专题二十五金属的腐蚀与防护-2023-2024学年解密高考化学（新教材2019）（原卷版）

2023——2024年解密高考化学大一轮复习精讲案第六章化学反应与能量变化专题二十五金属的腐蚀与防护第一板块明确目标课标要求核心素养了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。宏观辨识与微观探析科学态度与社会责任第二板块夯实基础考点一金属的腐蚀与防护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类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质M－ne－=Mn＋M－ne－=Mn＋现象金属被腐蚀较活泼的金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－=Fe2＋正极总反应式联系____________更普遍3.金属腐蚀快慢的规律对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢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；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快应用举例如图所示，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_______________。4．金属腐蚀的防护方法考点一金属的腐蚀与防护1、下列有关金属腐蚀的说法正确的是()A.电化学腐蚀是在外加电流作用下不纯金属发生化学反应被损耗的过程B.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈D.镀锌的铁板比镀锡的铁板更容易被腐蚀2、下列关于实验现象的描述不正确的是()A.海水为电解质溶液，铁、铜作电极，铁腐蚀的速率为：铁作阳极>铁作负极B.在钢铁制品中加入一些铬或镍制成合金，可有效防止金属腐蚀C.铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快3、炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），不久便会因被腐蚀而出现红棕色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是()A.腐蚀过程中，负极是CB.Fe失去电子经电解质溶液转移给CC.正极的电极反应式为D.每生成1mol铁锈（）理论上消耗标准状况下的4、某同学进行下列实验：操作现象取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈下列说法不合理的是()A.生铁片发生吸氧腐蚀B.中心区域：C.边缘处：D.交界处：5、碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域，随着深层石油天然气的开采，石油和天然气中含有的及水引起的腐蚀问题（俗称二氧化碳腐蚀）引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐烂的主要过程如下：负极：（主要）正极：（主要）下列说法不正确的是()A.钢铁在水溶液中的腐蚀总反应可表示为B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀C.碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐含量有关，盐含量高腐蚀速率会加快D.腐蚀过程表明含有的溶液其腐蚀性比相同pH的HCl溶液腐蚀性更强6、深埋在潮湿土壤中的铁管道会发生如图所示的电化学腐蚀，下列有关说法错误的是()A.此腐蚀属于析氢腐蚀B.正极电极反应式为C.铁最终会转化为铁锈D.每消耗1molFe会有被还原7、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.镁棒因表面生成而得到有效保护D.电热水器可将电能转化为热能8、在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是()A.正极的电极反应式为B.与的反应可表示为C.钢管腐蚀的直接产物中含有D.在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀，即使镀层破损后仍对钢管有保护作用第三板块真题演练1.（2022·华侨、港澳、台联高考）金属防腐具有重要意义。地下铁质管道的保护设施如图所示，有关叙述错误的是(

)A.该保护法为牺牲阳极保护法

B.金属锌可代替金属镁

C.阴极反应：2H2O+2.（2022·上海）浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是(

)A.金属贮存罐可用钢制材料 B.电子沿导线流入辅助电极

C.贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D.电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀3.（2021·广东）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是(

)选项生产活动化学原理A用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜聚乙烯燃烧生成CO2B利用海水制取溴和镁单质Br−可被氧化、C利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品氢氟酸可与SiOD公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀4.（201·湖南）下列说法正确的是(

)A.糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物

B.FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4

C.第四板块模拟提升1.海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述中不正确是

(

)

A.a为负极，b为正极

B.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的

C.通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动

D.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零2.化学与社会生活密切相关，下列说法正确的是(

)A.军舰船底镶嵌锌块作正极，以防船体被腐蚀

B.汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢

C.金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程

D.PM2.5颗粒(3.某实验小组要定量探究铁锈蚀的因素，设计如图所示实验装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻，加入2 mL饱和氯化钠溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。下列说法错误的是

