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(共21张PPT)
第一篇
微专题热练
微专题3　化学反应与能量
微专题热练10　可逆电池　金属的腐蚀与防护
1. 目前锌铁液流电池是电化学储能的热点技术之一。某酸碱混合锌铁液流电池的两极电解质分别呈酸性和碱性，其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A. 放电时，电子从锌板电极经电解质溶液流向碳纸电极
B. 储能时，应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极
C. 放电时，每转移1 mol e－，中间腔室内的溶液中将减少1 mol NaCl
D. 放电时，锌板上发生的电极反应为Zn＋4OH－＋2e－===[Zn(OH)4]2－
B
【解析】 电子只能在导线中移动，不会经过电解质溶液，A错误；放电时，碳纸电极作正极，则充电时，碳纸电极作阳极，与外接电源的正极相连，B正确；放电时，阳离子向正极区迁移，阴离子向负极区迁移，每转移1 mol e－，中间腔室增加1 mol NaCl，C错误；放电时，锌板上发生的电极反应为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，D错误。
A. 放电过程中，OH－通过隔膜从负极区移
向正极区
B. 充电时，阳极反应式为
Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
C. 放电时，负极反应式为
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
D. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
A
【解析】 放电时，阴离子(OH－)通过隔膜从正极区向负极区迁移，A错误；充电时，相当于电解池，阳极失电子，Ni(OH)2转化为 NiOOH，B正确；放电时，相当于原电池，负极失电子，Zn转化为ZnO，C正确；多孔结构的物质，其表面积较大，一方面可以增加接触面积加快反应速率，另一方面可以使得到的ZnO分散度较高，D正确。
3. (2023·常熟抽检)Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是(　　)
A. 充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2　
C
【解析】 光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2，A正确；充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li＋从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；放电时，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D正确。
A. 放电时，b电极为电池的负极
B. 放电后，负极区c(Zn2＋)增大
C. 充电时，Zn2＋向a电极移动
D. 充电时，b电极反应式为
ZnNaV2(PO4)3＋2e－===Zn2＋＋NaV2(PO4)3
C
【解析】 Zn是活泼金属，放电时，Zn作负极，故a电极为电池的负极，A错误；放电时，正极反应式为Zn2＋＋NaV2(PO4)3＋2e－===ZnNaV2(PO4)3，由电荷守恒可知，Zn2＋通过阳离子交换膜移向b电极，即负极区c(Zn2＋)不变，B错误；充电时Zn2＋的移动方向和放电时相反，故充电时，Zn2＋向a电极移动，C正确；充电时，b电极为阳极，发生失电子的氧化反应，D错误。
5. (2023·苏州阳光指标调研)科学家设计了一种以Cu和CuS为电极的可循环电池，电解质为AlCl3等溶液，其工作原理如图所示，充电时，Cl－向CuS电极方向移动。下列说法正确的是(　　)
A. 放电时，电极上产生Al3＋进入溶液
B. 放电时，Cu电极反应式为
C. 充电时，CuS电极连接电源的正极
D. 当有0.15 mol Cu转化成CuCl时，溶液中Al3＋减少0.1 mol
C
6. 城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正
确的是(　　)
A. 钢铁输水管作为负极
B. 金属镁是作为牺牲阳极材料
C. 该装置只有一条电线，没有构成闭合回路
D. 这种防腐蚀的方法称为外加电流法
【解析】 金属活动性：镁＞铁，镁作负极，钢铁输水管作为正极，A错误；镁被腐蚀，作为牺牲阳极的材料，属于牺牲阳极法，B正确、D错误；该装置通过电线连接正负两级与潮湿的土壤环境，可以构成闭合回路，C错误。
B
7. 全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，其充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 充电时，a电极与电源的正极相连，发生还原反应
B. 放电时总反应为
C. 充电一段时间后，右侧电解液的pH降低
D. 放电时，电路中转移1 mol e－，则有1 mol H＋由右侧移向左侧
C
8. 某同学进行如下实验：取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水(如图1)；放置一段时间后，生铁片上出现如图2所示“斑痕”，其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈。下列说法正确的是(　　)
图1　　 图2
A. 腐蚀过程中有H2生成
B. 边缘处红色说明：Fe－3e－===Fe3＋
C. 反应后中心区域溶液的pH＞7
D. 反应过程中化学能完全转化为电能
C
【解析】 饱和食盐水中生铁片发生吸氧腐蚀，不会有H2生成，A错误；生铁片作负极，失电子，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H2O＋4e－＋O2===4OH－，溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以边缘处为红色，B错误；反应后中心区域溶液的pH＞7，C正确；发生吸氧腐蚀过程中有热能释放，化学能不会完全转化为电能，D错误。
9. 研究发现，每1.5分钟，全世界就有2吨的钢铁被腐蚀成铁锈，某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如图。下列说法不正确的是(　　)
A. 若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点表面铁锈最多
B. 若X为食盐水，K与M连接，石墨电极上的反应式为O2＋2H2O＋4e－===
