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知识点1 金属电化学腐蚀的原理
（一）金属的腐蚀
1、概念
金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
2、根据与金属接触的气体或液体不同，金属腐蚀可分为两类
（1）化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。
（2）电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
3、化学腐蚀和电化学腐蚀的异同
金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀
定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生氧化还原反应
现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
区别 无电流产生 有微弱电流产生
实质与 联系 ①实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗； ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍
【易错提醒】
金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，且比化学腐蚀的速率大得多。
（二） 电化学腐蚀
1、实验探究
实验操作 实验现象 实验解释
导管中液面上升 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀
①试管中产生气泡的速率快 Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，发生电化学腐蚀，产生气泡的速率更快
2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀
类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
示意图
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
负极反应式 Fe－2e－===Fe2＋
正极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－
总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
【易错提醒】
①析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主；
②钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极均是Fe失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋；
③一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。
3、钢铁腐蚀类型的判断
方法一、液差法
用下图装置探究铁发生电化学腐蚀类型
（1）若A为酸性溶液，且盛红墨水的U型管C端液面高于B端，则铁钉发生的是析氢腐蚀。原因是在酸性条件下，正极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，造成具支试管中气体的压强增大，故U型管中红墨水B端液面下降C端液面上升。
（2）若A为NaCl溶液，且盛红墨水的U型管B端液面高于C端，则铁钉发生的是吸氧腐蚀。原因是在中性条件下，正极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使得具支试管中气体的量减少，压强降低，故U型管中红墨水B端液面上升C端液面下降。
方法二、压强测定法
用下图装置探究铁的电化学腐蚀类型，其中锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和炭粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化。
（1）图中0～t1时间段内，锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁发生了析氢腐蚀。
（2）图中t1～t2时间段内，锥形瓶内压强降低，说明气体物质的量减少，则铁发生了吸氧腐蚀。
（三）金属腐蚀的快慢比较
1、在同一种电解质溶液中
金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。
在不同溶液中
金属在电解质溶液中的腐蚀＞金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀＞金属在弱电解质溶液中的腐蚀。
3、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
角度1 金属的腐蚀
下列关于金属腐蚀的说法中正确的是 （ ）
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
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．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
【答案】D
【解析】金属腐蚀的本质是金属失去电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水或其他腐蚀性物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，A项错误；化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程，不需要外加电流，B项错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，C项错误。
【解题技巧】
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
以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
A．生铁比纯铁容易生锈
B．银质物品久置表面变暗
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
【答案】B
【解析】生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，A不符合题意；银质物品久置表面变暗是由于金属银和空气中的成分发生反应的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，B符合题意；铁质器件附有铜质配件，在接触处形成原电池装置，其中金属铁为负极，易生铁锈，和电化学腐蚀有关，C不符合题意；黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，金属锌为负极，金属铜做正极，Cu被保护，不易腐蚀，和电化学腐蚀有关，D不符合题意。
2012年9月25日开始服役的我国首艘航母辽宁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．舰艇腐蚀主要是因为发生了化学腐蚀 B．图甲是海水环境下的腐蚀情况
C．腐蚀时负极反应为： D．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀
【答案】D
【解析】由图可知，该腐蚀过程是因为形成了原电池，Fe比Sn活泼，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Sn作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。舰艇被腐蚀是因为形成了原电池，发生了电化学腐蚀，A项错误；海水中含有电解质浓度大，腐蚀速度快，故乙为海水环境下的腐蚀情况，甲为淡水环境下的腐蚀情况，B项错误；Sn作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，C项错误；焊点附近用锌块打“补丁”，Zn比Fe活泼，Zn作负极，Fe作正极被保护，可延缓腐蚀，D项正确。
角度2 金属腐蚀快慢的比较
1. 如图所示，装置中都盛有0.1mol·L－1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A．①②③④ B．①②④③ C．③①④② D．②①④③
【答案】D
【解析】①②装量中加快Zn的腐蚀，③装置中Zn被保护，④装置中Zn为自然腐蚀。
【解题技巧】
判断金属腐蚀快慢的规律
（1）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。
（2）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。
（3）活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。
（4）对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。
2. 图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（ ）
A．④＞②＞①＞③ B．②＞①＞③＞④ C．③＞②＞④＞① D．④＞②＞③＞①
【答案】A
