人教版高中化学选修4教学讲义，复习补习资料（含典例分析，巩固练习）：23【提高】金属的电化学腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

【学习目标】
1、理解金属发生电化学腐蚀的原因，了解电化学腐蚀的类型及差异并能写出电极反应；
2、知道防治金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。
【典型例题】
类型一：金属的腐蚀
例1（2019 安徽江南十校联考）如图装置中，在U形管底部盛有CCl4，分别在U形管两端小心倒入饱和食盐水和稀硫酸溶液，并使a、b两处液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，密封好，放置一段时间后，下列有关叙述中错误的是（　　）
/
A．铁丝在两处的腐蚀速率：a＜b
B．a、b两处相同的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C．一段时间后，a处液面高于b处液面
D．生铁丝中的碳在a、b两处分别作原电池的负极和正极
【思路点拨】生铁和氯化钠溶液、稀硫酸溶液都能构成原电池，左边试管中，生铁发生吸氧腐蚀，右边试管中，生铁发生析氢腐蚀。
【答案】D
【解析】A．生铁发生析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀的速率大，故A正确；B．a处负极上铁失电子，正极上氧气得电子，b处负极上铁失电子，正极上氢离子得电子，所以a、b两处相同的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故B正确；C．a处发生吸氧腐蚀，b处发生析氢腐蚀，一段时间后，a处气体压强减小，b处气体压强增大，导致溶液从b处向a处移动，所以a处液面高于b处液面，故C正确；D．生铁中的碳在a、b两处都作正极，故D错误；故选D。
【总结升华】金属发生的腐蚀主要是吸氧腐蚀，其基本规律是：（1）活泼金属作负极，被氧化、被腐蚀；（2）正极一定是氧气得电子，生成OH－，电极反应式为O2+2H2O+4e－＝4OH－；（3）不活泼的金属铜、银，不能发生析氢腐蚀，但可以发生吸氧腐蚀。
举一反三：

【变式1】 如图所示装置中，U型管内为红墨水，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
【解析】Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：Fe－2e－＝Fe2+；C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小；b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低。
【变式2】家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ ）。
A．4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3 B．2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2
C．O2+2H2O+4e－＝4OH－ D．Fe－3e－＝Fe3+
【答案】D
类型二：金属腐蚀快慢的规律

例2 下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（ ）。
/
A．⑤＞②＞①＞③＞④ B．②＞①＞④＞③＞⑤
C．④＞⑤＞②＞③＞① D．③＞④＞②＞⑤＞①
【答案】A
【解析】①中Fe放置在海水中，形成了无数微小的原电池，发生电化学腐蚀。②③均构成了原电池，②中Fe的活泼性强于Sn，Fe作负极被腐蚀；③中Zn的活泼性比Fe强，Zn作负极被腐蚀，而Fe被保护。⑤④形成电解池，其中⑤中Fe作阳极被腐蚀，而④中Fe作阴极，被保护。因此Fe被腐蚀由快到慢的顺序为⑤＞②＞①＞③＞④。
【总结升华】在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢由下列原则判断：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。
举一反三：
【变式1】铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
/
①该电化腐蚀称为　 　。
②图中A、B、C、D、四个区域，生成铁锈最多的是　 　（填字母）。
（2）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
/
①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解．硝酸分解的化学方程式为 　。
②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe（NO3）2+O2+（2n+4）H2O═2Fe2O3?nH2O+8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为　 　。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是　 　（任写一项）。
