1.4金屬的腐蝕與防護(hù)

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第四節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．了解原電池的工作原理。2．能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。3．學(xué)會設(shè)計(jì)簡單原電池裝置。。重點(diǎn)：金屬的腐蝕。難點(diǎn)：析氫腐蝕與吸氧腐蝕。一、金屬的腐蝕1、化學(xué)腐蝕（1）反應(yīng)類型：普通的化學(xué)反應(yīng)（2）特點(diǎn)：無電流產(chǎn)生，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑2、電化腐蝕（1）反應(yīng)類型：原電池反應(yīng)（2）特點(diǎn)：有電流產(chǎn)生，電子間接轉(zhuǎn)移給氧化劑3、普遍性：兩者往往同時發(fā)生，電化腐蝕更普遍二、電化學(xué)腐蝕的類型1、析氫腐蝕（1）形成條件：水膜酸性較強(qiáng)（2）特點(diǎn)：在密閉容器中氣體壓強(qiáng)增大2、吸氧腐蝕（1）形成條件：形成條件：水膜酸性很弱或呈中性甚至堿性（2）特點(diǎn)：在密閉容器中氣體壓強(qiáng)減小（3）特殊性：在酸性條件下，氫前的活潑金屬發(fā)生析氫腐蝕，氫后的不活潑金屬發(fā)生吸氧腐蝕（4）普遍性：吸氧腐蝕更為普遍三、鋼鐵吸氧腐蝕的過程（1）腐蝕過程①負(fù)極反應(yīng)：Fe－2e－Fe2+②正極反應(yīng)：2H2O+O2+4e－4OH－③電池反應(yīng)：2Fe+2H2O+O22Fe（OH）2（2）后續(xù)反應(yīng)①氧化反應(yīng)：4Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3②部分分解：2Fe（OH）3Fe2O3·xH2O+（3－x）H2O（3）鐵銹成分：Fe2O3的復(fù)雜水合物（Fe2O3·nH2O）（4）鐵在無氧條件下的生銹過程：FeFe2+Fe(OH)2四、金屬的防護(hù)1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)（1）金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋eq\f(n,2)H2↑。()（2）馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，首先是鍍層被氧化。()（3）金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕。()（4）常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕。()（5）鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的正極反應(yīng)式相同。()（6）干燥環(huán)境下，所有金屬都不能被腐蝕()（7）銅在酸性環(huán)境下，不易發(fā)生析氫腐蝕()（8）純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣（）（9）Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物（）（10）鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3＋【答案】（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×（6）×(7)√(8)×(9)×(10)×2．如圖所示，水槽中的試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察。（1）鐵釘逐漸生銹，鐵釘?shù)母g屬于______腐蝕(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)。（2）若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈________，發(fā)生________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)，電極反應(yīng)：負(fù)極為______________，正極為______________________。（3）若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈________，發(fā)生________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)，電極反應(yīng)：負(fù)極為__________________________，正極為_____________________________。（4）若溶液甲為水，溶液乙為海水，則鐵釘在______(填“甲”或“乙”)溶液中腐蝕的速率較快?！敬鸢浮浚?）電化學(xué)（2）堿性、弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－=2Fe2＋O2＋2H2O＋4e－=4OH－（3）較強(qiáng)的酸性析氫Fe－2e－=Fe2＋2H＋＋2e－=H2↑（4）乙?問題一金屬的腐蝕【典例1】下列關(guān)于金屬腐蝕的說法中正確的是()A．