【详解】在金属的腐蚀中，电解池中阳极为活性电极时腐蚀最快，其次是原电池的负极金属，原电池的正极得到保护，电解池的阴极被保护最好，所以金属铁被腐蚀由快到慢的顺序是④＞②＞①＞③，A项正确。
3. 利用如图装置进行实验(U形管为耐压试管)，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是（ ）
A．铁丝的腐蚀速率：a>b
B．a、b管溶液的pH值都增大
C．一段时间后，a管液面低于b管
D．a、b两管中发生相同的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
【答案】B
【解析】a管电解质溶液为中性，发生吸氧腐蚀，b管电解质溶液为稀硫酸，发生析氢腐蚀，氢离子浓度大，所以腐蚀速率，A项错误；a中产生OH-，pH会变大；b中消耗氢离子，pH也会变大，B项正确；a发生吸氧腐蚀，吸收氧气，气体体积会减少；b发生析氢腐蚀，产生氢气气体体积会变大，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，C项错误；金属的腐蚀，都是金属做负极，失去电子发生氧化反应，所以，a、b两管中负极的电极反应均为，D项错误。
角度3 析氢腐蚀与吸氧腐蚀
金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。
（1）请写出有关电极反应式：
①铁棒上电极反应式：________________________________。
②碳棒上电极反应式：________________________________。
（2）该图所表示的是________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
（3）若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液，则此图可表示________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为________棒。
【答案】（1）①2Fe－4e－=2Fe2＋
②O2＋2H2O＋4e－=4OH－
（2）吸氧 （3）析氢 锌(或其他比Fe活泼的金属)
【解析】电解质是氯化钠溶液，溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，负极反应是2Fe－4e－=2Fe2＋，正极反应是O2＋2H2O＋4e－=4OH－。若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液，此时发生析氢腐蚀；若用牺牲阳极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，此时构成的原电池中铁棒作正极，负极是比铁活泼的金属，因此可将碳棒改为锌棒。
【解题技巧】
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 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－
总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系 吸氧腐蚀更普遍
研究小组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）。从胶头滴管中滴入醋酸溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法不正确的是（ ）。
A．0~t1时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀
B．铁粉发生反应：Fe－3e－＝Fe3+
C．碳粉上发生了还原反应
D．t2时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀
【答案】B
【解析】0~t1时压强增大的原因可能是醋酸与铁直接反应产生了氢气，也可能是形成铁－C原电池，Fe发生析氢腐蚀，还可能是醋酸与铁反应放热，使体系温度升高，压强增大，即不一定是铁发生了析氢腐蚀，A项正确；无论发生化学腐蚀还是析氢腐蚀，铁粉均发生反应：Fe－2e－＝Fe2+，B项错误；Fe发生电化学腐蚀，Fe作负极，发生氧化反应，C作正极，C表面发生还原反应，C项正确；结合分析可知，t2时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀，D项正确。
在一定条件下，某含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（ ）。
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO2－
A．当pH＜6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀
B．当pH＜4和pH＞13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢
D．pH＝14时，负极反应为4OH－+Fe－3e－＝FeO2－+2H2O
【答案】D
【解析】当pH＜4时，碳钢主要发生化学腐蚀，当4＜pH＜6.5时，主要发生电化学腐蚀，A项错误；当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀，当pH＞13.5，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B项错误；从表中信息可以得出，pH在6~8之间时，碳钢的腐蚀速率慢，但pH＞8时，碳钢的腐蚀速率加快，C项错误；pH＝14时，在负极，Fe失电子的产物与OH－反应生成FeO2－等，电极反应式为4OH－+Fe－3e－＝FeO2－+2H2O，D项正确。
命题点2 金属腐蚀的防护
（一） 金属腐蚀的防护
1、在金属表面覆盖保护层
在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。
（1）非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。
（2）金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。
（3）发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。
（4）钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。
2、改变金属内部组成
在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，例如，在普通钢中加入铬、镍等制成不锈钢产品。
3、电化学防护
（1）牺牲阳极保护法。
利用原电池原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为正极。
（2）阴极电保护法也叫外加电流阴极保护法。
利用电解池原理，使被保护的金属连接电源的负极成为阴极。
（二）金属的电化学防护
1、电化学保护法(阴极保护法)
牺牲阳极法 外加电流法
原理 原电池 电解池
示意图
电极 要求 被保护的金属作为正极，活泼性更强的金属作为负极 被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连，惰性电极作为阳极，与电源的正极相连
应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极
2、牺牲阳极法的实验探究
Fe2＋的检验方法：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(带有特征蓝色)。
（1）牺牲阳极法实验
实验 操作 以Fe作为保护电极，以Zn作为辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作为电解质溶液，按下图所示连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色的变化
实验 装置
实验 现象 电流表 阳极(Zn电极) 阴极(Fe电极) 试管内
指针发生偏转　　 逐渐溶解 有气泡产生 未生成带有特征蓝色的沉淀
有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ —
实验结论 Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池； 该装置中铁未被腐蚀
（2）牺牲阳极法实验
实验操作 将1 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm长的铁钉，用砂纸擦光
将裹有锌皮的铁钉放入其中一个培养皿中 将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中
实验现象 琼脂溶液变红 琼脂溶液变红，且产生带有特征蓝色的沉淀
有关反应 Zn－2e－===Zn2＋，2H2O＋O2＋4e－===4OH－ Fe－2e－===Fe2＋，2H2O＋O2＋4e－===4OH－
实验结论 Fe、Zn和NaCl溶液构成原电池，Zn被腐蚀，Fe被保护 Fe、Cu和NaCl溶液构成原电池，Fe被腐蚀，Cu被保护
（三）电化学腐蚀原理的应用
1、电化学腐蚀及其注意事项
(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。
(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