4OH－
C. 若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，后者Fe腐蚀得更快
D. 若X为稀盐酸，K与M连接，石墨电极周围的pH会增大
C
【解析】 铁丝与氧气和水同时接触时易被腐蚀，故B点腐蚀最快，铁锈最多，A正确；若X为NaCl溶液，K与M连接，构成原电池，铁作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，石墨作正极，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；若X为稀盐酸，K与M相连接，铁作负极，加快腐蚀，与N连接铁作正极被保护，后者Fe腐蚀更慢，C错误；若X为稀盐酸，K与M连接，构成原电池，铁作负极，石墨电极作正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，石墨电极周围的pH会增大，D正确。
10. (2024·浙江卷)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。如图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法正确的是(　　)
图1 　 图2
A. 图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B. 图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===
4OH－
C. 图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D. 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
B
【解析】 图1为牺牲阳极法，阳极为较活泼金属，作原电池的负极，失电子发生氧化反应，铁闸门作正极，被保护，图2为外加电源法，阳极材料为辅助阳极，通常为惰性电极，其本身不能失电子，电解质溶液中的阴离子失电子发生氧化反应，A错误；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中氢离子放电，海水中溶解的氧气也会竞争放电，可发生反应：O2＋4e－＋
2H2O===4OH－，B正确；图2中，外加电流理论上只要能对抗铁闸门表面的腐蚀电流即可，当铁闸门表面的腐蚀电流为0时保护效果最好，腐蚀电流随着环境变化而变化，若外加电压保持恒定不变，不能抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C错误；图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了铁的反应，铁闸门不会发生腐蚀，牺牲阳极和辅助阳极上均发生了氧化反应，D错误。
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1. 目前锌铁液流电池是电化学储能的热点技术之一。某酸碱混合锌铁液流电池的两极电解质分别呈酸性和碱性，其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 放电时，电子从锌板电极经电解质溶液流向碳纸电极
B. 储能时，应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极
C. 放电时，每转移1 mol e－，中间腔室内的溶液中将减少1 mol NaCl
D. 放电时，锌板上发生的电极反应为
Zn＋4OH－＋2e－===[Zn(OH)4]2－
2. (2023·江阴期末)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn＋2NiOOH＋H2OZnO＋2Ni(OH)2。下列说法错误的是( )
A. 放电过程中，OH－通过隔膜从负极区移向正极区
B. 充电时，阳极反应式为
Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
C. 放电时，负极反应式为
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
D. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
3. (2023·常熟抽检)Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A. 充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2　
4. (2022·江苏七市二模)一种锌钒超级电池的工作原理如图所示，电解质为(CH3COO)2Zn溶液，电池总反应为Zn＋NaV2(PO4)3ZnNaV2(PO4)3。下列说法正确的是( )
A. 放电时，b电极为电池的负极
B. 放电后，负极区c(Zn2＋)增大
C. 充电时，Zn2＋向a电极移动
D. 充电时，b电极反应式为
ZnNaV2(PO4)3＋2e－===Zn2＋＋NaV2(PO4)3
5. (2023·苏州阳光指标调研)科学家设计了一种以Cu和CuS为电极的可循环电池，电解质为AlCl3等溶液，其工作原理如图所示，充电时，Cl－向CuS电极方向移动。下列说法正确的是( )
A. 放电时，电极上产生Al3＋进入溶液
B. 放电时，Cu电极反应式为
Cu＋e－＋2Cl－===CuCl
C. 充电时，CuS电极连接电源的正极
D. 当有0.15 mol Cu转化成CuCl时，溶液中Al3＋减少0.1 mol
6. 城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是( )
A. 钢铁输水管作为负极
B. 金属镁是作为牺牲阳极材料
C. 该装置只有一条电线，没有构成闭合回路
D. 这种防腐蚀的方法称为外加电流法
7. 全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，其充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 充电时，a电极与电源的正极相连，发生还原反应
B. 放电时总反应为
VO2＋＋V3＋＋H2O===VO＋2H＋＋V2＋
C. 充电一段时间后，右侧电解液的pH降低
D. 放电时，电路中转移1 mol e－，则有1 mol H＋由右侧移向左侧
8. 某同学进行如下实验：取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水(如图1)；放置一段时间后，生铁片上出现如图2所示“斑痕”，其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈。下列说法正确的是( )
