚀，
B 错误；铁失电子为负极，发生氧化反应生成 Fe2＋，所以钢铁表面不会出现气体，C 错误；吸氧腐蚀时，
氧气在正极发生得电子的还原反应，电极反应为 O ＋2H O＋4e－===4OH－2 2 ，所以有 0.2 mol 电子发生转移，
0.2
消耗标准状况的气体体积约为 mol×22.4 L/mol＝1.12 L，D 正确。
4
9．表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有铜丝的铁钉(图 A)和缠
有锌片的铁钉(图 B)放置其中，如图所示，一段时间后 b 处和 c 处出现变红现象。
已知：Fe2＋和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀。下列说法不正确的是( )
A．发生氧化反应的是 a 处和 d 处
B．图 A 中 a 处出现蓝色沉淀
C．b 处和 c 处电极反应式为 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
D．对铁钉腐蚀起防护作用的是图 B
[答案]C
[解析]由分析可知 b、c 处发生还原反应，则说明发生氧化反应的是 a 处和 d 处，故 A 正确；a 处是铁失
去电子变为亚铁离子，Fe2＋和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，故 B 正确；b 处和 c 处电极反应式为 O2＋
2H2O＋4e－===4OH－，故 C 错误；A 中铁为负极，铜为正极，对铁有腐蚀性，而 B 中铁为正极，锌为负
极，因此对铁钉腐蚀起防护作用的是图 B，是牺牲阳极的阴极保护法，故 D 正确。
10．图甲是用压强传感器探究生铁在 c(H＋)＝10－2 mol/L 和 c(H＋)＝10－4 mol/L 的醋酸溶液中腐蚀过程的装
置；图乙是根据压强传感器所得数据绘制的图像。下列说法错误的是( )
A．在上述两种腐蚀过程中，生铁中的碳作正极且电极反应相同
B．上述探究过程中吸氧腐蚀速率比析氢腐蚀速率快
C．生铁发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀与溶液中的 c(H＋)大小有关
D．日常生活中钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍
[答案]A
[解析]根据图示可知，当溶液 c(H＋)＝10－2 mol/L 时，锥形瓶中气体压强逐渐增大，生铁发生析氢腐蚀，
碳作正极且电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑，而在 c(H＋)＝10－4 mol/L 时，气体压强逐渐减小，生铁发生
吸氧腐蚀，正极电极反应式为 4H＋＋O －2＋4e ===2H2O，A 错误；根据压强与时间关系图知，c(H＋)＝10－
2 mol/L 的溶液和 c(H＋)＝10－4 mol/L 的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，
说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，B 正确；c(H＋)＝10－2 mol/L 时，生铁发生析氢腐蚀，在 c(H＋)＝10
－4 mol/L 时，生铁发生吸氧腐蚀，则生铁发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀与溶液中的 c(H＋)大小有关，C 正确；
日常生活中介质一般为中性或碱性，钢铁被腐蚀主要是因为铁能与空气中的氧气和水反应，则钢铁的吸
氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍，D 正确。
11．硫酸盐还原菌 SRB 在地球上分布很广泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许
多金属及合金发生腐蚀。某种 Fe 合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。对于该反应机理
相关信息分析错误的是( )
①升高温度有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀；
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在有氧环境下进行的；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe 腐蚀后最终会生成 Fe2O3 xH2O；
④电化学腐蚀中负极电极反应为 Fe－2e－===Fe2＋；
⑤当 1 mol SO 2－4 在 SRB 的作用下转化为硫离子时，理论上正极反应会消耗 8 mol 水
A．①②③ B．①②⑤
C．②③④ D．②③⑤
[答案]A
[解析]①高温下容易使蛋白质发生变性，因此升高温度不利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀，①错误；
②根据示意图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②错误；③在硫酸
盐还原菌(SRB)作用下，Fe 腐蚀后最终会生成 FeS，③错误；④电化学腐蚀中负极铁失去电子，电极反
应为 Fe－2e－===Fe2＋，④正确；⑤当 1 mol SO 2－4 在 SRB 的作用下转化为硫离子时需要 8 mol [H]，1 mol
水能产生 1 mol [H]，所以理论上正极反应会消耗 8 mol 水，⑤正确。故选 A。
12．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)。下列说法不正确的是
( )
① ② ③
