电化学--原电池讲义与习题

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【电化学】—原电池与金属的腐蚀

一、原电池

1、原电池是将化学能转化为电能的装置

2、原电池的构成的前提条件：_________________________ 构成条件：（1）两个活动性不同的金属（或石墨）

（2）电解质溶液 （3）形成闭合回路

自发进行的氧化还原反应是：

正极： 负极：

3、原电池中电子的流向：__________________________________

4、原电池中阴阳离子的流向：_____________________________

二、金属的腐蚀：___________________________________ 1、金属腐蚀的分类： 化学腐蚀

电化学腐蚀

2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别

一般条件 反应过程 有无电流 反应速率 结果 化学腐蚀 金属直接和强氧化剂接触 氧化还原反应，不形成原电池。 无电流产生 电化腐蚀 不纯金属，表面潮湿 因原电池反应而腐蚀 有电流产生 电化腐蚀＞化学腐蚀>涂层保护>原电池的保护>电解池的保护 使金属腐蚀 学习是件大事

使较活泼的金属腐蚀 1

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3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 电化腐蚀类型 条件 正极反应 负极反应 腐蚀作用 吸氧腐蚀 水膜酸性很弱或呈中性 O2 + 4e- + 2H2O == 4OH- Fe －2e-==Fe2+ 是主要的腐蚀类型，具有广泛性 析氢腐蚀 水膜酸性较强 2H+ + 2e-==H2↑ Fe －2e-==Fe2+ 发生在某些局部区域内 铁生锈的主要反应：

4．金属的防护

⑴改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。⑵在金属表面覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜如铝；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。

⑶电化学保护法

① 外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。 ② 牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极 例1．由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述中正确的是…………( )

实验装置与现象 甲 A 装置 现象 稀H2SO4 B 乙 CuSO4溶液 C B 丙 稀H2SO4 D A 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 (A)装置甲中的B金属是原电池的负极 (B)装置乙中的C金属是原电池的阴极 (C)装置丙中的D金属是原电池的正极 (D)四种金属的活泼性顺序是D>A>B>C 2．（奉贤区二模）右图是铜锌原电池，某同学做完实验后记录如下：①Zn为正极，Cu为负极 ②电解质溶液pH不变 ③电子流动的方向为：Zn→Cu ④Cu极上有氢气产生 ⑤若有1mol电子流过导线，则产生氢气0.5 mol ⑥该原电池产生氢气的速度比没有导线相连时慢 上述记录中描述正

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确的是

A．①②③ B．①②⑥ C．③④⑤ D．④⑤⑥ 3、关于如图所示装置的叙述，正确的是 （

A、铜是阳极，铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少

C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 （ ）

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢

5、铁在下列四种情况中腐蚀速率判断正确的是（ ）。

H2SO4

C

Fe

4、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是

a b c d

海水

A.a>b>c>d B.b>a>d>c C.d>c>b>a D.b>d>a>c

6、右图装置中，U型管内为红墨水a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁

块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：

D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

7．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如右图所示，下列有关说法中，不正确的是 A．正极电极反应式为：2H++2e→H2↑

B．此过程中还涉及到反应：4Fe（OH）2+2H2O+O2→4Fe（OH）3 C．此过程中铜并不被腐蚀 D．此过程中电子从Fe移向Cu 8．下列现象与电化学腐蚀无关的是( ) A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B．生铁比纯铁容易生锈

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（ ）

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C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈 D．银制奖牌久置后表面变暗 9．如右图所示，将紧紧缠绕不同金属丝的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量NaCl的溶液。下列叙述正确的是

A．a中铜丝上发生氧化反应 B．b中铁钉上发生还原反应 C．a、b中的铁钉均会发生锈蚀 D．a、b中反应时均有氢气放出

10．关于金属腐蚀和防护原理的叙述中，错误的是 A．镀锌铁皮发生电化腐蚀时，锌发生还原反应 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁析氢腐蚀的正极反应：2H+＋2e ? H2↑ D．埋在地下的钢管与电源负极连接可以减缓腐蚀