图1　　 图2
A. 腐蚀过程中有H2生成
B. 边缘处红色说明：Fe－3e－===Fe3＋
C. 反应后中心区域溶液的pH＞7
D. 反应过程中化学能完全转化为电能
9. 研究发现，每1.5分钟，全世界就有2吨的钢铁被腐蚀成铁锈，某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如图。下列说法不正确的是( )
A. 若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点表面铁锈最多
B. 若X为食盐水，K与M连接，石墨电极上的反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C. 若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，后者Fe腐蚀得更快
D. 若X为稀盐酸，K与M连接，石墨电极周围的pH会增大
10. (2024·浙江卷)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。如图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法正确的是( )
图1 图2
A. 图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B. 图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C. 图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D. 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应微专题热练10　可逆电池　金属的腐蚀与防护
1. 目前锌铁液流电池是电化学储能的热点技术之一。某酸碱混合锌铁液流电池的两极电解质分别呈酸性和碱性，其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是(B)
A. 放电时，电子从锌板电极经电解质溶液流向碳纸电极
B. 储能时，应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极
C. 放电时，每转移1 mol e－，中间腔室内的溶液中将减少1 mol NaCl
D. 放电时，锌板上发生的电极反应为
Zn＋4OH－＋2e－===[Zn(OH)4]2－
【解析】 电子只能在导线中移动，不会经过电解质溶液，A错误；放电时，碳纸电极作正极，则充电时，碳纸电极作阳极，与外接电源的正极相连，B正确；放电时，阳离子向正极区迁移，阴离子向负极区迁移，每转移1 mol e－，中间腔室增加1 mol NaCl，C错误；放电时，锌板上发生的电极反应为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，D错误。
2. (2023·江阴期末)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn＋2NiOOH＋H2OZnO＋2Ni(OH)2。下列说法错误的是(A
A. 放电过程中，OH－通过隔膜从负极区移向正极区
B. 充电时，阳极反应式为
Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
C. 放电时，负极反应式为
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
D. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
【解析】 放电时，阴离子(OH－)通过隔膜从正极区向负极区迁移，A错误；充电时，相当于电解池，阳极失电子，Ni(OH)2转化为 NiOOH，B正确；放电时，相当于原电池，负极失电子，Zn转化为ZnO，C正确；多孔结构的物质，其表面积较大，一方面可以增加接触面积加快反应速率，另一方面可以使得到的ZnO分散度较高，D正确。
3. (2023·常熟抽检)Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是(C)
A. 充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2　
【解析】 光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2，A正确；充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li＋从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；放电时，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D正确。
4. (2022·江苏七市二模)一种锌钒超级电池的工作原理如图所示，电解质为(CH3COO)2Zn溶液，电池总反应为Zn＋NaV2(PO4)3ZnNaV2(PO4)3。下列说法正确的是(C)
A. 放电时，b电极为电池的负极
B. 放电后，负极区c(Zn2＋)增大
C. 充电时，Zn2＋向a电极移动
D. 充电时，b电极反应式为
ZnNaV2(PO4)3＋2e－===Zn2＋＋NaV2(PO4)3
【解析】 Zn是活泼金属，放电时，Zn作负极，故a电极为电池的负极，A错误；放电时，正极反应式为Zn2＋＋NaV2(PO4)3＋2e－===ZnNaV2(PO4)3，由电荷守恒可知，Zn2＋通过阳离子交换膜移向b电极，即负极区c(Zn2＋)不变，B错误；充电时Zn2＋的移动方向和放电时相反，故充电时，Zn2＋向a电极移动，C正确；充电时，b电极为阳极，发生失电子的氧化反应，D错误。
5. (2023·苏州阳光指标调研)科学家设计了一种以Cu和CuS为电极的可循环电池，电解质为AlCl3等溶液，其工作原理如图所示，充电时，Cl－向CuS电极方向移动。下列说法正确的是(C)
A. 放电时，电极上产生Al3＋进入溶液
B. 放电时，Cu电极反应式为
Cu＋e－＋2Cl－===CuCl
C. 充电时，CuS电极连接电源的正极
D. 当有0.15 mol Cu转化成CuCl时，溶液中Al3＋减少0.1 mol
【解析】 放电时，CuS电极为正极，发生得电子的还原反应生成Al3CuS，溶液中Al3＋的数目减少，A错误；放电时，铜电极为负极，发生失电子的氧化反应：Cu－e－＋2Cl－===CuCl，B错误；充电时，CuS电极作阳极，连接电源的正极，C正确；放电时，总反应为9Cu＋18Cl－＋3Al3＋＋CuS===9CuCl＋Al3CuS，当有0.15 mol Cu转化成CuCl时，溶液中Al3＋减少0.05 mol，D错误。
