外加电流阴极保护法与牺牲阳极法并联防护才能取得良好的效果_2020

高二化学金属的电化学腐蚀与防护试题答案及解析1.下列物质的说法正确的是A．芳香烃可以来自于煤干馏产品中的煤焦油B．聚氯乙烯可用于制作食品包装袋C．镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀D．在铁的吸氧腐蚀中，负极是炭，电极反应为2H2O＋O2＋4eˉ=" 4OHˉ"【答案】A【解析】B聚氯乙烯是有毒物，C锌比铁活泼，可以起到保护铁的作用，而锡的活泼性比铁弱，不能起到保护铁作用。

D铁是负极，碳是正极。

所以答案选A【考点】考查化学的基本概念和基本理论的相关知识点2.如下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )A．④>②>①>③B．②>①>③>④C．④>②>③>①D．③>②>④>①【答案】A【解析】以①作参照物，进行比较。

在②中构成了原电池。

由于活动性Fe>Sn，所以Fe作负极，加快了Fe的腐蚀，因此②>①，在③中构成了原电池。

由于活动性Zn>Fe，所以Zn作负极，首先被腐蚀的的是Zn Fe得到了保护，腐蚀比原来慢。

因此腐蚀速率①>③。

④构成的是电解池，Fe是活性电极。

由于Fe与电源的正极连接，作阳极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+．腐蚀的速率比作原电池的负极还要快。

因此腐蚀速率④>②。

所以铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是④>②>①>③。

选项为A。

【考点】考查铁在不同情况下被腐蚀的快慢的顺序的知识。

3. [双选题]下列说法正确的是()A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀C．钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化【答案】CD【解析】金属的腐蚀就是金属失电子被氧化的过程，因此D正确；析氢腐蚀和吸氧腐蚀是由于水膜酸性不同，正极反应就不同，C正确；原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用于防止金属的腐蚀，如轮船外壳镶嵌锌块；不锈钢、镀锌铁等中的Fe均不易被腐蚀，A、B不正确。

牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护原理牺牲阳极阴极保护（Sacrificial anode cathodic protection）是一种常用于金属结构防腐蚀的方法，也被称为阳极保护。

该原理是通过在被保护金属表面上安装一种具有更高的电位的金属（通常是锌、铝或镁）作为“牺牲阳极”，使其成为阴极而被腐蚀，从而保护被保护金属的阴极。

牺牲阳极保护的原理基于电池原理。

当两种不同电位的金属直接接触时，会形成一个局部电池。

在这个局部电池中，电流从更高电位的金属（阳极）流向更低电位的金属（阴极）。

通过将一种轻易腐蚀的金属作为牺牲阳极，我们可以使其作为一个阴极，吸引任何电流，从而将其腐蚀而保护被保护金属。

牺牲阳极的选择是基于金属间的电位差以及被保护金属的面积。

通常情况下，被保护金属的面积较大，因此可以选择电位差较大的牺牲阳极。

例如，在防腐蚀中使用锌作为牺牲阳极，它的电位较为负值，可以吸引大量的电流并保护被保护金属。

外加电流阴极保护（Impressed current cathodic protection）是另一种常用的防腐蚀方法，与牺牲阳极保护相比，它使用外部电源提供电流，而不是依赖于被保护金属表面的牺牲阳极。

外加电流阴极保护的原理是通过在被保护金属表面施加一定的电流，使其成为一个阴极，在电子层面上抵消金属的阳极解溶反应。

这种方法通常需要在被保护金属表面设置一个或多个附加的阴极（通常是一个带有导线的金属板或一组金属杆），并通过外部电源将电流传输到这些阴极上，然后通过电解作用来保护被保护金属的阴极。