(4)一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。
2、铁腐蚀原理的应用
①测定空气中氧气的含量；
②食品包装袋中以铁粉为主要成分的双吸剂，延长食物的保质期；
③制成一次性保暖贴，使用后其主要成分为炭粉、氯化钠固体、三氧化二铁固体以及含镁、铝的盐。
3、微电解技术处理工业废水
→电极产物活性强发生氧化还原反应去除污染
角度1 金属的防护
为检验牺牲阳极的阴极保护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
【答案】D
【解析】氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，A不符合题意；淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质可碘化钾发生反应，B不符合题意；KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，C不符合题意；K3［Fe（CN）6］是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3［Fe（CN）6］溶液就不会出现蓝色沉淀，D符合题意。
【解题技巧】金属的防护：
电化学防护 牺牲阳极保护法 外加电流阴极保护法
原理 原电池原理 电解原理
措施 被保护的金属作正极(阴极)，以一种活动性较强的金属作负极(阳极) 被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连上直流电源
应用 如锅炉内壁、船舶外壳、铁塔、铁管道装上若干锌块，可保护钢铁设备 如钢闸门、输送酸性溶液的铁管道等
示意图
下列关于金属的电化学腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 C．金属M比铁活泼，电子由钢铁输水管流出 D．阴极的电极反应式为
【答案】B
【解析】铜板打上铁铆钉后，铁、铜与水膜形成原电池，铜做正极被保护，则铜板不易被腐蚀，A项错误；钢闸门与电源的负极相连防止钢闸门腐蚀的方法为外加直流电源的阴极保护法，B项正确；金属M比铁活泼，在潮湿的环境中M与铁构成原电池，M做负极被损耗，则电子由金属M流出，C项错误；由图可知，与电源负极相连的铁管道为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e—=2OH—+H2↑，D项错误。
利用如图装置探究铁的腐蚀与防护，下列说法错误的是（ ）
A．装置Ⅰ中铁发生析氢腐蚀
B．装置Ⅱ中铁电极上发生还原反应
C．装置Ⅰ中石墨电极附近溶液pH上升
D．装置Ⅱ模拟了牺牲阳极的阴极保护法
【答案】A
【解析】装置Ⅰ中电解质溶液为中性，活泼金属铁作负极，发生氧化反应，正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，称为吸氧腐蚀，A项错误；装置Ⅱ中活泼金属锌作负极，则铁作正极，电极上发生还原反应，B项正确；装置Ⅰ中石墨电极作正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，则附近溶液pH上升，C项正确；装置Ⅱ中锌作负极，发生氧化反应，被腐蚀，铁作正极，没有被腐蚀，模拟了牺牲阳极的阴极保护法-，D项正确。
角度2 金属腐蚀和防护的综合考查
下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是(　　)
A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
C．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀
D．图③，若金属M比Fe活泼，可防止钢铁输水管腐蚀
【答案】C
【解析】与电源正极相连作阳极，活泼金属作阳极时，金属失电子易被腐蚀，所以若将钢闸门与电源的正极相连，则会加快钢闸门的腐蚀，故C错误。
在城市地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)
A．原理图可理解为两个串联电解装置
B．溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色
C．溶液中铁丝左侧电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．地下管道被腐蚀后不易被发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)
【答案】C
【解析】由原理图可知，左侧铁棒与正极相连，为阳极，铁丝左侧应为阴极，形成电解装置，铁丝右侧为阳极，右侧铁棒为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，A项正确；左侧铁棒为阳极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，左侧铁丝为阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－浓度增大，与阳极产生的Fe2＋结合生成白色Fe(OH)2沉淀，后被氧化成灰绿色，B项正确，C项错误；为了保护地下管道不被腐蚀，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜等，D项正确。
研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法不正确的是（　　）
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↑
【答案】D
【解析】d为石墨，铁片为负极，石墨为正极，形成原电池，因此铁片腐蚀加快，故A正确；d为石墨，发生吸氧腐蚀，石墨为正极，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B正确；d为锌块，形成锌、铁、海水原电池，铁为正极，因此铁片不易被腐蚀，故C正确；d为锌块，铁片为正极，电解液为海水，是吸氧腐蚀，因此铁上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故D错误。
1．（25-26高二上·山东·课后作业）下列表面上镀有金属保护层的铁板中，当镀层破损后，在相同条件下最不易被腐蚀的是
A．镀锌铁板 B．镀锡铁板 C．镀银铁板 D．镀铜铁板
【答案】A
【详解】铁板在镀层破损后不易被腐蚀，是指镀层破损后仍能对铁板构成有效保护。A项，铁板镀锌，镀层破损后发生电化学腐蚀时，锌为负极，铁为正极，铁被保护；B、C、D项，锡、银、铜不如铁活泼，镀层破损后发生电化学腐蚀时，铁为负极，失去电子被氧化，从而加速了铁的腐蚀。综上所述，A项符合题意。
2．（22-23高二下·陕西西安·开学考试）相同材质的铁在下图中的各情形下最不易被腐蚀的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．铁做负极、铜做正极，食醋为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，A不符合；
B．铁做负极、合金中的碳等材料做正极，食盐水为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，B不符合；
C．铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀，铁不易被腐蚀，C符合；
D．铁做负极、铜做正极，酸雨为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀，D不符合；
故答案为：C。
3．（24-25高三下·山东·阶段练习）西周太保鼎堪称国之瑰宝，清朝道光、咸丰年间出土于山东寿张县。《考工记》记载：“六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。”下列说法错误的是
A．青铜属于金属材料
B．青铜的熔点比纯铜高，适合铸造大型器物
C．可用焦炭与孔雀石共热的方法来炼铜
D．青铜器表面青绿色的锈蚀是在潮湿环境中发生腐蚀的结果
【答案】B
【详解】A．青铜是铜锡合金，属于金属材料，A正确；
B．合金的熔点通常低于纯金属，青铜熔点应比纯铜低，B错误；
C．孔雀石（碱式碳酸铜）受热分解生成氧化铜，焦炭可将其还原为铜，C正确；
D．青铜锈蚀（铜绿）是铜在潮湿环境中与O2、H2O、CO2反应的结果，D正确；
故选B。
4．（24-25高三上·浙江·阶段练习）我国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。下列说法不正确的是
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应式为
C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
D．断电时，正极上的电极反应式为
【答案】C
【分析】根据电源和直流电方向可知，锌环作阳极、铁帽作阴极，据此回答。
【详解】A．通电时锌环与电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，A正确；
B．通电时铁作阴极，水中氢离子放电，电极反应式为，B正确；
C．因铁比锡活泼，断电时构成原电池，锡作正极，而铁作负极被消耗，所以铁帽被腐蚀，C错误；
D．断电时构成原电池，铁作正极氧气得电子，即正极上的电极反应式为，D正确；
故选C。
5．（23-24高二上·北京昌平·期中）用铁铆钉固定铜板，通常会发生腐蚀，如图所示。下列说法不正确的是
A．铁铆钉做负极发生锈蚀
