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4.3电化学腐蚀与防护（分层作业）
1．化学与生产、生活和社会息息相关，下列有关说法错误的是
A．合成氨的反应塔与外加电源的正极相连，并维持一定的电压可以钝化防腐
B．药用泡腾片中含有碳酸氢钠，遇水产生大量气泡加速药物分散和溶解
C．运动员剧烈运动后，补充的运动饮料中含有糖类和一定浓度的 等
D．开发利用新能源，减少化石燃料的使用是实现“碳中和”目标的有效途径
【答案】A
【解析】A．合成氨的反应塔与外加电源的负极相连，并维持一定的电压可以钝化防腐，属于外加电流阴
极保护法，故A错误；
B．药用泡腾片中含有碳酸氢钠，遇水产生大量气泡，增大药物与水的接触面积，加速药物分散和溶解，
故B正确；
C．运动员在剧烈运动时比平时消耗更多的能量，出汗的过程中丢失水分和无机盐，运动员剧烈运动后，
补充的运动饮料中含有糖类和一定浓度的NaCl、KCl等，故C正确；
D．开发利用新能源，减少化石燃料的使用降低二氧化碳排放，是实现“碳中和”目标的有效途径，故D
正确；
选A。
2．下列反应与电化学反应原理无关的是
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．市售“暖贴”中含有铁粉、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等，揉搓后释放热量
C．纯银器表面变黑
D．用电镀法将镍、铬等金属外衣“披”在塑料制品上
【答案】C
【解析】A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣，构成铜锌原电池，锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，铜不
易生成铜绿，与电化学腐蚀有关，与电化学反应原理有关，A不符合题意；
B．铁粉、炭粉、氯化钠溶液构成原电池,铁粉作负极，炭粉作正极，铁粉被氧化，释放热量,与电化学反应
原理有关，B不符合题意；
C．银在空气中被氧化发生化学腐蚀，与电化学反应原理无关，C符合题意；
D．用电镀法将锌、锡等金属外衣"披"在铁制品上，锌、锡作负极，铁制品作正极,铁制品被保护，与电化
学反应原理有关，D不符合题意；故选C。
3．下列说法错误的是
A．原电池中，负极一定是活动性较强的金属
B．其他条件相同时，粗锌与硫酸反应比纯锌与硫酸反应速率快
C．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
D．为延长锅炉的使用寿命，常在其内壁焊上锌片
【答案】A
【解析】A．原电池中，负极不一定是活动性较强的金属，如镁和铝与氢氧化钠溶液组成的原电池，镁比
铝活泼，但铝作负极，A项错误；
B．其他条件相同时，粗锌中含有杂质，锌和杂质与硫酸可以形成原电池，加快反应速率，比纯锌与硫酸
反应速率快，B项正确；
C．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，C项正确；
D．为延长锅炉的使用寿命，常在其内壁焊上锌片，形成原电池，锌作负极，锅炉作正极，可以被保护，
D项正确；
故选A。
4．化学知识无处不在，下列说法中正确的是
A．垃圾分类时，废旧电池是可回收垃圾
B．铜在酸雨中发生吸氧腐蚀
C．问天实验舱的太阳翼是一种将太阳能转化为电能的原电池装置
D．工业上用电解熔融的 的方法冶炼Al
【答案】B
【解析】A．废旧电池含重金属元素，属于有害垃圾，故A错误；
B．铜和酸不反应，故发生吸氧腐蚀，故B正确；
C．太阳翼是一种将太阳能转化为电能的装置，但不是原电池，故C错误；
D．工业上用电解熔融的Al O 的方法冶炼Al，故D错误。
2 3
故选B。
5．北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是A．青铜的熔点大于纯铜
B．铜锈的主要成分是Cu(OH)
2
C．镏金层破损后，金作负极可以继续保护破损处的铜，此法称为牺牲阳极的阴极保护法
D．铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀
【答案】D
【解析】A．青铜是铜的合金，合金熔点低于成分金属，青铜的熔点低于纯铜，A错误；
B．铜锈的主要成分为碱式碳酸铜：Cu (OH) CO，B错误；
2 2 3
C．铜比金活泼，镏金层破损后，铜作负极会导致铜被加速锈蚀，C错误；
D．铝合金表面氧化物薄膜，性质稳定，阻止合金和空气接触发生反应，可以保护内部金属不被腐蚀，D
正确；
故选D。
6．下列变化中，涉及氧化还原反应的是
