（人教通用版）2022高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第六章 第3講 電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)講義+精練（含解析）

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1、（人教通用版）2022高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第六章 第3講 電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)講義+精練（含解析） 【2019·備考】 最新考綱：1.理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。2.能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。3.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。 考點(diǎn)一　電解原理 (頻數(shù)：★★★　難度：★★☆) 1．電解定義 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．能量轉(zhuǎn)化形式 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 3．電解池 (1)構(gòu)成條件 ①有與電源相連的兩個(gè)電極。 ②電解質(zhì)溶液(或熔融鹽) ③形成閉合電路。 (2)電極名

2、稱及電極的反應(yīng)式(如圖) (3)電子和離子的移動(dòng)方向(惰性電極) 4．電解過程 (1)首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。 (2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組。 說明　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 陰極：陽離子放電順序Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 陽極：活潑電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。 說明?、佟盎顫婋姌O”一般指Pt、Au以外的金屬。

3、②最常用的放電順序：陽極：活潑金屬>Cl－>OH－；陰極：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋。 (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。 名師助學(xué)：在掌握放電順序的基礎(chǔ)上，總結(jié)用惰性電極電解電解質(zhì)的規(guī)律，是靈活運(yùn)用電解原理的基礎(chǔ)。 1．電解水型 規(guī)律：H＋、OH－放電，電解質(zhì)形成的陽離子要么是H＋，要么是放電順序排在H＋之后的活潑性較強(qiáng)的金屬對(duì)應(yīng)的陽離子；陰離子要么是OH－，要么是放電順序排在OH－之后的含氧酸根等。 實(shí)例 電解質(zhì) (水溶液) 電極 方程式 電解 物質(zhì) 總化學(xué)

4、方程式 電解質(zhì) 濃度 溶液 pH 溶液 復(fù)原 含氧酸(如H2SO4) 陽極：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 陰極：4H＋＋4e－===2H2↑ H2O 2H2O O2↑ ＋2H2↑ 增大 減小 加 H2O 強(qiáng)堿(如NaOH) 增大 加 H2O 活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4) 不變 加 H2O 2.電解電解質(zhì)型 規(guī)律：電解質(zhì)形成的陰、陽離子放電，電解質(zhì)電離形成的陰、陽離子要么是H＋、OH－，要么是放電順序排在H＋、OH－之前的對(duì)應(yīng)離子。 實(shí)例： 電解質(zhì) (水溶液) 電極 方程式 電解 物質(zhì) 總化學(xué)

5、 方程式 電解質(zhì) 濃度 溶液 pH 溶液 復(fù)原 無氧酸(如HCl)，除HF外 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 酸 2HCl H2↑＋Cl2↑ 減小 增大 通入 HCl 氣體 不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極：Cu2＋＋2e－===Cu 鹽 CuCl2 Cu＋Cl2↑ 加 CuCl2 固體 3.電解電解質(zhì)和水型 規(guī)律：放電離子分別是水電離形成的H＋或OH－以及電解質(zhì)形成的陰離子或陽離子。 實(shí)例1　放H2生堿型 電解質(zhì) (水溶液)

6、電極 方程式 電解 物質(zhì) 總化學(xué) 方程式 電解質(zhì) 濃度 溶液 pH 溶液 復(fù)原 活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl) 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 水和 鹽 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新 電解質(zhì) 增大 通入 HCl 氣體 實(shí)例2　放O2生酸型 電解質(zhì) (水溶液) 電極 方程式 電解 物質(zhì) 總化學(xué) 方程式 電解質(zhì) 濃度 溶液 pH 溶液 復(fù)原 不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4) 陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 陰極：2Cu2＋＋4e－

7、===2Cu 水和 鹽 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新 電解質(zhì) 減小 加 CuO 或 CuCO3 題組一　電解原理的理解及電解規(guī)律的應(yīng)用 1．下列裝置的線路接通后，經(jīng)過一段時(shí)間，溶液的pH明顯減小的是(　　) 解析　A項(xiàng)，該裝置是原電池裝置，H＋放電生成氫氣，溶液的pH增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陽極：Cu－2e－＋2OH－===Cu(OH)2↓，陰極：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，總反應(yīng)為：Cu＋2H2OCu(OH)2＋H2↑，pH增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解食鹽水，總反應(yīng)為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，生成氫氧化鈉使溶