B．铁失去的电子通过水膜传递给
C．铜板的存在会加速铁铆钉腐蚀
D．铁元素变化过程：
【答案】B
【分析】用铁铆钉固定铜板，会形成原电池，根据图示可知，发生的是吸氧腐蚀，铁做负极失去电子，氧气在正极上得电子；
【详解】A．铁铜原电池中，铁更活泼，故做负极被腐蚀，A正确；
B．电子不能在电解质溶液中传递，即不是通过水膜传递给氧气的，B错误；
C．铁比铜活泼，形成铁铜原电池，铁做负极被加速锈蚀，C正确；
D．铁钉做负极被腐蚀，电极方程式为Fe 2e =Fe2+，Fe2+接下来与OH 反应生成Fe(OH)2：Fe2++2OH =Fe(OH)2，而Fe(OH)2易被氧气氧化生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3易分解生成铁锈，即铁钉变化过程为，D正确；
故选B。
6．（25-26高三上·山东·阶段练习）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法错误的是
A．该保护钢铁的方法属于牺牲阳极法
B．金属M作负极，钢铁设施作正极，金属M的活动性比Fe的活动性强
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【答案】D
【详解】A．将金属M连接在钢铁设施表面，构成原电池，M作负极被腐蚀，钢铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；
B．原电池中负极活泼性大于正极，金属M作负极，钢铁设施作正极，金属M的活动性比Fe的活动性强，故B正确；
C．钢铁设施作为正极，电子从M流向钢铁，表面积累电子后难以失去电子从而被保护，故C正确；
D．海水中电解质浓度高于河水，导电性更强，电化学腐蚀速率更快，故钢铁在海水中腐蚀比河水中快，故D错误；
选D。
7．（25-26高二上·山东济南·期中）关于下列各装置图的说法正确的是
A．装置①中铁电极发生还原反应
B．装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C．用装置③精炼铜，则b极为粗铜，电解质溶液为溶液
D．用装置④在铁钥匙上镀铜，则铜片接电源正极，电解质溶液中不变
【答案】D
【详解】A．装置①中铁电极为阳极，发生氧化反应，故A错误；
B．装置②为外加电源的阴极保护法，钢闸门与外接电源的负极相连，电源提供电子而防止铁被氧化，故B错误；
C．根据电流的方向可知a为电解池的阳极，则用来精炼铜时，a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，故C错误；
D．在铁钥匙上镀铜，铜为阳极，接电源正极，阴极上Cu2++2e-=Cu，阳极上Cu-2e-=Cu2+，故电解质溶液中不变，故D正确；
答案选D；
8．（2025·全国卷·高考真题）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：
B．铁发生腐蚀生锈的反应：
C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：
D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：
【答案】A
【详解】A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为，故A正确；
B．铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误；
C．发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C错误；
D．安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，非Fe3+被还原，故D错误；
选A。
9．（23-24高二上·安徽蚌埠·期中）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一、
(1)如图1装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。
①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 (填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。
②a试管中铁发生的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，电极反应式为 ， 。
b试管中铁被腐蚀的总反应方程式为 。
(2)如图2两个图都是金属防护的例子。
①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图2甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 (填字母)
A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨
②图2乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 (填“正”或“负”)极。
③以上两种方法中， (填“甲”或“乙”)方法能使铁闸门保护得更好。
【答案】(1) b 析氢
(2) C 负 乙
【详解】（1）①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，a中盛有氯化铵溶液，b发生吸氧腐蚀，b中盛有食盐水，故答案为b；
②a试管中铁发生的是析氢腐蚀，生铁中碳为正极，正极上发生还原反应，故发生的电极反应式为，；b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，铁被腐蚀的总反应方程式为；
（2）①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钠能够与水反应，不能做电极材料，所以选锌，此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法，故选C；
②电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极，故答案为负；
③因为电解池的保护比原电池保护更好，所以方法乙能使铁闸门保护得更好；故答案为乙。
10．（24-25高二上·山东威海·期末）电池在工农业生产、日常生活、科学研究中发挥着重要作用。回答下列问题：
(1)某化学兴趣小组设计一种“人体电池”实验装置如下图所示，进行如下实验：一位同学的左手触摸锌片，右手分别触摸铝片、铜片、铁片、锡片，记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向，数据见下表：
锌—铝 锌—铜 锌—铁 锌—锡
电流表读数() a 11 17
下列说法正确的是___________(填标号)。
A．当两手分别触碰锌片和铝片时，锌片作负极
B．当两手分别触碰锌片和铁片时，铁片上发生氧化反应
C．当两手分别触碰锌片和锡片时，锡片作正极
D．a的值可能是19
(2)该小组同学为进一步探究铁的腐蚀和防护设计装置如下图所示，表面皿上滴有饱和食盐水和酚酞。①区铁片上的电极反应式为 ，左边装置应用的金属防护方法是 ，最先观察到变成红色的区域是 区(填“①-④”)。
(3)兴趣小组在查阅资料过程中还发现了一种新型可充电钠离子电池，放电时原理如图所示。
①充电时，b极与外接电源 (填“正”或“负”) 极相连。离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②充电时，a极反应式为 。
③放电时，当外电路转移电子，b极区电解质溶液质量减少 g。
【答案】(1)CD
(2) 牺牲阳极的阴极保护法 ④
(3) 负 阳 22
【分析】（1）构成锌-铝原电池，锌是正极，铝是负极；构成锌-铁原电池，锌是负极，铁是正极；构成锌-锡原电池，锌是负极，锡是正极；构成锌-铜原电池，锌是负极，铜是正极。
（2）左半区是原电池装置，Zn作负极，Fe作正极；右半区是电解池，Fe作阳极，Zn作阴极。
（3）根据放电原理图，作正极，在正极发生电极反应，作负极，发生电极反应。
【详解】（1）A．当两手分别触碰锌和铝时，构成锌-铝原电池，锌是正极，A错误；
B．当两手分别触碰锌和铁时，构成锌-铁原电池，锌是负极，铁是正极，铁片上发生还原反应，B错误；
C．当两手分别触碰锌片和锡片时，构成锌-锡原电池，锌是负极，锡片作正极，C正确；
D．由表格中数据可推测，锌与另一金属的活泼性差距越大，电流表的读数越大，故推测：a>17，可能是19，D正确；
故选CD。
（2）左边是原电池装置，Zn作负极，Fe作正极，因此①区铁片上的电极反应为，应用的金属防护方法是牺牲阳极的阴极保护法；右边是电解池，阳极电极反应，阴极电极反应，由于电解引起腐蚀的速率远大于吸氧腐蚀的速率，因此最先观察到变成红色的区域是④区。
（3）①充电时，b电极与外接电源负极相连，得电子，发生还原反应；电解液是含的有机电解质，故离子交换膜为阳离子交换膜，允许通过。
②充电时，a极失电子，发生氧化反应，反应式为；
③放电时，当外电路转移电子，根据负极电极反应，负极区增加1mol，增加的质量为，向正极移动，外电路转移电子时，转移2mol，转移的质量为，b极区电解质溶液质量减少。
11．（24-25高一下·山东烟台·期中）青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。回答下列问题：
(1)查阅资料了解到铜锈主要成分有和。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示：
