2023版高三一輪總復(fù)習(xí)化學(xué)魯科版教案：第5章 第29講 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解　金屬的腐蝕與防護(基礎(chǔ)課)

第29講電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解

金屬的腐蝕與防護(基礎(chǔ)課)

再復(fù)習(xí)目標(biāo)

1.理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。

2.了解電解原理在氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金等方面的應(yīng)用。

3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。

矢口識點一電解原理及其規(guī)律

1.電解

使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)

的過程。

2.電解池及工作原理

(1)電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

(2)電解池工作原理(以電解CuCk溶液為例)

由極名稱：陋)(■電極名稱：醛

反應(yīng)類型：還原反應(yīng)反應(yīng)類型：氧化反應(yīng)

電極反應(yīng)式：Cu"+2e-=CuJI電極反應(yīng)式：

2Cl--2e-=Ck，

CuCh溶液、

總反應(yīng)方程式：CuCh理里Cu+CLt

(3)電解池中電子和離子的移動

①電子：從電源負(fù)極流出后,流向電解池陰極;從電解池的陽極流向電源

的正極。電子丕能通過電解質(zhì)溶液。

②離子：陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽極。

③電流：從電源的正極流出,流入陽極，再通過電解質(zhì)溶液流入陰極，最

后流向負(fù)極，形成閉合回路。

(4)陰陽兩極上放電順序——放電指電極上得、失電子

①陰極：與電極材料無關(guān)。氧化性強的先放電，放電順序為

K+、Ca2+,Na+、Mg2+>Al/、Zn2+>Fe2+>Sn2+>Pb2+>H+>Cu2+>Fej+-.Ag+

放電由難到易

②陽極：若是活性電極作陽極，則活性電極首先失電子，生成金屬陽離子，

發(fā)生氧化反應(yīng)。

若是惰性電極作陽極，放電順序為

S2,「、Br，C「、OH，含氧酸根離子遇O1、SOH、COM）、F「

放電由易到難

（@@?）（1）活性電極指的是除去Au、Pt以外的金屬，惰性電極指的是Pt、

Au、C電極，不參與電極反應(yīng)。

（2）陰極材料若為金屬電極，一般是為增強導(dǎo)電性但不參與反應(yīng)。

3.以惰性電極電解水溶液的有關(guān)規(guī)律

（1）電解水型——含氧酸、強堿、活潑金屬含氧酸鹽

①陰極反應(yīng)式為4H++4e==2H2t,

陽極反應(yīng)式為4OH-4e==2H2O+O23

申解

總方程式為2H2O=2H2t+Ozt。

②電解質(zhì)濃度變大，pH可能變大、變小或不變，可加出0復(fù)原。

（2）電解電解質(zhì)類型——無氧酸（如HCI）,不活潑金屬無氧酸鹽（如CuCh）,

電解質(zhì)濃度變小，加電解質(zhì)本身復(fù)原。

⑶放H2生堿型—活潑金屬的無氧酸鹽（如NaCl）

①陰極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2t+2OH,陽極反應(yīng)式為2Cr~2e-

=Cht>

通電

總方程式為2C-+2H2O^^C「t+H2t+2OH,

②溶液pH變大，加HC1（鹵化氫）復(fù)原。

（4）放02生酸型—不活潑金屬的含氧酸鹽（如CuSO4）

①陰極反應(yīng)式為2Cu2++4e-=2Cu,陽極反應(yīng)式為2H2O—4e-=C）2t+

通電

+

4H,總方程式為2CU2++2H程=^^2CU+C）2t+4父。

②溶液pH變小，加CuO（金屬氧化物）或CuCO3復(fù)原。

（。卷（磴）水電離出的H+或OH」放電，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2t

-+

+2OH-或2H2O-4e=O2t+4H.

