2020版高考化學(xué)專題四第3講電解池金屬的腐蝕與防護(hù)學(xué)案

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第3講電解池金屬的腐蝕與防護(hù)【2020備考】最新考綱：1.理解電解池的工作原理，能寫出簡單電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。2.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害,理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理，能運(yùn)用恰當(dāng)?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。新課標(biāo)要求：分析化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的原理及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。能依據(jù)化學(xué)變化中能量轉(zhuǎn)化的原理，提出利用化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)能量儲(chǔ)存和釋放的有實(shí)用價(jià)值的建議.最新考情：電解原理的考查多在填空題中,主要考查電解池中兩極反應(yīng)式的書寫，如2017年t16(4）、2014年t20(4）、2011年t20(4)，有時(shí)也在選擇題某選項(xiàng)中出現(xiàn)，主要考查電解原理的應(yīng)用.金屬腐蝕與防

2、護(hù)主要在選擇題中某選項(xiàng)出現(xiàn),如2017年、2015年、2013年、2012年均有涉及。預(yù)測2020年高考一是延續(xù)這種命題特點(diǎn)，二是關(guān)注電解原理在工業(yè)上運(yùn)用的選擇題?？键c(diǎn)一電解原理知識(shí)梳理1.電解在電流作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程.2。電解池(1)構(gòu)成條件有與電源相連的兩個(gè)電極。電解質(zhì)溶液（或熔融鹽).形成閉合回路。（2）電極名稱及電極反應(yīng)式(如圖）(3)電子和離子移動(dòng)方向電子：從電源負(fù)極流向電解池的陰極;從電解池的陽極流向電源的正極。離子：陽離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽極。電子和離子移動(dòng)方向圖示名師助學(xué):正確理解電子不下水(電解質(zhì)溶液）。3。電解過程

3、思維程序(1）首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活性電極。(2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組。名師助學(xué)：不要忘記水溶液中的h和oh，不要把h、oh誤加到熔融電解質(zhì)中。(3)然后排出陰、陽兩極的放電順序名師助學(xué)：“活性電極”一般指除pt、au以外的金屬。最常用的放電順序：陽極：活性電極cloh；陰極：agfe3cu2h。(4）分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。（5)最后寫出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。題組診斷電解原理1。用鐵和石墨作電極電解酸性廢水,可將廢水中的po以fepo4(不溶于水）的形式除去,其裝置如圖所示.下

4、列說法正確的是（）a。若x、y電極材料連接反了，則仍可將廢水中的po除去b。x極為石墨，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)c。電解過程中y極周圍溶液的ph減小d.電解時(shí)廢水中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：4fe2o24h4po=4fepo42h2o解析根據(jù)題意分析，x電極材料為鐵,y電極材料為石墨；若x、y電極材料連接反了，鐵就不能失電子變?yōu)殡x子,也就不能生成fepo4，a項(xiàng)錯(cuò)誤；y電極材料為石墨，該電極附近發(fā)生還原反應(yīng)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；電解過程中y極反應(yīng)：o24e4h=2h2o,h濃度減少,溶液的ph變大，c項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵在陽極失電子變?yōu)閒e2,通入的氧氣把fe2氧化為fe3,fe3與po反應(yīng)生成fepo4，d項(xiàng)正確。答案d2.三室

5、式電滲析法處理含na2so4廢水的原理如下圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下,兩膜中間的na和so可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室.下列敘述正確的是（)a.通電后中間隔室的so向正極遷移,正極區(qū)溶液ph增大b.該法在處理含na2so4廢水時(shí)可以得到naoh和h2so4產(chǎn)品c。負(fù)極反應(yīng)為2h2o4e=o24h，負(fù)極區(qū)溶液ph降低d。當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時(shí),會(huì)有0。5 mol o2生成解析該裝置為電解池，與電源正極相連的是陽極，陰離子向陽極遷移，oh放電，產(chǎn)生h，so向正極區(qū)遷移生成硫酸，溶液的ph減小，a錯(cuò)誤；負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為

6、2h2o2e=h22oh，負(fù)極區(qū)溶液ph升高，鈉離子移向負(fù)極區(qū),與生成的oh結(jié)合成naoh，b正確,c錯(cuò)誤;當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.25 mol o2生成,d錯(cuò)誤。答案b3.可從鉛蓄電池中回收鉛，實(shí)現(xiàn)鉛的再生。在工藝中得到含na2pbcl4的電解液，電解na2pbcl4溶液后生成pb，如圖所示.下列說法不正確的是（)a。陽極區(qū)會(huì)有氣泡冒出，產(chǎn)生o2b。一段時(shí)間后，陽極附近ph明顯增大c.陰極的電極反應(yīng)方程式為pbcl 2e=pb4cld。na2pbcl4濃度下降后可在陰極區(qū)加入pbo，實(shí)現(xiàn)電解液的繼續(xù)使用解析陽極2h2o4e=4ho2，陽極區(qū)會(huì)有氣泡冒出，產(chǎn)生o2，a項(xiàng)正確