下列说法错误的是___________。
A．疏松的属于有害锈
B．能溶于盐酸
C．青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层
D．用溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”
(2)的形成过程中会通过原电池反应产生(难溶于水的固体)
①过程中负极的电极反应为 ；
②文献显示，将腐蚀文物置于含的缓冲溶液中浸泡，可以使转化为难溶的反应的离子方程式为 。
(3)水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理 。
(4)一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铜并获得副产物，装置如图。
①阴极的电极反应为 ；
②离子交换膜的作用为 ；
③理论上，每消耗，阴极室溶液增加 。
【答案】(1)CD
(2)
(3)脱盐、干燥处理破坏了原电池的电解质溶液，使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀
(4) 防止进入阳极室与反应 62
【详解】（1）A．由图片信息可知，Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水，会使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散，所以属于有害锈，A正确；
B．Cu2(OH)2CO3属于碳酸盐，能溶于盐酸，B正确；
C．青铜器表面涂一层食盐水提供形成原电池的电解质溶液，加快铜的腐蚀，C错误；
D．HNO3溶液具有强氧化性，加快铜的腐蚀，D错误；
故答案为：CD；
（2）过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，分析图示得到铜做负极失电子出CuCl沉淀，正极上是氧气得到电子发生还原反应，①过程Ⅰ负极的电极反应式是：；②使转化为难溶的离子方程式为；
（3）从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理为脱盐、干燥处理破坏了原电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀；
（4）装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：，左侧电极为阴极，发生还原反应，CuO在碱性条件下转化为Cu，电极反应：，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极；
①阴极的电极反应为；
②离子交换膜的作用为防止进入阳极室与反应；
③理论上，每消耗，转移电子，生成铜，溶液多了1molO原子，同时有由阳极移向阴极，阴极室溶液增加：。
12．（20-21高二·全国·课后作业）研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。
A．用纯氧气代替具支试管内空气
B．用酒精灯加热具支试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水
D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐 (填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为 。
时间/min 1 3 5 7 9
液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：
实验操作 实验现象 实验结论
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+
(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是 。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应 。
【答案】(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 吸氧 容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀
(5)3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
【详解】（1）A．用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，故A正确；
B．用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故B错误；
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，故C正确；
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，故D正确；
故答案为：ACD；
（2）液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，2min时间内：1min～3、3～5、5～7、7～9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.6cm、0.5cm，则铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢，相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱，故答案为：减慢；氧气的浓度；
（3）向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液，并且a点附近溶液出现红色，说明a点电极上有OH-生成，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（4）由图可知，0～t1时间内锥形瓶内压强增大，则0～t1时间内发生析氢腐蚀生成氢气，随着反应进行，容器内气体的压强降低，则酸不断消耗，溶液的酸性减弱，容器内发生了吸氧腐蚀，消耗氧气使容器内气体的压强降低，故答案为：吸氧；容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀；
（5）Fe作阳极置于H2SO4溶液中，Fe钝化形成致密Fe3O4，阳极反应式为3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+，故答案为：3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。
13．（18-19高二上·福建·期末）宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器（含Cu、Sn等）在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是

A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极
B．潮湿环境中Cl-浓度大有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的O2体积为4.48L
D．环境中的Cl 与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2++3OH +Cl ===Cu2 (OH)3Cl↓
【答案】C
【分析】根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl。
【详解】A项、根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极被氧化，腐蚀过程中，负极是c，故A正确；
B项、Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物铜离子作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，潮湿环境中Cl-浓度大，有利于多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl的生成，故B正确；
C项、未指明标准状态，无法计算消耗的O2体积，故C错误；
D项、Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2（OH）3Cl沉淀，离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2（OH）3Cl↓，故D正确。
故选C。
【点睛】本题考查原电池原理的应用，侧重分析与应用能力的考查，把握Cu及其化合物的性质以及电化学反应原理等为解答的关键。
14．（24-25高一下·山东烟台·期末）电化学原理在实际生产和日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)纤维电池是一种便携式的二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应：，其结构如图。
①放电时，正极电极反应式为 。
②充电时，M极应与电源 （填“正极”或“负极”）相连。
(2)应用电解法对燃煤进行脱硫处理具有效率高、效益好等优点。燃煤中含硫物质主要为，脱硫过程的主要反应为：（未配平），电解脱硫原理如图。
①铅蓄电池a电极的电极反应为 。
②电解过程中，混合液中将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