■訓(xùn)續(xù)

【題點電解原理分析

1.判一判(正確的打“，錯誤的打“X”)。

(1)電解池中連接電源負(fù)極的為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)。()

⑵電解和電離均需通電才能發(fā)生，均為化學(xué)變化。()

(3)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程，屬于化學(xué)變化。

(4)電解時電子流動方向為負(fù)極一陰極一電解質(zhì)溶液一陽極一正極。()

+

⑸用Cu作電極電解CuSO4溶液的陽極反應(yīng)為2H20-45=02f+4HO

⑹用惰性電極電解NaCl和NaBr的混合液，陽極上的放電順序為Br，

C「、OH-o()

［答案］(1)X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)V

2.利用如圖所示裝置，以NH3為氫源，通過電解實現(xiàn)氫化反應(yīng)。

?一電源一

請回答：

(l)a為極，電極反應(yīng)式為_________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)b極電極反應(yīng)式為_____________________________________________

______________________________________________________________，

H+移向極。

⑶每消耗22.4LNH3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，生成(,)H的物質(zhì)的量為

［答案］⑴陰33O+6e+6H+=3OH或

ArR

()+2e-+2H+=<)H

ArRArR

(2)2NH3-6e==N2+6Ha

(3)1.5mol

I思維模型I

電解原理分析模型

一陽離子

陰離子f圓

電解規(guī)律及電極反應(yīng)式的書寫

3.用石墨作電極，電解稀Na2s04溶液的裝置如圖所

示，通電后在石墨電極A和B附近分別滴加一滴石蕊溶

液。下列有關(guān)敘述正確的是（

Naso，溶液

A.相同條件下，逸出氣體的體積：A電極＜B電極2

B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出有刺激性氣味氣體

C.A電極附近呈紅色，B電極附近呈藍(lán)色

D.電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼?/p>

D[A極為陰極，反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2t+20H，B極為陽極，反

-+

應(yīng)式為H2O-2e=|o2f+2HO]

4.如圖所示，在一定電壓下用惰性電極電解由等物質(zhì)的r——1Id~~1

量濃度的FeCh、HC1組成的混合溶液。已知在此電壓下，’

陰、陽離子根據(jù)放電能力順序，都可能在陽極放電，下列分工與互藏：

4J...................-Fe2*U

..........C]—................

析正確的是（）

A.Ci電極上的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OlT+H2t

B.G電極處溶液首先變黃色

C.C2電極上可依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+-e==Fe3\2Cr-2e-

==C12t

D.當(dāng)Ci電極上有2g物質(zhì)生成時,就會有2NA個電子通過溶液發(fā)生轉(zhuǎn)移（NA

表示阿伏加德羅常數(shù)的值）

C[C1電極與電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的H+在陰極放電，電極反

應(yīng)式為2H++2e-==H2T，A錯誤；G電極上H卡放電生成Hz,C2電極與電源的

正極相連，作陽極，F(xiàn)e2+的還原性強于CF,則依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+-e

3+-

=Fe>2Cr-2e=Cl2T，故C2電極處溶液首先變黃色，B錯誤，C正確;

電子只能通過導(dǎo)線傳遞，不能通過溶液傳遞，D錯誤。］

5.某些無公害免農(nóng)藥果園利用如圖所示電解裝置，進(jìn)行果品的安全生產(chǎn)，

解決了農(nóng)藥殘留所造成的生態(tài)及健康危害問題。下列說法正確的是（)

F直流電源口

酸些些性水

閡

子

交

-----———換

膜

0.02mol?L_,_<

KC1溶液

A.a為直流電源的負(fù)極，與之相連的電極為陰極

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.“酸性水”具有強氧化性，能夠殺菌

D.陰極反應(yīng)式為H2O+2e-=H2t+O2-

C［銷金板為惰性電極，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-==H2T+2OH，陽極反應(yīng)