外加电流阴极保护需要精确地控制电流的大小和分布，以确保被保护金属的各个部分都能得到充分的保护。

通过控制电流的大小和方向，可以有效地减少金属结构的腐蚀速率和损坏。

此外，外加电流阴极保护还可以通过适当地调整电流的大小来对不同的金属结构进行保护。

总结而言，牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护都是常用的防腐蚀方法。

牺牲阳极保护通过使用具有更高电位的金属作为牺牲阳极来保护金属结构。

牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护的基本概念及自身特点土壤中的杂散电流也能引起钢管的腐蚀，杂散电流从地下钢管的一端流入又从另一端流出，流入端成为阴极流出端变为阳极，导致钢管腐蚀杂散电流的强度与管道腐蚀量成正比，一般壁厚7~8 mm 钢管在杂散电流作用下4~5 个月即可能发生腐蚀穿孔，其速度大大超过自然腐蚀，是造成管道腐蚀穿孔的主要原因。

阴极保护是在金属表面通过足够的阴极，电流使金属表面阴极化，从而防止其表面腐蚀，它适用于土壤淡水等介质中，金属的腐蚀保护，同时它还可以应用于防止某些金属的局部腐蚀，如孔蚀、应力腐蚀、开裂腐蚀、疲劳等，阴极保护法又分强制电流法排流保护法牺牲阳极法。

强制电流是国内长输管道阴极保护保护的主要形式，通过向被保护管道输入直流电流使其阴极化从，而达到阴极保护工程目的这种保护方法输出的电流连续可调，保护范围大，工程越大相对投资比例越小，且不受土壤电阻率限制。

不足的是对邻近金属构筑物造成干扰，外部电源维护管理工作量大。

城市天然气管网及附属设备上多采用牺牲阳极保护法即用一块低电位金属与管道设备相，接使两者在电解质中构成原电池电位较低的金属作为阳极，会逐渐被腐蚀以实现对阴极金属管道的保护，通常牺牲阳极腐蚀到最后尺寸最快要10 ，年因此根据被保护物的长度土壤电阻率及保护年限确定牺牲阳极以降低或阻止金属的电化学腐蚀速度，保障管道的使用寿命。

牺牲阳极通过阳极自身的消耗，给被保护金属体提供保护电流，因此对牺牲阳极材料，要求有足够的负电位阳极极化小，使用过程中电位稳定，溶解均匀表面不产生高电阻的硬壳且无污染，同时材料的价格便宜来源广，常用的有镁与镁合金、锌铝合金三大类，镁阳极一般适用于各种土壤环境，锌阳极适用于土壤电阻率低的潮湿环境，铝阳极则用于低电阻潮湿和氯化物的环境而不能用于土壤中。

河南汇龙合金材料有限公司刘珍。

长输管道外加电流阴极保护与牺牲阳极保护综合应用发表时间：2017-11-07T15:01:26.163Z 来源：《防护工程》2017年第14期作者：尹伟伟1 周平2 高攀1 [导读] 本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计。

1.湖南中石油昆仑湘娄邵天然气输配有限公司湖南娄底 417000；2.中国石油天然气中国石油西气东输武汉管理处湖北武汉 430000 摘要：长输管线由于是压力输送必须采用无缝钢管，因此防止长输管道腐蚀技术已经是摆在延长管道生命和保持长期生产安全运行的重要课题，本文对地下长输天然气管道外加电流阴极保护和输气站场牺牲阳极保护的电化学过程分析可清楚地解释地下长输管道外加电流阴极保护中在设计、施工和运行维护方面的巨大作用。

关键词：埋地钢质管道；外加电流；牺牲阳极；阴极保护；输气站场1 两种保护方式在输气管道工程中的实际应用忠武输气管道工程(简称川气出川管道工程)是恩泽两湖的重点工程，也是“十五”期间国家重点建设项目，总投资近50亿元。

工程于2003年8月正式开工，2004年11月中旬实现干线及黄石支线、襄樊支线进气投产；2005年5月26日湘潭支线投产，标志着忠武输气管道实现全面投产，对于改善“两湖”地区的能源结构具有重大意义。

主干管线西起重庆市忠县县，东至湖北武汉市，“三支”是武黄支线，途经武汉市、鄂州市、黄石市，荆襄支线途经荆州市、仙桃市、荆门市、宜城市、襄樊市，潜湘支线途经潜江市、监利市、岳阳市、湘潭市，全长1375km，管道途经一市（重庆）、两省（湖北、湖南）、15个市（州）、31个县（区），主干线选用X65管径711mm螺旋缝埋弧焊接钢管，支线采用X52螺旋缝埋弧焊接钢管。