8、液的pH增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解硫酸銅溶液的總反應(yīng)為：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，溶液的pH減小，D項(xiàng)正確。 答案　D 2．(2018·宜昌期末)用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，M、N為惰性電極。電解過程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示。橫軸表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱軸表示電解過程產(chǎn)生氣體的總體積。下列說法不正確的是(　　) A．A點(diǎn)所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài) B．電解過程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生 C．Q點(diǎn)時(shí)M、N兩電極上產(chǎn)生的總氣體在相同條件下體積相同 D．若M電極材料換成Cu，則電解過程中CuSO4溶液的濃度

9、不變 解析　惰性材料作電極，在陽極上H2O先放電，即陽極的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，在陰極，Cu2＋先放電，即陰極的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，P點(diǎn)后，氣體體積突然增大，說明P點(diǎn)Cu2＋消耗完全，P點(diǎn)后，陰極的電極反應(yīng)式是2H＋＋2e－===H2↑，即A點(diǎn)是電解完CuSO4后，又電解了一部分水，應(yīng)加入CuO和H2O或Cu(OH)2，才能恢復(fù)到原來的狀態(tài)，故A說法錯(cuò)誤；N極接電源的負(fù)極，N極作陰極，根據(jù)選項(xiàng)A的分析，先有紅色銅析出，然后出現(xiàn)氣體，故B說法正確；Q點(diǎn)的氣體來自兩個(gè)階段，第一階段：陽極電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陰極電極反應(yīng)

10、式為Cu2＋＋2e－===Cu，第二階段：陽極電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，P點(diǎn)產(chǎn)生的氣體為氧氣，其體積為b L，從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，第二階段，陰極產(chǎn)生的氣體體積為2b L，陽極產(chǎn)生的氣體體積為b L，陽極氣體總體積為(b＋b)L＝2b L，故C說法正確；若M電極換成Cu，陽極上發(fā)生反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋，陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，因此電解過程中CuSO4溶液的濃度不變，故D說法正確。 答案　A 題組二　電解裝置分析及電極方程式書寫 3．納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液

11、中OH－的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) A．鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng) B．陽極附近溶液的pH逐漸增大 C．離子交換膜應(yīng)采用陽離子交換膜 D．陽極反應(yīng)式是：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O 解析　鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅作陽極，陽極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，OH－由陰極區(qū)遷移到陽極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；由陰極區(qū)遷移過來的OH－在陽極全部參與反應(yīng)，消耗OH－，pH值減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤。

12、答案　D 4．鉛蓄電池在日常生活中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}： (1)鉛蓄電池放電時(shí)的工作原理為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行電解(電解液足量)，測(cè)得當(dāng)鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請(qǐng)回答下列問題： ①A是鉛蓄電池的________極。 ②Ag電極的電極反應(yīng)式是_____________________________________， 該電極的電極產(chǎn)物共________ g。 ③Cu電極的電極反應(yīng)式是_______________________________________， CuSO4溶液的濃度

13、________(填“減小”“增大”或“不變”)。 (2)鉛蓄電池的PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________； PbO2也可以石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____________________________________________ _______________________________________________________________， 陰極上

14、觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________； 若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ___________________________________________________________________， 這樣做的主要缺點(diǎn)是____________________________________________。 (3)將Na2S溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)，用鉛蓄電池進(jìn)行電解，電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2－－2e－===S，(n－1)S＋S2－===S。 電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)

15、式：_______________________________________。 電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成___________________________________________________________。 解析　(1)①因電解過程中鐵電極質(zhì)量減少，判斷A是電源負(fù)極，B是電源正極。 ②電解時(shí)Ag極作陰極，發(fā)生2H＋＋2e－===H2↑，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)，析出氫氣0.4 g。 ③右側(cè)U形管相當(dāng)于電鍍裝置，Zn電極作陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，銅電極作陽極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋，電鍍過程

16、中CuSO4溶液的濃度保持不變。 (2)根據(jù)電子得失守恒可得PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－。用電解法制PbO2，Pb價(jià)態(tài)升高，PbO2應(yīng)為陽極產(chǎn)物，即Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋；陰極Cu2＋放電，在石墨極上析出銅；若不加Cu(NO3)2，則陰極為Pb2＋放電，損失Pb2＋，不能有效利用Pb2＋。 (3)陰極只有H＋得電子生成H2；反應(yīng)物為S、H＋，產(chǎn)物有S，所以S中S的化合價(jià)既升高也降低，有H2S生成，配平即可。 答案　(1)①負(fù)　②2H＋＋2e－===H2↑　0.4 ③Cu－2e－===Cu2＋　不變 (2)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－