為2c「一2e-=C12T，CI2+H2O-HC1+HC1O,a為正極，b為負(fù)極，交換膜

應(yīng)為陽離子交換膜，傳導(dǎo)K+,C正確。］

I題后歸納I

⑴分析電解過程的思維程序

明確陽極是惰性電極還是活潑

判斷：陰、陽極

電極

分析：電解質(zhì)溶找全離子（包括水電離的H

液的離子組成和（）H）,并按陰、陽離子分組

確定：放電離子排出陰、陽離子在兩極的放電

或物質(zhì)順序.確定優(yōu)先放電的微粒

寫出：電池反判斷電極產(chǎn)物.注意溶液的酸

應(yīng)式堿性、產(chǎn)物的溶解性

解答有關(guān)離子濃度、pH、電極

解答問題一產(chǎn)物量的變化、溶液的復(fù)原等

問題

(2)解答電解問題的注意事項

①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))

中的陽離子放電。

②電解水溶液時，K+?A13+不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的

方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。

知］識點二電解原理的實際應(yīng)用

梳理晨“也

1.電解飽和食鹽水—氯堿工業(yè)

(1)電極反應(yīng)

陽極：2c-一2e-=C12t(反應(yīng)類型:氧化反應(yīng))。

陰極：2H++2e--H2t或2H20+2-=出t+2OIT(反應(yīng)類型:還原反

應(yīng))。

檢驗陽極產(chǎn)物的方法是：用濕潤的KI淀粉試紙靠近陽極附近，若試紙變藍(lán),

證明生成了C12。

電解時向食鹽水中加酚儆，陰極附近溶液變紅，說明該電極附近產(chǎn)生的物

質(zhì)為NaOH。

(2)電解方程式

通電

化學(xué)方程式：2NaCl+2H20—2NaOH+H2t+Cht?

通電

離子方程式：2C-+2H2O^^2OH+H2t+Cbt。

(3)陽離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖

①陽離子交換膜的作用

阻止OIF進(jìn)入陽極室與C12發(fā)生副反應(yīng):2NaOH+Ch=NaCl+NaClO+

H2O,阻止陽極產(chǎn)生的CI2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。

②a、b、c、d加入或取出的物質(zhì)分別是飽和食鹽水、稀NaOH溶液、稀的

食鹽水、濃NaOH溶液;X、Y分別是罵、H2O

2.電鍍和電解精煉銅

電鍍（Fe表面鍍Cu）電解精煉銅

粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、

電極材料鍍層金屬銅

Au等雜質(zhì)）

Zn-2e-=Zn2+、

陽極

Cu（粗銅）一2e-Fe-2e-=Fe2+^

電極反應(yīng)

=Cll2+Ni-2e-=Ni2+>

Cu—2e-=Cu2+（主要）

電極材料待鍍金屬鐵純銅

陰極

電極反應(yīng)Cu2++2e~~=Cu（精銅）

電解質(zhì)溶液含C112+的鹽溶液

注：電解精煉銅時，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形

成陽極泥

3.電冶金屬——活潑金屬的冶煉方法

⑴電解熔融氯化鈉得到鈉

——工J陽極:2c「一2廣=。2f

電極反應(yīng)V

I陰極:2Na*+2e-==2Na

------------_通電

總反應(yīng)方程式2NaCI（熔融）=^^2Na+Cl2t

⑵電解熔融AI2O3制A1

通電

2Al2。3（熔融）聲言4A1+3O2t

冰晶石

電極反應(yīng)：

陽極：6。2--62廣=3（）2t;

陰極：4AF++12廣=4人1。

冰晶石的作用是作A12O3的助熔劑。

4.電化學(xué)有機合成

以丙烯庸合成己二盾為例，兩極反應(yīng)式如下:

陽極：H2O-2e==1O21+2H+

+

陰極：2CH2=CHCN+2H+2e=NC(CH2)4CN

通電i

總反應(yīng)：2CH2=CHCN+H2O=NC(CH2)4CN+7O2t

訓(xùn)續(xù)絲紅__________________

.題點。電解原理的常規(guī)應(yīng)用

1.金屬銀有廣泛的用途，粗銀中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解

法制得高純度的銀。下列敘述中正確的是（已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+）（）

A.陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2++2e-==Ni

B.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等

C.電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2+和ZM+

D.電解后，電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt

D［電解時，陽極Zn、Fe、Ni失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項錯誤；因氧

化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故陰極反應(yīng)式為Ni2++2e-=Ni,可見，陽極質(zhì)量減少

