金屬的腐蝕與保護（原卷版）-2024-2025學年人教版高二化學易錯題專項復習（選擇性必修1）

易錯專題15金屬的腐蝕與保護

聚焦易錯點:

A易錯點一金屬的腐蝕

A易錯點二金屬的保護

典例精講

易錯點一金屬的腐蝕

【易錯典例】

例1（2024?福建.廈門英才學校高二期中）為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學生用金屬絲將三根

大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間。下列對實驗結(jié)

束時現(xiàn)象的描述不正確的是（）

^^10%鹽酸蝮方10%鹽酸濃硫酸

Inin

A.裝置I左側(cè)的液面一定會下降B.左側(cè)液面裝置I比裝置II的低

C.裝置II中的鐵釘腐蝕最嚴重D.裝置III中的鐵釘幾乎沒被腐蝕

【解題必備】

1.金屬腐蝕

（1）定義：金屬與周圍接觸到的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。

⑵分類：

類型化學腐蝕電化學腐蝕

條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸

現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生

本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化

聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍

①化學腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體（如。2、Cb、SO2等）或非電解質(zhì)液體（如石油）等直接發(fā)生化學反應而

引起的腐蝕。腐蝕的速率隨溫度升高而加快。

②電化學腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。

2.鋼鐵的電化學腐蝕：根據(jù)鋼鐵表面水溶液薄膜的酸堿性不同，鋼鐵的電化學腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐

蝕，如下圖所示：

鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖

(1)鋼鐵的析氫腐蝕：當鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強時，腐蝕過程中有H2放出。Fe是負極，C是正極。

發(fā)生的電極反應式及總反應式為

負極：Fe—2e^^=Fe2+；

正極：2H^=H2T；

+2+

總反應：Fe+2H=Fe+H2To

(2)鋼鐵的吸氧腐蝕：當鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液呈中性或呈弱酸性并溶有時，將會發(fā)生吸氧腐蝕。電極反

應式及總反應式為

負極：2Fe—4屋==2Fe2+；

正極：2H2O+O2+4e-=4OH-；

總反應：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。

最終生成FezCh/HzO,是鐵銹的主要成分。

3.影響金屬腐蝕的因素：影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質(zhì)兩個方面。就金屬本性來說，金屬越活

潑，越容易失去電子而被腐蝕。介質(zhì)對金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣

體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。

4.鋼鐵析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較：因鋼鐵表面水膜酸堿性不同，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕，二者正極反

應式不同，但負極反應式相同，都是鐵失電子被氧化。

5.判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律

(1)電解原理引起的腐蝕,原電池原理引起的腐蝕,化學腐蝕〉有防護措施的腐蝕。

(2)對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。

(3)活潑性不同的兩種金屬，構(gòu)成原電池活動性差別越大，腐蝕越快。

(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，一般是電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。

【變式突破】

1.(2023?貴州?清華中學高二階段練習)相同材料的鐵制品在下圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是()

C.培養(yǎng)皿ii中對鐵釘?shù)姆雷o是犧牲陽極的陰極保護法

D.隨著反應的進行，培養(yǎng)皿i和ii中均出現(xiàn)紅褐色渾濁

7.（2023上?江蘇蘇州?高二江蘇省蘇州第一中學校階段練習）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，進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是

A.鐵被氧化的電極反應式為Fe-3e=Fe3+

B.鐵腐蝕過程中化學能全部轉(zhuǎn)化為電能

C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕

D.以Na2s04溶液代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

8.（2023上?山東青島?高二校考期中）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，容器中的壓強隨時間的變化曲線如圖2,下列說法不正確的是