在 Fe 表面生 试管内无 试管内生成
成蓝色沉淀 明显变化 蓝色沉淀
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
[解析]A.②中铁没有被腐蚀，而③铁腐蚀，可说明铁连接锌后，锌保护了铁，故 A 正确；B.①②相比较，
可知铁棒表面被氧化，但溶液中没有亚铁离子，可能的原因为 K3[Fe(CN)6]将 Fe 氧化，故 B 正确；C.如
铁不纯，也可形成原电池反应而被氧化，加入 K3[Fe(CN)6]可在铁的表面生成蓝色沉淀，则验证 Zn 保护
Fe 时不能用①的方法，应用②的方法，故 C 正确；D.实验①可说明铁被氧化，说明方法存在缺陷，不
能比较金属的活泼性，则换成铜，也不能证明金属的活泼性，故 D 错误。
13．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，再放置于玻璃钟罩内保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升
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
[解析]Ⅰ中铁钉发生吸氧腐蚀，左端液面上升；Ⅱ中盐酸挥发，和铁钉反应生成 H2，腐蚀最严重，Ⅱ中左端
下降；Ⅲ中浓硫酸吸水，而铁钉在干燥空气中几乎不腐蚀。
14．下列有关金属腐蚀的说法，正确的是( )
A．化学腐蚀比电化学腐蚀要普遍得多
B．化学腐蚀和电化学腐蚀不可能同时发生
C．化学腐蚀比电化学腐蚀的腐蚀速度要快得多
D．电化学腐蚀过程伴随有电流产生，而化学腐蚀过程没有
[答案]D
[解析]A 项，金属一般都不纯，电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多，错误；B 项，化学腐蚀和电化学腐蚀
可能同时发生，错误；C 项，电化学腐蚀比化学腐蚀的腐蚀速度要快得多，错误。
15．海水是一种腐蚀性很强的天然电解质溶液，沿垂直方向，海洋环境可分为海洋大气区、浪花飞溅区、
海水潮差区、海水全浸区和海泥区。其中海水全浸区根据海水位置分为深海区和浅海区。根据钢铁桥梁
在海洋区域建设的位置，下列说法错误的是( )
A．热带地区桥梁比寒带海域桥梁腐蚀更严重
B．海泥区含氧量非常低，腐蚀速率一般高于海水全浸区
C．浅海区溶氧量较高，存在着大量的微生物，钢铁在浅海区主要发生电化学腐蚀
D．在浪花飞溅区，海水的冲击不断破坏桥梁表面的腐蚀产物和保护涂层，所以浪花飞溅区桥梁腐蚀最严
重
[答案]B
[解析]铁的吸氧腐蚀中，氧气的浓度越大，其腐蚀速率越快，海泥区含氧量非常低，腐蚀速率一般低于海
水全浸区，故 B 错误。
16．铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下：
下列说法错误的是( )
A．腐蚀过程中铜极上始终只发生：2H＋＋2e－===H2↑
B．若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C．若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D．若将该铜板与直流电源的负极相连，则铁、铜均难被腐蚀
[答案]A
[解析]根据题图可知，右侧铜极上的反应是2H＋＋2e－===H2↑，左侧铜极上的反应是O2＋4e－＋4H＋===2H2O，
A 错误；若水膜中溶有食盐，增强了吸氧腐蚀介质的导电性，将加快铁铆钉的腐蚀，B 正确；在金属表面
涂一层油脂，能使金属与氧气隔离，不能构成原电池，所以能防止铁铆钉被腐蚀，C 正确；若将该铜板
与直流电源的负极相连，相当于电解池的阴极，铁、铜均受到保护而不易被腐蚀，D 正确。
17．下图是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 64 g Cu 被腐蚀，理论上消耗氧气的体积为 22.4 L(标准状况)
C．多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，是因为改变了反应的焓变
D．青铜器发生的是吸氧腐蚀
[答案]D
[解析]根据图示可知，青铜基体电极有 Cu2＋产生，Cu 化合价升高，发生氧化反应，作负极，A 错误；在
1
该反应中，铜失去电子变成 Cu2＋，64 g Cu 腐蚀转移 2 mol 电子，在标况下，理论上耗氧气体积为 ×22.4 L
2
＝11.2 L，B 错误；反应的焓变只与反应物、生成物的状态有关，故反应焓变不变，C 错误；由题图可知，
青铜器发生的是吸氧腐蚀，D 正确。故选 D。
18．家用的一种储水式电热水器的结构如图所示，其中 a、b 为水管口。下列说法正确的是( )
A．电热水器通电时，可将少量的水电解
B．镁棒因提供电子而作阴极，保护了钢制外壳
C．镁棒因表面生成 Mg(OH)2而得到有效保护
D．电热水器可将电能转化为热能
[答案]D
[解析]电热水器通电时，加热棒工作，电路不和水接触，不会电解水，A 错误；利用原电池原理保护金属，
更活泼的金属镁作阳极(负极)，不断被腐蚀，钢铁外壳作阴极(正极)得到保护，B 错误；镁棒作阳极(负
极)，失去电子生成 Mg2＋，阴极(正极)上 O2放电生成的 OH－与 Mg2＋结合生成 Mg(OH)2，该设计是牺牲阳
极的阴极保护法，故镁棒表面生成 Mg(OH)2 并非为了保护镁棒，反而影响了对钢制外壳的保护，C 错误；
电热水器是用电能加热，使水温升高，该过程电热水器将电能转化为热能，D 正确。故选 D。
19.埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护，使其免受腐蚀，下列说法不正确的是( )
A．金属棒的材料可能为镁
B．钢管附近土壤的 c(OH－)增大
C．这种方法称为外加电流的阴极保护法
D．镀锌铁片的镀层破坏后铁皮仍耐腐蚀的原理与此相同
[答案]C