（3）已知t℃时，反应FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）的平衡常数K=0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n（CO）：n（CO2）=　 　。
②若在1 L密闭容器中加入0.02mol FeO（s），并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡，此时FeO（s）转化率为50%，则x=　 　。
【答案】（1）①吸氧腐蚀；②B
（2）①4HNO3/4NO2↑+O2↑+2H2O；
②4Fe+10HNO3═4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O；
③氮氧化物排放少
（3）①4：1；②0.05
【解析】（1）①由图可知，海水溶液为弱酸性，则Fe失去电子，正极上氧气得到电子，发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；
②A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C已经腐蚀后有氧化层，D在金属内部，显然B中腐蚀速率最快，生成铁锈最多，故答案为：B；
（2）由流程图可知，Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁，步骤Ⅱ中转化为Fe2O3?nH2O，最后得到铁红，
①硝酸分解生成二氧化氮、氧气、水，该反应为4HNO3/4NO2↑+O2↑+2H2O；
②反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水，该反应为4Fe+10HNO3═4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O；
③由流程可知，上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是减少了有毒的氮氧化物的生成，氮氧化物排放少；
（3）①K=/，平衡常数K=0.25，n（CO）：n（CO2）=/，即n（CO）：n（CO2）=4：1；
②通入x mol CO，t℃时反应达到平衡．此时FeO（s）转化率为50%，即反应的FeO为0.02mol×50%=0.01mol，则：
/
类型三：金属的防护
例3（2019 上海金山区一模）利用下图装置探究铁在海水中的电化学防护，下列说法不正确的是（ ）。
/
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，铁电极的反应： Fe－2e－→Fe2+
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，铁电极的反应：2H++2e-→H2↑
【思路点拨】根据金属的防护，若K置于N处，必须让被保护的金属接电源负极；若开始K置于M处，形成原电池，锌作负极，金属铁为正极，金属铁被保护。
【答案】B
【解析】A项若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，此时金属锌为负极，金属铁为正极，金属铁被保护，可减缓铁的腐蚀，故A正确；B项若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，此时金属锌为负极，金属铁为正极，氧气在该极反应还原反应，故B错误；C选若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，此时金属铁为阴极，铁被保护，可减缓铁的腐蚀，故C正确；D项若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，X极为阳极，发生氧化反应，铁电极为阴极，发生还原反应，故D正确。故选B。
【总结升华】常见防止金属腐蚀的具体方法：
（1）给金属穿上“防护服”
涂漆——如在钢铁表面涂防锈油漆；
热镀——加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，使其均匀覆盖于钢铁表面；
电镀——在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强的金属镀层：
喷涂有机或无机涂层材料等。
（2）电化学防护法——即牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
（3）在钢铁中加入一定比例的铬和镍，改变钢铁内部的组成和结构。可极大程度地提高钢铁的抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”。
举一反三：
【变式1】下列金属防护的方法不正确的是（ ）。
A．对健身器材涂油漆以防止生锈
B．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈
C．用牺牲锌块的方法来保护船身
D．自行车的钢圈上镀上一层铬防锈
【答案】B
类型四：与原电池原理有关的金属腐蚀实验探讨
例4 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是________；
（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 2Fe－4e－＝2Fe2+ 2H2O+O2+4e－＝4OH－
（2）湿度、温度、O2的浓度、电解质存在
