大学化学第4章剖析
第4 章
电化学与金属腐蚀
2020/10/4
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本章学习要求
(1)原电池
组成、半反应式、电极电势。 ner度影响 应用比较氧化剂、还原剂强弱 判断反应方向（ E 、 ）和程度（K）
(2)电解池
电解产物一般规律， 电化学腐蚀及其防止原理。
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► 电池反应分2个电极反应，一是氧化剂(被)还原， 一是还原剂(被)氧化。其中任一部分都称原电池 的半反应式。
► 半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化态和 还原态：
a(氧化态) + ne
b(还原态)
式中n是电极反应中电子的化学计量数
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每个电极反应 都有两类物质： （1）作还原剂的还原态物质。 Zn、Cu、Ag （2）作氧化剂的氧化态物质。Zn2+、Cu2+、Ag+。
原电池中非体积功w '即为电功we 。
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ΔrGm= w'max = -QE = -nFE ΔrGm= -nFE 或 ΔrGm = -nFE
从热力学的化学反应等温式中，可得下式：
EE
RT nF
ln
[c(产物）/ c ]b [c(反应物）/ c ]a
上式称电动势E的能斯特（W.Nernst）方程, E是强度性质, 其值与化学计量数的选配无关。（气体为相对分压）
► 氧化态和相应还原态物质组成电对，通常称氧 化还原电对，用符号“氧化态/还原态”表示。 如：Fe3+/Fe2+、 O2/OH-、Hg2Cl2/Hg、MnO4-/Mn2+
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► 任一自发氧化还原反应都可组成原电池。
注【浓差原电池 】 两个电对有相同的氧化、还原态，但浓度值不同。
p196 复习7，p197习题 1(1) ，p198习题 3(2) .
电极名:
Cu2++Zn→Zn2++Cu
Cu2+ +2e-
Cu
Zn - 2e- Zn2+
Zn—低, Cu—高
Zn—负极, Cu—正极
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原电池结构
盐桥的作用：补充电荷、维持电荷平衡。
盐桥制备：倒插U型管,内含KCl或KNO3溶液(由实际体系选 定），琼脂溶胶或多孔塞保护，KCl或KNO3液不会自动流出。
电 极 类 型 电 对(举例)
电极
金属电极
Zn2+/Zn
Zn2+(c) | Zn
非金属电 极 氧化还原电极 难溶盐电极
Cl2/ClFe3+/Fe2+ AgCl/Ag
Cl- (c) | Cl2(p) | Pt Fe3+ (c1),Fe2+ (c2) | Pt
Cl- (c) | AgCl | Ag
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4.2 电极电势
4.2.1 标准电极电势
原电池能产生电流，表明原电池两极间有电势差，即 每个电极都有一个电势，即电极电势。
用符号: (氧化态/还原态)表示。
如: (Zn2+/Zn)、 (Cu2+/Cu) (O2/OHˉ)、 (MnO4ˉ/Mn2+) 、(Cl2 /Clˉ)
电极值大小不同，其差值即为电池电动势E。
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电池反应的Kθ 与标准电动势E θ 的关系
已知K 与rGm的关系如下： rGm RT ln K
而 ΔrGm = -nFE
可得： ln K nFE
RT
当T=298.15K时： lg K nE
0.05917 V
由此可知，电化学方法实际上是热力学方法的具体 运用。
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目录
4.1 原电池 4.2 电极电势 4.3 电极电势在化学上的应用 4.4 化学电源 4.5 电解 4.6 金属的腐蚀与防止
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4.1 原电池
4.1.1 原电池中的化学反应
1. 原电池组成、反应
将氧化还原反应的化学能转变为电能的装置。
电池反应：
正极反应: 负极反应: 电势:
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4.1.2 原电池的热力学
1.电池反应的△Gm与电动势E的关系
电动势为E 的电池反应：
Cu 2+ + Zn→ Zn2+ + Cu
根据 fHm 和 fGm ，可求得(298.15K时)： rHm = -217.2 kJ·mol-1 rGm = -212.69 kJ·mol-1