金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程B．化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程C．鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極吸收氧氣，產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D．金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生【答案】D【解析】金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失去電子被氧化，腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，外因是金屬與空氣、水或其他腐蝕性物質(zhì)接觸，腐蝕主要包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，A項(xiàng)錯誤；化學(xué)腐蝕指不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程，不需要外加電流，B項(xiàng)錯誤；鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，正極吸收氧氣，而不是負(fù)極吸收氧氣，C項(xiàng)錯誤?！窘忸}必備】化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕：類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)M－ne－=Mn＋M－ne－=Mn＋現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑的金屬被腐蝕區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多，腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重【變式11】以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是A．生鐵比純鐵容易生銹B．銀質(zhì)物品久置表面變暗C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠【答案】B【解析】生鐵中金屬鐵、碳、潮濕的空氣能構(gòu)成原電池，金屬鐵為負(fù)極，易被腐蝕而生銹，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，A不符合題意；銀質(zhì)物品久置表面變暗是由于金屬銀和空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果，屬于化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)，B符合題意；鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處形成原電池裝置，其中金屬鐵為負(fù)極，易生鐵銹，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，C不符合題意；黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼中，金屬鋅為負(fù)極，金屬銅做正極，Cu被保護(hù)，不易腐蝕，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，D不符合題意?！咀兪?2】（2024遼寧省沈陽市第二中學(xué)第五次模擬）2012年9月25日開始服役的我國首艘航母遼寧艦采用模塊制造再焊接組裝而成。實(shí)驗(yàn)室模擬海水和淡水對焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是A．艦艇腐蝕主要是因?yàn)榘l(fā)生了化學(xué)腐蝕 B．圖甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況C．腐蝕時負(fù)極反應(yīng)為： D．焊點(diǎn)附近可用鋅塊打“補(bǔ)丁”延緩腐蝕【答案】D【解析】由圖可知，該腐蝕過程是因?yàn)樾纬闪嗽姵兀現(xiàn)e比Sn活潑，F(xiàn)e作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+，Sn作正極被保護(hù)，電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O=4OH。艦艇被腐蝕是因?yàn)樾纬闪嗽姵?，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，A項(xiàng)錯誤；海水中含有電解質(zhì)濃度大，腐蝕速度快，故乙為海水環(huán)境下的腐蝕情況，甲為淡水環(huán)境下的腐蝕情況，B項(xiàng)錯誤；Sn作正極被保護(hù)，電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O=4OH，F(xiàn)e作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+，C項(xiàng)錯誤；焊點(diǎn)附近用鋅塊打“補(bǔ)丁”，Zn比Fe活潑，Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極被保護(hù)，可延緩腐蝕，D項(xiàng)正確。?