（3）电镀、发蓝等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等
【总结升华】本题主要考查了原电池的有关知识，考查了学生对信息的应用理解能力。
【解析】（1）在潮湿的空气中铁与铁丝中的杂质及表面溶解的O2易形成原电池，加快了铁丝的腐蚀，在电化学腐蚀中主要发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：2Fe－4e－＝2Fe2+，正极反应为：O2+2H2O+4e－＝4OH－。
（2）通过表中信息可知，影响铁锈蚀速率的因素主要是O2的浓度、温度及电解质溶液的导电性。
（3）为了防止铁的锈蚀，工业上普遍采用电化学保护法，可以作原电池的正极或电解池的阴极，也可以用覆盖保护层的方法。
举一反三：
【变式1】设计一个实验方案，使如图所示装置中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变（可用文字叙述，也可用图示意）。
【答案】方法一：在溶液中再放一锌片，并用导线将锌片与铁片相连，就能达到目的。
方法二：在溶液中再放一石墨棒（或铜棒）并连在直流电源的正极上，再将铁棒连在该电源负极上。调到合适电压，也能在铁棒上析出铜。
【巩固练习】
一、选择题
1．下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是（ ）。
A．镀铝塑料 B．食品罐头盒（镀锡） C．白铁水桶（镀锌） D．镀银铜质奖章
2．（2019 天津高考）下列叙述正确的是( )
A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H)
B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关
C．原电池中发生的反应达到平衡时，该电池仍有电流产生
D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小
3．（2019 上海高考）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，铁片上电极反应为：2H+ + 2e → H2↑
4．（2019 北京海淀二模）如图，将一根较纯的铁棒垂直没入水中，由于深水处溶氧量较少，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重。下列关于此现象的说法错误的是（ ）。
/
A．该腐蚀过程属于电化学腐蚀
B．铁棒AB段电极反应为2H2O+O2+4e-→4OH-
C．铁棒AB段是负极，BC段是正极
D．产生此现象的根本原因是铁棒所处化学环境的不同
5．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）。
A．纯银器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，镀层仍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
6．铁钉和碳棒用导线连接后，浸入到0.01mol·L－1的NaCl溶液中，可能发生的是（ ）。
①碳棒上有氢气析出 ②碳棒附近产生OH－ ③碳棒上有氧气析出 ④铁钉被氧化
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
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．能够使反应Cu+2H2O＝Cu(OH)2+H2↑发生的是（ ）。
A．铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液
B．铜锌合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀
C．用铜片作阴、阳电极，电解氯化钠溶液
D．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液
9．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。下列叙述正确的是（ ）。
/
A．a中铁钉附近呈现红色 B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应 D．b中铝丝附近有气泡发生
10．（2019 福建高考）下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是（ ）
实验目的
实验操作
A
称取2. 0 g NaOH固体
先在托盘上各放l张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体
B
配制FeCl3溶液
将FeCl3固体溶于适量蒸馏水
C
检验溶液中是否含NH4+
取少量试液于试管中，加人NaOH溶液并加热用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D
验证铁的吸氧腐蚀
将铁钉放入试管中，用盐酸浸没
二、填空题
1．如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
（2）若试管内液面上升，则原溶液是________性，发生________腐蚀，电极反应：负极为________，正极为________。