[解析]地下的钢管被保护，应作正极，金属棒 X 为负极。金属棒比 Fe 活泼才能保护钢管，故 A 正确；钢
管作正极，发生反应 O2＋4e－＋2H2O===4OH－，c(OH－)增大，故 B 正确；此为牺牲阳极的阴极保护法，
故 C 错误；镀锌铁片的镀层破坏后铁皮仍为牺牲阳极的阴极保护法，故 D 正确。故选 C。
20．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惰性阳极材料和传递电流
D．该金属防护的方法是牺牲阳极的阴极保护法
[答案]D
[解析]解析：该金属防护的方法是外加电流的阴极保护法，D 错误。
21．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
B．在如图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
C．铁制品应保存在温度较高的地方
D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是 Fe－3e－===Fe3＋
[答案]B
[解析]解析：钢管与铜管露天堆放在一起，金属铁和金属铜形成原电池，铁为负极，易被腐蚀，A 错误；
金属腐蚀速率顺序：电化学腐蚀>化学腐蚀>有保护措施的腐蚀，Ⅰ中金属铁作原电池的负极，Ⅱ中金属铁
作原电池的正极，所以腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ，B 正确；高温下金属铁和氧气的反应速率会加快，铁制品应
该放在低温干燥环境中保存，C 错误；在钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是 Fe－2e－===Fe2＋，D 错误。
22．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根离子腐蚀，其电化学腐蚀原理如
图所示。下列说法正确的是( )
A．铁管道发生的是吸氧腐蚀
B．输送暖气的管道也易发生此类腐蚀
C．这种情况下，土壤的 c(OH－)增大
D．管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀
[答案]C
[解析]由题图可知，负极反应为 Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为 SO2－4 ＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－。铁管道
的腐蚀过程中，氧气并未参与反应，所以不是吸氧腐蚀，故 A 错误；硫酸盐还原菌的酶在高温下易变性，
失去催化活性，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，故 B 错误；由正、负极的电极反应可知，铁管道
腐蚀过程中，OH－浓度增大，故 C 正确；管道上刷富铜油漆，形成 Cu-Fe 原电池，Fe 作负极，会加快管
道的腐蚀，故 D 错误。
1．相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
A B C D
[答案]C
[解析]在 A 中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属电极，形成原电池，铁是活
泼金属作负极；在 B 中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条
件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；在 C 中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；
在 D 中，酸雨提供电解质溶液环境，易形成原电池发生电化学腐蚀。
2．下列关于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 处都可减缓铁的腐蚀
C．若 X 为锌棒，开关 K 置于 B 处时，为牺牲阳极的阴极保护法
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
[解析]若 X 为碳棒，开关 K 置于 A 处，铁作电解池的阴极，属外加电流的阴极保护法，A 项正确；若 X
为碳棒，开关 K 置于 B 处，铁作原电池的负极，电极反应为 Fe－2e－===Fe2＋，D 项不正确；若 X 为锌棒，
开关 K 置于 A 处，铁作电解池的阴极，属外加电流的阴极保护法，若 X 为锌棒，开关 K 置于 B 处时，
铁作原电池的正极，属牺牲阳极的阴极保护法，B 项和 C 项均正确。
3．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，
下列与此原理有关的说法中错误的是( )
2－
A．正极反应为 SO ＋5H2O＋8e
－===HS－＋9OH－
4
B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀
C．这种情况下，Fe 腐蚀的最终产物为 Fe2O3·xH2O
D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
[答案]C
2－
[解析] 原电池的正极发生还原反应，由图示可知发生的电极反应为 SO ＋5H2O＋8e
－===HS－＋9OH－，故
4
A 正确；硫酸盐还原菌是蛋白质，在高温下易变性，失去催化活性，则输送暖气的管道不易发生此类腐
蚀，故 B 正确；管道上刷富锌油漆，形成 Zn－Fe 原电池，Fe 变为正极，可以延缓管道的腐蚀，故 D 正
确。
4．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
图 a 图 b 图 c 图 d
