2017届高考化学二轮复习专题09电化学教案鲁科版

专题九电化学
教学目标
1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2、了解常见化学电源及其工作原理。

3、理解金属发生电化学腐蚀的原因；了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。

教学重点：
原电池和电解池的工作原理、电极反应和电池反应方程式的书写。

教学难点：
电极反应和电池反应方程式的书写。

教学过程：
考点一：原电池和电解池的工作原理
【知识精讲】
1 .电化学装置中都有两个电极，分别发生氧化反应与还原反应。

若两个电极插在同一电解质溶液的容器内,
则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差，以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小，影响了电流的稳定。

为解决这个问题，人们使用了盐桥。

盐桥主要出现在原电池中，有时也可在电解池中出现，其主要作用就是构建闭合的内电路，但不影响反应的实质。

盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。

2 •盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点，所
以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。

通常从以下四个方面命题。

(1) 考查盐桥的作用。

(2) 考查含盐桥的电化学总反应式的书写。

(3) 考查盐桥内溶液离子的移动方向。

(4) 考查含盐桥的电化学装置的设计。

(5) 考查盐桥的作用与平衡移动。

【题组集训】
题组一明确原理，设计装置
1 •能量之间可相互转化：电解食盐水制备CI2是将电能转化为化学
ZnSQ(aq) , FeSO(aq) , CuSO(aq);铜片,
能，而原电池可将化学能转化为电能。

设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。

限选材料: 铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属
兀素。

①以铜片为电极之一，CuSO(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观
察到负极 ______________ 。

③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是_____________________________________________________ ，其原因是
(3) 根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(2)的材料中应选________________ 作阳极。

【答案】①—叮：论(或其他合理答案)
②电极逐渐溶解，表面有红色固体析出
③甲在甲装置中，负极不和Cu2+接触，避免了C L T直接与负极发生反应而使化学能转化为热能
(3)锌片
【解析】①根据题给条件和原电池的构成条件可得：
a. 若用Zn、Cu CuSQaq)、ZnSO(aq)组成原电池，Zn作负极，Cu作正极，Zn插入到ZnSQ(aq)中，Cu插入到CuSO(aq)
中。

b. 若用Fe、Cu FeSQ(aq)、CuSO(aq)组成原电池，Fe作负极，Cu作正极，Fe插入到FeSQ(aq)中，Cu插入到CuSO(aq)
中。

c. 注意，画图时要注意电极名称，电极材料，电解质溶液名称(或化学式)，并形成闭合回路。

②由于金属活动性Zn> Fe> Cu,锌片或铁片作负极，由于Zn或Fe直接与CuSQ溶液接触，工作一段时间后，负极逐渐溶解，
表面有红色固体析出。

③带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuS O溶液直接接触，二者不会直接发生置换反应，化学能不会转
化为热能，几乎全部转化为电能；而原电池乙中的负极与CuSQ溶液直接接触，两者会发生置换反应，部分化学能转化为热能，化学能不可能全部转化为电能。

(3)由牺牲阳极的阴极保护法可得，铁片作正极(阴极)时被保护，作负极(阳极)时被腐蚀，所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。

【方法归纳】
1.
工作原理
原电池的闭合回路有外电路与内电路之分， 外电路的电流是从正极流向负极，
内电路是从负极流向正极,
故内电路中的阳离子移向正极、阴离子移向负极。