7、；陽極2h2o4e=4ho2,一段時(shí)間后，陽極附近氫離子濃度增大，ph明顯減小，b項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極的電極反應(yīng)是發(fā)生還原反應(yīng),元素化合價(jià)降低,陰極的電極反應(yīng)方程式為pbcl 2e=pb4cl,c項(xiàng)正確;陰極電解一段時(shí)間后溶液為hcl和nacl的混合溶液，根據(jù)題意“將pbo粗品溶解在hcl和nacl的混合溶液中，得到含na2pbcl4的電解液”繼續(xù)向陰極區(qū)加pbo粗品可恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，d項(xiàng)正確。答案b【歸納總結(jié)】以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型和規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)類別(實(shí)例)電解對(duì)象電解質(zhì)濃度ph電解質(zhì)溶液復(fù)原電解水型陰:4h4e=2h2(或4h2o4e=4oh2h2）陽：4oh4e=

8、2h2oo2(或2h2o4e=4ho2)強(qiáng)堿（如naoh)水增大增大加水含氧酸(如h2so4）水增大減小加水活潑金屬的含氧酸鹽（如na2so4、kno3）水增大不變加水電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電無氧酸（如hcl），除hf外電解質(zhì)減小增大通氯化氫不活潑金屬的無氧酸鹽(如cucl2），電解質(zhì)減小加氯化銅放h2生堿型陰極：h2o放h2生堿陽極:電解質(zhì)陰離子放電活潑金屬的無氧酸鹽（如nacl）電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大通氯化氫放o2生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：h2o放o2生酸不活潑金屬的含氧酸鹽（如cuso4)電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小加氧化銅或碳酸銅拓展根據(jù)以上電解規(guī)律

9、判斷由h、k、mg2、ag、cu2、no、cl、oh所組成的電解質(zhì)溶液中，電解對(duì)象為水的電解質(zhì)的化學(xué)式為hno3、kno3、mg(no3）2、koh,電解質(zhì)本身放電的為hcl、cucl2。電解池中電極方程式的書寫4.（2019南京鹽城一模）一種生物電化學(xué)方法脫除水體中nh的原理如下圖所示:下列說法正確的是()a.裝置工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躡。裝置工作時(shí)，a極周圍溶液ph降低c.裝置內(nèi)工作溫度越高,nh脫除率一定越大d.電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一是：2no2e=n23o2解析a項(xiàng)，該反應(yīng)為電解裝置，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,錯(cuò)誤；b項(xiàng),a極發(fā)生反應(yīng)之一：nh8e2h2o=no8h，c(h）增大，正確；c

10、項(xiàng)，溫度升高,細(xì)菌蛋白質(zhì)變性，錯(cuò)誤;d項(xiàng),b極發(fā)生反應(yīng)之一為：2no10e12h=n26h2o,錯(cuò)誤。答案b5.（2017常州一模）用圖所示裝置除去含cn、cl廢水中的cn時(shí)，控制溶液ph為910，陽極產(chǎn)生的clo將cn氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是（）a。clo將cn氧化過程中，每消耗1 mol cn轉(zhuǎn)移10 mol電子b.陽極的電極反應(yīng)式為cl2oh2e=cloh2oc。陰極的電極反應(yīng)式為2h2o2e=h22ohd。在電解過程中,廢水中的cn和cl均移向陽極解析cn中c的化合價(jià)為2價(jià),n為3價(jià)，1 mol cn生成co2和n2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5 mol，a錯(cuò)誤；陽極是cl失

11、電子產(chǎn)生clo，電極反應(yīng)式為cl2oh2e=cloh2o，b正確；陰極是h得電子產(chǎn)生h2，堿性溶液中陰極的電極反應(yīng)式為2h2o2e=h22oh，c正確；電解過程中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極,d正確。答案a6。（1)(2018江蘇化學(xué)）用稀硝酸吸收nox，得到hno3和hno2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式:_。（2）（2017江蘇化學(xué))電解na2co3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)a的化學(xué)式為_.(3）(2014江蘇化學(xué))將燒堿吸收h2s后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：s22e=

