B．a、b两处铁钉中碳均为正极
C．a、b两处铁钉中的铁均失电子被氧化
D．a、b两处的正极反应式均为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
解析：
选D A项，b中的氢离子浓度越大，腐蚀速率b>a，正确；B项，a、b中都发生原电池反应，铁钉中的碳作正极，铁作负极，正确；C项，a、b中都发生原电池反应，铁作负极，发生氧化反应，正确；D项，a中发生吸氧腐蚀，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，b中发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，错误。
9．下图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图。
试分析实验并回答下列问题：
（1）若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是，铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为（用甲、乙、丙填写）。
（2）通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越（填“高”或“低”）越易腐蚀。
（3）乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为。
（4）针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：
（写出一点即可）。
解析：
Fe粉、C粉、食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中Fe粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蚀的快，丙中乙醇为非电解质，Fe粉、炭粉形不成原电池，Fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行保护。
答案：
（1）乙 乙>甲>丙
（2）高 （3）2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（4）将金属放在油脂或有机溶剂中
10．装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。
（1）装置丙中的Fe电极上的电极反应式是____________________________________
________________________________________________________________________。
（2）装置乙中被腐蚀的金属是__________（填元素符号），比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是__________________。
（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置示意图如图丁。
请回答：
A电极对应的金属是__________（填元素名称），B电极的电极反应式______________。
镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：
___________________。
（4）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该电化学腐蚀的类型为__________腐蚀。
②图中A、B、C三点附近的区域内，腐蚀最严重的是________（填字母）。
解析：
（1）装置丙构成了原电池，由于金属活动性：
Zn>Fe，所以Fe为正极，在正极Fe上H＋得电子生成H2，电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑。
（2）装置乙构成了原电池，由于金属活动性Fe>Sn，所以装置乙中被腐蚀的金属是活动性较强的Fe。
装置甲是Fe与稀硫酸直接发生反应，装置乙构成原电池，首先被腐蚀的是Fe，腐蚀速率比甲快；装置丙构成原电池，首先被腐蚀的是Zn，Fe得到了保护，所以装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是乙>甲>丙。
（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
A电极是阳极，为镀层金属铜，B电极是镀件铁，B电极对应的电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。
当镀层破损后，由于金属活动性：
Zn>Fe>Cu，所以镀铜铁中铁为负极，首先被腐蚀；而镀锌铁中铁为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到了保护，因此镀铜铁更容易被腐蚀。
（4）①钢铁在海水中发生的是吸氧腐蚀；②在海水中B点的氧气浓度大，发生的吸氧腐蚀速率最快，腐蚀最严重。
答案：
（1）2H＋＋2e－===H2↑
（2）Fe 乙>甲>丙
（3）铜 Cu2＋＋2e－===Cu 镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中铁作正极被保护
（4）①吸氧 ②B
1．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷的浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
解析：
选B 用电解原理保护金属时，金属应作阴极，应该与电源负极连接，故A错误；常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了反应的进一步发生，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故B正确；钢管、铜管和潮湿的空气能构成原电池，铁因作原电池负极而容易被腐蚀，故C错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是Fe－2e－===Fe2＋，故D错误。
2．家用铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学反应是（ ）
A．4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3
B．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe（OH）2
C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．Fe－3e－===Fe3＋
解析：
选D 铁锅发生电化学腐蚀时，铁作负极，发生反应：
Fe－2e－===Fe2＋，碳作正极，发生反应：
2H2O＋O2＋4e－===4OH－，Fe2＋与OH－结合生成Fe（OH）2，总反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe（OH）2；Fe（OH）2在空气中被氧化为Fe（OH）3,4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3；但Fe被氧化不能生成Fe3＋，则Fe－3e－===Fe3＋不能发生。
3.利用如图装置进行实验，开始时，U形管两边液面相平，密封好，放置一段时间。
下列说法不正确的是（ ）
A．左侧发生吸氧腐蚀，右侧发生析氢腐蚀
B．一段时间后，左边液面高于右边液面
C．a、b两处具有相同的负极反应式：
Fe－2e－===Fe2＋
D．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
解析：