17、Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋ 石墨上析出銅 Pb2＋＋2e－===Pb↓ 不能有效利用Pb2＋ (3)2H＋＋2e－===H2↑ S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑ 【易錯(cuò)警示】 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)，則陽極為電極本身失電子，不能再用電解規(guī)律。 題組三　電解過程中的定量分析

18、 5．用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時(shí)，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為(　　) A．0.4 mol B．0.5 mol C．0.6 mol D．0.8 mol 解析　電解硫酸銅時(shí)，開始硫酸銅和水反應(yīng)生成銅、氧氣和硫酸，后來電解水生成氫氣與氧氣。如果只按照第一階段的電解，反應(yīng)后只需要加入氧化銅或碳酸銅即可恢復(fù)原電解質(zhì)溶液。而題目中加入的是堿式碳酸銅，相當(dāng)于加入了0.2 mol氧化銅和0.1 mol水，而0.1 mol水是第二

19、階段的反應(yīng)所消耗的，該階段轉(zhuǎn)移了0.2 mol電子，第一階段轉(zhuǎn)移了0.4 mol電子，即一共轉(zhuǎn)移了0.6 mol電子，C項(xiàng)正確。 答案　C 6．(2018·華中師大附中期末)用惰性電極電解100 mL 3 mol·L－1的Cu(NO3)2溶液，一段時(shí)間后在陽極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體1.12 L，停止電解，向電解后的溶液中加入足量的鐵粉，充分作用后溶液中Fe2＋濃度為(設(shè)溶液體積不變)(　　) A．3 mol·L－1 B．2.75 mol·L－1 C．2 mol·L－1 D．3.75mol·L－1 解析　陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陰

20、極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，陽極生成的氣體為氧氣，氧氣的物質(zhì)的量為1.12 L÷22.4 L·mol－1＝0.05 mol，則 故電解后溶液中生成的HNO3的物質(zhì)的量為0.2 mol。 電解后溶液中硝酸銅的物質(zhì)的量為0.1 L×3 mol·L－1－0.1 mol＝0.2 mol，硝酸與足量的鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵，反應(yīng)方程式為8HNO3＋3Fe===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，故0.2 mol HNO3生成Fe(NO3)2的物質(zhì)的量為0.2 mol×3/8＝0.075 mol，硝酸銅與鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵，離子方程式為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故0.2 mol

21、硝酸銅生成Fe(NO3)2的物質(zhì)的量為0.2 mol，反應(yīng)后溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量為0.2 mol＋0.075 mol＝0.275 mol，反應(yīng)后溶液中Fe2＋濃度為0.275 mol/0.1 L＝2.75 mol·L－1，選B。 答案　B 【方法規(guī)律】 突破電化學(xué)定量計(jì)算的三種方法 考點(diǎn)二　電解原理的應(yīng)用 (頻數(shù)：★★★　難度：★★☆) 1．電解飽和食鹽水 (1)電極反應(yīng) 陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應(yīng)) 陰極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應(yīng)) (2)總反應(yīng)方程式 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 離子反應(yīng)方

22、程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (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： ①只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過。 ②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)2Na＋Cl2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2Na＋＋2e－===2Na 冶煉鎂 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2Cl－－2e－===Cl2

23、↑ Mg2＋＋2e－===Mg 冶煉鋁 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 6O2－－12e－===3O2↑ 4Al3＋＋12e－===4Al 由于AlCl3為共價(jià)化合物熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，所以電解冶煉鋁時(shí)，電解的為熔點(diǎn)很高的氧化鋁，為降低熔點(diǎn)，加入了助熔劑冰晶石(Na3AlF6)；而且電解過程中，陽極生成的氧氣與石墨電極反應(yīng)，所以石墨電極需不斷補(bǔ)充。 1．源于教材電解原理的基本判斷 (1)電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變(　　) (2)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料(　　) (3)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，

24、也可以電解MgO和AlCl3(　　) (4)電解精煉時(shí)，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(　　) (5)用Zn作陽極，F(xiàn)e作陰極，ZnCl2作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H＋>Zn2＋，不可能在鐵上鍍鋅(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．(溯源題)(2017·課標(biāo)全國Ⅱ，11)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4－H2C2O4混合溶液。判斷下列敘述是否正確 (1)待加工鋁質(zhì)工件為陽極(　　) (2)可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極(　　) (3)陰極的電極反應(yīng)式為：Al3＋＋3e－===Al(　　) (4)硫酸根離