12、s（n1)ss2=s寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：_。（4）（2011江蘇化學(xué)，20）電解尿素co（nh2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為_。（5)（2017通揚(yáng)泰淮宿徐二調(diào))20世紀(jì)80年代townley首次提出利用電化學(xué)膜脫除煙氣中so2的技術(shù)：將煙氣預(yù)氧化使so2轉(zhuǎn)化為so3，再將預(yù)氧化后的煙氣利用如圖所示原理凈化利用。陰極的電極反應(yīng)式為_。若電解過程中轉(zhuǎn)移1 mol電子，所得“掃出氣用水吸收最多可制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)70的硫酸_ g。解析(2)陽極溶液中的陰離子即水中的oh放電生成o2（圖示）及h（2h2o4e=o

13、24h），h與co結(jié)合生成hco（coh=hco,由圖陽極區(qū)na2co3生成nahco3），寫出總反應(yīng)：4co2h2o4e=4hcoo2。陰極水中的h放電生成h2。（4)產(chǎn)生h2是由溶液中的h在陰極放電所得到，則陽極產(chǎn)生的是n2,陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下的電極反應(yīng)式為：co(nh2)28oh6e=con26h2o。（5）由圖可知，在陰極so3、o2轉(zhuǎn)化為so，陰極反應(yīng)式為2so3o24e=2so.陽極發(fā)生反應(yīng)2so 4e=2so3o2，轉(zhuǎn)移1 mol 電子時(shí)生成so3 0.5 mol，可生成h2so4為 0.5 mol，即49 g,可制得70 的硫酸的質(zhì)量為49 g/70%70(g)。答

14、案（1)hno22eh2o=3hno(2）4co2h2o4e=4hcoo2h2(3)2h2o2e=h22oh(4)co（nh2）28oh6e=con26h2o（5）2so3o24e=2so70【反思?xì)w納】1。做到“三看”，正確書寫電極反應(yīng)式(1)一看電極材料，若是活性電極(au、pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注fe生成fe2而不是生成fe3)。（2）二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。(3）三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電解冶煉。2.規(guī)避“四個(gè)”失分點(diǎn)(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫成分子式。（2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相

15、同，且注明條件“電解。（3)電解水溶液時(shí),應(yīng)注意放電順序中h、oh之后的離子一般不參與放電.（4)當(dāng)電解池的電極材料為活性電極時(shí)，則陽極本身失電子.考點(diǎn)二電解原理的應(yīng)用知識(shí)梳理1。電解飽和食鹽水（1）電極反應(yīng)陽極反應(yīng)式：2cl2e=cl2（氧化反應(yīng)）陰極反應(yīng)式：2h2e=h2（還原反應(yīng))(2）總反應(yīng)方程式2nacl2h2o2naohh2cl2離子反應(yīng)方程式：2cl2h2o2ohh2cl2(3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氫氣和氯氣陽極：鈦網(wǎng)(涂有鈦、釕等氧化物涂層）。陰極：碳鋼網(wǎng)。陽離子交換膜：只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過。將電解槽隔成陽極室和陰極室。2。電解精煉銅3。電鍍銅4.電冶金利

16、用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬na、ca、mg、al等總方程式陽極、陰極反應(yīng)式冶煉鈉2nacl(熔融）2nacl22cl2e=cl22na2e=2na冶煉鎂mgcl2(熔融)mgcl22cl2e=cl2mg22e=mg冶煉鋁2al2o3（熔融）4al3o26o212e=3o24al312e=4al題組診斷電解反應(yīng)原理的應(yīng)用1。金屬鎳有廣泛的用途.粗鎳中含有少量fe、zn、cu、pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知:氧化性fe2ni2cu2）（）a。陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式：ni22e=nib.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等c.電解后，溶液中存在的

17、金屬陽離子只有fe2和zn2d.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有cu和pt解析陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，ni2e=ni2，a錯(cuò)；由于fe、zn的還原性大于鎳，所以陽極同時(shí)還有zn2e=zn2、fe2e=fe2，比較兩電極反應(yīng),因fe、zn、ni的相對(duì)原子質(zhì)量不等,當(dāng)兩極通過的電量相等時(shí)，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不等,b錯(cuò)；cu、pt還原性小于鎳,所以不反應(yīng)，d正確;純鎳作陰極,電解質(zhì)溶液中需含有ni2，因ni2的氧化性大于fe2和zn2，所以溶液中陽離子主要是ni2,c錯(cuò)。答案d2.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說法正確的是（)a。氯堿工業(yè)中，x電極上反應(yīng)式是4oh4e=