（盐桥中的阳离子移向正极区，阴离子移向负极区，
以维持电荷守恒）。

2 •设计思路
首先根据离子方程式判断出氧化剂、还原剂，明确电极反应。

然后再分析两剂状态确定电极材料，若为 固态时可作电极，若为溶液时则只能作电解液。

然后补充缺少的电极材料及电解液。

电极材料一般添加 与电解质溶液中阳离子相同的金属作电极 （使用惰性电极也
可），电解液则是一般含有与电极材料形成的 阳离子相同的物质。

最后再插入盐桥即可。

题组二
“盐桥”的作用与化学平衡的移动
2 .控制适合的条件，将反应 2Fe 3+ + 2厂 =2Fe 2+ + 12设计成如下图所示的原电池。

下列判断不正确的是
（ ）
<i<
乙
A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B.
反应开始时，甲中石墨电极上
Fe 3+被还原
C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.
电流计读数为零后，在甲中溶入 FeCl 2固体，乙中的石墨电极为负极
【答案】D
【解析】由图示结合原电池原理分析可知，
Fe 3+得电子变成Fe 2+被还原，失去电子变成丨2被氧化，所以A 、
B 正确；电流计读数为零时 Fe 3+得电子速率等于 Fe 2+失电子速率，反应达到平衡状态；
D 项在甲中溶入
FeCl 2固体，平衡2Fe 3+ + 21「一2Fe 2++ I 2向左移动，I 2被还原为I 「，乙中石墨为正极，不正确。

3•下图I 、n 分别是甲、乙两组同学将反应“
AsO 「+ 21「+ 2』o^AsCt + I 2+ HO”设计成的原电池装置，
其中C 、C 2均为碳棒。

甲组向图I 烧杯中逐滴加入适量浓盐酸； 乙组向图n B 烧杯中逐滴加入适量 40%NaOH
溶液。

灵融电流计
-r — -，―_ -
- , . —_ - , 「
F 列叙述中正确的是( )
A. 甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转
B. 甲组操作时，溶液颜色变浅
C. 乙组操作时，C 2作正极
D. 乙组操作时，C 上发生的电极反应为12+ 2e _ ===2「
【答案】D
【解析】装置I 中的反应，
AsO 「+ 2I 「+ 2H + As(t + I 2+ H 20,当加入适量浓盐酸时，平衡向右移动，有
电子转移，但电子不会沿导线通过， 所以甲组操作，电流计(G)指针不会发生偏转， 但由于I 2浓度增大，
所以溶液颜色变深；向装置n
B 烧杯中加入 NaOH 溶液中，AsOt — 2e 「+ 2H 2O===As0 + 2H* ,电子沿导
线到C i 棒，丨2+ 2e —===2I —，所以C 2为负极，G 为正极。

【失误防范】
1 .把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时，必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原
剂的分离，否则不会有明显的电流出现。

2 .电子流向的分析方法
(1) 改变条件，平衡移动； (2) 平衡移动，电子转移； (3) 电子转移，判断区域； (4) 根据区域，判断流向； (5) 根据流向，判断电极。

考点二：几种重要的化学电池 【知识精讲】
高考中常见的新型电池有“氢镍电池”
、“高铁电池”、“碱性锌锰电池”、“海洋电池”、“燃料电池”(如
新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、
CO 燃料电池)、“锂离子电
池”、“锌银电池”、“钮扣电池”、“ Mg — AgCl 电池”、“ Mg — HQ 电池”等。

新型电池是对电化学原理的综合考 查，在高考中依托新型电池考查的电化学原理知识有以下几点。

1.判断电极
(1) “放电”时正、负极的判断
①负极：元素化合价升高或发生氧化反应的物质；②正极：元素化合价降低或发生还原反应的物质。

(2) “充电”时阴、阳极的判断
<
- 1
L
-1
Na^AsO^
Na^AsO 4 _ KI I,
①阴极：“放电”时的负极在“充电”时为阴极；②阳极：“放电”时的正极在“充电”时为阳极。

2 .微粒流向
(1)电子流向
①电解池：电源负极T阴极，阳极T电源正极；
②原电池：负极T正极。

提示：无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。

⑵离子流向
①电解池：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极；②原电池：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

3 •书写电极反应式
（1）“放电”时电极反应式的书写
①依据条件，指出参与负极和正极反应的物质，根据化合价的变化，判断转移电子的数目；
②根据守恒书写负极（或正极）反应式，特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。

（2）“充电”时电极反应式的书写
充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。

【题组集训】
题组一“一池多变”的燃料电池
1. 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CHCHOH h 4e「+ H2O===C3COOH- 4H+O 下列有关说法正确的是（）
A. 检测时，电解质溶液中的H向负极移动
B. 若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L氧气
C. 电池反应的化学方程式为CHCHOH+ Q===CHCOOH H2O
D. 正极上发生的反应为Q+ 4e「+ 2H2O===4OH
【答案】C
【解析】解答本题时审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。