A．图 a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图 b 中，开关由 M 改置于 N 时，Cu－Zn 合金的腐蚀速率减小
C．图 c 中，接通开关时 Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大
D．图 d 中，Zn－MnO2干电池发生放电腐蚀主要是由 MnO2的氧化作用引起的
[答案]B
[解析]海水表面 O2浓度大，故铁棒在海水表面处腐蚀的程度最严重，A 错误；由 M 改置于 N 后，锌作原
电池的负极，Cu－Zn 合金应充当原电池的正极，受到了一定的保护，腐蚀速率减小，B 正确；接通开关
时，锌作原电池的负极，腐蚀速率变大，但是气体不在锌(负极)上产生，而是在铂(正极)上产生，C 错误；
Zn－MnO2 干电池发生放电反应，导致 Zn 被腐蚀，主要原因是锌发生氧化反应，体现了锌的还原性，D
错误。
5．某同学通过如图所示装置探究铝制品表面出现的白斑，下列说法正确的是( )
A．铝箔为正极，发生氧化反应而被腐蚀
B．负极反应为 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，铝箔表面有氯气产生
D．白斑的主要成分可能是 Al2O3
[答案]D
[解析]A.铝是活泼金属，应作负极，故 A 错误；B.铝作负极，故 B 错误；C.根据原电池的工作原理，阴离
子应从正极移向负极，即移向铝箔表面区，但铝箔表面没有氯气产生，故 C 错误；D.反应方程式为 4Al＋
3O2＋6H2O===4Al(OH)3，氢氧化铝进一步分解成氧化铝，因此白斑可能是氧化铝，故 D 正确。
6．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有 c(H＋)＝10－4 mol/L 的雨水和生铁片。观察到：开
始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( )
A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应
B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
C．墨水回升时，碳极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．具支试管中溶液 c(H＋)逐渐增大
[答案]C
[解析]生铁片中的碳是原电池的正极，A 错误；雨水酸性较强，开始时铁片发生析氢腐蚀，产生氢气，导
管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，B 错误；墨水回升时，铁
片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C 正确；铁片无论是发生析氢
腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管中溶液 c(H＋)都减小，D 错误。
7．利用物质由高浓度向低浓度自发扩散的能量可制成浓差电池。在海水中的不锈钢制品，缝隙处氧浓度
比海水低，易形成浓差电池而发生缝隙腐蚀。缝隙处腐蚀机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．金属缝隙内表面为负极，外自由表面为正极
B．缝隙内溶液 c(OH－)增大，加快了缝隙内腐蚀速率
C．为了维持电中性，海水中大量 Cl－进入缝隙
D．正极的电极反应为 O ＋2H O＋4e－2 2 ===4OH－
[答案]B
[解析]根据氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，所以金属缝隙外自由表面为正极，金属缝隙内表面
为负极，A 正确；金属缝隙外自由表面为正极，生成氢氧根离子，缝隙外溶液 c(OH－)增大，加快了缝隙
内腐蚀速率，B 错误；阴离子由正极向负极移动，所以大量 Cl－进入缝隙维持电中性，C 正确；正极为氧
气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应为 O2＋2H O＋4e－===4OH－2 ，D 正确。
8．我国航母特种钢材全部国产，研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某钢材腐蚀情
况与溶液中 c(H＋)的关系如表所示，下列说法正确的是( )
c(H＋)/(mol L－1) 10－2 10－4 10－6 10－6.5 10－8 10－13.5 10－14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO－2
A.当 c(H＋)>10－6.5 mol L－1时，碳钢主要发生化学腐蚀
B．当 c(H＋)>10－4 mol L－1和 c(H＋)<10－13.5 mol L－1时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．c(H＋)不同的情况下，正极反应均为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D．c(H＋)＝10－14 mol L－1时，负极反应为 Fe－3e－＋4OH－===FeO－2 ＋2H2O
[答案]D
[解析] c(H＋)>10－6.5 mol L－1 时，主要发生电化学腐蚀，c(H＋)为 10－2～10－4 mol L－1 时发生析氢腐蚀，
c(H＋)为 10－6～10－6.5 mol L－1 时发生吸氧腐蚀，A 错误；当 c(H＋)>10－4 mol L－1 时，碳钢主要发生析
氢腐蚀，当 c(H＋)<10－13.5 mol L－1，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B 错误；c(H＋)<10－6 mol L－1情况下，正