18、2h2oo2b。電解精煉銅時(shí)，z溶液中的cu2濃度不變c.在鐵片上鍍銅時(shí)，y是純銅d.制取金屬鎂時(shí),z是熔融的氯化鎂解析氯堿工業(yè)中陽極是cl放電生成cl2；電解精煉銅時(shí)陽極粗銅溶解，陰極cu2放電析出cu，溶液中cu2濃度變??；鐵片上鍍銅時(shí)，陰極應(yīng)該是鐵片，陽極是純銅。答案d3.clo2 是一種高效安全的殺菌消毒劑.用氯化鈉電解法生成clo2的工藝原理示意圖如下圖， 發(fā)生器內(nèi)電解生成clo2。下列說法正確的是()a.a氣體是氯氣，b氣體是氫氣b。氯化鈉電解槽內(nèi)每生成2 mol a氣體，轉(zhuǎn)移2 mol ec。clo2發(fā)生器中陰極的電極反應(yīng)式為:2clo12h10e=cl26h2od.為使a、b氣

19、體恰好完全反應(yīng)，理論上每生產(chǎn)1 mol clo2需要補(bǔ)充56 l（標(biāo)準(zhǔn)狀況）b氣體解析根據(jù)流程圖可知加入物質(zhì)為naclo3和hcl，生成clo2;發(fā)生氧化還原反應(yīng)，naclo3被還原生成clo2，hcl被氧化生成cl2，同時(shí)生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2naclo34hcl=2clo2cl22nacl2h2o，故氣體b是氯氣，氣體a是氫氣，a項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化鈉電解槽內(nèi)每生成2 mol 氫氣，轉(zhuǎn)移4 mol e，b項(xiàng)錯(cuò)誤；clo2發(fā)生器中陰極的電極反應(yīng)式為：clo2he=clo2h2o,c項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)2naclo34hcl=2clo2cl22nacl2h2o，每生產(chǎn)1 mol clo2,需要1 mol

20、 naclo3，同時(shí)生成0。5 mol氯氣，根據(jù)電子守恒氯化鈉電解槽內(nèi)每生成1 mol naclo3，同時(shí)生成3 mol氫氣，為使a、b氣體恰好完全反應(yīng)，理論上每生產(chǎn)1 mol clo2需要補(bǔ)充氯氣2。5 mol,d項(xiàng)正確。答案d【易錯(cuò)警示】1。陽離子交換膜（以電解nacl溶液為例），只允許陽離子（na)通過，而阻止陰離子(cl、oh）和分子（cl2）通過,這樣既能防止h2和cl2混合爆炸，又能避免cl2和naoh溶液作用生成naclo，影響燒堿質(zhì)量。2.電解或電鍍時(shí)，電極質(zhì)量減少的電極必為金屬電極陽極；電極質(zhì)量增加的電極必為陰極，即溶液中的金屬陽離子得電子變成金屬吸附在陰極上。3。電解精煉銅

21、，粗銅中含有的zn、fe、ni等活潑金屬失去電子，變成金屬陽離子進(jìn)入溶液，其活潑性小于銅的雜質(zhì)以陽極泥的形式沉積。電解過程中電解質(zhì)溶液中的cu2濃度會(huì)逐漸減小?？键c(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)知識(shí)梳理1。金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2。金屬腐蝕的類型(1）化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與接觸到的干燥氣體（如o2、cl2、so2等）或非電解質(zhì)液體（如石油）等接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍（2）析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析：類型析氫腐蝕吸氧

22、腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)（ph4。3）水膜酸性很弱或呈中性電極材料及反應(yīng)負(fù)極fe:fe2e=fe2正極c：2h2e=h2c：o22h2o4e=4oh總反應(yīng)式fe2h=fe2h22feo22h2o=2fe(oh)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍名師助學(xué)：鐵銹的成分為:fe2o3xh2o，其形成過程還涉及到如下反應(yīng)：4fe（oh)2o22h2o=4fe（oh)3；2fe(oh)3=fe2o3xh2o(鐵銹）（3x)h2o。3.金屬的防護(hù)（1）電化學(xué)防護(hù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法-原電池原理a。負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b。正極:被保護(hù)的金屬設(shè)備.外加電流的陰極保護(hù)法電解原理a。陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b。陽極：惰性

23、金屬。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成,如制成合金、不銹鋼等。（3)加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。名師助學(xué)：犧牲陽極的陰極保護(hù)法中所說的陽極是指原電池的負(fù)極.題組診斷金屬的腐蝕1.圖中燒杯中盛的是天然水，鐵腐蝕的速率由快到慢的順序是（)a。b.c. d.解析認(rèn)真觀察裝置圖,可以觀察到：是電解池裝置，fe是陽極，鐵失去電子，鐵腐蝕最快。是原電池裝置，在池中fe是正極,被保護(hù),腐蝕最慢，池中fe與cu金屬活動(dòng)性相差比池中fe與sn大，腐蝕速率，池中fe是化學(xué)腐蝕,相對(duì)中較慢。綜上所述，鐵被腐蝕的速率由快到慢為.答案b2。根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是（)a。燒杯a中的