在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液是酸性的，不可能存在OH,故正极的反应式为C2+ 4H++ 4e「===2HO,转移4 mol 电子时消耗1 mol O 2,则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O 2,故B、D错；电池反应式即正、负极反应式之和，将两极的反应式相加可知C正确。

2. 将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH和Q,即可产生电流。

下列叙述正确的是（）
①通入CH的电极为正极②正极的电极反应式为Q + 2H.O+ 4e「===4OH ③通入CT的电极反应式为CH
+ 2Q+ 4e一===C（2H 2HO ④负极的电极反应式为CH+ 10OH - 8e「===C© + 7fO ⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动
A.①③⑤B .②④⑥C .④⑤⑥D .①②③
【答案】B
【解析】根据题意知发生的反应为CH+ 2Q===C決2HzO,反应产生的CQ在KOH溶液中会转化为CO「。

CH 为还原剂，应通入电源的负极，所以①错误；正极的电极反应式为O+ 2fO+ 4e-===4OH,故②、④正确，③错误；放电时溶液（原电池内电路）中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，⑤错误，⑥正确。

【总结归纳】
不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。

主要集中在：一是得失电子数目 的判断，二是电极产物的判断。

下面以
CH 3OH Q 燃料电池为例，分析电极反应式的书写。

(1) 酸性介质，女口 H 2SQ 。

CHQH 在负极上失去电子生成 CQ 气体，Q 2在正极上得到电子，在
H 作用下生成HzQ 。

电极反应式为
负极：CHOH- 6e 「+ H b Q===Ca + 6H +
3 — +
正极：2©+ 6e + 6H ===3H0
⑵ 碱性介质，如 KQH 溶液。

CHQH 在负极上失去电子，在碱性条件下生成
CQ 「，1 mol CH 3QH 失去6 mol e , Q 在正极上得到电子生
成QH ，电极反应式为
负极：CHOH- 6e 「+ 8QH===C 缶 + 6fQ
3 —
—
正极：2^+ 6e + 3H?Q===6QH
⑶熔融盐介质，如 &CQ 。

在电池工作时，CQ -移向负极。

CHQH 在负极上失去电子，在 CQ -的作用下生成 CQ 气体，Q 在正极上得 至U 电子，在CQ 的作用下生成 CQ -,其电极反应式为
负极：CHQH- 6e -+ 3CQ - ===4CQf + 2HQ
正极：2©+ 6e + 3CQ===3CQT
(4)掺杂Y 2Q 的ZrQ 3固体作电解质，在高温下能传导正极生成的 Q -。

根据Q -移向负极，在负极上 CHQH 失电子生成CQ 气体，而Q 在正极上得电子生成 Q -,电极反应式为 负极：CHQH- 6e - + 3C)-
===CQf + 2fQ
正极：|Q 2 + 6e ===3Q 题组二
“久考不衰”的可逆电池
放电
3.
已知：锂离子电池的总反应为 Li x C + Li 1-x CoQ ，工1 9+ LQ0Q 2
锂硫电池的总反应为 2Li + 厂Li 2S
有关上述两种电池说法正确的是
( )
LiCoOj
电解质
A. 锂离子电池放电时，Li +向负极迁移
B. 锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C. 理论上两种电池的比能量相同
D. 下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【解析】锂离子电池放电时，为原电池，阳离子Li +移向正极，A错误；锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li , B正确；电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的
多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C错误；由图可知，锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2, 应为该电池放电完全所得产物，而锂硫电池的电极材料为Li和S,应为该电池充电完全所得产物，故
此时应为锂硫电池给锂离子电池充电的过程，D错误。

4•镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。

NiMH中的M表示储氢金属或合金。

该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni(OH)2+ M===NiOO H MH
已知：6NiOO出NH+ HO+ OH ===6Ni(OH)2+ NQ
下列说法正确的是()
A. NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH^ H2O+
===Ni(OH)2+ OH
B. 充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移
C. 充电过程中阴极的电极反应式：H2O+ M+ e-===M H OH , HO中的H被M还原
D. NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】A项，放电过程中，NiOOH得电子，化合价降低，发生还原反应，该项正确；B项，充电过程中发生电解池反应，OH从阴极向阳极迁移，该项错误；C项，充电过程中，阴极M得到电子，M被还原，
H2O中的H化合价没有发生变化，该项错误；D项，NiMH在KOH溶液、氨水中会发生氧化还原反应，该
项错误。