問題二金屬腐蝕快慢的比較【典例2】如圖所示，裝置中都盛有0.1mol·L－1的NaCl溶液，放置一定時間后，裝置中的四塊相同的鋅片腐蝕速率由快到慢的正確順序是()A．①②③④B．①②④③C．③①④②D．②①④③【答案】D【解析】①②裝量中加快Zn的腐蝕，③裝置中Zn被保護(hù)，④裝置中Zn為自然腐蝕?！窘忸}必備】判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律（1）對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。（2）對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。（3）活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。（4）對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。【變式21】（2024福建省福州第二中學(xué)高二上學(xué)期10月月考）圖所示各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序是A．④＞②＞①＞③B．②＞①＞③＞④C．③＞②＞④＞① D．④＞②＞③＞①【答案】A【詳解】在金屬的腐蝕中，電解池中陽極為活性電極時腐蝕最快，其次是原電池的負(fù)極金屬，原電池的正極得到保護(hù)，電解池的陰極被保護(hù)最好，所以金屬鐵被腐蝕由快到慢的順序是④＞②＞①＞③，A項(xiàng)正確。【變式22】利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(U形管為耐壓試管)，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法正確的是A．鐵絲的腐蝕速率：a>bB．a(chǎn)、b管溶液的pH值都增大C．一段時間后，a管液面低于b管D．a(chǎn)、b兩管中發(fā)生相同的電極反應(yīng)為Fe3e=Fe3+【答案】B【解析】a管電解質(zhì)溶液為中性，發(fā)生吸氧腐蝕，b管電解質(zhì)溶液為稀硫酸，發(fā)生析氫腐蝕，氫離子濃度大，所以腐蝕速率，A項(xiàng)錯誤；a中產(chǎn)生OH，pH會變大；b中消耗氫離子，pH也會變大，B項(xiàng)正確；a發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，氣體體積會減少；b發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣氣體體積會變大，所以一段時間后，a管液面高于b管液面，C項(xiàng)錯誤；金屬的腐蝕，都是金屬做負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以，a、b兩管中負(fù)極的電極反應(yīng)均為，D項(xiàng)錯誤。?問題三析氫腐蝕與吸氧腐蝕【典例3】金屬腐蝕的電化學(xué)原理可用如圖模擬。（1）請寫出有關(guān)電極反應(yīng)式：①鐵棒上電極反應(yīng)式：________________________________。②碳棒上電極反應(yīng)式：________________________________。（2）該圖所表示的是________(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕。（3）若將O2撤走，并將NaCl溶液改為稀硫酸溶液，則此圖可表示________(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕原理；若用犧牲陽極保護(hù)法來保護(hù)鐵棒不被腐蝕溶解，即可將碳棒改為________棒?！敬鸢浮浚?）①2Fe－4e－=2Fe2＋②O2＋2H2O＋4e－4OH－（2）吸氧（3）析氫鋅(或其他比Fe活潑的金屬)【解析】電解質(zhì)是氯化鈉溶液，溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)是2Fe－4e－=2Fe2＋，正極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－4OH－。若將O2撤走，并將NaCl溶液改為稀硫酸溶液，此時發(fā)生析氫腐蝕；若用犧牲陽極保護(hù)法來保護(hù)鐵棒不被腐蝕溶解，此時構(gòu)成的原電池中鐵棒作正極，負(fù)極是比鐵活潑的金屬，因此可將碳棒改為鋅棒。【解題必備】析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe－2e－=Fe2＋正極2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－總反應(yīng)式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍【變式31】研究小組將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖1）。從膠頭滴管中滴入醋酸溶液，容器中的壓強(qiáng)隨時間的變化曲線如圖2。下列說法不正確的是（）。A．0~t1時壓強(qiáng)增大的原因不一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕B．鐵粉發(fā)生反應(yīng)：Fe－3e－＝Fe3+C．