是因為Zn、Fe、Ni溶解，而陰極質(zhì)量增加是因為Ni析出，B項錯誤；電解后

溶液中的陽離子除Fe2+和ZM+外，還有Ni2+和H+,C項錯誤。］

2.如圖為電解飽和食鹽水裝置，下列有關(guān)說法不正確的是（）

A.左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.右側(cè)生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)

C.電解一段時間后，B口排出NaOH溶液

通電

D.電解飽和食鹽水的離子方程式：2C「+2H2O^=2O1T+H2t+Cht

B［右側(cè)電極為陰極，生成的氣體為H2,B錯誤。］

【題點?］電解原理在生產(chǎn)、生活'環(huán)境保護等方面的創(chuàng)新應(yīng)用

3.（2021?南昌高三模擬）環(huán)氧乙烷又名氧化乙烯，可殺滅各種微生物包括細(xì)

菌芽抱，屬滅菌劑。利用電化學(xué)反應(yīng)制備環(huán)氧乙烷的具體過程如圖所示。在電

解結(jié)束后，打開閥門，將陰、陽極電解液導(dǎo)入混合器，便可反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。

下列說法不正確的是（）

°

陰離子交換膜

閥門r1-——［-^=0閥門

混合器

已知:

CH_.=CHOH-

氯水CH.CH.OH\

cr

C1

()

/\

H,C-------CH,

A.Pt電極做陽極，其電極反應(yīng)式為2c「-2e-==CI2t

B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2moi電子時，陰極區(qū)質(zhì)量減少2g

()

C.該過程的總反應(yīng)為CH2=CH2+H2O-/\+H2

H,C——CH,

D.混合器中可能有少量乙二醇產(chǎn)生

B［根據(jù)圖示可知Pt極為陽極，反應(yīng)式應(yīng)為2c「一2e-=C12T，Ni為陰極,

反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2T+2OH，B.原電池工作時右側(cè)溶液中C「透過陰離

子交換膜向Pt電極周圍移動，則當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，陰極區(qū)除生成1mo）

H2,還有2moic「移向陽極，則質(zhì)量減少73g,故B錯誤。］

4.（2021?福州高三二模）某醫(yī)用超聲清洗器帶有臭氧消毒功能，其臭氧電解

發(fā)生器的原理示意圖如圖。下列敘述正確的是（）

A.陽極可能的副產(chǎn)物有02、NO

B.陰極電極反應(yīng)是O2+4e-+4HR=2H2O+4R-

C.裝置所用的離子交換膜是陰離子交換膜

D.容器內(nèi)壁可用不銹鋼、陶瓷、橡膠等材質(zhì)

B［A.陽極反應(yīng)是3H2O_6e-=O3f+6H+,副反應(yīng)是2H2。-4—=021

+4H+,副反應(yīng)中沒有NO,A項錯誤；B.陰極反應(yīng)為O2+4e-+4HR=2H2O

+4R，B項正確；C.離子交換膜應(yīng)該是陽離子交換膜，由氫離子導(dǎo)電，C項錯

誤；D.容器內(nèi)壁不能用不銹鋼、橡膠，因為不銹鋼會與固體酸反應(yīng)，橡膠易與

03反應(yīng)，D項錯誤。］

5.（2021?秦皇島高三二模）基于惰性電極電解水的氧化還原反應(yīng)原理，設(shè)計

了一種電化學(xué)滅活新冠病毒的裝置。下列說法正確的是（）

A.新冠病毒主要是被堿性溶液滅活的

B.NaCl代替Na2cCh更綠色高效

C.a電極電勢比b電極電勢低

D.轉(zhuǎn)移4moi廣時，可以收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L02

C［根據(jù)題意可推知新冠病毒被強氧化劑氧化而滅活，可確定b為正極，a

為負(fù)極，A錯誤、C正確；NaCl代替Na2c會產(chǎn)生CL污染環(huán)境，B錯誤；滅

活病毒需要。2,轉(zhuǎn)移4moie-時，得到的。2少于22.4L,D錯誤。］

知識點三金屬的腐蝕與防護

梳理雋一.