【方法技巧】
对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池的工作原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；
外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

可充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；充电时电池的“ + ”极与外接直流
电源的正极相连，电池的“一”极与外接直流电源的负极相连。

题组三“全新应用”的高科技电池
5. 气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。

下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，
在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。

下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。

则下列说法中正确的是()
待测气体
敏感电极部分产物
NQ NO CI 2 HCI CO CQ H 2S
H 2SQ
A. 上述气体检测时，敏感电极均作原电池正极
B. 检测CI 2气体时，敏感电极的电极反应为 C12+ 2e 「===2C 「
C.
检测HzS 气体时，对电极充入空气，对电极上电极反应式为
O 2+ 2HO + 4e 「===4OH
D. 检测H b S 和CO 体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同
【答案】B
【解析】
A 项，NO —> NO 得电子，作正极， CI 2—>HCI ,得电子，作正极， CO-T CO ,失电子，作负极，
H 2S —>"SQ,失电子，作负极； B 项，根据产物可以判断 CI 2得电子，生成 C 「，正确；C 项，应为Q
+ 4e 「+ 4H + ===2HO; D 项，fS 生成H 2SO 4失去8e 「，而CO 生成CO 失去2e 「，所以检测体积分数相同的 两气体时传感器上产生的电流大小不相同。

6.
下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池
正确的是（ ）
【答案】C
【解析】
A 项，在原电池的负极发生的是氧化反应，
在原电池的正极发生的是还原反应， 分析化合价的升降,
正确；B 项，因为该电池为金属氢化物镍电池，
又有Ni （OH ）2等产生，因此可用碱性溶液作电解质溶液，
敏感电极
电解质溶液
对电极
传感器
一待测
气休
（MH — Ni 电池）。

下列有关说法不
A .放电时正极反应为
B .电池的电解液可为
KOH 溶
液
C.充电时负极反应为 MH^ OH —> HO+ M+ e
D. MH 是一类储氢材料, 其氢密度越大，电池的能量密度越高
NiOOH^ H 2O + e
隔膜
正确；C项，该反应为放电时的负极反应，错误；D项，氢密度越大，单位体积内放出的电量越多，电池的能量密度越高，正确。

考点三：电解池的“不寻常”应用 【知识精讲】 “六点”突破电解池
1 •分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还” 。

2 .剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。

3 .注意放电顺序。

4 .书写电极反应式，注意得失电子守恒。

5.正确判断产物。

⑴ 阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解 （注意：铁作阳极
溶解生成Fe 2十，而不是Fe 3、；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序 为 >1 一 >Br 「>C 「>0H
（水）。

⑵ 阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：
Ag +>Hg 2+ >Fe 3+>Cu 2+>H + >Pb 2+>Fe 2+>Zn 2+ >H +（水） 6 .恢复原态措施。

电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。

一般是加入阳极产物和阴极产物的化合 物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解
CuSQ 溶液，Cu 2+完全放电之前，可加入 CuO 或CuCO 复原，而
Cu 2+完全放电之后，应加入 Cu （OH ）2或Cu2（OH ）2CO 复原。

【题组集训】
题组一电解原理在“治理环境”中的不寻常应用
含 NP.C1
已知：①Ni 2+在弱酸性溶液中发生水解 ②
氧化性：Ni 2+ （高浓度）> H +> Ni 2+ （低浓度）
A. 碳棒上发生的电极反应：
4OH — 4e 「===O f + 2fO
B. 电解过程中，B 中NaCI 溶液的物质的量浓度将不断减少
C. 为了提高Ni 的产率，电解过程中需要控制废水 pH
D.
若将图中阳离子膜去掉，将
A 、
B 两室合并，则电解反应总方程式发生改变
【答案】B
【解析】电极反应式为
1.
工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质
Ni 的原理如图所示。