①燃料的燃烧 ②绿色植物的光合作用 ③钢铁的锈蚀 ④食物的腐败
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①③④
【答案】A
【分析】燃料的燃烧，是燃料与氧气发生了氧化还原反应；绿色植物的光合作用中，二氧化碳与水生成氧
气和葡萄糖，发生了氧化还原反应；钢铁的锈蚀，是铁与氧气发生了氧化还原反应；食物的腐败，是食物
被氧气氧化，发生了氧化还原反应。
【解析】以上4项均涉及氧化还原反应，A正确；故选A。
7．某化学兴趣小组的同学，组装了如下电化学装置。
(1)已知：电极a、b、c、d、e、f均为石墨电极，g和h电极是粗银或纯银电极。已知：电解一段时间电极f附近溶液变为红色，铁钉k附近溶液也变为红色。
回答下列问题：
①接线柱m连接直流电源的 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”，下同)，电极c是
。
②写出电极a上发生的电极反应 。写出铁钉k上发生的电极反应 。写出检验电极e
上生成的气体的方法 。
③若D装置为电解精炼银，则g电极是 。
④若电解一段时间后，若b电极质量增重5.4g，则装置B中产生标准状况下的气体总体积为 L。
(2)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O 产生，催化剂
2 2
MnO 可抑制HClO进一步反应。
x
①b电极是 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)。
②写出放电时钛网上发生的电极反应 。
③电解一段时间后，海水的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 正极 阳极 2HO-4e-=O ↑+4H+ 2HO+2e-=H ↑+2OH- 将湿润的淀粉碘
2 2 2 2
化钾试纸放在支管口，若变蓝，说明生成气体为氯气 粗银 0.84
(2) 负极 Cl-+H O-2e-=HClO+H+ 增大
2
【分析】电解一段时间电极f附近溶液变为红色，铁钉k附近溶液也变为红色，f发生2HO+2e-
2
=H ↑+2OH-，因此f为阴极。依次推出a、c、e、x、g为阳极，b、d、k、f、h为阴极，则m为正极、n为
2
负极。
【解析】（1）据分析，m为正极、c为阳极；a为阳极发生2HO-4e-=O ↑+4H+；k为阴极发生2HO+2e-
2 2 2=H ↑+2OH-；e为阳极产生氯气，用湿润淀粉碘化钾试纸检验；g为阳极，电解精炼银，则g的电极材料
2
为粗银；电路中通过的电子和产生气体之间的关系为：4molAg+~4mole-~2molH~1molO，则b电极产生银
2 2
5.4
单质的物质的量为： mol=0.05mol，则产生气体的总物质的量为0.025mol+0.0125mol=0.0375mol，气体
108
的体积为：0.0375×22.4L=0.84L；故答案为：正极、阳极、2HO-4e-=O ↑+4H+、2HO+2e-=H ↑+2OH-、将
2 2 2 2
湿润的淀粉碘化钾试纸放在支管口，若变蓝，说明生成气体为氯气、粗银、0.84；
（2）从图中可知，钛箔上发生还原反应为阴极则b为负极，因此钛网作为阳极氯离子失电子生成次氯酸：
Cl-+H O-2e-=HClO+H+；电解的总反应 因此海水的pH增大。故答案为：负
2
极、Cl-+H O-2e-=HClO+H+、增大。
2
8．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
序
实验I 实验Ⅱ
号
实
验
铁钉周边出现_______色
现
铁钉周边出现蓝色铜片周边略显红色
象
锌片周边未见明显变化
下列说法不正确的是
A．实验I中正极的电极反应式：O+2H O+4e-=4OH-
2 2
B．实验Ⅱ中铁钉周边出现红色
C．实验Ⅱ中负极的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
【答案】C
【解析】A．实验I是吸氧腐蚀，正极的电极反应式：O+2H O+4e-=4OH-，故A正确；
2 2
B．实验Ⅱ中铁钉做正极，发生O+2H O+4e-=4OH-，铁钉周围生成的氢氧根离子导致酚酞变红，故B正确；
2 2
C．实验Ⅱ中负极是Zn失去电子，电极反应式：Zn-2e-=Zn2+，故C错误；D．镀锌铁板破损后铁做正极；镀铜铁板在镀层破损后铁做负极，镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐
腐蚀，故D正确；
故答案为：C。