因为rGm是系统用来做非体积功的那部分能量 ,
铁的浓差原电池图式（ p198-3(2) ）
(-) Pt | Fe2+(1moldm-3), Fe3+ (0.01moldm-3) Fe 2+(1moldm-3), Fe 3+(1moldm-3) | Pt (+)
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3. 电 极 类 型
组成电极的氧化还原电对类型：
（1）金属与其对应的金属盐溶液 （2）非金属单质及其对应的非金属离子
E = - （正极) （负极)
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目前测定电极电势的绝对值尚有困难。实际应用， 只需知道 相对值即可。
国际统一规定(人为) ：标准氢电极的电极电势 为零。
(H/H2 ) 0V
►未知电极 测定:标准氢电极与待测电极组成原电池
(如H+ /H2，O2/OH-，Cl2/Cl-)
（3）同一种金属不同价的离子
(如Fe3+/Fe2+，Cr2O72-/Cr3+，MnO4-/Mn2+)
后两者组成电极时需外加惰性导电材料(惰性电极)如Pt，
以氢电极为例，表示为 H+(c)|H2 (p) |Pt （无正负之分）
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四类常见电极
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2. 基本概念
(1) 两个半电池组成原电池；半电池又叫电极。 (2) 半电池中的反应是半反应,即电极反应。
如：电池反应 Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)
负极 Cu2+ /Cu 氧化反应： Cu(s)=Cu2+(aq)+2e正极 Ag+/ Ag 还原反应：2Ag+(aq)+2e-=2Ag(s)
► 原电池装置可用图式表示。规定:
负极写在左边，正极写在右边，
双虚垂线( )表示盐桥，
单垂线( | ) 表示两相间界面。
用“ , ”分隔两种不同种类或价态溶 液。
注意：有的电极对，需外加惰性导电材料，
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如 Cl2/Cl-， MnO4-/Mn2+
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Cu-Zn原电池的图式：
(-)Zn｜ZnSO4(c1) CuSO4(c2)｜Cu(+)
大学无机化学第四章 酸与碱
酸碱质子理论的优点
与电离理论相比，扩大了酸和碱的范围。如NH4Cl
与NaAc，在电离理论中认为是盐，而质子理论认 为NH4Cl中的NH4+是酸， NaAc中的Ac-是碱。
• 酸碱反应是质子传递过程，符合这种要求的反应都
可划归为酸碱反应，从而扩大了酸碱反应的范围。
• 建立了酸碱强度和质子传递反应的辨证关系，把酸
二、 酸-水、碱-水质子传递
弱酸
HA + H2O HA
Ka
H3O+ + A H+ + A
可简写为 平衡常数
H / c A / c
HA/ c
c 1mol L1
Ka,HA
K a 酸度常数，acidity constant
弱碱
B + H2O
BH+ + OH
实质： 两对共轭酸碱对之间的质子（H+）传递反应。
第一节 质子酸碱概念
(1) 电离作用:
H+ HCl + H2O ≒H3O+ + Cl－
酸1 碱2 酸2 碱1
H+ (2) 中和反应: H3O+ + OH－ ≒ H2O + H2O 酸1 碱2 酸2 碱1
H+ (3) 水解反应: H2O + Ac－ ≒ HAc + OH－ 酸1 碱2 酸2 碱1
酸碱的分类
一元弱酸、弱碱 多元弱酸、弱碱 两性物质
第三节 酸碱平衡中的浓度计算
一、一元弱酸、弱碱
例：试计算浓度为c的弱酸HA水溶液的[H+]。 解： (1) 忽略水的质子自递平衡，则： HA ⇋ H+ + A– 起始浓度： c 0 0 电离浓度：[H+] [H+] [H+] 平衡浓度： c - [H+] [H+] [H+]
大学化学 电解质溶液和电离平衡(第4章)
非电解质(稀 溶液的通性 溶液的通性——稀溶液定律 非电解质 稀)溶液的通性 稀溶液定律 对于非电解质(稀 溶液来说 溶液来说， 对于非电解质 稀)溶液来说，一些物理化学性 质具有特殊性：性质的值仅与溶剂物质、 质具有特殊性：性质的值仅与溶剂物质、溶液浓 度有关，而与溶质物质是什么无关——稀溶液的 度有关，而与溶质物质是什么无关 稀溶液的 依数性。 依数性。 这些性质包括：蒸气压下降、沸点升高、凝固点 蒸气压下降、沸点升高、 蒸气压下降 下降及渗透压等。 下降及渗透压等。
外界压（KPa） 103.3 沸点（K） 373 202.6 393 405.2 416 810.4 443
3.凝固点:某物质液相蒸气压和固相蒸气压达到 3.凝固点 凝固点: 相等的温度. 相等的温度.