③电解过程中，每转移10mol电子，能够处理 g 。
(3)恒温条件下，用图1装置研究铁的电化学腐蚀，测得pH和压强随时间变化的图像如图2。
①CD段主要发生 （填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”）。
②生活中，为了延缓轮船的腐蚀，通常在航海船只的船底四周镶嵌锌块，这种防护方法的名称为 。
【答案】(1) 负极
(2) 变大 80
(3) 吸氧腐蚀 牺牲阳极保护法
【详解】（1）①放电时，正极得电子发生还原反应，根据总反应，正极电极反应式为；
②充电时M电极锰元素化合价降低，发生还原反应，M极应与电源负极相连；
（2）①根据图示左侧石墨电极发生氧化反应，是电解池阳极，则铅蓄电池a电极是正极，电极反应为；
②电解过程中，阳极发生反应，，阴极发生反应，综上可知溶液中H+消耗的少，生成的多，混合液中将变大；
③电解过程中，每转移10mol电子，生成10mol，能够处理，质量为80g；
（3）①CD段pH增大，而压强减小，可知CD段主要发生吸氧腐蚀，消耗了氧气，并使氢离子浓度减小；
②轮船上为减缓铁皮的腐蚀，常在船底四周镶嵌锌块，Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极，Fe作正极而被保护，这种防护方法被称为：牺牲阳极保护法。
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第1页，共2页知识点1 金属电化学腐蚀的原理
（一）金属的腐蚀
1、概念
金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
2、根据与金属接触的气体或液体不同，金属腐蚀可分为两类
（1）化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。
（2）电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
3、化学腐蚀和电化学腐蚀的异同
金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀
定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生氧化还原反应
现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
区别 无电流产生 有微弱电流产生
实质与 联系 ①实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗； ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍
【易错提醒】
金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，且比化学腐蚀的速率大得多。
（二） 电化学腐蚀
1、实验探究
实验操作 实验现象 实验解释
导管中液面上升 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀
①试管中产生气泡的速率快 Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，发生电化学腐蚀，产生气泡的速率更快
2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀
类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
示意图
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
负极反应式 Fe－2e－===Fe2＋
正极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－
总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
【易错提醒】
①析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主；
②钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极均是Fe失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋；
③一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。
3、钢铁腐蚀类型的判断
方法一、液差法
用下图装置探究铁发生电化学腐蚀类型
（1）若A为酸性溶液，且盛红墨水的U型管C端液面高于B端，则铁钉发生的是析氢腐蚀。原因是在酸性条件下，正极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，造成具支试管中气体的压强增大，故U型管中红墨水B端液面下降C端液面上升。
（2）若A为NaCl溶液，且盛红墨水的U型管B端液面高于C端，则铁钉发生的是吸氧腐蚀。原因是在中性条件下，正极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使得具支试管中气体的量减少，压强降低，故U型管中红墨水B端液面上升C端液面下降。
方法二、压强测定法
用下图装置探究铁的电化学腐蚀类型，其中锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和炭粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化。
（1）图中0～t1时间段内，锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁发生了析氢腐蚀。
（2）图中t1～t2时间段内，锥形瓶内压强降低，说明气体物质的量减少，则铁发生了吸氧腐蚀。
（三）金属腐蚀的快慢比较
1、在同一种电解质溶液中
金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。
在不同溶液中
金属在电解质溶液中的腐蚀＞金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀＞金属在弱电解质溶液中的腐蚀。
3、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
角度1 金属的腐蚀
下列关于金属腐蚀的说法中正确的是 （ ）
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
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．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
【解题技巧】
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
以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
A．生铁比纯铁容易生锈
B．银质物品久置表面变暗
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
2012年9月25日开始服役的我国首艘航母辽宁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．舰艇腐蚀主要是因为发生了化学腐蚀 B．图甲是海水环境下的腐蚀情况
C．腐蚀时负极反应为： D．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀
角度2 金属腐蚀快慢的比较
1. 如图所示，装置中都盛有0.1mol·L－1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A．①②③④ B．①②④③ C．③①④② D．②①④③
【解题技巧】
判断金属腐蚀快慢的规律
（1）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。
（2）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。
（3）活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。
（4）对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。
2. 图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（ ）
A．④＞②＞①＞③ B．②＞①＞③＞④ C．③＞②＞④＞① D．④＞②＞③＞①
3. 利用如图装置进行实验(U形管为耐压试管)，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是（ ）
A．铁丝的腐蚀速率：a>b
B．a、b管溶液的pH值都增大
C．一段时间后，a管液面低于b管
D．a、b两管中发生相同的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
角度3 析氢腐蚀与吸氧腐蚀
金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。
（1）请写出有关电极反应式：
①铁棒上电极反应式：________________________________。
②碳棒上电极反应式：________________________________。