下列说法不正确的是
阳离 子膜
阴离 子膜
阳极：40H I —4e「===2HO+ Q f
2 + —
阴极：Ni + 2e ===Ni
2H++ 2e—===H f
A项正确；B项，由于C中Ni2+、屮不断减少，Cl —通过阴离子膜从C移向B, A中，0H不断减少，Na+ 通过阳离子膜从A移向B,所以B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，错误；C项，由于』的氧化性大于Ni2+(低浓度)的氧化性，所以为了提高Ni 的产率，电解过程需要控制废水pH; D项，若去掉阳离子膜，在阳极Cl—放电生成CI2，正确。

2. 用NaOH溶液吸收烟气中的SQ,将所得的Na2SO溶液进行电解，可循环再生NaOH同时得到H2SQ,其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

A Na2SO^ 常液
(1) 图中a极要连接电源的(填“正”或“负”) _______ 极，C 口流出的物质是 _____________ 。

(2) SO 3—放电的电极反应式为_________________ 。

(3) 电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因________________________ 。

【答案】⑴负硫酸
(2)SO 3——2e—+ H2O===S O + 2H+
⑶H2O H++ OH,在阴极J放电生成H2, c(H +)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强
【解析】根据Na+、Sd—的移向判断阴、阳极。

Na+移向阴极区，a应接电源负极，b应接电源正极，其电极反应式分别为
阳极：SO——2e—+ H2O===S O + 2H+
阴极：2H2O+ 2e—===Hf + 2OH
所以从C 口流出的是H2SO4,在阴极区，由于』放电，破坏水的电离平衡，C(H +)减小，C(OH「)增大, 生成NaOH碱性增强，从B 口流出的是浓度较大的NaOH溶液。

题组二电解原理在“制备物质”中的不寻常应用
3. (1) H s PQ也可用电渗析法制备。

“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴
离子通过):
③
早期采用“三室电渗析法”制备 HPO :将“四室电渗析法”中阳
极室的稀硫酸用
HPO 稀溶液代替。

并撤 去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是产品中混有 _______________ 杂质。

该杂质产生的原因是 _________________________________________ 。

(2) _________________________________________________________________________________________ 电
解NO 制备NHNO ，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为 NHNQ,需补充物质A,A 是 _______________________________
说明理由： ______________________________________________________________________________________________ 。

稀溶液
【答案】 ⑴ ①2fO- 4e 「===O f + 4H + ② 阳极室的 H 穿过阳膜扩散至产品室，原料室的 ③ PC 4- H 2PQ 或HPQ 被氧化
(2) NH s 根据反应：8NQ^ 7H 2Q====3NIHNQ + 2HNQ,电解产生的 HNQ 多 4.
根据2Cr&- + 2』一C 「26-+ H 2Q 设计图示装置(均为惰性电极)电解Na 2CrO 溶液制取Na t C^O ，图中右
侧电极连接电源的 __________ 极，其电极反应式为 ______________________________________________________________ 。

电源
NajCrO4 溶液
Na +交换腔
【答案】正极
4QH — 4e -
===Qf + 2HaQ
【解析】根据
NaQH 溶液浓度的变化及 Na *交换膜，左侧为阴极区域，右侧为阳极区域，电极反应式为
① 写出阳极的电极反应式 _____________ ② 分析产品室可得到 HPQ 的原因
-
sFIFmsM
迄稀硫酸］
三
_.
三三三三一 i
三
二
三
一人
.液
三三三一PO 卿 i--
三一H1
腐
■■洱-ft
T !^ T T T !^B r
IM T T ■■ ■ I
g ________________
------- -------- -------- ------------------ — ----- -------- -- M.1 -- i^H j, j. in t L M < ■■ ■«* ■ a iM J _ -------- ■■ ■■ J ------- d j 'M ■
-N 咼H$POg 三:■一下石打!
厂三
阳极室
产品室原料室團极室。