273 温度（K） 蒸汽压（Kpa）0.61 271 269 0.52 0.44 267 0.37 265 0.31
1、溶液的蒸气压下降 、 2、沸点上升及凝固点下降 、 3、渗透压与反渗透技术 、
一 溶液的蒸气压下降
(一)纯水的蒸气压 沸点和凝固点 纯水的蒸气压 什么叫蒸发?什么叫凝聚 什么叫凝聚? 什么叫蒸发 什么叫凝聚
蒸发
水(液态 液态) 液态
凝聚
水(气态 气态) 气态
1.水的饱和蒸气压:平衡时,水蒸气所具有的压力. 1.水的饱和蒸气压 平衡时,水蒸气所具有的压力. 水的饱和蒸气压: 水的蒸气压与温度有关
沸点上升及凝固点下降： 沸点上升及凝固点下降： p/kPa B 101.325 0.611 A
∆p
O O’ ∆Tfp Tfp 0
B’ 纯水 溶液 ∆Tbp 100 Tbp T/℃ ℃ 下降多少？ 下降多少？
图3-1 冰、水及溶液的蒸气压曲线
大学基础化学第四章化学热力学基础_思维导图
化学热力学基础热力学系统和状态函数热力学概念系统与环境系统定义环境定义系统类型1.开放系统定义2.封闭系统定义3.隔离系统定义状态函数与过程状态定义平衡态定义状态函数定义取决于系统所处的状态，一旦状态确定，每个状态函数有唯一确定的值状态函数的变化值并不是系统状态，其变化值与中间环节无关分类广度性质定义例子：体积，物质的量，质量，自由能等强度性质定义例子：温度，密度，压力，浓度两者关系：强×广=广，广 广=强状态方程（物态方程）定义例子：PV=nRT过程定义分类等温过程等压过程等容过程绝热过程循环过程可逆过程自发过程特征单向性（不可逆过程）具有做功的能力具有一定的限度定义能量的转化热和功热定义符号表示正值和负值分别表示功定义符号表示正值和负值分别表示注意1：热和功都不是状态函数，不是系统的性质2：只存在于系统的变化过程中，其大小与途径密切相关以理想气体的等温膨胀为例体积功定义（We)公式公式中的单位Pa，m^3例子反抗外压的过程中非体积功定义(Wf）可逆过程（可逆功Wr)与最大功最大功公式可逆过程与不可逆过程的区别系统和环境能否同时恢复到原来的状态可逆过程是不可能实现，时间无限长每一微小步环境和系统都是平衡的能量守恒和化学反应热热力学能（内能）（广度性质）定义（系统内部）（状态函数）符号表示和单位理想气体的内能和焓只与温度有关热力学第一定律（能量守恒与转化定律）表述系统热力学变化公式（封闭系统）系统的焓定义（状态函数）（广度性质）符号表示与单位焓变的定义（后-前）正负分别表示H=U+pV等容反应的热效应dU=Qv（dV=0)(封闭系统无非体积功）（等容反应热等于系统内能的变化）热效应的概念：系统发生变化时，若无非体积功，且终与始态的温度相同，则系统放出或吸收的热量就称为该过程的热效应等压反应的热效应dU=Qp+W=Qp+p外×dVQp=(U2-U1)+p外（V2-V1)=（U2+p外V2）+(U1+p外V1）Qp=H2-H1=dH封闭系统无非体积功，等压反应热等于系统焓变等压与等容的关系反应物，产物均为气体dn=0——则Qp≈Qv反应物，产物都在溶液和固体中的反应可认为dV=0——则Qp≈Qv反应进度，热化学方程式与标准状态反应进度定义(对于反应物为负值，对于生成物为正值）式子表示单位摩尔反应热书写形式定义与方程式的写法有关标准状态（标准压强100KPa）对气体（理想气体，标准压强）（混合气体的每个气体的分压都是标准压强）对纯液体和纯固体（标准压强）对溶液（标准压力，溶质浓度1mol/L理想稀溶液）对溶剂（标准压力）对生物系统（37度，PH=7）参考温度：298.15K（25°C）热化学反应方程式热化学反应方程式中的热效应符号写法（4点）注意事项（3点）盖斯定律和反应热的计算盖斯定律的运用盖斯定律（不做非体积功和等压或等容以及恒温条件下）由标准摩尔生成焓计算反应热摩尔生成焓与标准摩尔生成焓定义符号单位C的稳定单质是石墨不是金刚石稳定物质的标准摩尔生成焓为零生成物质的化学计量数要为1式子（反应式产物-反应物）（化学计量数都取正值）同一种物质不同聚集状态的标准摩尔生成焓不同由标准摩尔燃烧焓计算反应热标准摩尔燃烧焓定义单位符号式子（反应物-产物）（化学计量数都带正号）理解完全燃烧和完全氧化（其标准摩尔燃烧焓为0）熵和Gibbs自由能熵（状态函数）（广度性质）定义单位符号等温可逆过程熵与反应热的关系式温度对熵的影响热力学第三定律定义规定熵（ST）与绝对熵（S0）标准摩尔熵定义单位符号稳定物质单质的标准摩尔熵不为0，因为不是绝对零度的完整晶体对于水溶液中离子的标准摩尔熵是....标准摩尔熵的规律（6个）标准摩尔熵变（后-前）熵增加原理（热力学第二定律）定义数学表达式熵变与0的比较的含义Gibbs自由能（广度性质）（状态函数）符号表示式子吉布斯自由能变化和非体积功用吉布斯自由能变化判定反应方向标准状态下标准摩尔自由能定义符号单位稳定物质单质标准摩尔自由能为0计算两个式子（一个只能在25度时，另一个任意）注意单位统一非标准状态下式子反应商对溶液对纯气体对混合相判断反应的依据。
大学化学课后习题答案解析(第四章)
第四章电化学与金属腐蚀1.是非题(对的在括号内填“+”，错的填“-”号)(1)取两根铜棒，将一根插入盛有0.1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中，另一根插入盛有1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中，并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来，可以组成一个浓差原电池。