钢管外防腐采用TEG燃气发电供给恒电位仪阴极保护与聚乙烯三层结构的联合保护方式，输气站场采用埋设阳极地床牺牲阳极保护模式和三层PE联合保护。

牺牲阳极法和外加电流阴极保护法并联防护编制依据河南汇龙合金材料有限公司技术部在实际的工程应用中，将被保护的金属阴极极化以消除电化学不均匀性所引起的金属腐蚀的方法称为阴极保护。

阴极保护技术就是通过向被保护的管道通以足够的直流电流，使管道表而产生阴极极化，减小或消除造成管道土壤腐蚀的各种原电池的电极电位差，使腐蚀电流趋于零，进而达到阻止管道腐蚀的目的。

该技术方法经过几十年的快速发展，已经成为技术较为成熟，市场也较为广阔的管道防腐技术，且操作简单，实施安装工程量不大的同时亦能起到很好的排流作用。

阴极保护作为防腐层保护的一种补充手段是必不可少的，它可以弥补涂层的缺陷（破坏、漏点等）。

因此，管道阴极保护技术作为第二道防线更好地抑制管线的腐蚀，也是反应管线防腐状态的重要指标。

目前较为常用的两种阴极保护方法分别是牺牲阳极阴极保护法和强制（外加）电流阴极保护法。

前者是用一种腐蚀电位比被保护金属腐蚀电位更负的金属或合金与被保护体组成电偶电池，依靠负电性金属不断腐蚀溶解产生的电流供被保护金属阴极极化而构成保护的方法，由于低电位金属所在电偶电池中作为阳极，偶接后其自身腐蚀速度增加;后者则是利用外部直流电源直接向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化，实现被保护体进入免蚀区而受到保护的方法，由辅助阳极、参比电极、直流电源和相关的连接电缆组成。

牺牲阳极法和外加电流阴极保护法各有优缺点，有其各自的应用范围，应根据供电条件、介质电阻率、所需保护电流的大小、运行过程中工艺条件变化情况、寿命要求、结构形状等决定。

牺牲阳极阴极保护法不需外部电源，投产后维护管理工作量小，但在高电阻率环境中不宜使用，同时保护范围和输出电流小且输出电流还不可调;强制电流阴极保护法输出电流连续可调，保护范围大，不受土壤电阻率的限制, 适用性强，保护装置使用寿命长，但是却需外部电源，投产后需进行维护管理。