25、子在電解過程中向陽極移動(dòng)(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 探源：本題源于RJ選修4 P80“電解原理應(yīng)用”及其知識(shí)拓展，對(duì)電解原理的應(yīng)用進(jìn)行了考查。 題組一　電解原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用 1．氨是生產(chǎn)氮肥、尿素等物質(zhì)的重要原料。電化學(xué)法是合成氨的一種新方法，其原理如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．圖中所示物質(zhì)中，X為H2，Y為N2 B．Y參與的電極反應(yīng)為H2＋2e－===2H＋ C．當(dāng)有3 mol H＋通過質(zhì)子交換膜時(shí)，Z的體積為22.4 L D．反應(yīng)過程中左邊區(qū)域溶液pH逐漸升高 解析　根據(jù)題圖可知，H＋向左邊電極移動(dòng)，則左邊電極為陰極

26、，右邊電極為陽極，合成氨的過程中N2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，H2失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故X為N2，Y為H2，Z為NH3，A項(xiàng)錯(cuò)誤。H2在陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H2－2e－===2H＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤。未指明溫度與壓強(qiáng)，無法計(jì)算氣體體積，C項(xiàng)錯(cuò)誤。N2在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2＋6H＋＋6e－===2NH3，故左邊區(qū)域溶液中H＋濃度逐漸降低，溶液pH逐漸升高，D項(xiàng)正確。 答案　D 2．在電解液不參與反應(yīng)的情況下，采用電化學(xué)法還原CO2可制備ZnC2O4，原理如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．電解結(jié)束后電解液Ⅱ中c(Zn2＋)增大 B．電解液Ⅰ應(yīng)為ZnSO

27、4溶液 C．Pt極反應(yīng)式為2CO2＋2e－===C2O D．當(dāng)通入44 g CO2時(shí)，溶液中轉(zhuǎn)移1 mol電子 解析　因?yàn)橛沂襔n失去電子生成Zn2＋，溶液中的Zn2＋通過陽離子交換膜進(jìn)入左室，根據(jù)電荷守恒，陰離子濃度不變，c(Zn2＋)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；右室生成的Zn2＋通過陽離子交換膜進(jìn)入左室與生成的C2O結(jié)合為ZnC2O4，因此，電解液Ⅰ為稀的ZnC2O4溶液，不含雜質(zhì)，電解液Ⅱ只要是含Zn2＋的易溶鹽溶液即可，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Pt極反應(yīng)式為2CO2＋2e－===C2O，C項(xiàng)正確；當(dāng)通入44 g CO2時(shí)，外電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，溶液中不發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 題組二　

28、電解原理在環(huán)境治理中的應(yīng)用 3．用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．X為直接電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極 B．陽極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．圖中的b>a D．該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2 解析　根據(jù)Na＋和SO、HSO的移動(dòng)方向可知Pt(Ⅰ)為陰極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，Pt(Ⅱ)為陽極，電極反應(yīng)式為SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋。 答案　B 4．(201

29、7·南師附中模擬)電化學(xué)降解法治理水中硝酸鹽的污染原理如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．B為電源正極 B．電解過程中H＋向陽極移動(dòng) C．陰極反應(yīng)式為2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－ D．理論上電解過程中陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體在同溫同壓下體積比為2∶5 解析　A項(xiàng)，從圖中看，NO轉(zhuǎn)化成N2，N由＋5價(jià)降為0價(jià)，得電子，應(yīng)為陰極，則B為負(fù)極，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電解過程中，H＋移向陰極，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，陽極為OH－放電，留下H＋，H＋移向陰極參與電極反應(yīng)2NO＋12H＋＋10e－===NO2↑＋6H2O，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，陰極：10e－～N2，陽極：4e－～O2，兩者轉(zhuǎn)移電子數(shù)相

30、等，則在同溫同壓下生成的氣體體積比為2∶5，正確。 答案　D 題組三　電解原理在物質(zhì)分離、提純中的應(yīng)用 5．(2018·廣州綜合測(cè)試)用電解法可提純含有某種含氧酸根雜質(zhì)的粗KOH溶液，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A．陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．通電后陰極區(qū)溶液pH會(huì)增大 C．K＋通過交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū) D．純凈的KOH溶液從b口導(dǎo)出 解析　陽極區(qū)為粗KOH溶液，陽極上OH－失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A項(xiàng)正確；陰極上H2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰極區(qū)