9．以甲烷燃料电池为电源电解 溶液制备HBO 工作原理如图所示。下列说法正确的是
3 3
A．N室中：
B．燃料电池通入氧气的电极接电解池的Y电极
C．I、Ⅲ膜为阴离子交换膜，Ⅱ膜为阳离子交换膜
D．理论上每生成 产品，需消耗甲烷的体积为 (标准状况)
【答案】D
【解析】A．由分析得，电解后N室中NaOH溶液浓度增大，a%<b%，A错误；
B．燃料电池通入氧气的电极为正极，接电解池的阳极，而N室中Y电极石墨为阴极，B错误；
C．由分析知，I、Ⅲ膜为阳离子交换膜，Ⅱ膜为阴离子交换膜，C错误；
D．理论上每生成1molH BO，则M室中就有1mol氢离子通入Ⅰ膜进入产品室，即转移1mole-，甲烷在燃
3 3
1
料电池中发生电极反应消耗1molCH 转移8mole-，转移1mole-应该消耗 molCH ，其在标准状况下为
4 8 4
2.8L，D正确；
故选D。
10．下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是
A．用牺牲阳极的阴极保护法保护船舶的外壳
B．压缩氢气与碘蒸气的平衡混合体系，气体颜色变深
C．夏天打开冰镇啤酒，把啤酒倒入玻璃杯中，杯中立即泛起大量泡沫
D．500℃左右比常温下更有利于N 和H 反应生成NH
2 2 3
【答案】C
【解析】A．牺牲阳极的阴极保护法保护船舶的外壳，是通过形成原电池，使得外壳做负极被保护，不能
用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B．反应H(g)+I (g)⇌2HI(g)是气体体积不变的反应，缩小容器的体积，化学平衡不移动，但由于容器的
2 2
容积减小，导致物质浓度增大，c(I )增大，使得体系颜色变深，与平衡移动无关，因此不能用勒夏特列原
2
理解释，B不符合题意；
C．打开冰镇啤酒瓶，把啤酒倒入玻璃杯中，气体压强减小，同时温度升高，CO 在啤酒中溶解度降低，
2
大量气体从啤酒中逸出，因此杯中立即泛起大量泡沫，与平衡移动有关，能用勒夏特列原理解释，C符合
题意；
D．500℃左右比常温下更有利于N 和H 反应生成NH ，是因为此时催化剂活性最大，利于提高生产效率，
2 2 3
不能用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
故选C。
11．下列方程式不正确的是
A．吸氧腐蚀正极反应式： O+4e－+2H O=4OH－
2 2
B．NaHS水解：HS－+H O S2－+H O+
2 3
C．电解CuSO 溶液：2CuSO +2H O 2Cu+O ↑+2H SO
4 4 2 2 2 4
D．向AgCl的悬浊液中滴入少量NaS溶液：2AgCl(s)+S2－(aq) Ag S(s)+2Cl－(aq)
2 2
【答案】B
【解析】A．吸氧腐蚀的正极为氧气，得电子发生反应O+4e－+2H O=4OH－，故A正确；
2 2
B．NaHS水解为HS－+H O⇌HS+OH-，故B错误；
2 2
C．电解CuSO 溶液生成Cu、O 和硫酸，故为2CuSO +2H O 2Cu+O ↑+2H SO ，故C正确；
4 2 4 2 2 2 4
D．向AgCl的悬浊液中滴加NaS溶液的离子反应为2AgCl(s)+S2－(aq)⇌Ag S(s)+2Cl－(aq)，故D正确；
2 2
故选：B。
12．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下
列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀D．以NaSO 溶液代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
2 4
【答案】C
【解析】A．该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，失电子得到Fe2+，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B．铁腐蚀过程中发生电化学反应，部分化学能转化为电能，放热，所以还存在化学能转化为热能的变化，
故B错误；
C．Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子被腐蚀，加速Fe的腐蚀，故C正确；
D．用NaSO 代替NaCl溶液，溶液呈中性，是强电解质溶液，Fe发生吸氧腐蚀，故D错误；
2 4
故答案为：C。
13．某同学设置了如图所示装置(电解质溶液均过量)，下列说法正确的是
A．a极的电极反应为CHOH-6e-+H O=CO↑+6H+
3 2 2
B．N试管收集到黄绿色的气体