( )(2)金属铁可以置换Cu2+，因此三氯化铁不能与金属铜反应。
( )(3)电动势E(或电极电势φ)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关，而标准平衡常数Kθ的数据，随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。
( )(4)钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀，只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。
( )(5)有下列原电池(-)Cd|CdSO4(1.0mol·dm-3)||CuSO4(1.0mol·dm-3)|Cu(+) 若往CdSO4溶液中加入少量Na2S 溶液，或往CuSO4溶液中加入少量CuSO4·5H2O晶体，都会使原电池的电动势变小。
( )解：（1）+；（2）–；（3）+；（4）+；（5）–。
2.选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下，下列反应均向正方向进行：Cr2O72 - +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______。
(a)Sn2+和Fe3+(b)Cr2O72 -和Sn2+(c)Cr3+和Sn4+(d)Cr2O72 -和Fe3+(2)有一个原电池由两个氢电极组成，其中有一个是标准氢电极，为了得到最大的电动势，另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa]应为(a)0.1mol·dm-3HCl (b)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol·L-1NaAc(c)0.1mol·dm-3Hac (d)0.1mol·dm-3H3PO4(3)在下列电池反应中Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+(1.0mol·dm-3)+Cu(s)当该原电池的电动势为零时，Cu2+浓度为(a)5.05×10-27mol·dm-3(b)5.71×10-21mol·dm-3(c)7.10×10-14mol·dm-3(d)7.56×10-11mol·dm-3(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的（）；阳极氧化是将需处理的部件作为电解池的（）。
大学普通化学第六版第4章精品课件
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当T=298.15K时:
0.05917 [c(氧化态） /c ] lg b n [c(还原态） /c ]
a
称为电极电势的能斯特方程
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能斯特方程式使用注意事项：
① n 为配平的半反应中得失的电子摩尔数； ②以半反应中各物质的化学计量数为指数；
0.059 PCl 2 / P lg 2 2 [c(Cl )] 0.059 0.1100/ 100 1.358 lg 1.388 V 2 2 0.1
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4.3 电极电势在化学上的应用
一. 氧化剂和还原剂相对强弱的比较
值越大，其氧化态的氧化性越强，
图4.1 标准氢电 极示意图
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参比电极*
甘汞电极或氯化银电极 常用易于制备、使用方便且电 极电势稳定
如：右图的甘汞电极： Pt∣Hg∣Hg2Cl2∣Cl当c (KCl)为饱和溶液时， 饱和甘汞电极 φ =0.2412V
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KCl溶液
Hg2Cl2 Hg
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C .[C ] 0 . 059 17 H MnO4 θ 42+ φ = φ (MnO / Mn ) + lg 5 C Mn 2 0.05917 5 1.507 lg{1.000 10 } 5 1.034V
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习题 已知氯电极的标准电极电势为1.358V， 当氯离子浓度为0.1molL-1，氯气浓度为 0.1×100kPa时，该电极的电极电势是多少? Cl2（g）+ 2e- = 2Cl-(aq)
大学化学第4章
质和其他产物。 在原电池中需分析正、负极，然后写出电极反应。
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4.1 原电池