24、溶液ph升高b.燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)c。燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2h2e=h2d。燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2cl2e=cl2解析由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過導(dǎo)線，由zn電極流向fe電極,則o2在fe電極發(fā)生還原反應(yīng)：o22h2o4e=4oh，燒杯a中c(oh)增大，溶液的ph升高。燒杯b中,zn發(fā)生氧化反應(yīng)：zn2e=zn2。答案ab3.在日常生活中，我們經(jīng)?？吹借F制品生銹、鋁制品表面出現(xiàn)白斑等眾多的金屬腐蝕現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^下列裝置所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。下列說法正確的是()a。按圖裝置實(shí)驗(yàn)，為了更快更清晰地觀察到液柱上升，可采用酒精燈加熱具支試管的方法b.圖是圖所示裝置的原理示意圖，圖的正極材料是鐵c.鋁

25、制品表面出現(xiàn)白斑可以通過圖裝置進(jìn)行探究，cl由活性炭區(qū)向鋁箔表面遷移，并發(fā)生電極反應(yīng)：2cl2e=cl2d。圖裝置的總反應(yīng)為4al3o26h2o=4al(oh)3，生成的al（oh）3進(jìn)一步脫水形成白斑解析具支試管內(nèi)氣體受熱壓強(qiáng)增大,不能更快更清晰地觀察到液柱上升，a項(xiàng)錯(cuò)誤；在鐵腐蝕的原電池反應(yīng)中，鐵作負(fù)極，b項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極電極反應(yīng)式為al3e=al3,正極電極反應(yīng)式為o22h2o4e=4oh，總反應(yīng)方程式為4al3o26h2o=4al(oh)3，生成的al(oh)3進(jìn)一步脫水形成白斑，c項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)正確。答案d【反思?xì)w納】判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1）對(duì)同一電解質(zhì)溶液來說,腐蝕速率的快慢：電解原

26、理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。（2)對(duì)同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢:強(qiáng)電解質(zhì)溶液中弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中。(3)活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕越快。（4）對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。金屬的防護(hù)4.下列說法中錯(cuò)誤的是（)a.地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接鋅塊可以減緩管道的腐蝕（2017江蘇化學(xué))b.鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕(2015江蘇化學(xué)）c.若在海輪外殼上附著一些銅塊,則可以減緩海輪外殼的腐蝕(2014江蘇化學(xué))d.鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹(2012江蘇化學(xué)）解析a項(xiàng)

27、，鋼鐵管道連鋅，鋅作負(fù)極，鋼鐵管道作正極，受到保護(hù),此方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,正確；b項(xiàng)，犧牲陽極的陰極保護(hù)法為原電池原理，外加電流的陰極保護(hù)法為電解原理，正確；c項(xiàng),鐵銅 構(gòu)成原電池,鐵為負(fù)極,加快鐵的腐蝕，錯(cuò)誤;d項(xiàng)，鍍層受損后，鐵暴露出來,鐵、銅與雨水構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極，加快了鐵的腐蝕，正確.答案c5.(2019金陵海安南外聯(lián)考）江蘇正在建設(shè)世界最大的海上風(fēng)電場,防腐蝕是海上風(fēng)電的突出問題，下列說法正確的是（）a。海水的ph一般在8.08。5,對(duì)風(fēng)電鋼鐵支架的腐蝕主要是析氫腐蝕b.腐蝕總反應(yīng)為4fe3o2 2xh2o=2fe2o3xh2o（鐵銹)的h 0，s0c。鋼部件鍍鋅前，可用

28、堿液洗去表面的鐵銹d。熱噴涂鋅鋁合金,可以減緩管道的腐蝕解析a項(xiàng)，溶液呈堿性，主要發(fā)生吸氧腐蝕,錯(cuò)誤;b項(xiàng)，該反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),正確；c項(xiàng)，鐵銹不溶于堿液，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，鋅鋁合金涂層，可以減緩管道腐蝕，正確。答案bd【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)回顧】1.同學(xué)將電解池工作時(shí)電子、離子流動(dòng)方向及電極種類等信息表示在下圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是(）選項(xiàng)abcda電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負(fù)極負(fù)極q離子陽離子陽離子陰離子陰離子解析電子從電源的負(fù)極流出，故a是陰極,d是正極，溶液中陽離子移向陰極。答案b2。下列關(guān)于電化學(xué)知識(shí)說法正確的是()a。電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣,陰極得到金屬鈉b