碳粉上發(fā)生了還原反應(yīng)D．t2時，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕【答案】B【解析】0~t1時壓強(qiáng)增大的原因可能是醋酸與鐵直接反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣，也可能是形成鐵－C原電池，F(xiàn)e發(fā)生析氫腐蝕，還可能是醋酸與鐵反應(yīng)放熱，使體系溫度升高，壓強(qiáng)增大，即不一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕，A項(xiàng)正確；無論發(fā)生化學(xué)腐蝕還是析氫腐蝕，鐵粉均發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－＝Fe2+，B項(xiàng)錯誤；Fe發(fā)生電化學(xué)腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，C作正極，C表面發(fā)生還原反應(yīng)，C項(xiàng)正確；結(jié)合分析可知，t2時，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，D項(xiàng)正確。【變式32】在一定條件下，某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關(guān)系如表所示，下列說法正確的是（）。pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO2－A．當(dāng)pH＜6.5時，碳鋼主要發(fā)生化學(xué)腐蝕B．當(dāng)pH＜4和pH＞13.5時，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕C．pH越大，碳鋼的腐蝕速率越慢D．pH＝14時，負(fù)極反應(yīng)為4OH－+Fe－3e－＝FeO2－+2H2O【答案】D【解析】當(dāng)pH＜4時，碳鋼主要發(fā)生化學(xué)腐蝕，當(dāng)4＜pH＜6.5時，主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕，A項(xiàng)錯誤；當(dāng)pH＜4時，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，當(dāng)pH＞13.5，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，B項(xiàng)錯誤；從表中信息可以得出，pH在6~8之間時，碳鋼的腐蝕速率慢，但pH＞8時，碳鋼的腐蝕速率加快，C項(xiàng)錯誤；pH＝14時，在負(fù)極，F(xiàn)e失電子的產(chǎn)物與OH－反應(yīng)生成FeO2－等，電極反應(yīng)式為4OH－+Fe－3e－＝FeO2－+2H2O，D項(xiàng)正確。?問題四金屬的防護(hù)【典例4】為檢驗(yàn)犧牲陽極的陰極保護(hù)法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段時間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說明鐵片沒有被腐蝕的是（）。A．加入AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀B．加入淀粉碘化鉀溶液無藍(lán)色出現(xiàn)C．加入KSCN溶液無紅色出現(xiàn)D．加入K3［Fe（CN）6］溶液無藍(lán)色沉淀生成【答案】D【解析】氯化鈉溶液中始終存在氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕，均會出現(xiàn)白色沉淀，A不符合題意；淀粉碘化鉀溶液可檢測氧化性物質(zhì)，但不論鐵片是否被腐蝕，均無氧化性物質(zhì)可碘化鉀發(fā)生反應(yīng)，B不符合題意；KSCN溶液可檢測鐵離子的存在，上述現(xiàn)象中不會出現(xiàn)鐵離子，所以無論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN溶液后，均無紅色出現(xiàn)，C不符合題意；K3［Fe（CN）6］是用于檢測Fe2+的試劑，若鐵片沒有被腐蝕，則溶液中不會生成亞鐵離子，則加入K3［Fe（CN）6］溶液就不會出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，D符合題意?！窘忸}必備】金屬的防護(hù)：電化學(xué)防護(hù)犧牲陽極保護(hù)法外加電流陰極保護(hù)法原理原電池原理電解原理措施被保護(hù)的金屬作正極(陰極)，以一種活動性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極(陽極)被保護(hù)的金屬作陰極，惰性電極作輔助陽極，連上直流電源應(yīng)用如鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鐵塔、鐵管道裝上若干鋅塊，可保護(hù)鋼鐵設(shè)備如鋼閘門、輸送酸性溶液的鐵管道等示意圖【變式41】下列關(guān)于金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)的說法正確的是A．銅板打上鐵鉚釘后，銅板更易被腐蝕B．鋼閘門與電源的負(fù)極相連，可防止鋼閘門腐蝕C．金屬M(fèi)比鐵活潑，電子由鋼鐵輸水管流出D．