例：1）写出下列电极的电极反应通式
Cu2+ (aq,c) / Cu(s)
Cu2+ (aq) + 2e－ ⇌ Cu(s)
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4.1 原电池
（2）电极反应——半电池反应 • 定义——电极上发生的氧化或还原反应。
原电池 正极——还原反应，得电子反应 负极——氧化反应，失电子反应
电极反应
• 任何电极既可以发生氧化反应，也可以发生还原反应。
电极反应的通式： a(氧化态) + ne- ⇌ b(还原态)
• 注意： n表示电子化学计量数，即单位物质的量的氧化态物质在还原过
氧化数降低，还原反应
+5
0
-1
+5
10 HClO3 + 3 P4 + 18 H2O = 10 HCl + 12 H3PO4
氧化数升高，氧化反应
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4.1 原电池
4.1.1 原电池中的化学反应
Zn片
蓝色变浅
CuSO4溶液
化学能热能
温度升高
失去e－，氧化反应 Zn(s) + Cu2+(aq) ⇌ Zn2+(aq) + Cu(s)
第4章 电化学与金属腐蚀
Chapter 4 Electrochemistry and Metallic Corrosion
大学无机化学第四章试题及答案解析
第四章 化学平衡本章总目标：1：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义； 2：掌握有关化学平衡的计算； 3：熟悉有关化学平衡移动原理。
各小节目标：第一节：化学平衡状态1：熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率，各种物质的浓度将不再改变。
2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。
第二节：化学反应进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向：Q K θ>时，反应向逆向进行。
Q K θ<向正反应方向进行。
Q K θ=时体系达到平衡状态。
第三节;标准平衡常数K θ与r m G θ∆的关系1：掌握化学反应等温式(ln r m r m G G RT Q θ∆=∆+)，当体系处于平衡状态的时候Q K θ=ln r mG RT K θθ⇒∆=-。
2：重点掌握运用公式r m r m r m G H T S θθθ∆=∆-∆进行热力学数据之间的计算。
第四节：化学平衡的移动1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响， 2：熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。
习题一选择题1.可逆反应达平衡后，若反应速率常数k发生变化，则标准平衡常数（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.一定发生变化B. 一定不变C. 不一定变化D. 与k无关2.反应：2CO（g）+O2（g2（g）在300K时的Kc与Kp的比值约为（）A.25B.2500C.2.2D.0.043.反应的温度一定，则下列的陈述中正确的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度B.转化率能准确代表反应进行的完全程度C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度D. 平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度4.相同温度下：2H2（g）+S2（g2S（g）Kp12Br2（g）+2H2S（g2（g）Kp2H2（g）+Br2（g）（g）Kp3则Kp2等于（）A. Kp1·Kp3B.（Kp3）2/ Kp1C. 2Kp1·Kp3D. Kp3/ Kp15.下列反应中，K˚的值小于Kp值的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2（g）+Cl2（g）== 2HCl（g）B. 2H2（g）+S（g）== 2H2S（g）C. CaCO3(s) == CaO(s)+CO2(g)D.C（s）+O2（g）== CO2（g）6.N2（g）+3H2（g3（g），H=-92.4KJ·mol-1，473K时，三种混合气体达平衡。
大学化学-第四章-化学平衡
( npYeq )Y
Q
p
K n B
(
np
eq A
) A
•
(
np
eq B
) B
p
p
第四章 化学平衡－化学平衡的移动
若∑ B> 0, Q>Kθ, 平衡逆向移动； 若∑ B< 0, Q<Kθ, 平衡正向移动； 若∑ B= 0, Q=Kθ, 平衡不移动。
结论
压强的变化只对反应前后气体分子数目有变化的反 应有影响。增大压强, 平衡向气体分子数减少的方向移动； 减小压强, 平衡向气体分子数增加的方向移动。
2.化学平衡的特征 (1) 前提: 恒温条件下，封闭体系中进行的可逆反应 (2) 条件: v＋= v－≠0，动态平衡 (3) 平衡状态是可逆反应进行的最大限度, (4) 标志: 反应物和生成物的浓度不随时间而变化。 (5) 化学平衡是有条件的动态平衡