29、。電解精煉銅時(shí)，陽極質(zhì)量的減少不一定等于陰極質(zhì)量的增加c.電解alcl3、fecl3、cucl2的混合溶液，在陰極上依次析出al、fe、cud。電解cuso4溶液一段時(shí)間后，加入適量cu(oh)2可以使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)解析a項(xiàng),電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2nacl，錯(cuò)誤;b項(xiàng)，陽極除銅放電外，比銅活潑的金屬如zn、fe也放電，但陰極上只有cu2放電，正確；c項(xiàng),根據(jù)金屬活動(dòng)順序表可知,陰極上離子的放電順序是fe3cu2hfe2al3,fe2和al3不放電，fe3得電子成為fe2，不會(huì)析出鐵，所以鐵和al不可以，因?yàn)樗鼈儽萮活潑，所以在陰極上依次生成的亞鐵離子、cu、氫氣，錯(cuò)誤；d項(xiàng),電解cu

30、so4溶液,陰極析出cu,陽極生成氧氣，應(yīng)加入cuo使溶液恢復(fù)至原狀態(tài),錯(cuò)誤。答案b3.(2018南京鹽城徐州連云港高三三模）用下圖所示裝置（熔融caf2。cao作電解質(zhì))獲得金屬鈣，并用鈣還原tio2制備金屬鈦。下列說法正確的是()a.電解過程中，ca2向陽極移動(dòng)b。陽極的電極反應(yīng)式為：c2o24e=co2c.在制備金屬鈦前后，整套裝置中cao的總量減少d。若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“”接線柱是pb電極解析a項(xiàng)，電解過程中，陽離子(ca2)向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，從圖中可以看出，陽極處有co2生成，c化合價(jià)升高失去電子，電解質(zhì)為熔融物，故用o2平衡電荷，正確；c項(xiàng)，電解過程為：cao電

31、離成ca2，ca2得電子生成ca，2catio2=2caoti,由ca守恒知，裝置中cao的總量不變，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，鉛蓄電池總反應(yīng)為pbpbo22h2so4=2pbso42h2o,其中pbo2作正極，根據(jù)“正接正”原理，故“應(yīng)接在pbo2電極上,錯(cuò)誤.答案b4。(2018無錫期中）南京大學(xué)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了一種電化學(xué)“大氣固碳方法。 電池工作原理示意圖如下圖所示。該電池在充電時(shí)，通過催化劑的選擇性控制,只有l(wèi)i2co3發(fā)生氧化，釋放出co2 和o2.下列說法正確的是（）a。該電池放電時(shí)的正極反應(yīng)為：2li2eco=li2co3b.該電池既可選用含水電解液，也可選無水電解液c。充電時(shí)陽極發(fā)生的反應(yīng)是

32、：c2li2co34e=3co24lid。該電池每放、充4 mol電子一次，理論上能固定1 mol co2解析放電時(shí)，負(fù)極：4li4e=4li，正極:3co24e4li=2li2co3c，總反應(yīng)為：4li3co2=2li2co3c。充電時(shí)：陽極：2li2co34e=4li2co2o2，陰極:4li4e=4li,總反應(yīng)為:2li2co34li2co2o2。a項(xiàng),正極發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，鋰可以和水反應(yīng)：2li2h2o=2liohh2，不能用水溶劑，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，由題給信息，只有l(wèi)i2co3發(fā)生氧化，且生成co2和o2,錯(cuò)誤。答案d一、選擇題1。下列說法正確的是()a.氯堿工業(yè)中，燒堿在

33、陽極區(qū)生成b。電解熔融氯化鋁冶煉金屬鋁c。電鍍時(shí)，用鍍層金屬作陽極d.將鋼閘門與外電源正極相連,可防止其腐蝕解析a項(xiàng)，水中的h在陰極放電,剩下oh，燒堿在陰極區(qū)生成,錯(cuò)誤；b項(xiàng)，氯化鋁是共價(jià)化合物,熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，電鍍時(shí)，鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極,正確；d項(xiàng),原電池防腐時(shí)，保護(hù)的金屬作正極（犧牲陽極的陰極保護(hù)法），錯(cuò)誤。答案c2.化學(xué)科技工作者對(duì)含有碳雜質(zhì)的金屬鋁的腐蝕與溶液酸堿性的關(guān)系進(jìn)行了研究，在25 時(shí)得出溶液ph值對(duì)鋁的腐蝕影響關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()a.金屬鋁在濃硫酸中的腐蝕速率大于鹽酸中的腐蝕速率b.金屬鋁在中性環(huán)境中不易被腐蝕c.金屬鋁在ph8。5的na2