陰極的電極反應(yīng)式為【答案】B【解析】銅板打上鐵鉚釘后，鐵、銅與水膜形成原電池，銅做正極被保護(hù)，則銅板不易被腐蝕，A項(xiàng)錯誤；鋼閘門與電源的負(fù)極相連防止鋼閘門腐蝕的方法為外加直流電源的陰極保護(hù)法，B項(xiàng)正確；金屬M(fèi)比鐵活潑，在潮濕的環(huán)境中M與鐵構(gòu)成原電池，M做負(fù)極被損耗，則電子由金屬M(fèi)流出，C項(xiàng)錯誤；由圖可知，與電源負(fù)極相連的鐵管道為電解池的陰極，水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H2O+2e—=2OH—+H2↑，D項(xiàng)錯誤?！咀兪?2】利用如圖裝置探究鐵的腐蝕與防護(hù)，下列說法錯誤的是A．裝置Ⅰ中鐵發(fā)生析氫腐蝕B．裝置Ⅱ中鐵電極上發(fā)生還原反應(yīng)C．裝置Ⅰ中石墨電極附近溶液pH上升D．裝置Ⅱ模擬了犧牲陽極的陰極保護(hù)法【答案】A【解析】裝置Ⅰ中電解質(zhì)溶液為中性，活潑金屬鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e=4OH，稱為吸氧腐蝕，A項(xiàng)錯誤；裝置Ⅱ中活潑金屬鋅作負(fù)極，則鐵作正極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；裝置Ⅰ中石墨電極作正極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH，則附近溶液pH上升，C項(xiàng)正確；裝置Ⅱ中鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，被腐蝕，鐵作正極，沒有被腐蝕，模擬了犧牲陽極的陰極保護(hù)法，D項(xiàng)正確。1．相同材質(zhì)的鐵在下列四種情況下不易被腐蝕的是()ABCD【答案】C【解析】A項(xiàng)，鐵、銅和醋酸構(gòu)成原電池，鐵易失電子作負(fù)極，則鐵加速被腐蝕；B項(xiàng)，食鹽水作電解質(zhì)溶液，鐵炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池的形成條件，鐵作負(fù)極，碳作正極，則鐵加速被腐蝕；C項(xiàng)，銅鍍層將鐵球覆蓋，使鐵被保護(hù)，鐵不易被腐蝕；D項(xiàng)，符合原電池的形成條件，酸雨作電解質(zhì)溶液，鐵作負(fù)極，則鐵加速被腐蝕。2．下列有關(guān)金屬的腐蝕與防護(hù)敘述正確的是A．鐵管上鑲嵌鋅塊，采用的是犧牲陽極法使鐵不易被腐蝕B．用錫焊接的鐵質(zhì)品，焊接處不易腐蝕C．用鐵電極電解飽和食鹽水：D．用外加電流法保護(hù)鋼鐵設(shè)備時，將設(shè)備連接電源正極【答案】A【解析】鐵塊上鑲嵌鋅塊，鋅金屬活動性強(qiáng)于鐵，作負(fù)極起到保護(hù)鐵管的作用，采用的是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，A項(xiàng)正確；鐵的金屬活動性強(qiáng)于錫，用錫焊接的鐵制品，焊接處鐵作負(fù)極較易被腐蝕，B項(xiàng)錯誤；C．用鐵作電極電解飽和食鹽水，陽極上鐵失電子而不是氯離子失電子，C項(xiàng)錯誤；用外加電流法保護(hù)鋼鐵設(shè)備，設(shè)備連接電源負(fù)極，D項(xiàng)錯誤。3．如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH=4的雨水和生鐵片，觀察到：開始導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面，以下有關(guān)解釋合理的是A．生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C．墨水回升時，碳極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e—=4OH—D．具支試管中溶液pH逐漸減小【答案】C【解析】由題意可知，生鐵片中的鐵和碳在pH為4的雨水中構(gòu)成原電池，生鐵片開始發(fā)生析氫腐蝕，鐵做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，碳做正極，氫離子在正極發(fā)生還原反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雨水中的氫離子濃度逐漸降低，生鐵片將發(fā)生吸氧腐蝕，鐵做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，碳做正極，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)。由分析可知，生鐵片腐蝕過程中碳是原電池的正極，A項(xiàng)錯誤；由分析可知，生鐵片先發(fā)生析氫腐蝕，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雨水中的氫離子濃度逐漸降低，生鐵片將發(fā)生吸氧腐蝕，B項(xiàng)錯誤；由分析可知，墨水回升時，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳做正極，水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e—=4OH—，C項(xiàng)正確；生鐵片先發(fā)生析氫腐蝕，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雨水中的氫離子濃度逐漸降低，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，整個過程中溶液的酸性是逐漸降低的，具支試管中溶液pH逐漸增大，D項(xiàng)錯誤。