选D 左侧电解质溶液呈中性，因此发生吸氧腐蚀，右侧电解质溶液显酸性，因此发生析氢腐蚀，故A正确；左侧发生吸氧腐蚀，气体压强减小，右侧发生析氢腐蚀，产生气体，气体压强增大，因此左侧的液面高于右侧，故B正确；吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋，故C正确；a处正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，溶液中c（OH－）增大，pH增大，b处消耗H＋，c（H＋）减小，pH增大，故D错误。
4.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是（ ）
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
解析：
选C 依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电流（指铁失去电子形成的电流），接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。
5．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。
可以通过下列装置所示实验进行探究。
下列说法正确的是（ ）
A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可用酒精灯加热具支试管
B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁
C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑
D．图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3，生成的Al（OH）3进一步脱水形成白斑
解析：
选D 如果加热具支试管则管内气体受热膨胀，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故A错误；铁作负极，故B错误；负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3，生成的Al（OH）3进一步脱水形成白斑，故C错误，D正确。
6．结合下图判断，下列叙述正确的是（ ）
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe（CN）6]溶液，均有蓝色沉淀
解析：
选A 两个装置均为原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池的正极金属受到保护，A项正确；Ⅰ中负极为活泼金属Zn，B项错误；Ⅱ中是酸性溶液，电极反应中不能有OH－生成，C项错误；Ⅰ中无Fe2＋生成，不能生成铁氰化亚铁沉淀，D项错误。
7．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ ）
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
解析：
选B 图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，选项A错误；图b中开关置于M时，Cu Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu Zn合金作正极，腐蚀速率减小，选项B正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，选项C错误；图d中Zn MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，选项D错误。
8.利用如图装置，能完成很多电化学实验。
下列有关此装置的叙述中，错误的是（ ）
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处时，铁电极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处时溶液中各离子浓度都不会发生变化
解析：
选C 锌的活泼性比铁强，K置于M处形成原电池，可减缓铁的腐蚀，是牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；K置于N处形成电解池，铁与电源的负极相连，铁作阴极可减缓铁的腐蚀，是外加电流的阴极保护法，故B正确；K置于M处形成原电池，铁比铜活泼，作原电池的负极，铁电极上的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故C错误；K置于N处，能实现在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，故D正确。
9.Ⅰ.金属材料在使用的过程中，由于长期暴露在空气中，会因为氧化而逐渐腐蚀。
其中电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。
如图是钢铁在空气中发生电化学腐蚀的简单图示。
钢铁发生电化学腐蚀时，可以形成原电池，回答下列问题。
（1）该原电池的负极为____________（填元素名称），负极发生的电极反应为__________；
（2）正极得到电子的物质是________，正极发生的电极反应为_____________________。
Ⅱ.铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。
（1）如图甲，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生__________反应（填“氧化”或“还原”），写出正极的电极反应式：
_______________________。
（2）如图乙，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入NH4Cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有N2生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：
__________________________
________________________________________________________________________。
解析：
Ⅰ.
（1）钢铁发生电化学腐蚀时，可以形成原电池，负极上Fe失去电子，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋。
（2）正极上氧气得到电子，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
Ⅱ.
（1）在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生的是吸氧腐蚀，Cu作负极，发生的是氧化反应，正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
（2）将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，说明铜与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，然后将红热的变黑的铜丝插入NH4Cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，说明CuO发生反应生成了单质铜，由于该过程有N2生成，所以由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式为2NH4Cl＋3CuO
3Cu＋N2↑＋2HCl＋3H2O。
答案：
Ⅰ.
（1）铁 Fe－2e－===Fe2＋
（2）O2 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
Ⅱ.
（1）氧化 O2＋4H＋＋4e－===2H2O
（2）2NH4Cl＋3CuO
3Cu＋N2↑＋2HCl＋3H2O
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