第十章　第38讲　金属的腐蚀与防护-2027年高考化学一轮复习课件（含解析版讲义）

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1.了解金属发生电化学腐蚀的本质及危害。2.能用电化学原理解释金属腐蚀的现象。3.能选择、设计金属的防腐措施。
一、金属腐蚀的本质与腐蚀类型1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，发生_____反应。
2.金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)
2H++2e-===H2↑
O2+2H2O+4e-===4OH-
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
1.实验探究(如图所示)
(1)若棉团浸有NH4Cl溶液，铁钉发生　 　 腐蚀，正极反应式为　 　　 　， 右边试管中的现象是　　　 　。  (2)若棉团浸有NaCl溶液，铁钉发生　　　腐蚀，正极反应式为　　　　 　　　 　， 右边试管中的现象是　　　 　。 
O2+4e-+2H2O===4OH-
2.某同学进行下列实验：
生铁片发生　　　腐蚀，中心区域的电极反应式为　 　， 边缘处的电极反应式为　　 　，交界处发生的反应为________________　　　　 。 
Fe-2e-===Fe2+
2H2O+O2+4e-===4OH-
4Fe(OH)2+O2+
2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
3.恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。下列说法错误的是A.AB段pH越大，析氢速率越大B.AD段负极反应式为Fe-2e-===Fe2+C.BC段正极反应式主要为O2+4e-+4H+ ===2H2OD.DE段溶液pH基本不变，可能的原因： 相同时间内，2Fe+O2+4H+===2Fe2++ 2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O ===4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同
二、金属腐蚀的快慢规律
4.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为　　 　　。 
5.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)该化学腐蚀属于　　　 腐蚀。(2)图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是　　　区域。 
三、金属腐蚀的防护措施
6.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀(　　)(2)铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀(　　)(3)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样(　　)(4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(　　)(5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3+(　　)
7.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐蚀方法：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是A.防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率B.防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-===2O2-D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除
8.利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。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，铁极发生氧化反应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，X极发生氧化反应
四、金属腐蚀原理的应用1.(2025·南京模拟)暖贴是一种便捷的自发热保暖产品，具有发热快、持续时间久等优点。它主要由铁粉、活性炭、食盐、水等成分组成，如图所示。下列有关说法不正确的是A.暖贴生效时，将化学能转化为热能B.水与食盐、活性炭共同作用可加快铁粉　的腐蚀速率C.正极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-D.透气膜的透氧速率可控制暖贴的发热时间和温度
2.铝⁃空气燃料电池是一种新型高能量电池，具有能量密度大、无污染、可靠性高、寿命长、使用安全等优点。图1是一种盐水⁃铝⁃空气电池装置原理图，图2是石墨空气电极结构示意图。下列说法不正确的是A.铝极为负极，发生氧化反应B.该电池属于金属铝的吸氧腐蚀C.石墨空气电极的电极反应式：　O2+4e-+2H2O===4OH-D.在石墨空气电极中，OH-能穿过　多孔防水透气层进入右侧
1.(2024·湖北，2)2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是A.发蓝处理B.阳极氧化C.表面渗镀D.喷涂油漆
3.(2024·浙江6月选考，13)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：下列说法正确的是A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可　发生反应：O2+4e-+2H2O===4OH-C.图2中，外加电压保持恒定不变，有利于　提高对钢闸门的防护效果D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为　零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
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1.(2025·陕西宝鸡模拟)宝鸡被誉为“青铜器之乡”，下列修复青铜文物的方法其主要目的是减缓青铜器化学腐蚀速率的是A.锡焊接法B.修整复原法C.烫蜡覆盖法D.花纹翻刻法
2.下列事实与电化学无关的是A.纯锌与稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜后速率加快B.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀C.炒过菜的铁锅未清洗生锈D.铁槽车运输浓硫酸
3.(2024·广东，5)我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是A.钢铁外壳为负极B.镶嵌的锌块可永久使用C.该法为外加电流法D.锌发生反应：Zn-2e-===Zn2+
4.(2025·全国卷，8)下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe-2e-===Fe2+B.铁发生腐蚀生锈的反应：3Fe+2O2+xH2O===Fe3O4·xH2OC.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe+2HNO3(浓)===FeO+2NO2↑+H2OD.安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：Fe3++3e-===Fe
5.(2026·深圳高三阶段练习)轮船底部的钢铁在海水中容易受到腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列有关说法正确的是A.负极反应：Fe-3e-===Fe3+B.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀C.正极反应：O2+4e-+4H+===2H2OD.轮船外壳镶嵌铜块可减缓轮船的腐蚀速度
6.(2022·广东，11)为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
7.我国有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-===ZnD.断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
8.航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是A.舰艇腐蚀是因为形成了电解池B.图甲是海水环境下的腐蚀情况C.腐蚀时负极反应为Fe-3e-===Fe3+D.焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀
9.古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物，其中Cu2(OH)2CO3结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而Cu2(OH)3Cl结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下：
下列说法不正确的是A.青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的　电极反应式为Cu+Cl--e-===CuClB.青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl-浓度越大，　腐蚀趋势越大C.青铜锈蚀Ⅲ过程生成Cu2(OH)3Cl　的化学方程式为Cu2O+HCl+2H2O===Cu2(OH)3Cl+H2↑D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久
10.在一定条件下，某碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表所示，下列说法正确的是
11.(2025·安阳模拟)中国科学院长春应用化学研究所模拟实验研究了低合金钢在海水中的局部腐蚀，研究发现缺氧的阳极区腐蚀速率比富氧介质(流动或充气)中钢的腐蚀速率大，验证了宏观氧浓差电池的存在。模拟氧浓差电池的简易装置如图，下列叙述错误的是A.电子从M电极经导线流向N电极B.N电极的电极反应式为Fe-2e- === Fe2+C.正极区附近溶液的pH增大D.电路中转移0.01 ml电子时，有0.08 g O2参与反应
12.验证牺牲阳极法实验如下(烧杯内均为经过酸化的3% NaCl溶液)。
下列说法不正确的是A.对比②③，可以判定Zn保护了FeB.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.(2026·江苏南通高三开学考试)铁制品在生产生活中应用广泛。(1)工业上以CO为原料可通过如下反应CO+H2O(g)　 CO2+H2制取H2。为除去所得H2中的CO2，可将生成的气体通过钢制的吸收塔进行脱碳。吸收塔中装有质量分数为30%的K2CO3吸收剂和K2CrO4(Cr正价有+3、+6)缓蚀剂。①K2CO3溶液若浓度偏高会发生设备堵塞，导致设备堵塞的物质是_______(填化学式)。 
②K2CrO4缓蚀剂能减缓设备的腐蚀，原理是_____________________________________________________。 
K2CrO4具有强氧化性，使
钢制吸收塔内壁形成致密氧化膜
FeS+3Fe(OH)2+2OH-
②有氧环境中，海水中的铁制品表面形成FeOOH等凝结物。铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。
液滴中心出现蓝色沉淀，液滴边缘溶液显红色
③含氯FeOOH在NaOH溶液浸泡后可以进行脱氯。检验用NaOH溶液浸泡后的FeOOH是否脱氯完全的实验方法是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 
少量蒸馏水中，充分搅拌后静置，取少量上层清液，向其中加入足量稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若无白色沉淀出现，则FeOOH脱氯完全
取少量浸泡后的FeOOH，加入