A.铁发生锈蚀的反应是放热反应

B.t2∼t3温度降低是因为反应速率减慢了

C.BC段压强减小是因为铁和氧气直接反应生成了氧化铁4.下列叙述正确的是(

)A.一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H>0、△S>0

5.潮湿土壤中的铁管道在硫酸盐还原菌(最佳生存环境pH为7～8)作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是(

)

A.铁作负极发生氧化反应

B.正极反应为SO42−−86.常温下，将4.0g铁钉加入到30mL4%的CuSO4溶液中，一段时间后观察到铁钉表面产生气泡，体系内溶液pH变化如图所示。下列说法错误的是(

)A.CuSO4溶液pH<7的原因：Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+

B.铁钉表面产生气泡的原因：Fe+27.用滴有酚酞和氯化钠溶液湿润的滤纸分别做甲、乙两个实验，下列判断错误的是(

)

A.b极附近有气泡冒出 B.d极附近出现红色

C.a、c极上都发生氧化反应 D.甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀8.Fe2OA.Fe3O4在纯氧中受热可以生成Fe2O3

B.Fe3+的检验，可用K9.将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是(

)

A.a中铁钉附近产生蓝色沉淀 B.b中铁钉附近呈现红色

C.a中铜丝附近有气泡产生 D.b中发生吸氧腐蚀10.潮湿土壤中的铁管道在硫酸盐还原菌(最佳生存环境pH为7～8)作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是

A.铁作负极发生氧化反应

B.正极反应为SO42−−811.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示，H+、O2、NOA.反应①②③④均为还原反应

B.有效腐蚀过程中，1mol三氯乙烯完全脱氯，消耗铁1.5mol

C.④的电极反应式为NO3−12.某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。对于该实验下列说法正确的是(

)

A.①区铁电极发生吸氧腐蚀，Cu电极上产生大量气泡

B.②区铁电极被腐蚀，Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色

C.③区铁电极被防护，铁电极反应式为2H2O+2e−=H13.湖北省随州市出土的曾侯乙编钟，是战国早期的青铜编钟，主要由铜锡合金冶炼铸造而成，保存完好。下列有关说法错误的是A.锡青铜的熔点比纯铜低

B.在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用

C.青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快

D.锡青铜表面生成Cu14.某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究

(1)完成下列问题。实验序号实验装置实验方案实验现象实验一1.将0.5g琼脂加入250mL烧杯中，再加入25mL饱和食盐水和75mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养血中。滴入5～6滴酚酞溶液和0.1mol⋅L2.将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀。①请解释铜丝区域溶液变红的原因是

。

②写出生成蓝色沉淀的离子方程式

。

(2)完成下列问题。实验序号实验方案实验现象实验二取2mL饱和KI溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴0.1mol⋅L滴入0.1mol⋅L根据实验二的现象，推测K3[Fe(CN)6]可能具有

“填氧化性或还原性”。实验序号实验装置实验方案实验现象实验三1.取2mL煮沸过的的0.1mol⋅L−1K溶液无明显变化2.继续向试管中加入少许NaCl固体。一段时间后，铁片表面产生大量的蓝根据实验现象推出实验三的结论是：在NaCl溶液中情况下，

。

(4)结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为Fe时，实验四的两个实验方案均可以证明Fe发生电化学腐蚀

①补全实验方案2中的空格部分实验序号实验装置实验方案实验现象实验四1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。电流表指针偏转，读数为I2.取

于试管中，加入

溶液，振荡。产生蓝色沉淀。②思考：若电极X为Mg时，电流表读数为1.5I，推测电极X为Zn时电流表读数的范围是

。15.铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。

Ⅰ.研究铁的腐蚀

实验步骤如下：

步骤1：将铁粉放置于0.002mol⋅L−1CuSO4溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。

步骤2：向15.00mL1mol⋅L−1NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。

步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。

(1)第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为______。

(2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。

①选取b点进行分析，经检验溶液中含有Fe2+，写出Fe被腐蚀的总反应______。

②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点Fe2+被氧化的离子方程式____