通常情况下，对有电源、介质电阻率大、所需保护电流大、条件变化大、使用寿命长的大系统，应选用外加电流阴极保护，反之宜选用牺牲阳极保护。

2020高考化学二轮必刷题集专题五、电化学（必考题）【初见----14~16年高考赏析】1．【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移,正极区溶液pH增大[来源:Z+X+X+K]B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成2．【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池.下列叙述错误的是（）A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B．正极反应式为Ag++e-=AgC．电池放电时Cl-由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑3．【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)24-.下列说法正确的是（）A．充电时,电解质溶液中K+向阳极移动c-逐渐减小B．充电时,电解质溶液中(OH)-C．放电时,负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)24D ．放电时,电路中通过2mol 电子,消耗氧气22.4L （标准状况）4．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示.下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）A ．正极反应中有CO 2生成B ．微生物促进了反应中电子的转移C ．质子通过交换膜从负极区移向正极区D ．电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2=6CO 2+6H 2O6．【2015江苏化学】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.下列有关该电池的说法正确的是（ ）A ．反应CH 4＋H 2O=点燃=======通电 =======电解 ========催化剂△3H 2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子 B ．电极A 上H 2参与的电极反应为：H 2＋2OH －－2e －=2H 2O C ．电池工作时,CO 32－向电极B 移动D ．电极B 上发生的电极反应为：O 2＋2CO 2＋4e －=2CO 32－7．【2014年高考全国大纲卷】右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(MH －Ni 电池).下列有关说法不正确的是（ ）A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－→＋H2O＋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【相识----回归教材,考向归类】考向归类：回归教材：【相知----分点突破】考向1 化学电源之正负极判断1．锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景.该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－,下列说法不正确的是()A．放电时,正极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2OH－＋2CuB．放电时,电子透过固体电解质向Li极移动C．通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O D．整个反应过程中,氧化剂为O22．Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示.电池工作时,下列说法错误的是（）A．电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极B．电池负极附近溶液pH升高C．正极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－D．负极会发生副反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑3．环境监察局常用“定电位”NO x传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准,其工作原理如图所示.下列说法不正确的是()A．“对电极”是负极B．“对电极”的材料可能为活泼金属锌C．“工作电极”上发生的电极反应为NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2OD．传感器工作时H＋由“工作电极”移向“对电极”考向2 化学电源之质子、离子交换膜4．某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质,工作原理如图所示(a、b均为石墨电极).下列分析正确的是()A．a电极发生反应：H2NCH2CH2NH2＋16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋B．质子交换膜处H＋由右向左移动C．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能D．开始放电时b极附近溶液pH不变5．下图是以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图.关于该电池的叙述不正确的是（）A．该电池不能在高温下工作B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋C．放电过程中,电子从正极区向负极区每转移1 mol,便有1 mol H＋从阳极室进入阴极室D．微生物燃料电池具有高能量转换效率、原料广泛、操作条件温和、有生物相容性等优点,值得研究与推广6．一种光化学电池的结构如下图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s)===Ag(s)＋Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq),若将光源移除,电池会立即回复至初始状态.下列说法正确的是()A ．光照时,电流由Y 流向XB ．光照时,Pt 电极发生的反应为2Cl －＋2e －===Cl 2C ．光照时,Cl －向Ag 电极移动D ．光照时,电池总反应为AgCl(s)＋Cu ＋(aq)=====光Ag(s)＋Cu 2＋(aq)＋Cl －(aq) 考向3 电解池之工作原理7．CO 2电催化还原为CH 4的工作原理如图所示.下列说法不正确的是( )A ．该过程是电能转化为化学能的过程B ．铜电极的电极反应式为CO 2＋8H ＋＋8e －===CH 4＋2H 2OC ．一段时间后,①池中n (KHCO 3)不变D ．一段时间后,②池中溶液pH 一定减小8．电-Fenton 法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,其反应原理如图所示.其中电解产生的H 2O 2与Fe 2＋发生Fenton 反应：H 2O 2＋Fe 2＋===Fe 3＋＋OH －＋·OH,生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物.下列说法中正确的是()A．电源的X极为正极,Y极为负极B．阴极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋C．阳极的电极反应式为H2O－e－===H＋＋·OHD．每消耗1 mol O2,整个电解池中理论上可产生2 mol·OH9．最近美国科学家实施了一项“天空绿色计划”,通过电解二氧化碳得到碳材料(部分原理如图所示),并利用得到的碳材料生成锂离子电池.下列说法正确的是()A．图中涉及的能量转化形式只有一种B．阳极的电极反应式为2CO2－3－4e－===2CO2↑＋O2↑C．若反应中转移1 mol e－,则理论上消耗CO2－30.5 molD．当生成12 g碳材料时,可收集到22.4 L O2考向4电解池之单膜或双膜电解10．碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质).下列说法正确的是（）A．电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为1∶2B．石墨1极发生的电极反应为2CH3OH＋CO－e－===(CH3O)2CO＋H＋C．石墨2极与直流电源正极相连D．H＋由石墨2极通过质子交换膜向石墨1极移动11.用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH＋4,模拟装置如图所示.下列说法正确的是()A．阳极室溶液由无色变成棕黄色B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．电解一段时间后,阴极室溶液中的pH升高D．电解一段时间后,阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO412. 