（2）该图所表示的是________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
（3）若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液，则此图可表示________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为________棒。
【解题技巧】
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 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－
总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系 吸氧腐蚀更普遍
研究小组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）。从胶头滴管中滴入醋酸溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法不正确的是（ ）。
A．0~t1时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀
B．铁粉发生反应：Fe－3e－＝Fe3+
C．碳粉上发生了还原反应
D．t2时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀
在一定条件下，某含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（ ）。
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO2－
A．当pH＜6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀
B．当pH＜4和pH＞13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢
D．pH＝14时，负极反应为4OH－+Fe－3e－＝FeO2－+2H2O
命题点2 金属腐蚀的防护
（一） 金属腐蚀的防护
1、在金属表面覆盖保护层
在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。
（1）非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。
（2）金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。
（3）发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。
（4）钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。
2、改变金属内部组成
在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，例如，在普通钢中加入铬、镍等制成不锈钢产品。
3、电化学防护
（1）牺牲阳极保护法。
利用原电池原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为正极。
（2）阴极电保护法也叫外加电流阴极保护法。
利用电解池原理，使被保护的金属连接电源的负极成为阴极。
（二）金属的电化学防护
1、电化学保护法(阴极保护法)
牺牲阳极法 外加电流法
原理 原电池 电解池
示意图
电极 要求 被保护的金属作为正极，活泼性更强的金属作为负极 被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连，惰性电极作为阳极，与电源的正极相连
应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极
2、牺牲阳极法的实验探究
Fe2＋的检验方法：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(带有特征蓝色)。
（1）牺牲阳极法实验
实验 操作 以Fe作为保护电极，以Zn作为辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作为电解质溶液，按下图所示连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色的变化
实验 装置
实验 现象 电流表 阳极(Zn电极) 阴极(Fe电极) 试管内
指针发生偏转　　 逐渐溶解 有气泡产生 未生成带有特征蓝色的沉淀
有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ —
实验结论 Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池； 该装置中铁未被腐蚀
（2）牺牲阳极法实验
实验操作 将1 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm长的铁钉，用砂纸擦光
将裹有锌皮的铁钉放入其中一个培养皿中 将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中
实验现象 琼脂溶液变红 琼脂溶液变红，且产生带有特征蓝色的沉淀
有关反应 Zn－2e－===Zn2＋，2H2O＋O2＋4e－===4OH－ Fe－2e－===Fe2＋，2H2O＋O2＋4e－===4OH－
实验结论 Fe、Zn和NaCl溶液构成原电池，Zn被腐蚀，Fe被保护 Fe、Cu和NaCl溶液构成原电池，Fe被腐蚀，Cu被保护
（三）电化学腐蚀原理的应用
1、电化学腐蚀及其注意事项
(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。
(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
(4)一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。
2、铁腐蚀原理的应用
①测定空气中氧气的含量；
②食品包装袋中以铁粉为主要成分的双吸剂，延长食物的保质期；
③制成一次性保暖贴，使用后其主要成分为炭粉、氯化钠固体、三氧化二铁固体以及含镁、铝的盐。
3、微电解技术处理工业废水
→电极产物活性强发生氧化还原反应去除污染
角度1 金属的防护
为检验牺牲阳极的阴极保护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
【解题技巧】金属的防护：
电化学防护 牺牲阳极保护法 外加电流阴极保护法
原理 原电池原理 电解原理
措施 被保护的金属作正极(阴极)，以一种活动性较强的金属作负极(阳极) 被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连上直流电源
应用 如锅炉内壁、船舶外壳、铁塔、铁管道装上若干锌块，可保护钢铁设备 如钢闸门、输送酸性溶液的铁管道等
示意图
下列关于金属的电化学腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 C．金属M比铁活泼，电子由钢铁输水管流出 D．阴极的电极反应式为
利用如图装置探究铁的腐蚀与防护，下列说法错误的是（ ）
A．装置Ⅰ中铁发生析氢腐蚀
B．装置Ⅱ中铁电极上发生还原反应
C．装置Ⅰ中石墨电极附近溶液pH上升
D．装置Ⅱ模拟了牺牲阳极的阴极保护法
角度2 金属腐蚀和防护的综合考查
下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是（ ）
A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
C．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀
D．图③，若金属M比Fe活泼，可防止钢铁输水管腐蚀
在城市地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A．原理图可理解为两个串联电解装置
B．溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色
C．溶液中铁丝左侧电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．地下管道被腐蚀后不易被发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)
研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法不正确的是（　　）
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↑
1．（25-26高二上·山东·课后作业）下列表面上镀有金属保护层的铁板中，当镀层破损后，在相同条件下最不易被腐蚀的是（ ）
A．镀锌铁板 B．镀锡铁板 C．镀银铁板 D．镀铜铁板
2．（22-23高二下·陕西西安·开学考试）相同材质的铁在下图中的各情形下最不易被腐蚀的是（ ）
B． C． D．
3．（24-25高三下·山东·阶段练习）西周太保鼎堪称国之瑰宝，清朝道光、咸丰年间出土于山东寿张县。《考工记》记载：“六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。”下列说法错误的是（ ）
A．青铜属于金属材料
B．青铜的熔点比纯铜高，适合铸造大型器物
C．可用焦炭与孔雀石共热的方法来炼铜