（3）若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应：负极为________；正极为________。
2．某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
/
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了　 　腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向　 　；此时，碳粉表面发生了　 　（填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是　 　。
（3）该小组对图2中0﹣t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：　 　；
…
（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案，请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
3．在A、B、C三个烧杯中分别盛有相同体积、相同物质的量浓度的NaNO3、HCl和KCl溶液，用石墨作电极将它们串联起来进行电解，一段时间后，电解液pH增大的烧杯是________。pH不变的烧杯是________。A、C两烧杯中阳极的电极反应式分别是________，________。如果把A、B、C烧杯中电极都换成铁和石墨，并用导线连接（不与电源相连），则各烧杯中铁片受腐蚀情况：________（写明腐蚀类型、快慢）。原因是________。
4．（1）将铜棒与锌棒用导线连接，分别插入盛有：①硫酸溶液；②硫酸铜溶液；③硫酸钠溶液的三个烧杯中，此时，铜棒上发生的主要反应是：
①________，②________，③________
（2）铜制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀严重。写出此电化学腐蚀的电极反应式：
正极________，负极________。
（3）将表面去掉氧化膜的镁片和铝片用带电流表的导线相连，插入盛有烧碱溶液的烧杯中，此时发现电流计指针偏转，判断此原电池的正负极，并写出电极反应式和总反应式。
正极________，电极反应式________；负极________，电极反应式________；
总反应式________。
5． A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：
/
（1）A中反应的离子方程式是________。
（2）B中Sn极的电极的反应式为________，Sn极附近溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）C中被腐蚀的金属是________，总反应离子方程式是________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________。
【参考答案与解析】
1．B
【解析】食品罐头盒（镀锡）镀层损坏后，会形成铁锡原电池，铁作负极，会加快腐蚀速率。白铁水桶（镀锌）镀层损坏后，形成原电池，锌作负极，铁作正极，使得铁不能反应，降低腐蚀速率。镀银铜质奖章由于这两种金属都不活泼，且在金属活动性顺序表中位置比较靠近，虽然形成原电池，但反应速率比其他的反应要慢。
2．D
【解析】A项催化剂能降低反应的活化能从而改变反应速率，但不改变化学平衡，则不能改变反应的反应热，故A错误；B项金属发生吸氧腐蚀时，氧气浓度越大，腐蚀的速率越快，故B错误；C项原电池中发生的反应达平衡时，各组分浓度不再改变，电子转移总量为0，该电池无电流产生，故C错误；D项在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小，故D正确。故选D。
3．D
【解析】Fe-C原电池，加快Fe腐蚀，为吸氧腐蚀，A、B正确；Fe-Zn原电池，铁片不易被腐蚀，是Zn腐蚀，依旧是吸氧腐蚀，C正确，D错误。故选择D。
4．C
【解析】铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，BC段作原电池负极、AB段作原电池正极。A项铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故A正确；B项依据分析可知，AB段为原电池的正极，发生反应O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，故B正确；C项由于AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，故BC段作原电池负极、AB段作原电池正极，故C错误；D项此原电池的构成是由于铁棒所处的化学环境不同，故D正确。故选C。
5．A、C
【解析】B项，因铁比锡活泼，破损时，形成原电池，铁作负极，腐蚀速率加快；D项，与直流电源正极相连会加快钢管的腐蚀速率
6．D
【解析】铁钉在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀。
7．B
【解析】镀锌铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－＝Zn2+，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H++2e－＝H2↑，生成0.1 mol H2。