4．將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()A．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe－3e－=Fe3＋B．鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C．活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕【答案】C【解析】在鐵的電化學(xué)腐蝕中，鐵單質(zhì)失去電子轉(zhuǎn)化為二價鐵離子，即負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－==Fe2＋，A錯誤；鐵的腐蝕過程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能，還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，B錯誤；活性炭與鐵混合，在氯化鈉溶液中構(gòu)成了許多微小的原電池，加速了鐵的腐蝕，C項(xiàng)正確；以水代替氯化鈉溶液，水也呈中性，鐵在中性或堿性條件下易發(fā)生吸氧腐蝕，D項(xiàng)錯誤。5．為防止鐵管道腐蝕分別采取了如下甲、乙兩種方法，下列有關(guān)說法錯誤的是（）。A．方法甲叫作犧牲陽極保護(hù)法，R可以選擇Zn、Cu等金屬B．方法乙叫作外加電流陰極保護(hù)法C．兩種方法的實(shí)質(zhì)均是阻止鐵發(fā)生氧化反應(yīng)而腐蝕D．在潮濕的酸性土壤中，鐵管道主要發(fā)生析氫腐蝕【答案】A【解析】方法甲是將鐵管道與金屬R相連，因此叫作犧牲陽極保護(hù)法，R可以選擇Zn，但不能選擇Cu，因?yàn)殂~放熱金屬性弱于鐵，A項(xiàng)錯誤；方法乙與外接電源負(fù)極相連，叫作外加電流陰極保護(hù)法，B項(xiàng)正確；鐵失去電子被氧化而被腐蝕，則兩種方法的實(shí)質(zhì)均是阻止鐵發(fā)生氧化反應(yīng)而腐蝕，C項(xiàng)正確；在潮濕的酸性土壤中氫離子濃度較大，鐵管道主要發(fā)生析氫腐蝕，D項(xiàng)正確。6．某小組同學(xué)研究84消毒液（主要成分為NaClO）對鐵的腐蝕作用：將等量的鐵釘（鐵碳合金）和純鐵粉分別浸沒于10mL84消毒液中，記錄現(xiàn)象如下：1小時2小時5小時鐵釘無明顯現(xiàn)象鐵釘表面出現(xiàn)少量紅褐色物質(zhì)鐵釘表面“生長”出大量紅褐色物質(zhì)純鐵粉無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象下列說法正確的是（）。A．鐵釘主要發(fā)生的是化學(xué)腐蝕B．鐵釘腐蝕后的溶液中c（Cl－）增大C．鐵粉的腐蝕速率慢主要是由于其表面積大D．84消毒液有強(qiáng)氧化性，因此Fe被腐蝕時發(fā)生：Fe－3e－＝Fe3+【答案】B【解析】鐵釘為鐵碳合金，主要發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕，A說法錯誤；鐵釘腐蝕后，次氯酸根離子生成為氯離子，溶液中c（Cl－）增大，B項(xiàng)正確；鐵粉的腐蝕速率慢主要是鐵粉與次氯酸鈉不發(fā)生化學(xué)腐蝕，C項(xiàng)錯誤；84消毒液有強(qiáng)氧化性，鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕，F(xiàn)e失電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe－2e－＝Fe2+，D項(xiàng)錯誤。7．（2024重慶市魯能巴蜀中學(xué)校高二上學(xué)期1月期末）銅絲纏繞在鐵釘上，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋合理的是A．向銅絲周圍滴加兩滴酚酞出現(xiàn)紅色：2H2O+2e—=H2↑+2OH—B．鐵釘溶解：Fe—3e—=Fe3+C．向鐵釘周圍滴加兩滴鐵氰化鉀出現(xiàn)藍(lán)色：Fe2++K++[Fe(CN)6]3=KFe[Fe(CN)6]↓D．電流方向是從鐵釘?shù)姐~絲【答案】C【解析】由圖可知，鐵釘和銅絲在氯化鈉溶液中構(gòu)成原電池，金屬性強(qiáng)于銅的鐵釘做原電池的負(fù)極被損耗生成亞鐵離子，銅絲做正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子。由分析可知，銅絲做正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，放電生成的氫氧根離子使滴入的酚酞溶液變紅色，A項(xiàng)錯誤；由分析可知，金屬性強(qiáng)于銅的鐵釘做原電池的負(fù)極被損耗生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe－2e﹣=Fe2+，B項(xiàng)錯誤；由分析可知，金屬性強(qiáng)于銅的鐵釘做原電池的負(fù)極被損耗生成亞鐵離子，放電生成的亞鐵離子與滴入的鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe2++K++[Fe(CN)6]3=KFe[Fe(CN)6]↓，C項(xiàng)正確；由分析可知，金屬性強(qiáng)于銅的鐵釘做原電池的負(fù)極，銅絲做正極，則電流方向是從銅絲到鐵釘，D項(xiàng)錯誤。