H 2PQ 穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成 HPQ
NaOH 灌溶液卓艾弓
F
.溶液
阳脫 阴般 阳脱「石墨
阴极：4H2O+ 4e「===2H f + 4OH I
阳极：2H2O- 4e ===Of + 4H
在阳极区域：2Cr&-+ 2J = C「2C7- + HbOo
考点四金属腐蚀与防护的“两种比较”、“两种方法”
【知识精讲】
1 .两种比较
(1) 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
(2) 腐蚀快慢的比较
①一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀＞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，腐蚀的快慢：强电解质溶液中＞弱电解质溶液中＞非电解质溶液中；
③活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；
④对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。

2.两种保护方法
(1) 加防护层
如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用电镀或表面钝化等方法
在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属或生成一层致密的薄膜。

(2) 电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法一一原电池原理：正极为被保护的金属，负极为比被保护的金属活泼的金属；
②外加电流的阴极保护法一一电解原理：阴极为被保护的金属，阳极为惰性电极。

题组集训
题组一两种腐蚀的比较
1 •利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。

下列说法不正确的是()
A. a 管发生吸氧腐蚀，b 管发生析氢腐蚀
B. —段时间后，a 管液面高于b 管液面
C. a 处溶液的pH 增大，b 处溶液的pH 减小
_ — 2+
D.
a 、
b 两处具有相同的电极反应式：
Fe — 2e ===Fe
【答案】C
【解析】根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀，右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应为 左边
负极： Fe — 2e ===F^+
正极： Q + 4e + 2HzO===4OH 右边
负极： Fe — 2e —===F^+
正极：
2』+ 2e —===H f
a 、
b 处的pH 均增大，C 错误。

2 .铁及其化合物与生产、生活关系密切。

下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 该电化腐蚀称为 ________________ 。

② 图中A B 、C 、D 四个区域，生成铁锈最多的是 __________________ （填字母）。

【答案】①吸氧腐蚀
②B
【解析】①金属在中性和较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。

②发生吸氧腐蚀，越靠近液面接触到的
O
越多，腐蚀得越严重。

3 .铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下。

下列说法
稀
HnEO 。

铁闸模型
不正确的是（）
A. 因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀
B. 若水膜中溶解了 SQ ,则铁铆钉腐蚀的速率变小
C. 铜极上的反应是 2H + + 2e _ ===H f, Q 2+ 4e _ + 4』===2HQ
D. 在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀
【答案】B
【解析】根据示意图，铁铆钉发生电化学腐蚀，其电极反应式为
负极：2Fe — 4e 「===2F€e +
左侧 正极：Q + 4e —
+ 4H +
===2HQ
—
2+
Fe — 2e ===Fe 2H + + 2e — ===H f
B 项，若水膜溶解了 SQ,酸性增强，所以铁铆钉腐蚀的速率将变大。

题组二 腐蚀类型与防护方法
4 .禾U 用下图装置，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
【答案】C
【解析】
A 项，当开关K 置于M 处时，Zn 作负极被腐蚀，称作牺牲阳极的阴极保护法；
B 项，当开关K 置于
N 处时，Fe 作阴极被保护，称作外加电流的阴极保护法；
C 项，铁作负极，电极反应式为Fe — 2e —===F （I
+
; D 项，该装置为电镀池，溶液中各离子浓度不会发生变化。

5. 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，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）。

负极: 正极:
A.若X 为锌棒,
Y 为NaCI 溶液，开关 护法
B.若X 为碳棒, Y 为NaCI 溶液，开关 护法
C.若X 为铜棒, Y 为硫酸铜溶液，开关
D.若X 为铜棒, Y 为硫酸铜溶液，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
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
K 置于M 处时，铁电极上的电极反应式为 Cif + 2e ===Cu
K 置于N 处时，溶液中各离子浓度都不会发生变化
-si
从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%
①为以下实验作参照0.5 2.090.0
②醋酸浓度的影响0.536.0
90.0
③
0.2 2.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。

t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生
了__________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了_____________ (填
"氧化”或"还原” )反应，其电极反应式是 ____________________________ 。

(3) 该小组对图2中0〜t i时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：______________________________________________________________________________________________
(4) 为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有
2
H2的方案。

请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):
【答案】(1)②2.0 ③碳粉含量的影响。