34、co3 溶液中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕析出氧氣d。不能用電解的方法在金屬鋁的表面生成致密的氧化物薄膜解析a項(xiàng)，鋁在濃硫酸中鈍化，錯(cuò)誤;b項(xiàng)，由圖可知在5ph8時(shí)，腐蝕度小,正確；c項(xiàng)，堿性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，可以利用電解法在鋁表面生成致密的氧化膜，錯(cuò)誤。答案b3.探究電解精煉銅（粗銅含有ag、zn、fe)和電化學(xué)腐蝕裝置如圖，下列敘述正確的是（）a.精煉銅時(shí)，電解質(zhì)為硫酸銅溶液，x電極反應(yīng)為：cu22e=cub。精煉銅時(shí)，溶液中ag、zn2、fe2濃度增大c。x電極為石墨，y電極為cu，則銅受到保護(hù) d.x電極為fe，y電極為cu，則鐵受到保護(hù)解析a項(xiàng)，精煉銅時(shí)，x為陽極，銅及比銅活潑的金

35、屬失電子,錯(cuò)誤；b項(xiàng)，ag的金屬性弱于銅,不會(huì)在陽極放電，以沉淀形成陽極泥，錯(cuò)誤;c項(xiàng)，y為陰極，受到保護(hù)，正確；d項(xiàng)，x為陽極,鐵作陽極，優(yōu)先失電子，錯(cuò)誤。答案c4.如右圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和nacl溶液的u形管中. 下列說法錯(cuò)誤的是（）a。僅k1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為fe2e=fe2b。僅k1閉合，石墨棒周圍溶液ph逐漸降低c。僅k2閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2h2e=h2d.僅k2閉合，電路中通過a mol電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生0。5a mol氣體解析僅閉合k1，構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng):fe2e=fe2，石墨棒作正極，空氣中的氧氣得電子，電極反應(yīng)方程式為：o24e2h2o

36、=4oh，a項(xiàng)正確，b項(xiàng)錯(cuò)誤;僅閉合k2，構(gòu)成電解池，鐵作陰極，發(fā)生反應(yīng)：2h2e=h2（或2h2o2e=h22oh），總反應(yīng)為：2cl2h2o h2cl22oh，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2e,當(dāng)轉(zhuǎn)移a mol電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生a mol 氣體,c項(xiàng)正確，d項(xiàng)錯(cuò)誤。答案bd5。鋰硫電池是一種新型儲(chǔ)能電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為2lixs=li2sx.以該電池為電源制備甲烷的原理如圖所示.下列說法正確的是（)a.b為鋰硫電池的負(fù)極b.鋰硫電池的正極反應(yīng)式為lie=lic。陽極反應(yīng)式為co3co2h2o2e=4hcod。該裝置工作時(shí)溶液中的co增大解析b為鋰硫電池的正極，相應(yīng)電極為陽極，a項(xiàng)錯(cuò)誤；鋰硫電池的負(fù)極反應(yīng)

37、式為lie=li，b項(xiàng)錯(cuò)誤；陽極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),陽極反應(yīng)式為co3co2h2o2e=4hco，c項(xiàng)正確；根據(jù)陽極反應(yīng)，該裝置工作時(shí)溶液中的co降低，hco濃度增大,d項(xiàng)錯(cuò)誤.答案c6.常溫下，ncl3是一種黃色黏稠狀液體，是制備新型水消毒劑clo2的原料，可以采用如圖所示裝置制備ncl3。下列說法正確的是（)a.每生成1 mol ncl3，理論上有4 mol h經(jīng)質(zhì)子交換膜由右側(cè)向左側(cè)遷移b.可用濕潤的淀粉.ki試紙檢驗(yàn)氣體mc。石墨極的電極反應(yīng)式為nh3cl6e=ncl34hd。電解過程中，質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液的ph會(huì)減小解析a項(xiàng),由nhncl3，根據(jù)元素化合價(jià)變化知，nh中n由3價(jià)升高

38、至3價(jià)，每生成1 mol ncl3，理論上有6 mol h由質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)(陰極區(qū)）遷移,錯(cuò)誤.b項(xiàng),m是氫氣，不能用濕潤的淀粉ki試紙檢驗(yàn)，錯(cuò)誤.c項(xiàng)，石墨電極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為nh3cl6e=ncl34h，正確。d項(xiàng),電解過程中，質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液中c(h)減小，溶液ph增大，錯(cuò)誤。答案c7。某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）a。電解過程中,銅電極上有h2產(chǎn)生b.電解初期，主反應(yīng)方程式為:cuh2so4cuso4h2c.電解一定時(shí)間后，石墨電極上有銅析出d.整個(gè)電解過程中，h的濃度不斷增大解析電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,有些在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng)(如