6. 城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是(B)
A. 钢铁输水管作为负极
B. 金属镁是作为牺牲阳极材料
C. 该装置只有一条电线，没有构成闭合回路
D. 这种防腐蚀的方法称为外加电流法
【解析】 金属活动性：镁＞铁，镁作负极，钢铁输水管作为正极，A错误；镁被腐蚀，作为牺牲阳极的材料，属于牺牲阳极法，B正确、D错误；该装置通过电线连接正负两级与潮湿的土壤环境，可以构成闭合回路，C错误。
7. 全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，其充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是(C)
A. 充电时，a电极与电源的正极相连，发生还原反应
B. 放电时总反应为
VO2＋＋V3＋＋H2O===VO＋2H＋＋V2＋
C. 充电一段时间后，右侧电解液的pH降低
D. 放电时，电路中转移1 mol e－，则有1 mol H＋由右侧移向左侧
【解析】 由图可知，充电时，a电极上V3＋发生得电子的还原反应生成V2＋，则a电极为阴极，b电极为阳极，阴极反应式为V3＋＋e－===V2＋，阳极反应式为VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋，a电极应该与电源的负极相连，发生还原反应，A错误；放电时b电极为正极，正极反应式为VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，a电极为负极，负极反应式为V2＋－e－===V3＋，总反应为VO＋2H＋＋V2＋===VO2＋＋H2O＋V3＋，B错误；右侧b电极为阳极，阳极反应式为VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋，故充电一段时间后，右侧电解液的pH降低，C正确；放电时，a电极为负极，b电极为正极，H＋由左侧移向右侧，D错误。
8. 某同学进行如下实验：取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水(如图1)；放置一段时间后，生铁片上出现如图2所示“斑痕”，其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈。下列说法正确的是(C)
图1　　 图2
A. 腐蚀过程中有H2生成
B. 边缘处红色说明：Fe－3e－===Fe3＋
C. 反应后中心区域溶液的pH＞7
D. 反应过程中化学能完全转化为电能
【解析】 饱和食盐水中生铁片发生吸氧腐蚀，不会有H2生成，A错误；生铁片作负极，失电子，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H2O＋4e－＋O2===4OH－，溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以边缘处为红色，B错误；反应后中心区域溶液的pH＞7，C正确；发生吸氧腐蚀过程中有热能释放，化学能不会完全转化为电能，D错误。
9. 研究发现，每1.5分钟，全世界就有2吨的钢铁被腐蚀成铁锈，某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如图。下列说法不正确的是(C)
A. 若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点表面铁锈最多
B. 若X为食盐水，K与M连接，石墨电极上的反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C. 若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，后者Fe腐蚀得更快
D. 若X为稀盐酸，K与M连接，石墨电极周围的pH会增大
【解析】 铁丝与氧气和水同时接触时易被腐蚀，故B点腐蚀最快，铁锈最多，A正确；若X为NaCl溶液，K与M连接，构成原电池，铁作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，石墨作正极，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；若X为稀盐酸，K与M相连接，铁作负极，加快腐蚀，与N连接铁作正极被保护，后者Fe腐蚀更慢，C错误；若X为稀盐酸，K与M连接，构成原电池，铁作负极，石墨电极作正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，石墨电极周围的pH会增大，D正确。
10. (2024·浙江卷)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。如图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法正确的是(B)
图1 图2
A. 图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B. 图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C. 图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D. 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
【解析】 图1为牺牲阳极法，阳极为较活泼金属，作原电池的负极，失电子发生氧化反应，铁闸门作正极，被保护，图2为外加电源法，阳极材料为辅助阳极，通常为惰性电极，其本身不能失电子，电解质溶液中的阴离子失电子发生氧化反应，A错误；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中氢离子放电，海水中溶解的氧气也会竞争放电，可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B正确；图2中，外加电流理论上只要能对抗铁闸门表面的腐蚀电流即可，当铁闸门表面的腐蚀电流为0时保护效果最好，腐蚀电流随着环境变化而变化，若外加电压保持恒定不变，不能抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C错误；图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了铁的反应，铁闸门不会发生腐蚀，牺牲阳极和辅助阳极上均发生了氧化反应，D错误。

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