A.鐵粉發(fā)生反應：Fe-2e-=Fe2+

B.t「t?時碳粉上發(fā)生了還原反應

C.時壓強增大的原因一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕

D.J時，容器中壓強明顯小于起始壓強，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕

9.（2023上?福建?高二福建省羅源第一中學校聯(lián)考期中）用如圖所示裝置及試劑進行鐵的電化學腐蝕實驗探

究，測定具支錐形瓶中壓強隨時間變化關(guān)系以及溶解氧隨時間變化關(guān)系的曲線如下。下列說法正確的是

壓強隨時間變化的曲線溶解氧隨時間變化的曲線

A.pH=6.0時，正極電極反應式為：O2+2H2O+4e=4OH-

B.整個過程中，負極電極反應式均為：Fe-3e-Fe3+

C.pH=4.0時，同時發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕

D.將鐵換成銅進行實驗，pH=2.0時，壓強隨時間變化的曲線走勢與鐵基本相同

10.（2023上?遼寧?高二校聯(lián)考期中）關(guān)于下列各裝置圖的敘述中不正確的是

A.用裝置①精煉銅，則b極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSC）4溶液

B.裝置②的總反應是Fe+2Fe3+=3Fe?+

C.裝置③中鋼閘門應與外接電源的負極相連

D,裝置④中的鐵釘幾乎沒被腐蝕

11.（2023上?江蘇蘇州?高二階段練習）如圖是模擬電化學反應的裝置圖。下列說法正確的是

A.開關(guān)K置于N處，可以減緩鐵的腐蝕

B.開關(guān)K置于M處,電子從碳棒經(jīng)開關(guān)K流向鐵捧

C.開關(guān)K置于M處，則鐵電極的電極反應式為2cr-2e-=CLT

D.開關(guān)K置于N處，則鐵電極的電極反應式為Fe-2e-=Fe?+

12.（2023上?河北唐山?高二統(tǒng)考期中）下列關(guān)于金屬腐蝕與防護的說法不正確的是

A,圖①，放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹

B.圖②，若斷開電源，鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕

C.圖②，若將鋼閘門與電源的正極相連，可防止鋼閘門腐蝕

D.圖③，若金屬M比Fe活潑，可防止輸水管腐蝕

13.（2023上?河南鄭州?高二鄭州市第四十七高級中學校聯(lián)考期中）關(guān)于下列各裝置圖的敘述正確的是

鋁銀鋅

信我稀HzSO.總步

④

A.圖①裝置實現(xiàn)銅的電解精煉，a極為精銅，離子導體為硫酸酸化CuSC>4溶液

B.圖②裝置中電子由Zn電極流向Cu電極，鹽橋中KC1的K+移向Z11SO4溶液

C.圖③裝置中鋼閘門應與外接電源的正極相連獲得保護

D.圖④兩個裝置中電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相同，正極上均產(chǎn)生氫氣

14.（2023上?河北保定?高二校聯(lián)考期中）青銅器的腐蝕產(chǎn)物粉狀銹的主要成分是堿式氯化銅［C%（OH）3C1］。

青銅器電化學腐蝕過程中，表面的粉狀銹構(gòu)成的電極與金屬基體組成的電極構(gòu)成原電池，原理如圖，下列

說法正確的是

A.Cu在酸性較強的溶液中易發(fā)生析氫腐蝕

B.潮濕的空氣中，粉狀銹上的電極反應為。2+4片+2Hq=4OlT

C.將青銅長時間浸泡在稀硝酸中是除去青銅表面粉狀銹的一種有效方法

D.青銅基體與外接電源正極相連可以減緩青銅的腐蝕

15.（2023上?北京海淀?高二統(tǒng)考期中）用如下裝置進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列說法正確的是

<￡=!>

空氣、

鐵粉+炭粉一段時間后，試管發(fā)熱,

+NaCl溶液導管口有氣泡產(chǎn)生

水」

A.鐵發(fā)生的電極反應：Fe-3e-=Fe3+

B.鐵腐蝕過程中，化學能轉(zhuǎn)化為熱能

C.炭粉的存在對鐵腐蝕的速率無影響

D.導管口產(chǎn)生氣泡證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕

16.（2023上?山東濟南?高二山東師范大學附中?？茧A段練習）研究金屬腐蝕及防護的裝置如圖所示.下列有

關(guān)說法不正確的是（）

圖1圖2

A.圖1：a點溶液變紅B.若圖2中d為銅，海水換成稀硫酸，則銅棒產(chǎn)生

C.圖2：若d為鋅，則鐵不易被腐蝕D.圖1：a點產(chǎn)生的鐵銹比b點的少

17.（2023上?江蘇蘇州?高二蘇州中學階段練習）電化學是化學研究重要分支，請回答下列問題：

（1）鉛酸蓄電池是最常見的二次電池，電壓穩(wěn)定，安全可靠，價格低廉，應用廣泛。

①放電時，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度（填“增大”“減小”或"不變’），當外電路通過0.5mole-時，理論上