极反应均为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－，c(H＋)为 10－2～10－4 mol L－1 时发生析氢腐蚀正极反应为 2H＋＋
2e－===H2↑，C 错误；c(H＋)＝10－14 mol L－1时，在负极，Fe 失电子的产物与 OH－反应生成 FeO －2 等，电
极反应式为 4OH－＋Fe－3e－===FeO－2 ＋2H2O，D 正确。故选 D。
9．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如下实验。
实验 ① ② ③ ④
内容
(1)一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是 (填序号)。
(2)实验③中主要发生的是 (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为 。
(4)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是 。
(5)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的 20%以上。金属防腐的方法很多，
常用方法：A.覆盖机油；B.覆盖油漆；C.覆盖塑料；D.电镀金属；E.电化学保护法；F.制成不锈钢。
手术刀采用的防腐蚀方法是 (填字母，下同)，钢铁桥梁常采用的防腐蚀方法是 。
[答案]④ 电化学腐蚀 Fe－2e－===Fe2＋ 铁接触空气和电解质溶液(合理答案均可) F B
[解析](1) ①中没有水蒸气；②中几乎没有氧气；③中铁钉一半浸泡在蒸馏水中，一半接触空气，可以发
生铁的吸氧腐蚀；④中铁钉一半浸泡在食盐水中，食盐水提供了大量的自由移动的离子，加速了铁的腐
蚀，所以腐蚀程度最大的是④。(2) 实验③中铁钉的成分铁和碳构成了原电池的两极，与水构成了原电
池，铁钉发生了电化学腐蚀。(3) 铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，失去电子被氧化，电极反应式为 Fe－
2e－===Fe2＋。(4) 上述实验中，没有水蒸气的①和没有氧气的②中的铁钉几乎没有什么变化，而接触空
气和水的③和④中的铁钉生锈了，有电解质溶液的④中铁钉锈蚀得更严重，所以铁发生电化学腐蚀的条
件是铁接触空气和电解质溶液(或铁与潮湿空气接触)。(5) 手术刀是用不锈钢制作的，故选 F；钢铁桥梁
常采用的防腐蚀方法是覆盖油漆，故选 B。
10．对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法：
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的原因是 。
(3)利用下图装置可以模拟铁的两种电化学防护的方法：若 X 为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关 K 应置
于 (填“M”或“N”)处。若 X 为锌，开关 K 置于 M 处，该电化学保护法称为 。
[答案](1)2Al＋3H2O－6e－===Al O ＋6H＋ 2 3
(2)用铜作阳极可补充溶液中消耗的 Cu2＋，保持溶液中 Cu2＋浓度恒定
(3)N 牺牲阳极的阴极保护法
[解析](1)活泼金属铝作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为 Al2O3，由此可得阳极的电极反
应式为 2Al＋3H2O－6e－===Al2O ＋3＋6H 。(2)镀铜时阴极上铜离子放电，因此用铜作阳极可补充溶液中消
耗的 Cu2＋，保持溶液中 Cu2＋浓度恒定。(3)若 X 为碳棒，则只能用外加电流的阴极保护法减缓铁的腐蚀，
此时开关 K 应置于 N 处，铁与电源的负极相连作阴极被保护。若 X 为 Zn，K 置于 M 处，构成原电池，
锌是负极，铁是正极，铁被保护，其保护原理为牺牲阳极的阴极保护法。1.2.4 化学能与电能的转化
（电解原理的应用）
基础知识清单
一、金属的电化学腐蚀
1．金属的腐蚀
(1)金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生 而腐蚀损耗的现象。
(2)金属腐蚀的实质。
金属原子 电子被 的过程，用反应方程式表示(M 代表金属元素)为 。
(3)金属腐蚀的类型。
①化学腐蚀：指金属与其他物质 接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。
②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生 反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
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 水膜酸性较弱或呈中性
负极
正极
总反应
最终生成铁锈(主要成分为 Fe2O3 nH2O)，反应如下：
后续反应
，2Fe(OH)3===Fe2O3 nH2O＋(3－n)H2O
联系 通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
二、金属的电化学防护
1．本质
阻止金属发生 反应。
2．方法
(1)加防护层，如在金属表面 、 、 等。
(2)改变金属组成或结构，如制成合金等。
(3)电化学防护
方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法
原理 原电池原理 电解原理
被保护金属 作 极 作 极