1.金屬的腐蝕及分類

（1）金屬腐蝕：金屬表面因與周圍的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而遭到破壞的現(xiàn)

象。其本質(zhì)是M—〃e-=M"+。

⑵分類

①化學(xué)腐蝕：金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)（如02、C12、SO2等）直接反應(yīng)

而引起的腐蝕。如鋼材在高溫下容易被氧化，表面生成由FeO、FezCh、Fe3O4

組成的一層氧化物。

②電化學(xué)腐蝕：當(dāng)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時會發(fā)生原電池反應(yīng)，比

較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。比化學(xué)腐蝕更普遍、速率更快。

2.電化學(xué)腐蝕的分類

以鋼鐵腐蝕為例進(jìn)行分析

類型析氫腐蝕吸氧腐蝕

水膜酸性較強（PHW4.3）,水膜酸性很弱或呈中性,如

條件

如NH4cl溶液NaCl溶液

電極材料負(fù)極Fe：Fc-2一-=F?2+

及反應(yīng)正極C：2H++2e=H2tC：O2+2H2++4e==4OH-

總反

+2+

Fe+2H=Fe+H2t2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

應(yīng)式

聯(lián)系吸氧月朱迪更普遍

(@@@)鐵銹的主要成分為Fe2O3xH2O,其形成過程所涉及的反應(yīng)為

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(鐵銹)+(3—

X)H2OO

3.電化學(xué)腐蝕的實驗探究

實驗探究（如圖所示）￡==-~1

⑴若棉團浸有NH4a溶液，鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，曲釘r

Y浸有某溶液7紅墨水

正極反應(yīng)式為2H++2e-==H23右側(cè)試管中現(xiàn)象是有財?shù)拿迗F曠

氣泡冒出。

（2）若棉團浸有NaCl溶液，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為O2+4Q+

2H2O=4OH-,右側(cè)試管中現(xiàn)象是導(dǎo)管內(nèi)液面上升。

4.金屬腐蝕的防護

（1）改變金屬材料的組成。在金屬中添加其他金屬或非金屬可以制成性能優(yōu)

異的合金。

（2）在金屬表面覆蓋保護層

①在鋼鐵制品的表面噴涂油漆、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等。

②用電鍍等方法在鋼鐵表面鍍上一層Zn、Sn、Cr、Ni等金屬，如白鐵皮（鍍

Zn）、馬口鐵（鍍Sn）。

③用化學(xué)方法在鋼鐵部件表面進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理（生成一層致密的Fe3O4薄膜）。

④利用陽極氧化處理鋁制品的表面，使之形成致密的氧化膜而鈍化。

⑶電化學(xué)保護法

①犧牲陽極保護法一原電池原理

a.魚板：比被保護金屬活潑的金屬；

b.正極:被保護的金屬設(shè)備。

②陰極電保護法(外加電流陰極保護法)一電解原理

通電后，調(diào)整外加電壓，強制電子流向被保護的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面腐

蝕電流降至零或接近零,從而得到保護。

a.陰極：被保護的金屬設(shè)備；

b.陽極：惰性金屬。

(4)實驗探究

為驗證犧牲陽極保護法，如圖所示：Fe#fcZn

①Fe作正極，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2f。寡意j

…一，3%NaCl溶液

②Zn電極反應(yīng)式為Zi>2e-=Zn2。

③Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，溶液中是否有藍(lán)色沉淀生成？查，說

明也被保護。

④若將Zn改為Cu,則Fe電極附近加K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象為溶液中生

成藍(lán)色沉淀,說明Cu被保護。此現(xiàn)象的離子方程式為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-