31、附近溶液中c(OH－)增大，pH增大，B項(xiàng)正確；電解時(shí)陽離子向陰極移動(dòng)，故K＋通過陽離子交換膜從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極區(qū)生成KOH，故純凈的KOH溶液從b口導(dǎo)出，D項(xiàng)正確。 答案　C 考點(diǎn)三　金屬的腐蝕與防護(hù) (頻數(shù)：★☆☆　難度：★☆☆) 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)

32、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 吸氧腐蝕 條件 水膜酸性較強(qiáng)(pH≤ 4．3) 水膜酸性很弱或呈中 性 電極材料及反應(yīng) 負(fù)極 Fe：Fe－2e－===Fe2＋ 正極 C：2H＋＋2e－===H2↑ C：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 總反應(yīng)式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 聯(lián)系 吸氧腐蝕更普遍 3.金屬的防護(hù) (1)電化學(xué)防護(hù) ①犧牲陽極的陰極保護(hù)法——原電池原理 a．負(fù)極

33、：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。 ②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。 教材圖解 LK選修4P21　銅鋅原電池裝置(2)示意圖 RJ選修4P86　犧牲陽極的陰極保護(hù)法示意圖 以上教材中的兩個(gè)圖示中所說的陽極是指原電池的負(fù)極。 1．判斷正誤(RJ選修4·P886改編) (1)黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠(　　) (2)生鐵比純鐵容易生銹(　　)

34、 (3)鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹(　　) (4)用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)√ 2．依據(jù)教材內(nèi)容寫出鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕生成鐵銹的原理。 答案　鐵銹的形成 負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋ 正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(鐵銹)＋(3－x)H2O 3．(溯源題)(2017·課標(biāo)全國Ⅰ，11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰極

35、保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。判斷下列有關(guān)表述是否正確 (1)通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零(　　) (2)通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁(　　) (3)高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流(　　) (4)通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 探源：本題源于教材RJ選修4 P84“金屬的電化學(xué)腐蝕”P86“金屬的電化學(xué)防護(hù)”對(duì)金屬腐蝕類型及常見的防腐方法進(jìn)行了考查。 題組一　金屬腐蝕原理分析 1．(2018·鄭州高三模擬)一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH

36、的關(guān)系如下表： pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蝕快慢 較快 慢 較快 主要產(chǎn)物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO 下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．當(dāng)pH<4時(shí)，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕 B．當(dāng)pH>6時(shí)，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕 C．當(dāng)pH>14時(shí)，正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩 解析　C項(xiàng)正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 答案　C 2．某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： 操作 現(xiàn)象 取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的

37、食鹽水 放置一段時(shí)間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”。其邊緣處為紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹 下列說法不合理的是(　　) A．生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕 B．中心區(qū)：Fe－2e－===Fe2＋ C．邊緣處：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．交界處：4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋ 解析　生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了氫氧根離子，O2＋2H2O＋4e－===4OH－，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，故A、C合理；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，說明生成了亞鐵離子，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，故B合理；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，是因?yàn)樯傻臍溲趸瘉嗚F被氧

38、氣氧化生成了氫氧化鐵，故D不合理。 答案　D 3．(2018·河南羅山模擬)某學(xué)生為探究銅生銹的過程設(shè)計(jì)如圖所示裝置，下列選項(xiàng)正確的是(　　) A．一段時(shí)間后C棒上有氣泡冒出，附近的溶液變?yōu)榧t色 B．一段時(shí)間后溶液中會(huì)有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生 C．Cu棒為正極，電極反應(yīng)式：Cu－2e－===Cu2＋ D．C棒為正極，電極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑ 解析　由于銅的金屬活動(dòng)性比氫弱，在電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極：Cu－2e－===Cu2＋，正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，溶液中，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，所以B選項(xiàng)正確。 答案　B 題組二　常見金

39、屬防護(hù)措施 4．下列做法有利于金屬防護(hù)的是(　　) A．在鋼鐵零件表面涂油漆 B．將鋼鐵制成的閘門與直流電源正極相連 C．菜刀切菜后不洗凈就放回刀架 D．埋在地下的鋼管與銅塊相連 解析　一般鋼鐵容易生銹，如果在鋼鐵零件的表面涂油漆，就能大大增強(qiáng)抗腐蝕能力，延長使用壽命，A項(xiàng)正確；鋼鐵制成的閘門與直流電源的正極相連，閘門成為電解池的陽極，能加速腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)誤；菜刀切菜后不洗凈，容易發(fā)生吸氧腐蝕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵比銅活潑，當(dāng)埋在地下的鋼管與銅塊相連時(shí)，鋼管成為原電池的負(fù)極，加快了腐蝕，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　A 5．利用如圖裝置，可完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述不正確的是(　　)