构成 被保护金属、比被保护金属活泼的金属等 被保护金属、惰性电极及直流电源等
无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的
优、缺点 无需更换电极，但消耗电能
金属
示意图
牺牲阳极的阴极保护法示意图 外加电流的阴极保护法示意图
联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀
三．不同条件下金属腐蚀快慢的比较
(1)影响金属腐蚀的因素。
影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面：
①就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。
②同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中
会很快生锈而被腐蚀。
③介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被
腐蚀。
(2)不同条件下金属腐蚀快慢的判断。
条件 快慢顺序
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有
防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护)
腐蚀类型不同
同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液
活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快
同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快
课后分层练
1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
n
A．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
2．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
3．我国国产航母顺利完成下水，有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。
下列关于金属腐蚀和防腐的说法错误的是( )
A．海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀
B．可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀
C．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀
D．外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用
4．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＋
5．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 可能会下降
D．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
6．用压强传感器探究生铁在 pH＝2 和 pH＝4 的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下。
图 a：pH＝2 时锥形瓶中 图 b：pH＝4 时锥形瓶中
气体压强变化的曲线图 气体压强变化的曲线图
分析图像，以下结论错误的是( )
A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C．溶液 pH≤2 时，生铁发生析氢腐蚀
D．两溶液中负极反应均为 Fe－2e－===Fe2＋
7．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
8.如图是钢铁在海水中锈蚀过程的模型，若有 0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是( )
A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B．有 2.8 g 铁被腐蚀
C．钢铁表面出现气体
D．消耗气体体积约为 1.12 L(标准状况)
9．表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有铜丝的铁钉(图 A)和缠
有锌片的铁钉(图 B)放置其中，如图所示，一段时间后 b 处和 c 处出现变红现象。
已知：Fe2＋和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀。下列说法不正确的是( )
A．发生氧化反应的是 a 处和 d 处
B．图 A 中 a 处出现蓝色沉淀
C．b 处和 c 处电极反应式为 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
D．对铁钉腐蚀起防护作用的是图 B
10．图甲是用压强传感器探究生铁在 c(H＋)＝10－2 mol/L 和 c(H＋)＝10－4 mol/L 的醋酸溶液中腐蚀过程的装
置；图乙是根据压强传感器所得数据绘制的图像。下列说法错误的是( )
A．在上述两种腐蚀过程中，生铁中的碳作正极且电极反应相同
B．上述探究过程中吸氧腐蚀速率比析氢腐蚀速率快
C．生铁发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀与溶液中的 c(H＋)大小有关
D．日常生活中钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍
11．硫酸盐还原菌 SRB 在地球上分布很广泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许
多金属及合金发生腐蚀。某种 Fe 合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。对于该反应机理
相关信息分析错误的是( )
①升高温度有利于硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀；
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在有氧环境下进行的；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe 腐蚀后最终会生成 Fe2O3 xH2O；
④电化学腐蚀中负极电极反应为 Fe－2e－===Fe2＋；
⑤当 1 mol SO 2－4 在 SRB 的作用下转化为硫离子时，理论上正极反应会消耗 8 mol 水
A．①②③ B．①②⑤
C．②③④ D．②③⑤
12．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)。下列说法不正确的是
( )
① ② ③
在 Fe 表面生 试管内无 试管内生成
成蓝色沉淀 明显变化 蓝色沉淀
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
13．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，再放置于玻璃钟罩内保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升
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
14．下列有关金属腐蚀的说法，正确的是( )
A．化学腐蚀比电化学腐蚀要普遍得多
B．化学腐蚀和电化学腐蚀不可能同时发生
C．化学腐蚀比电化学腐蚀的腐蚀速度要快得多
D．电化学腐蚀过程伴随有电流产生，而化学腐蚀过程没有
15．海水是一种腐蚀性很强的天然电解质溶液，沿垂直方向，海洋环境可分为海洋大气区、浪花飞溅区、
海水潮差区、海水全浸区和海泥区。其中海水全浸区根据海水位置分为深海区和浅海区。根据钢铁桥梁
在海洋区域建设的位置，下列说法错误的是( )
A．热带地区桥梁比寒带海域桥梁腐蚀更严重
B．海泥区含氧量非常低，腐蚀速率一般高于海水全浸区
C．浅海区溶氧量较高，存在着大量的微生物，钢铁在浅海区主要发生电化学腐蚀
D．在浪花飞溅区，海水的冲击不断破坏桥梁表面的腐蚀产物和保护涂层，所以浪花飞溅区桥梁腐蚀最严
重
16．铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下：
下列说法错误的是( )
A．腐蚀过程中铜极上始终只发生：2H＋＋2e－===H2↑
B．若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C．若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D．若将该铜板与直流电源的负极相连，则铁、铜均难被腐蚀
17．下图是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 64 g Cu 被腐蚀，理论上消耗氧气的体积为 22.4 L(标准状况)
C．多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，是因为改变了反应的焓变
D．青铜器发生的是吸氧腐蚀
18．家用的一种储水式电热水器的结构如图所示，其中 a、b 为水管口。下列说法正确的是( )
A．电热水器通电时，可将少量的水电解
B．镁棒因提供电子而作阴极，保护了钢制外壳
C．镁棒因表面生成 Mg(OH)2而得到有效保护
D．电热水器可将电能转化为热能
19.埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护，使其免受腐蚀，下列说法不正确的是( )
A．金属棒的材料可能为镁
B．钢管附近土壤的 c(OH－)增大
C．这种方法称为外加电流的阴极保护法
D．镀锌铁片的镀层破坏后铁皮仍耐腐蚀的原理与此相同
20．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惰性阳极材料和传递电流
D．该金属防护的方法是牺牲阳极的阴极保护法
21．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
B．在如图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
C．铁制品应保存在温度较高的地方
D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是 Fe－3e－===Fe3＋
22．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根离子腐蚀，其电化学腐蚀原理如
图所示。下列说法正确的是( )
A．铁管道发生的是吸氧腐蚀
B．输送暖气的管道也易发生此类腐蚀
C．这种情况下，土壤的 c(OH－)增大
D．管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀
1．相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
A B C D
2．下列关于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 处都可减缓铁的腐蚀