工业上可用“四室电渗析法”制备一元中强酸H 3 PO 2 ,工作原理如图所示,图中X、Y代表阳膜或阴膜,阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过,电极M和N材质均为石墨．下列说法错误的是（）A、NaH 2PO2溶液一定呈碱性B、图中X为阳膜,Y为阴膜C、电极M上的反应为：4OH- - 4e - = O 2↑ + 2H 2OD、电解过程中,H +会从阳极室穿过X膜扩散至产品室,Na +会从阴极室扩散至原料室考向5 原电池与电解池之金属防护13．用下列装置能达到预期目的的是()甲乙丙丁A．甲图装置可用于电解精炼铝B．乙图装置可得到持续、稳定的电流C．丙图装置可达到保护钢闸门的目的D．丁图装置可达到保护钢闸门的目的14. 验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）.①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确．．．的是（）A. 对比②③,可以判定Zn保护了FeB. 对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C. 验证Zn保护Fe时不能用①的方法D. 将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼15.下列关于金属保护的说法不正确的是( )A．图1是牺牲阳极阴极保护法,图2是外加电流阴极保护法B．钢闸门均为电子输入的一端C．锌和高硅铸铁的电板反应均为氧化反应D．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流考向6 原电池与电解池之可逆电池16．某电动汽车使用的是高铁电池,其总反应为3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH3Zn＋2K2FeO4＋8H2O,下列说法正确的是()A．放电时,若有6 mol电子发生转移,则有2 mol K2FeO4被氧化B．放电时,正极反应为FeO2－4＋4H2O－3e－===Fe(OH)3＋5OH－C．充电时,电池的负极与外接电源的负极相连D．充电时,阴极附近溶液的pH变小17．用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法中正确的是()电解A．当a、b都是铜作电极时,电解的总反应方程式为2CuSO4＋2H2O=====2H2SO4＋2Cu＋O2↑B．燃料电池工作时,正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．当燃料电池消耗2.24 L甲醛气体时,电路中理论上转移0.2 mol e－D．燃料电池工作时,负极反应为HCHO＋H2O－2e－===HCOOH＋2H＋18．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法.其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是()A．X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B．阳极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．图中的b>a D．该过程中的产品主要为H2SO4和H2【再遇----17~19年高考赏析】1．[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示.下列说法错误的是（ ）A ．相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B ．阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C ．正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3D ．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2．[2019新课标Ⅲ]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,结构如下图所示.电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s).下列说法错误的是（ ）A ．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B ．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)C ．放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l)D ．放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区3．[2018新课标Ⅲ]一种可充电锂-空气电池如图所示.当电池放电时,O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x （x =0或1）.下列说法正确的是（ ）A ．放电时,多孔碳材料电极为负极B ．放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C ．充电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移D ．充电时,电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+（1－2x）O 2 4．[2018新课标Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na —CO 2二次电池.将NaClO 4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为：3CO 2+4Na 2Na 2CO 3+C.下列说法错误的是（ ）A ．放电时,ClO 4－向负极移动B ．充电时释放CO 2,放电时吸收CO 2C ．放电时,正极反应为：3CO 2+4e − ＝2CO 32－+CD ．充电时,正极反应为：Na ++e −＝Na5．[2018新课标Ⅰ]最近我国科学家设计了一种CO 2+H 2S 协同转化装置,实现对天然气中CO 2和H 2S 的高效去除.示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO ）和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为（ ）①EDTA-Fe 2+-e -＝EDTA-Fe 3+②2EDTA-Fe 3++H 2S ＝2H ++S+2EDTA-Fe 2+ 该装置工作时,下列叙述错误的是A ．阴极的电极反应：CO 2+2H ++2e -＝CO+H 2OB ．协同转化总反应：CO 2+H 2S ＝CO+H 2O+SC ．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D ．若采用Fe 3+/Fe 2+取代EDTA-Fe 3+/EDTA-Fe 2+,溶液需为酸性6．[2017新课标Ⅱ]用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为24224H SO H C O -混合溶液.下列叙述错误的是（ ）A ．待加工铝质工件为阳极B ．可选用不锈钢网作为阴极C ．阴极的电极反应式为：3Al 3e ===Al +-+D ．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动7．[2017新课标Ⅰ]支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极.下列有关表述不正确的是（ ）A ．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【重逢----大题小做】1．（改编）通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物,其装置如下图.下列说法不正确的是()A．阳极的电极反应式为2H2O -4e- == 4H+ + O2↑B．阳极区c(H+)增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C．外电路每转移0.2 mol电子,有0.2 mol Na+从c室进入b室D．c室得到Na2SO3的原因是2HSO3- + 2 e - == H2↑ + 2SO32-2.（改编）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,工作原理如图所示.下列有关说法错误的是（）A．阳极可发生电极反应：B．阴极附近溶液的pH减小C．a膜为阴离子交换膜, b膜为阳离子交换膜D．I、II分别是淡水、浓海水出口3．（改编）某充电宝锂离子电池的总反应为x Li＋Li1－Mn2O4LiMn2O4(0<x<1),某手机镍氢电池总反应x为NiOOH＋MH M＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法正确的是()A．锂离子电池放电时,Li＋移向负极.B．镍氢电池放电时,正极的电极反应式：NiOOH＋H2O-e－===Ni(OH)2＋OH－C．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D．锂离子电池充电时,阴极的电极反应式：LiMn2O4－x e－===Li1－x Mn2O4＋x Li＋。