8．金屬腐蝕的電化學(xué)原理可用如圖模擬。（1）請寫出有關(guān)電極反應(yīng)式：①鐵棒上電極反應(yīng)式：___________________。②碳棒上電極反應(yīng)式：___________________。（2）該圖所表示的是________（填“析氫”或“吸氧”）腐蝕。（3）若將O2撤走，并將NaCl溶液改為稀硫酸溶液，則此圖可表示________（填“析氫”或“吸氧”）腐蝕原理；若用犧牲陽極保護(hù)法來保護(hù)鐵棒不被腐蝕溶解，即可將碳棒改為________棒?！敬鸢浮浚?）①2Fe－4e－2Fe2+②O2+2H2O+4e－4OH－（2）吸氧（3）析氫；鋅（或其他比Fe活潑的金屬）【解析】電解質(zhì)是氯化鈉溶液，溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)是2Fe－4e－2Fe2+，正極反應(yīng)是O2+2H2O+4e－4OH－。若將O2撤走，并將NaCl溶液改為稀硫酸溶液，此時發(fā)生析氫腐蝕；若用犧牲陽極保護(hù)法來保護(hù)鐵棒不被腐蝕溶解，此時構(gòu)成的原電池中鐵棒作正極，負(fù)極是比鐵活潑的金屬，因此可將碳棒改為鋅棒。1．鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復(fù)棕色；加入CCl4，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是（）。A．褪色原因?yàn)镮2被Fe還原B．液體分層后，上層呈紫紅色C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹D．溶液恢復(fù)棕色的原因?yàn)镮－被氧化【答案】D【解析】Zn比Fe活潑，更容易失去電子，還原性更強(qiáng)，先與I2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故溶液褪色原因?yàn)镮2被Zn還原，A項(xiàng)錯誤；液體分層后，I2在CCl4層，CCl4的密度比水大，則下層呈紫紅色，B項(xiàng)錯誤；若鍍層金屬活潑性大于Fe，則Fe不易生銹，反之，若Fe活潑性大于鍍層金屬，則Fe更易生銹，由于活潑性：Zn＞Fe＞Sn，則鍍錫鐵釘更易生銹，C項(xiàng)錯誤；漂白粉的有效成分為Ca（ClO）2，其具有強(qiáng)氧化性，可將I－氧化，D項(xiàng)正確。2．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是A．在酸性環(huán)境下，鋼鐵只能發(fā)生析氫腐蝕B．金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子被還原C．輪船的船殼吃水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極法D．銅鐵交接處，在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應(yīng)：，繼而形成鐵銹【答案】C【解析】在酸性環(huán)境下，鋼鐵也可能直接發(fā)生化學(xué)腐蝕，A項(xiàng)錯誤；金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子被氧化的過程，B項(xiàng)錯誤；鋅的金屬性強(qiáng)于鐵，與鐵構(gòu)成原電池時，鋅是負(fù)極，鐵是正極被保護(hù)，因此輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法，C項(xiàng)正確；在原電池中鐵只能失去2個電子，轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，D項(xiàng)錯誤。3．支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述正確的是

A．高硅鑄鐵作用為傳遞電流和損耗陽極材料B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從鋼管樁流向高硅鑄鐵C．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零D．該防腐技術(shù)為犧牲陽極的陰極保護(hù)法【答案】C【解析】高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，作用為傳遞電流，沒有作損耗陽極材料，A項(xiàng)錯誤；高硅鑄鐵為陽極，通電后，電子從陽極（高硅鑄鐵）經(jīng)導(dǎo)線流向電源正極，負(fù)極流向陰極（鋼管柱），B項(xiàng)錯誤；鋼管樁為電解池的陰極，沒有被損耗，其表面腐蝕電流接近為零，C項(xiàng)正確；在電流的作用下，該裝置為外接電源的陰極保護(hù)法，D項(xiàng)錯誤。4．下列說法中錯誤的是A．圖1表示鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕B．圖2表示鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕C．圖3表示將鋅板換成銅板對鋼閘門保護(hù)效果更好D．圖4表示鋼閘門作為陰極而受到保護(hù)【答案】C【解析】當(dāng)鋼鐵表面的水膜酸性很弱或顯中性時，鐵在負(fù)極放電，氧氣在正極上放電，發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，A項(xiàng)正確；當(dāng)鋼鐵表面的水膜顯酸性時，鐵在負(fù)極放電，水膜中的氫離子在正極放電生成氫氣，發(fā)生的是析氫腐蝕，B項(xiàng)正確；在原電池中，正極被保護(hù)，當(dāng)將鋅板換成銅板后，銅做正極被保護(hù)，鋼閘門做負(fù)極被腐蝕，起不到對鋼閘門的保護(hù)作用，C項(xiàng)錯誤；在電解池中，陰極被保護(hù)，故要保護(hù)鋼閘門，就要將鋼閘門做電解池的陰極，D項(xiàng)正確。5．用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖象如下：分析圖象，以下結(jié)論錯誤的是（