第四章 化学平衡－化学平衡常数
4-2 化学平衡常数
△fHmθ -505.8
-30.05 -393.509 KJ/mol
Smθ
167.4
121.3 213.74 J/mol·k
可求得: △rHmθ=82.24KJ/mol
△rSmθ=167.6J/mol·K
第四章 化学平衡－化学反应等温式
CO2的分压为: p=101.325×0.030％＝30Pa
Ag2CO3固体在110℃的烘箱中烘干时热分解反应的摩 尔吉布斯函数变为:
3 0.0079 0.0192 0.0257 0.00205 0.0133 0.0375 51.3
4
0
0 0.0400 0.00435 0.00435 0.0313 51.8
第四章 化学平衡－化学平衡常数
化学人教版选修4第4章章末系统总结Word版含解析
第四章章末系统总结一、重知点识梳理二、实验专项探究——金属腐蚀条件的实验探究影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面，就金属的本性而言，金属越活泼，就越易失去电子被腐蚀。
介质对金属腐蚀的影响很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。
即时训练某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验，来研究防止钢铁腐蚀的方法。
所用试剂有：材质相同无锈的铁钉数个，一定量的食盐水、碳酸水、植物油，实验温度为298 K 或308 K ，每次实验取用铁钉的数量相同，液体体积相同且足量，用大小相同的试管实验。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验 编号 T /K 试管内 取用液体 实验目的① 298 食盐水(Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响 (Ⅱ)实验①和________探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响(Ⅲ)实验①和________探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响② ③④是________(填字母)。
A ．在铁门、铁窗表面涂上油漆B ．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在能遮雨的地方C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减少铁闸门的腐蚀速率解析：(1)实验Ⅰ探究不同电解质对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证温度不变(仍为298 K)，改变电解质(选用碳酸水)。
实验Ⅱ探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证电解质不变(仍为食盐水)，改变温度(选308 K)。
实验Ⅲ探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。
因此保证温度不变(仍为298 K)，改变试管内液体(选植物油)。
(2)A项涂油漆保护铁窗，使铁窗与周围物质隔开，正确；自行车放在干燥处，不易形成原电池，能降低腐蚀速率，B错误，C正确；D项挡水铁闸门应与直流电源的负极相连，使之作电解池的阴极，才能起到保护作用，D错误。
5版浙江大学普通化学 第4章 电化学与金属腐蚀
(3) φ 代数值与半反应的方向无关。 IUPAC规定，表中电极反应以还原反应表示（故
有称之谓“还原电势”），无论电对物质在实际反应 中的转化方向如何，其φ 代数值不变。
如Cu2++2e- = Cu与Cu = Cu2++2e φ 数值相同
以上讨论可知，电化学方法实际上是热力学方法 的具体运用。
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两电极的值大小(高低)不同，其差值即为电池
的电动势E。
E= φ(正极)- φ(负极)
目前测定电极电势φ的绝对值尚有困难。在实际应 用中只需知道φ的相对值而不必去追究它们的绝对值。
解决问题的办法:
国际上统一(人为)规定:标准氢电极的电极电势φ
④纯液体、纯固体不表示在式中。
例如:O2+2H2O+4e -
4OH- 能斯特方程式表示为：
(O2 / OH )
0.05917 4
V
lg
[ [c
p(O2 ) / (OH ）/
p c
] ]4
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附例4.2 计算OH-浓度为0.100mol·dm-3时，氧的电 极电势 φ(O2/OH-)。已知：p(O2)=101.325kPa，
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由于 ΔrGm 是系统可用来做非体积功的那部分能量 ,
而在原电池中,非体积功w ' 即为电功we, ΔrGm= w'max = -QE = -nFE