牺牲阳极和外加电流阴极保护二者各有优缺点应根
据环境选择适合的方法
阴极保护技术根据保护电流的供给方式。

可分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法。

采用牺牲阳极法的主要优点有：无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其他建筑物、保护电流利用率高等，因此特别适合于城市范围内的埋地钢管腐蚀。

因此，城镇燃气埋地管道防腐的阴极保护宜采用牺牲阳极法。

当条件许可时.也可采用外加电流保护法。

牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供保护电流的金属或合金(即牺牲阳极)相连，使被保护体极化以降低腐蚀速率。

强制电流保护法将被保护金属与外加电源负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低腐蚀速率。

常用的牺牲阳极材料有镁及镁合金、锌及锌合金和铝合金。

由于阳极的腐蚀产物氢氧化铝胶体在土壤中无法疏散.使阳极钝化而失效.所以在城镇埋地燃气管道中不采用铝合金作为牺牲阳极的材料。

牺牲阳极除具有阴极防护作用外，还是很好的接地排流手段。

该方式适用性强，施工简单，同时又比
较安全，可以完全避免将杂散电流导人管道，是国内使用较多的排流方式，但该方式具有排流功率小、保护距离较短的缺点。

对于城镇埋地燃气管道阴极保护阳极组的位置，应根据排流需要确定。

而无须进行均匀分布。

在杂散电流强烈的区域，应以单支分列为宜。

即使在杂散电流较弱的区域，考虑到未来可能的变化，在条件允许的情况下每组也不宜超过2支。

此外，镇埋地燃气管道周边地下金属构筑物较多，也制约多支阳极埋设的
空间，分散布置有利于组织施工。

阴极保护法：外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。

1、牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。

该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型（电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率小于100欧姆.米）的金属结构。

如，城市管网、小型储罐等。

根据国内有关资料的报道，对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年，最多5年。

牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。

本人认为，产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求，其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。

因此，设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成份外，一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。

2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电子流（不是电流，否则没法保护，电流与电子流的方向相反）从土壤中流向被保护金属，使被保护金属结构电位低于周围环境。

该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构，如：长输埋地管道，大型罐群等。

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室外给水设计标准阴极保护
室外给水设计的阴极保护应考虑以下几个方面：
1. 阴极保护方法：可采用牺牲阳极法或外加电流法，也可以根据具体情况结合使用。

2. 管道电气连续性：为了使阴极保护有效，管道必须是电气连续性的。

对于焊接管道，这不是问题。

如果管道上有承插接口，法兰连接的阀门，要用跨接线跨接。

3. 绝缘措施：被保护的管道段必须和其他埋地管道、电缆、接地极绝缘，可采用绝缘接头或绝缘法兰。

套管穿越时，主管和套管之间要安装绝缘垫块。

4. 间距要求：管道穿越其他管道、电缆、或埋地结构时，其间距要大于米，如果间距小于米，要在它们之间安装绝缘把，以提供机械保护、防止腐蚀干扰。

5. 特殊条件考虑：高温、防腐层剥离、隔热保温层、屏蔽、细菌侵蚀及电解质异常污染等特殊条件下，阴极保护可能无效或部分无效，在设计时应给予考虑。

以上信息仅供参考，具体标准应根据当地给水工程的设计规范和要求来执行。

如需了解更多信息，建议咨询相关人士或查阅最新的室外给水设计标准文件。