）A．溶液pH≤2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕B．在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快，D．兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為Fe2e→Fe2+【答案】C【解析】由圖可知pH=2時壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而增大，產(chǎn)生了大量氣體，發(fā)生了析氫腐蝕，溶液pH≤2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕，A項(xiàng)正確；pH=4時壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而減小，氣體的量減少，發(fā)生了吸氧腐蝕，所以在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生析氫腐蝕也可能發(fā)生吸氧腐蝕，B項(xiàng)正確；由兩幅圖可知變化相同的壓強(qiáng)所用的時間不同，析氫腐蝕所用時間長而吸氧腐蝕所用的時間短，因而吸氧腐蝕的速率比析氫腐蝕快，C項(xiàng)錯誤；析氫腐蝕和吸氧腐蝕負(fù)極反應(yīng)均為，D項(xiàng)正確。6．（2024陜西省西安市藍(lán)田縣城關(guān)中學(xué)大學(xué)區(qū)聯(lián)考）學(xué)?；瘜W(xué)興趣小組模擬鋁的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)從而探究鋁制品表面出現(xiàn)白斑的原因，裝置如圖所示，下列說法錯誤的是A．鋁在發(fā)生腐蝕的過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能和熱能B．電流從鋁箔通過電流表流向活性炭C．活性炭粉的存在加速了鋁箔的腐蝕D．該反應(yīng)總反應(yīng)為，生成的進(jìn)一步脫水形成白斑【答案】B【解析】由圖可知，該腐蝕為電化學(xué)腐蝕，該過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能和熱能，鋁箔作負(fù)極，活性炭作正極，電流從正極流向負(fù)極；鋁在發(fā)生腐蝕的過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能和熱能，A項(xiàng)正確；電流應(yīng)該從活性炭通過電流表流向鋁箔，B項(xiàng)錯誤；活性炭粉的存在使鋁箔發(fā)生電化學(xué)腐蝕，加速了鋁箔的腐蝕，C項(xiàng)正確；由分析可知，鋁為負(fù)極，空氣中氧氣得到電子，則該反應(yīng)總反應(yīng)為，生成的進(jìn)一步脫水形成白斑，D項(xiàng)正確。7．（2024廣東省揭陽市二?？荚嚕┠惩瑢W(xué)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：操作現(xiàn)象取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和的食鹽水放置一段時間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”。其邊緣處為紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說法正確的是A．腐蝕過程中有生成B．邊緣處紅色說明：C．反應(yīng)后中心區(qū)域溶液的pH>7D．反應(yīng)過程中化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【解析】取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和的食鹽水，鐵皮發(fā)生吸氧腐蝕，沒有生成，A項(xiàng)錯誤；鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e電極方程式為：，邊緣處紅色得原因是二價鐵被空氣中的氧氣氧化為三價鐵，B項(xiàng)錯誤；鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，反應(yīng)后中心區(qū)域溶液呈堿性，pH>7，C項(xiàng)正確；鐵皮發(fā)生吸氧腐蝕得原理是原電池，但化學(xué)能不能完全轉(zhuǎn)化為電能，D項(xiàng)錯誤。8．（2024河南省南陽市高二下學(xué)期期終質(zhì)量評估）電化學(xué)理論在鋼鐵防腐、廢水處理中有著重要應(yīng)用價值。請按要求回答下列問題（1）下圖為探究金屬Fe腐蝕的