=Fe3[Fe(CN)6]2!o

訓(xùn)續(xù)經(jīng)」___________________

【題點金屬的腐蝕

1.如圖，將一根純鐵棒垂直沒入水中，一段時間后發(fā)現(xiàn)鐵棒

AB段產(chǎn)生較多鐵銹，BC段腐蝕嚴(yán)重。下列關(guān)于此現(xiàn)象的說

法不正確的是()一_

A.鐵棒AB段的溶解氧濃度高于BC段；-

B.鐵棒AB段電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4Oir

C.鐵棒AB段的Fe2+濃度高于BC段

D.該腐蝕過程屬于電化學(xué)腐蝕

C[AB段作原電池正極，BC段為原電池負(fù)極。BC段電極反應(yīng)為Fe-2e-

=Fe2+,AB段電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH，BC段溶解而被腐蝕，

AB段形成鐵銹。C項不正確。］

2.（2021?泰安模擬）國產(chǎn)航母山東艦已經(jīng)列裝服役，它是采用模塊制造然后

焊接組裝而成的，對焊接有著極高的要求。實驗室模擬在海水環(huán)境和河水環(huán)境

下對焊接金屬材料使用的影響（如圖）。下列相關(guān)描述中正確的是（）

A.由圖所示的金屬腐蝕情況說明了Fe元素的金屬性弱于Sn元素

B.由圖所示可以看出甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況，乙是河水環(huán)境下的腐蝕

情況

C.兩種環(huán)境下鐵被腐蝕時的電極反應(yīng)式均為Fe-3e-==Fe3+

D.為了防止艦艇在海水中被腐蝕，可在焊點附近用鋅塊打“補丁”

D［A項，F(xiàn)e的金屬性比Sn的強，錯誤；B項，海水中含有較多的鹽分，

腐蝕速率比河水快，F(xiàn)e腐蝕程度較大，錯誤；C項，兩種環(huán)境下Fe均失去2個

電子形成Fe2+,錯誤。］

3.如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為

（填序號）。

FeCuCjkFe

⑤⑥

［解析］②③④是原電池，⑤⑥是電解池，金屬被腐蝕由快到慢的順序：電

解池的陽極〉原電池的負(fù)極〉化學(xué)腐蝕〉原電池的正極〉電解池的陰極。

［答案］⑤④②①③⑥

I題后歸納I

判斷金屬腐蝕快慢的方法

(1)對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕的快慢：電解池原理引起的腐蝕〉原電池原

理引起的腐蝕〉化學(xué)腐蝕〉有防護措施的腐蝕。

(2)對同一金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶液中〉弱電解質(zhì)溶液中〉非電

解質(zhì)溶液中。(濃度相同)

(3)活潑性不同的兩種金屬，活潑性差異越大，腐蝕越快。

(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕速率越快。

【題點?]金屬腐蝕的防護

4.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰

極保護法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵鋼管樁

為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是()

A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

C[A項，外加電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，正確；B項，被

保護的鋼管樁作陰極，高硅鑄鐵作陽極，電解池中外電路電子由陽極流向陰極,

即從高硅鑄鐵流向鋼管樁，正確；C項，高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，其主要作用

是傳遞電流，而不是作為損耗陽極，錯誤；D項，保護電流要抑制金屬電化學(xué)腐

蝕產(chǎn)生的電流，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，正確。]

5.我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐|T----,鋅環(huán)

蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護言I],尹表面

原理如圖所示。下列說法錯誤的是()|c|

A.通電時，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.通電時，陰極上的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2t+2OIT

C.斷電時，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2++2e-==Zn

D.通電時為外加電流法，斷電時為犧牲陽極法

C[斷電時，鋅作負(fù)極，反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,保護鐵不被腐蝕，C

項錯誤。]

