2023-2025全国高考化学试题汇编：金属的腐蚀与防护

2023-2025全国高考真题化学汇编

金属的腐蚀与防护

一、单选题

1.（2025全国高考真题）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：Fe-2e-=Fe2+

B.铁发生腐蚀生锈的反应：3Fe+2O2+xH2O=Fe3O4xH2O

C.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe+2HNC>3（浓尸FeO+2NC>2T+H2O

D.安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：Fe3++3e-=Fe

2.（2024广东高考真题）我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“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+

3.（2024湖北高考真题）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

4.（2024浙江高考真题）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成［Zn（NH3）4r和H2,下列说法不

正确的是

A.氨水浓度越大，腐蚀趋势越大

B.随着腐蚀的进行，溶液pH变大

C.铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e=2NH2+H2T

D.每生成标准状况下224mL珥，消耗0.01。molZn

5.（2023辽宁高考真题）某无隔膜流动海水电解法制H?的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可

抑制5产生。下列说法正确的是

A.b端电势高于a端电势B.理论上转移2moe生成4gH2

+

C.电解后海水pH下降D.阳极发生：cr+H2O-2e'=HC1O+H

6.（2023重庆高考真题）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸

和烟酸的示意图。下列叙述错误的是

NH2

质

-CH3惰

歙

S—CH—CH—COOH山…e火N

子

胱氨酸性

交

s—CH—CH—COOH电

-

换J

I极

NHo膜

COOHb

NH2烟酸

HS—CH—CH—COOH半胱氨酸

A.电极a为阴极

B.H+从电极b移向电极a

C.电极b发生的反应为:

D.生成3moi半胱氨酸的同时生成Imol烟酸

7.（2023全国高考真题）用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来

提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

可

再

生

能

源

A.析氢反应发生在IrO,-Ti电极上

B.CT从Cu电极迁移到IrOy-Ti电极

+

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O

D.每转移Imol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

二、填空题

8.（2025江苏高考真题）海洋出水铁质文物表面有凝结物，研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重

大。

（1）文物出水清淤后，须尽快浸泡在稀NaOH或Na2cO3溶液中进行现场保护。

①玻璃中的Si。?能与NaOH反应生成（填化学式），故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶

液。

②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀，其原因有O

⑵文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。

①无氧环境中，文物中的Fe与海水中的S。：在细菌作用下形成FeS等含铁凝结物。写出Fe与S。:反应生

成FeS和Fe（OH）2的离子方程式：

②有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物。

⑴铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验：向NaCl溶液中加入K31Fe(CN)6］溶液

(能与Fe?+形成蓝色沉淀)和酚醐，将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为o

(ii)铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒，是凝结物富集Cr的可能原因。该胶粒的形成过程

中，参与的主要阳离子有(填离子符号)。

(3)为比较含氯FeOOH在NaOH溶液与蒸储水中浸泡的脱氯效果，请补充实验方案：取一定量含氯FeOOH

模拟样品，将其分为两等份，，比较滴加AgNOs溶液体积［Ksp(AgCl)=L8xl()T°。实验须遵循节约

试剂用量的原则，必须使用的试剂：蒸储水、OSmoLUNaOH溶液、0.5mollTHNC)3溶液、

-1

0.05mol-LAgNO3溶液］。

参考答案

题号1234567

答案ADDCDDC

1.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Fe-2e=Fe2+,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Fe3C>4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02得电子发生还原反

应，非Fe3+被还原，故D错误；

选Ao

2.D

【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn>Fe,即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn

失去电子，发生还原反应，Zn-2e-=Zn",从而保护钢铁，延缓其腐蚀。

【详解】A.由于金属活动性Zn>Fe,钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误；

B.Zn失去电子，发生氧化反应，Zn-2e-=Zi?+,镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护