負極板的質(zhì)量增加g=

②用該蓄電池作電源，進行鐵釘鍍鋅，電解一段時間后，電解質(zhì)溶液的濃度。（填“增大”“減小”或“不

變"），若電解一段時間后將電源正負極反接，則鐵釘（填“能”“否”）復原。

(2)以CHQH燃料電池為電源電解法制取。O2，二氧化氯(CIO,)為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、

廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。

①圖中電解池用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取陽極產(chǎn)生CIO。的反應式為o

②電解一段時間，從陰極處收集到的氣體比陽極處收集到氣體多L12L時(標準狀況,忽略生成的氣體溶解),

停止電解，通過陽離子交換膜的陽離子為mol(精確到小數(shù)點后兩位)。

(3)下圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是。

18.(2023上?江蘇蘇州?高二江蘇省蘇州第一中學校階段練習)鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛

的應用。

(1)某研究性學習小組設計了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護。

口口叫

①②③

為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述—(填裝置序號)裝置原理進行防護；裝置③中總反應的離子方程式

為一。

(2)用甲烷或其他有機物、氧氣為原料可設計成原電池，以CH3OH、為原料，KOH溶液為電解質(zhì)設計成

燃料電池，則負極的電極反應式為—o

(3)圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙，圖2是NaBHVHzCh燃料電池。

①圖2電池負極區(qū)的電極反應為o

②若用硫酸鈉和酚醐的混合溶液浸濕濾紙，用導線將a、b直接相連，則濾紙出現(xiàn)—色，c位置的電極反

應式為—o

③若用KL淀粉常液漫濕速紙，用導線將b與A.B電極相連，鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色，則b接的—填”A，

或"B"）電極。

19.（2023上?福建漳州?高二校聯(lián)考期中）研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實意義。

（1）甲圖為人教版教材中探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置。某興趣小組按該裝置實驗，導管中液柱上升緩慢，下

列措施可以更快更清晰觀察到水柱上升現(xiàn)象的有（填序號）。

空氣-一

有食

蘸

的

水

鹽

水

釘

鐵

圖甲

A.用純氧氣代替試管內(nèi)空氣B.用酒精燈加熱試管提高溫度

C.將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末D.換成更細的導管，水中滴加紅墨水

（2）該小組將甲圖裝置改進成乙圖裝置并進行實驗，導管中紅墨水液柱高度隨時間的變化如表，根據(jù)數(shù)據(jù)判

斷腐蝕的速率隨時間逐漸（填“加快”、“不變”、“減慢”），你認為影響因素為

.L-dr

圖乙

時間/min13579

液柱高度/cm0.82.13.03.74.2

(3)為探究鐵釘腐蝕實驗a、b兩點所發(fā)生的反應，進行以下實驗，完成表格空白(已知鐵氟化鉀溶液遇亞鐵

離子顯藍色，常用于亞鐵離子的檢驗)；

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酸指示劑a點附近溶液出現(xiàn)紅色a點電極反應為①.

然后再滴加2~3滴鐵氧化鉀溶液b點周圍出現(xiàn)藍色沉淀b點電極反應為②

根據(jù)以上實驗探究，試判斷③(填“a”或"b”)為負極，該點腐蝕更嚴重。

(4)圖丙中鋼閘門應與外接電源的相連(填“正極”或“負極”)鋼閘門不會被腐蝕，屬于保護法。

(5)金屬陽極鈍化是另一種電化學防腐方法。將Fe作陽極置于H2SO4溶液中，一定條件下Fe鈍化形成致密

Fe3O4氧化膜，寫出該陽極電極反應式是o

20.(2023上?福建福州?高二校聯(lián)考期中)某小組學生研究常見的金屬腐蝕現(xiàn)象，分析其原理。按要求回答

下列問題。

實驗②③④

50mL4mol/LH2SO450mL2mol/LH2SO450mL4mol/LH2SO450mL4mol/LH2SO4

濃度

溶液溶液溶液溶液

溫度/℃20202040