6.驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl

溶液)。

①②③

[KJFKCNM

H一段時間后滴入K4Fe（CN）d

溶液Fe『溶液

俞溶液Zn-fl-Fe-

取出的少

+附近

sfi

的溶液的溶液

在Fe表面生成藍(lán)色沉淀試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀

下列說法不正確的是（）

A.對比②③，可以判定Zn保護了Fe

B.對比①②，K3[Fe（CN）6]可能將Fe氧化

C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

D[②中Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2+,Fe作正極被保護，所以取

出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氯化鉀溶液，試管內(nèi)無明顯變化。但③中沒有

Zn保護Fe,Fe在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極被氧化生成Fe?+,所以

取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氯化鉀溶液，生成藍(lán)色沉淀，對比②③可知

Zn保護了Fe,A項正確；①與②的區(qū)別在于前者是將鐵氨化鉀溶液直接滴入燒

杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加鐵氨化鉀溶液，①中出現(xiàn)了

藍(lán)色沉淀，說明有Fe2+生成。對比分析可知，可能是鐵氯化鉀氧化Fe生成了

Fe2+,B項正確；通過上述分析可知，驗證Zn保護Fe時不能用①的方法，C

項正確；若將Zn換成Cu,鐵氨化鉀仍會將Fe氧化為Fe2+,在鐵的表面同樣會

生成藍(lán)色沉淀，所以無法判斷Fe2+是不是負(fù)極產(chǎn)物，即無法判斷Fe與Cu的活

潑性，D項錯誤。]

真題驗收"新題預(yù)測瑞畸口

真題。驗收

1.（2021?全國乙卷，T。沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的

附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道

口設(shè)置一對惰性電極（如圖所示），通入一定的電流。

,一陽極，

L~~~―~----------

-------------------------------------------海水

陰極

下列敘述錯誤的是（）

A.陽極發(fā)生將海水中的C「氧化生成C12的反應(yīng)

B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO

C.陰極生成的H2應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg（OH）2等積垢需要定期清理

D［海水中存在大量的C「，在陽極C「放電生成CL,A敘述正確；陰極

H2。放電生成H2和OH,OH-與C12反應(yīng)生成CIO,因此管道中存在一定量

的NaClO,B敘述正確；因為H2為可燃性氣體，所以陰極生成的H2應(yīng)及時通

風(fēng)稀釋安全地排入大氣，C敘述正確；陰極產(chǎn)生OH,因此會在陰極表面形成

Mg（OH）2等積垢，需定期清理以保持良好的導(dǎo)電性，D敘述錯誤。］

2.（2021?廣東選擇性考試，T16）鉆（Co）的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機

械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鉆的裝置示意圖。下列說法正確

的是（）

I室n室m室

A.工作時，I室和n室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液質(zhì)量理論上減少16g

C.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變

通電

D.電解總反應(yīng)：2co2++2H2O=2CO+O2t+4H+

D［石墨電極為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-==O2t+4H+,H+通過陽

離子交換膜由I室進(jìn)入U室，右側(cè)Co電極為陰極，電極反應(yīng)式為Co2++2e-

=co,c「通過陰離子交換膜由ni室進(jìn)入n室，與H+結(jié)合生成鹽酸。由上述分

析知，I室中水放電使硫酸濃度增大，n室中生成鹽酸，故I室和n室溶液的

pH均減小，A錯誤；生成1molCo時，轉(zhuǎn)移2mol電子，I室有0.5mol（即16

g）O2逸出，有2moi（即2g）H+通過陽離子交換膜進(jìn)入H室，則I室溶液質(zhì)量理

論上減少18g,B錯誤；移除兩交換膜后，石墨電極上的電極反應(yīng)為2c「一2e-

==C12t,C錯誤；根據(jù)上述分析可知，電解時生成了02、Co、H+,則電解總

反應(yīng)為

通電

2++

2CO+2H2O=2CO+O2t+4H,D正確。］

3.（2021?海南選擇性考試，T9）液氨中存在平衡：2NH3=NHh+NH晨如

圖所示為電解池裝置，以KNH2的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰

性電極上都有氣