C．若 X 为锌棒，开关 K 置于 B 处时，为牺牲阳极的阴极保护法
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↑
3．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，
下列与此原理有关的说法中错误的是( )
2－
A ．正极反应为 SO ＋5H O＋8e－===HS－ 2 ＋9OH
－
4
B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀
C．这种情况下，Fe 腐蚀的最终产物为 Fe2O3·xH2O
D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
4．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
图 a 图 b 图 c 图 d
A．图 a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图 b 中，开关由 M 改置于 N 时，Cu－Zn 合金的腐蚀速率减小
C．图 c 中，接通开关时 Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大
D．图 d 中，Zn－MnO2干电池发生放电腐蚀主要是由 MnO2的氧化作用引起的
5．某同学通过如图所示装置探究铝制品表面出现的白斑，下列说法正确的是( )
A．铝箔为正极，发生氧化反应而被腐蚀
B．负极反应为 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，铝箔表面有氯气产生
D．白斑的主要成分可能是 Al2O3
6．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有 c(H＋)＝10－4 mol/L 的雨水和生铁片。观察到：开
始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( )
A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应
B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
C．墨水回升时，碳极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．具支试管中溶液 c(H＋)逐渐增大
7．利用物质由高浓度向低浓度自发扩散的能量可制成浓差电池。在海水中的不锈钢制品，缝隙处氧浓度
比海水低，易形成浓差电池而发生缝隙腐蚀。缝隙处腐蚀机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．金属缝隙内表面为负极，外自由表面为正极
B．缝隙内溶液 c(OH－)增大，加快了缝隙内腐蚀速率
C．为了维持电中性，海水中大量 Cl－进入缝隙
D．正极的电极反应为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
8．我国航母特种钢材全部国产，研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某钢材腐蚀情
况与溶液中 c(H＋)的关系如表所示，下列说法正确的是( )
c(H＋)/(mol L－1) 10－2 10－4 10－6 10－6.5 10－8 10－13.5 10－14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO－2
A.当 c(H＋)>10－6.5 mol L－1时，碳钢主要发生化学腐蚀
B．当 c(H＋)>10－4 mol L－1和 c(H＋)<10－13.5 mol L－1时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．c(H＋)不同的情况下，正极反应均为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D．c(H＋)＝10－14 mol L－1时，负极反应为 Fe－3e－＋4OH－===FeO－2 ＋2H2O
9．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如下实验。
实验 ① ② ③ ④
内容
(1)一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是 (填序号)。
(2)实验③中主要发生的是 (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为 。
(4)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是 。
(5)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的 20%以上。金属防腐的方法很多，
常用方法：A.覆盖机油；B.覆盖油漆；C.覆盖塑料；D.电镀金属；E.电化学保护法；F.制成不锈钢。
手术刀采用的防腐蚀方法是 (填字母，下同)，钢铁桥梁常采用的防腐蚀方法是 。
10．对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法：
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的原因是 。
(3)利用下图装置可以模拟铁的两种电化学防护的方法：若 X 为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关 K 应置
于 (填“M”或“N”)处。若 X 为锌，开关 K 置于 M 处，该电化学保护法称为 。