和更换，不能永久使用，故B错误；

C.由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误；

D.Zn失去电子，发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+,故D正确；

故选D。

3.D

【详解】A.发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来

实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A不符合题意；

B.阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意；

C.表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质（金属或非金属元素）通过扩散作用从被渗

镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，C不符合题意；

D.喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D符合题意；

故答案选D。

4.C

【详解】A.氨水浓度越大，越容易生成[Zn（NH3）J+，腐蚀趋势越大，A正确；

B.腐蚀的总反应为Zn+4NH3・H2O=[Zn（NH3）4『+H2f+2H2O+2OH,有OH离子生成，溶液pH变大，B

正确；

C.该电化学腐蚀中Zn作负极，Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：

2H2O+2e=H2T+2OH-,C错误；

0794Tx9

D.根据得失电子守恒,每生成标准状况下224mLH2,转移电子数为药前二。.消耗

0.010molZn，D正确；

故选C。

5.D

【分析】根据图示，钛网上海水中ChH2O发生失电子的氧化反应生成HC1O、Ch,钛网为阳极，电极反

应式为Cl-+H2O-2e=HClO+H+,钛箔上生成H2,钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e=H2f,钛箔为阴极,

电解

高选择性催化剂PRT可抑制Ch产生，电解的主要总反应为C1-+2H2O_HC1O+H2T+OH,以此解题。

【详解】A.由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；

B.右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e=H2f,则理论上转移2mole一生成2gH2,B错误；

电解

C.由分析可知，电解的主要总反应为C1-+2H2O-HC1O+H2T+OH-,电解后海水中OH浓度增大，pH±

升，C错误；

D.由图可知，阳极上的电极反应为：Cl+HP-2e=HC1O+H+,D正确；

故选D。

6.D

【分析】

该装置是电解池，电极b上3-甲基毗咤转化为烟酸过程中，加氧少氢，，发生氧化反应，则b为阳极，a为

NH,

I一

HC—CH—COOH

2NH2

阴极，阴极电极反应式为+2e-+2H+=2I

HS—HC—CH—COOH

H2C—CH—COOH2

NH2

【详解】A.a极上硫元素化合价升高，a为阴极，A正确；

B.电解池中阳离子移向阴极，则H+移向a电极，B正确；

C.电极b上3-甲基毗咤转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为：

人/的人/COOH

+6H+，c正确；

1+2H2O-6e-=y

D.根据电子守恒可得关系式:fYCOOHNH2

~6e-6I

HS—H2C—CH—COOH

因此生成6mol半胱氨酸的同时生成Imol烟酸，D错误;

故选：D。

【点睛】

7.C

【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去

电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=ChT+4H+,铜电极为阴极，酸性条件下二

氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2co2+12H++12e-=C2H4+4H2O、

2co2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O,电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。

【详解】A.析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A错误；

B.离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Ct不能通过，故B错误；

C.由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，

电极反应式有2co2+12H++12e~C2H4+4比0,故C正确；

D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=ChT+4H+,每转移1mol

电子，生成0.25moK)2,在标况下体积为5.6L,故D错误；

答案选C。

8.(1)Na2SiO3碱性环境抑制吸氧腐蚀正极反应的进行，反应速率减慢；碱性溶液中，溶解

度较小，减少文物与5的接触，减缓吸氧腐蚀

(2)4Fe+SOt+4H2O-FeS+3Fe(OH)2+2OH~滴加混合溶液后，铁片表面将出现蓝色和红

色区域，较长时间后出现黄色斑点Fe3\Fe2+

(3)分别加入等体积(如5mL)的0.5mol・「NaOH溶液和蒸储水至浸没样品，在室温下，搅拌、浸泡30min；

过滤，各取等量上清液(如2mL)置于两支小试管中，分别滴加3mL0.5mollTHNC)3溶液酸化，再分别滴加

0.05mol-L-AgN03溶液；记录每份上清液至出现AgCl白色沉淀时消耗的AgNOs溶液体积

【详解】(1)①Si。?是酸性氧化物，可与NaOH溶液发生反应生成硅酸钠和水，化学方程式为

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2Oo

②吸氧腐蚀时正极反应式为5+4-+2H2O=4OH，根据化学平衡移动原理，碱性溶液中，0H浓度较

大，会抑制。2得电子，使吸氧腐蚀的速率减慢；5在高离子浓度的液体中溶解度较小，碱性溶液比