39、本題中銅與稀硫酸）通過電解的方法可以發(fā)生反應(yīng)。陽極反應(yīng)：cu2e=cu2,陰極反應(yīng)：2h2e=h2(起始），隨著電解的進(jìn)行，陽極產(chǎn)生的cu2濃度增大,在電場的作用下向陰極移動(dòng)，由于cu2的氧化性大于h，因此cu2離子也會(huì)在陰極放電生成銅.因此在整個(gè)電解過程中,起始時(shí)h的濃度不斷減小，隨后基本保持不變.答案bc8。廚房垃圾發(fā)酵液通過電滲析法處理，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示（圖中ha表示乳酸分子，a表示乳酸根離子）。下列說法正確的是（）a。通電后，陽極附近ph增大b。電子從負(fù)極經(jīng)電解質(zhì)溶液回到正極c。通電后，a通過陰離子交換膜從陰極區(qū)進(jìn)入濃縮室d.當(dāng)電路中通過2 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有1 mol

40、 o2生成解析由題圖可知,陽極上電解水產(chǎn)生h和o2，所以通電后，陽極附近ph減小,a項(xiàng)錯(cuò)誤;電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是通過帶電離子的定向移動(dòng)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；電解池中,陰離子向陽極方向移動(dòng)，故通電后，a通過陰離子交換膜從陰極區(qū)進(jìn)入濃縮室，c項(xiàng)正確；根據(jù)陽極的電極反應(yīng)式2h2o4e=o24h，當(dāng)電路中通過2 mol 電子的電量時(shí)，會(huì)有0。5 mol o2生成，d項(xiàng)錯(cuò)誤。答案c9。一定條件下，利用如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的儲(chǔ)氫，下列有關(guān)說明正確的是(）a.外電路電子的移動(dòng)方向：a電源bb。氣體x在反應(yīng)中通常體現(xiàn)還原性c。電極d為惰性電極，e為活潑電極d.電極d的電極反應(yīng)式為c6h66h6e=

41、c6h12解析苯到環(huán)己烷，相當(dāng)于加氫,為還原反應(yīng),所以電極d為陰極，電極e為陽極，a為負(fù)極，b為正極。a項(xiàng)，電子由a極流出，錯(cuò)誤;b項(xiàng),陽極oh放電生成氧氣，x氣體為氧氣,通常表現(xiàn)氧化性，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，e為陽極，若活性電極為陽極，優(yōu)先失電子，無氣體x生成，錯(cuò)誤。答案d10.（2017鹽城期中)2010年喬治華盛頓大學(xué)licht和他的合作者設(shè)計(jì)的捕獲二氧化碳的電化學(xué)部分裝置如圖所示.下列說法正確的是（）a.化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躡。陰極的電極反應(yīng)為：co24e=c2o2c。陽極的電極反應(yīng)為：2co4e=2co2o2d.陰極上每通過4 mol e，陰極區(qū)有1 mol co2參與反應(yīng)解析該裝置為電解池，電能

42、轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，a錯(cuò)誤；陰極:3co24e=c2co,陰極上通過4 mol電子時(shí)，有3 mol co2參與反應(yīng)，b、d錯(cuò)誤；陽極:2co4e=2co2o2，c正確。答案c11。(2017蘇州期末)鉛蓄電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，其電極材料是pb和pbo2，電解液是硫酸溶液。現(xiàn)用鉛蓄電池電解硫酸鈉稀溶液一段時(shí)間后，假設(shè)電解時(shí)溫度不變且用惰性電極，下列說法正確的是（）a.蓄電池放電時(shí)，每消耗0。1 mol pbo2，則共生成0。1 mol pbso4b。電解硫酸鈉溶液時(shí)的陽極反應(yīng)式為：4oh4e=2h2oo2c。電解一段時(shí)間后若硫酸鈉溶液中沒有晶體析出則c(na2so4)不變d.蓄電池放電一段時(shí)間后其電解液中h2so4的濃度、密度都變大解析a項(xiàng)，鉛蓄電池的總反應(yīng)為pbpbo22h2so4=2pbso42h2o，每消耗0。1 mol pbo2,則共生成0.2 mol pbso4，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，電解na2so4溶液相當(dāng)于電解水,陽極為陰離子放電，則為oh失去電子生成o2，正確；c項(xiàng)，相當(dāng)于蒸發(fā)溶液，由于沒有晶體析出，所以c（na2so4)變大，錯(cuò)誤；d項(xiàng),h2so4被消耗，濃度變小，錯(cuò)誤。答案b12.用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處