11．（虹口二模）下图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是

A. 生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应 B. 雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀

C. 墨水回升时，碳极反应式为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH— D. 具支试管中溶液pH逐渐减小

12．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是

A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中中的铁钉几乎没被腐蚀

13.将一块碳素钢用蒸馏水湿润后露置空气中进行金属电化学腐蚀的实验，以下叙述错误的是

A．负极反应为：Fe-2e→Fe B．正极反应为：O2+4e+2H2O→4OH C. 腐蚀的过程中有热量放出 D．碳素钢表面最终呈现灰绿色

2+

-

铁钉 铜丝 铁钉 铝丝 a b

生铁片pH =4雨水红墨水

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电化学练习一------原电池

1．按右图所示进行实验，以下叙述正确的是

A．乙中铜丝是阳极 B．乙中铜丝上无气泡产生 C．产生气泡的速率甲比乙慢 D．甲、乙中锌粒都作负极

2.关于金属腐蚀和防护原理的叙述中，错误的是 A．埋在地下的钢管与电源负极连接可以减缓腐蚀。 B． 原电池负极和电解池阳极发生的都是氧化反应。 C．钢铁析氢腐蚀的正极反应：2H+＋2e ? H2↑

D．为了避免青铜器生成铜绿，将青铜器放在银质托盘上 3. 下列有关原电池和电解池的叙述中正确的是 A．钢管大部分浸在淡水中，主要发生析氢腐蚀

B．钢管若采用外加电流的阴极保护措施，应当与电源的正极相连 C．钢管若需保护，可采用牺牲阳极的阴极保护法 D．电解氯化钠溶液时电子从负极经过溶液流向正极 4．右图实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是 A．食盐水中有气泡逸出 B．铁表面的反应为Fe -3e→Fe3+ C．红色首先在食盐水滴的中心出现 D．该实验研究的是金属的吸氧腐蚀

5、用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润的滤纸分别做甲、乙两个实验，下列判断正确的是

含有酚酞的食盐水

碳 铁片

A．a为负极，发生的反应为：Fe－3e→Fe3＋ B．c极上发生还原反应

C．b、d极附近出现红色，b极上发生的反应为：O2＋2H2O＋4e→4OH－ D．乙中铁棒比甲中铁棒更容易腐蚀

6．（杨浦一模）将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的

具支试管中，并按下图装置好仪器，观察下图，示意正确的是

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A B C D 7.（2011虹口二模） 已知Fe2+ 可用K3Fe(CN)6 来检验（呈蓝色）。将图I装置中的铁棒末段分别联上一块锌片和铜片，并静置于含有K3Fe(CN)6 及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域（如图II示）发生了变化。则下列说法正确的是

甲 丙 Zn Fe

图I

Fe

Fe

图II 乙

丁 Fe

Cu Cu 一段时间后

Zn

A. 甲区呈现红色 B. 乙区呈现蓝色 C. 丙区产生Cu2+离子 D. 丁区产生Fe2+离子 8．有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是

A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀，负极均是Fe发生还原反应 Fe—2e→Fe2+

B．镀层破损后，镀锡铁板的镀层仍能对铁制品起保护作用，比镀锌铁板更耐腐蚀 C．在海轮外壳连接锌块，保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D．将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 9．（普陀一模）钢铁在海水中的腐蚀过程如右图所示，有关说法正确的是 A．该腐蚀过程为析氢腐蚀

B．正极的反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH— C．碳上发生的是氧化反应

D．若该钢铁上焊有铜钉，其被腐蚀的速率将减小

10．将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，该装置

在工作时，下列叙述正确的是

A．镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2+

B．铝是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 C．该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流 D．该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理

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图20-3 dxl

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17. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是

A．液滴下氧气含量少，发生析氢腐蚀

B．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈

C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e→4OH－

D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e→Cu2＋

K218、如图所示，将铁棒和石墨棒插入饱和食盐水中。下列说法正确的是 K2K1A．甲中铁被保护不会腐蚀

B．甲中正极反应式为4OH－4e ? 2H2O＋O2? C．乙中铁电极上发生氧化反应

D．乙中石墨电极附近滴几滴碘化钾淀粉溶液变蓝色

?

FeFe K1石墨 C 含酚酞的饱和食盐水FeFe 石墨 C 含酚酞的饱和食盐水甲 乙 19．利用右图装置探究铁在海水中的电化学防护，下列说法不正确的是…………

A、若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀

B、若X为锌棒，开关K置于M处，铁电极的反应：Fe-2e –→ Fe2+ C、若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀

D、若X为碳棒，开关K置于N处，铁电极的反应：2H+ + 2e –→ H2↑

11．观察右图装置，下列说法错误的是（ ）

A．虚线框中接灵敏电流计，该装置可将化学能转化为电能 B．虚线框中无论是否接灵敏电流计，装置中所涉及的化学 反应都相同

C．虚线框中接直流电源， 铜电极本身可能发生氧化反应

D．虚线框中接灵敏电流计或接直流电源，当转移0.2 mol电子时，都能得到2.24 L H2

Cu 稀 H2SO4 Zn 学习是件大事

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/47kf.html