D．青铜器表面青绿色的锈蚀是在潮湿环境中发生腐蚀的结果
4．（24-25高三上·浙江·阶段练习）我国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。下列说法不正确的是（ ）
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应式为
C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
D．断电时，正极上的电极反应式为
5．（23-24高二上·北京昌平·期中）用铁铆钉固定铜板，通常会发生腐蚀，如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．铁铆钉做负极发生锈蚀
B．铁失去的电子通过水膜传递给
C．铜板的存在会加速铁铆钉腐蚀
D．铁元素变化过程：
6．（25-26高三上·山东·阶段练习）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法错误的是（ ）
A．该保护钢铁的方法属于牺牲阳极法
B．金属M作负极，钢铁设施作正极，金属M的活动性比Fe的活动性强
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
7．（25-26高二上·山东济南·期中）关于下列各装置图的说法正确的是（ ）
A．装置①中铁电极发生还原反应
B．装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C．用装置③精炼铜，则b极为粗铜，电解质溶液为溶液
D．用装置④在铁钥匙上镀铜，则铜片接电源正极，电解质溶液中不变
8．（2025·全国卷·高考真题）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：
B．铁发生腐蚀生锈的反应：
C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：
D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：
9．（23-24高二上·安徽蚌埠·期中）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一、
(1)如图1装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。
①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 (填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。
②a试管中铁发生的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，电极反应式为 ， 。
b试管中铁被腐蚀的总反应方程式为 。
(2)如图2两个图都是金属防护的例子。
①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图2甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 (填字母)
A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨
②图2乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 (填“正”或“负”)极。
③以上两种方法中， (填“甲”或“乙”)方法能使铁闸门保护得更好。
10．（24-25高二上·山东威海·期末）电池在工农业生产、日常生活、科学研究中发挥着重要作用。回答下列问题：
(1)某化学兴趣小组设计一种“人体电池”实验装置如下图所示，进行如下实验：一位同学的左手触摸锌片，右手分别触摸铝片、铜片、铁片、锡片，记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向，数据见下表：
锌—铝 锌—铜 锌—铁 锌—锡
电流表读数() a 11 17
下列说法正确的是___________(填标号)。
A．当两手分别触碰锌片和铝片时，锌片作负极
B．当两手分别触碰锌片和铁片时，铁片上发生氧化反应
C．当两手分别触碰锌片和锡片时，锡片作正极
D．a的值可能是19
(2)该小组同学为进一步探究铁的腐蚀和防护设计装置如下图所示，表面皿上滴有饱和食盐水和酚酞。①区铁片上的电极反应式为 ，左边装置应用的金属防护方法是 ，最先观察到变成红色的区域是 区(填“①-④”)。
(3)兴趣小组在查阅资料过程中还发现了一种新型可充电钠离子电池，放电时原理如图所示。
①充电时，b极与外接电源 (填“正”或“负”) 极相连。离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②充电时，a极反应式为 。
③放电时，当外电路转移电子，b极区电解质溶液质量减少 g。
11．（24-25高一下·山东烟台·期中）青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。回答下列问题：
(1)查阅资料了解到铜锈主要成分有和。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示：
下列说法错误的是___________。
A．疏松的属于有害锈
B．能溶于盐酸
C．青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层
D．用溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”
(2)的形成过程中会通过原电池反应产生(难溶于水的固体)
①过程中负极的电极反应为 ；
②文献显示，将腐蚀文物置于含的缓冲溶液中浸泡，可以使转化为难溶的反应的离子方程式为 。
(3)水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理 。
(4)一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铜并获得副产物，装置如图。
①阴极的电极反应为 ；
②离子交换膜的作用为 ；
③理论上，每消耗，阴极室溶液增加 。
12．（20-21高二·全国·课后作业）研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。
A．用纯氧气代替具支试管内空气
B．用酒精灯加热具支试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水
D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐 (填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为 。
时间/min 1 3 5 7 9
液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：
实验操作 实验现象 实验结论
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+
设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是
。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应 。
13．（18-19高二上·福建·期末）宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器（含Cu、Sn等）在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是（ ）

A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极
B．潮湿环境中Cl-浓度大有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的O2体积为4.48L
D．环境中的Cl 与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2++3OH +Cl ===Cu2 (OH)3Cl↓
14．（24-25高一下·山东烟台·期末）电化学原理在实际生产和日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)纤维电池是一种便携式的二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应：，其结构如图。
①放电时，正极电极反应式为 。
②充电时，M极应与电源 （填“正极”或“负极”）相连。
(2)应用电解法对燃煤进行脱硫处理具有效率高、效益好等优点。燃煤中含硫物质主要为，脱硫过程的主要反应为：（未配平），电解脱硫原理如图。
①铅蓄电池a电极的电极反应为 。
②电解过程中，混合液中将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
③电解过程中，每转移10mol电子，能够处理 g 。
(3)恒温条件下，用图1装置研究铁的电化学腐蚀，测得pH和压强随时间变化的图像如图2。
①CD段主要发生 （填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”）。
②生活中，为了延缓轮船的腐蚀，通常在航海船只的船底四周镶嵌锌块，这种防护方法的名称为 。
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