C．电路中每转移2 电子，理论上乙池阴极区生成2
D．甲池b极消耗的气体与乙池阴极产生的气体的体积比为2∶1
【答案】C
【解析】A．由分析可知，a极的电极反应为CHOH-6e-+8OH-=CO2- +6HO，A项错误；
3 3 2
B．由分析可知，N极为阴极，电极方程式为：2HO+2e-=H ↑+2OH-，N试管收集的是阴极产生的H，B项
2 2 2
错误；
C．N极为阴极，电极方程式为：2HO+2e-=H ↑+2OH-，电路中每转移2mol电子，理论上乙池阴极区生成
2 2
2mol NaOH，C项正确；
D．未注明温度、压强，且相同条件下甲池b极消耗的气体与乙池阴极产生的气体的体积比为1∶2，D项错
误；
故选C。
14．下列说法不正确的是A．图①：进行化学实验时，需要佩戴护目镜，以保护眼睛
B．图②：可用于分离植物油和水的混合液
C．图③：可用于硫酸钠的焰色试验
D．图④：牺牲阳极法保护钢铁设备的示意图
【答案】D
【解析】A． 是护目镜，进行化学实验时，需要佩戴护目镜，以保护眼睛，故A正确；
B．植物油和水不互溶，可以利用分液分离。故B正确；
C．光洁的无锈铁丝焰色无色，可以用于硫酸钠的焰色试验，故C正确；
D．将闸门与电源的负极相连，属于外加电源阴极保护法，故D错误；
故答案为D。
15．电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。
(1)如图是一种甲烷燃料电池的装置。
①铂电极a是 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，发生 (填“氧化”或
“还原”)反应。
②电子从 (填“a”或“b”)电极流出，该电极的电极反应式是 。
③盐桥中的K+向 (填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”)溶液移动。
(2)白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极
材料是 ，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是 。金属铁被保
护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫 (填名称)。(3)一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如图所示：
已知：KOH溶液中， 以 存在。
①a离子选择性隔膜是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
②写出MnO 电极上发生的电极反应 。
2
③写出该原电池总反应的离子方程式 。
【答案】(1) 正极 还原 b CH+10OH--8e-=CO2- +7H O 稀硫酸
4 3 2
(2) Zn O+2H O+4e-=4OH- 牺牲阳极法
2 2
(3) 阴离子 MnO +4H++2e-=Mn2++2H O Zn+4OH-+MnO+4H+=[Zn(OH) ]2-+Mn2++2H O
2 2 2 4 2
【解析】（1）①铂电极a上氧气得电子发生还原反应生成水，a是正极。
②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子，电子从b电极流出，该电极的电极反应式是CH+10OH--8e-=CO
4
2- +7H O。
3 2
③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的K+向稀硫酸溶液
移动。
（2）锌的活泼性大于铁，白铁一旦划破后会发生电化学反应，负极材料是Zn，在潮湿的碱性或中性环境
中，发生吸氧腐蚀，铁是正极，铁电极上发生反应的电极反应式是O+2H O+4e-=4OH-。金属铁被保护而不
2 2
易腐蚀，这种防腐的方法叫牺牲阳极的阴极保护法。
（3）①电池工作时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极是负极、
MnO 电极是正极，硫酸中的硫酸根离子向硫酸钾溶液中移动，氢氧化钾溶液中的钾离子向硫酸钾溶液中
2
移动，所以a离子选择性隔膜是阴离子交换膜、b是阳离子交换膜。
②MnO 电极上，MnO 得电子发生还原反应生成硫酸锰，发生的电极反应MnO +4H++2e-=Mn2++2H O。
2 2 2 2
③负极Zn失电子生成[Zn(OH) ]2-、正极MnO 得电子生成硫酸锰，该原电池总反应的离子方程式Zn+4OH-
4 2
+MnO+4H+=[Zn(OH) ]2-+Mn2++2H O。
2 4 2