8．C
【解析】C中发生的反应为：阳极：Cu－2e－＝Cu2+；阴极：2H++2e－＝H2↑。
9．B
【解析】a、b均能形成原电池，其中a中Fe作负极；Fe－2e－＝Fe2+，发生氧化反应，Cu作正极：O2+2H2O+4e－＝4OH－，发生还原反应；b中Al作负极：Al－3e－＝Al3+，发生氧化反应，而Fe作正极：O2+2H2O+4e－＝4OH－，发生还原反应，故B项正确。
10．C
【解析】A天平的使用原则是左物右码，而且NaOH有腐蚀性，不能在天平上直接称量，应该在烧杯等仪器中称量，错误。
B．FeCI3是强酸弱碱盐，Fe3+发生水解反应使溶液显浑浊，所以配制FeCI3溶液时，应该将FeCI3固体溶解于适量的盐酸中，然后再加水稀释，错误。
C．检验溶液中是否含有NH4+ 的方法是取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，就证明产生了NH3，原溶液中含有NH4+，正确。
D要验证铁的吸氧腐蚀，应该将铁钉放入试管中，用食盐水浸没，而不能使用酸性物质，否则发生的是析氢腐蚀，错误。
故选：C。
二、填空题
1．（1）电化学
（2）弱酸性或中 吸氧 2Fe－4e－＝2Fe2+ O2+4e－+2H2O＝4OH－
较强的酸 析氢 Fe－2e－＝Fe2+ 2H++2e－＝H2↑
2．（1）
②
2.0
③
碳粉含量的影响
（2）吸氧； /； 还原；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；
（3）反应放热使锥形瓶内温度升高；
（4）①将锥形瓶中反应后的溶液过滤；②滤液中滴加几滴硫氰化钾溶液，再滴入几滴新制氯水，若滴入KSCN溶液不变红，滴入氯水后溶液变红，证明假设一正确；若滴入KSCN溶液不变红，滴入氯水后溶液不变红，证明假设一错误。
【解析】（1）①为参照试验，由于②探究醋酸的浓度的影响，则除了醋酸浓度不同外，其它条件必须完全相同，即铁粉质量应该为2.0g；③中只有碳粉含量与①不同，则③为探究碳粉含量的影响；
（2）t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，碳为正极，铁为负极，电子转移的方向为：/，碳电极氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；
（3）图2中0﹣t1时压强变大的原因可能为：铁发生了析氢腐蚀；铁与醋酸的反应为放热反应，温度升高时锥形瓶中压强增大。所以假设二为：反应放热使锥形瓶内温度升高；
（4）可以通过检验反应是否生成亚铁离子判断是否发生析氢腐蚀，方法为：
①将锥形瓶中反应后的溶液过滤；
②滤液中滴加几滴硫氰化钾溶液，再滴入几滴新制氯水，
若滴入KSCN溶液不变红，滴入氯水后溶液变红，证明假设一正确；
若滴入KSCN溶液不变红，滴入氯水后溶液不变红，证明假设一错误。
3．B、C A 4OH－－4e－＝2H2O+O2↑ 2Cl－－2e－＝Cl2↑ A、C烧杯中发生吸氧腐蚀，较慢，B烧杯中发生析氢腐蚀，较快 在正极夺电子的微粒和浓度都不相同。B烧杯中c (H+)大，所以反应快；而A、C烧杯中c (O2)远小于c (H+)，所以反应慢
【解析】用惰性电极电解NaNO3溶液时，实质是电解水，溶液的pH不变，仍为中性；电解HCl溶液时阴极反应为2H++2e－＝H2↑，所以溶液中c (H+)减小，pH增大；电解KCl溶液时，阴极反应为2H++2e－＝H2↑，溶液中c (OH－)增大，pH增大。A、C两个烧杯中的阳极反应分别为4OH－－4e－＝2H2O+O2↑，2Cl－－2e－＝Cl2↑；如果把A、B、C三个烧杯中的电极都换成铁和石墨，并用导线连接，则它们都是原电池，铁作负极，发生电化学腐蚀，其中HCl溶液呈强酸性，而A、C烧杯中溶液为中性，因此B烧杯中铁腐蚀的速率远远快于A、C
烧杯中。
4．（1）①2H++2e－＝H2↑ ②Cu2++2e－＝Cu ③O2+2H2O+4e－＝4OH－
（2）O2+2H2O+4e－＝4OH－ Cu－2e－＝Cu2+
（3）Mg 2H2O+2e－＝H2↑+2OH－ Al A1+4OH－－3e－＝AlO2－+2H2O
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑

【解析】（1）①②均为铜锌原电池，铜极上分别为H+、Cu2+得电子被还原，③为锌的吸氧腐蚀，铜极上O2得电子被还原。
（2）铜的电化学腐蚀应注意与铁的区别，铜不能使H+还原，故不可能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀；酸雨是一个干扰因素，只是使电解质溶液中离子浓度增大，反应加快。
（3）这也是一种特殊情况，较活泼的金属镁在NaOH溶液中不能失电子，而相对活泼性较差的铝则能失电子被氧化，因此负极是铝，正极是镁。
5．（1）Fe+2H+＝Fe2++H2↑
（2）2H++2e－＝H2↑ 增大
（3）Zn Zn+2H+＝Zn2++H2 ↑ B＞A＞C
【解析】A烧杯中发生化学腐蚀，B烧杯中发生电化学腐蚀，且由于Fe的金属性比Sn强，Fe作负极：Fe－2e－＝Fe2+，Sn作正极2H++2e－＝H2↑，Sn电极周围H+浓度减小，pH增大，C烧杯中Zn的活动性比Fe强，Zn被腐蚀。三个烧杯中B中Fe发生电化学腐蚀且作负极，腐蚀速率最快；C中Fe被保护起来，腐蚀速率最慢。