40、 A．若X為鋅棒，Y溶液為NaCl溶液，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法 B．若X為碳棒，Y溶液為NaCl溶液，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，溶液中的陰離子向碳極移動(dòng) C．若X為銅棒，Y溶液為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于M處，銅棒質(zhì)量將增加，此時(shí)外電路中的電子向銅極移動(dòng) D．若X為銅棒，Y溶液為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中銅離子濃度將減小 解析　A項(xiàng)，該裝置為原電池，鐵作正極，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，該裝置為電解池，鐵作陰極，可減緩鐵的腐蝕，溶液中的陰離子向碳極移動(dòng)，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，該裝置為

41、原電池，鐵棒作負(fù)極，銅棒作正極，銅棒質(zhì)量將增加，此時(shí)外電路中的電子向銅極移動(dòng)，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，開關(guān)K置于N處，該裝置為電鍍裝置，鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中銅離子濃度不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　D 【練后歸納】 1．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，腐蝕速率越快。 (4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。 2．兩種保護(hù)

42、方法的比較 外加電流的陰極保護(hù)法保護(hù)效果大于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。 [試題分析] (2016·全國卷Ⅰ，11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，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離子向正極遷移，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2H2O－4e－===O2＋4H＋，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

43、.5 mol的O2生成 解題思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我的答案：　　　　 考查意圖：該題以三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水為背景，考查了電解池的工作原理。題目涉及電極產(chǎn)物、溶液的酸堿性和陰陽離子移動(dòng)方向的判斷、電極反應(yīng)式的書寫、電化學(xué)的簡單計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)；要求考生準(zhǔn)確讀取圖示信息，運(yùn)用邏輯思維能力去辯證地分析與解決電化學(xué)問題；題目兼有“對(duì)立統(tǒng)一”和“模型”思想方法的考查。 題目從多角度考查了電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，有一定的迷惑性。在今后的教學(xué)中要加強(qiáng)電化學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)，提高學(xué)生獲取信息的能力，注意引導(dǎo)學(xué)生靈活掌握知識(shí)。該題難度適中，本題抽樣

44、統(tǒng)計(jì)難度為0.56。 解題思路：電解池中陰離子向陽極移動(dòng)，陽離子向陰極移動(dòng)，即SO離子向正極區(qū)移動(dòng)，Na＋向負(fù)極區(qū)移動(dòng)，正極區(qū)水電離的OH－發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，H＋留在正極區(qū)，該極得到 H2SO4產(chǎn)品，溶液pH減小，負(fù)極區(qū)水電離的H＋發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，OH－留在負(fù)極區(qū)，該極得到NaOH產(chǎn)品，溶液pH增大，故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，B正確；該電解池相當(dāng)于電解水，根據(jù)電解水的方程式可計(jì)算出當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.25 mol的O2生成，D錯(cuò)誤。 正確答案：B [真題演練] 1．(安徽理綜)某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示的微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；

45、一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是(　　) A．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為：2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑ B．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅 C．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl2＋2e－===2Cl－ D．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極 解析　本題綜合考查電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生對(duì)原電池、電解池原理的理解。斷開K2，閉合K1時(shí)，該裝置為電解池，由兩極均有氣泡產(chǎn)生可知銅電極為陰極，總反應(yīng)的離子方程式為2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，A項(xiàng)錯(cuò)；由此可知銅電極附近溶液中因有OH

46、－生成，溶液變紅色，B項(xiàng)錯(cuò)；斷開K1，閉合K2時(shí)，裝置為原電池，銅極上產(chǎn)生的氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－===2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)；由此可知銅電極為負(fù)極，石墨電極為正極，故D項(xiàng)正確。 答案　D 2．(2015·四川理綜，4)用下圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液pH為9～10，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．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應(yīng)式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．除去CN－的反應(yīng)：2C

47、N－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O 解析　Cl－在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ClO－，水電離出的H＋在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，又由于電解質(zhì)溶液呈堿性，故A、B、C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，溶液呈堿性，離子方程式中不能出現(xiàn)H＋，正確的離子方程式為2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，錯(cuò)誤。 答案　D 3．(2015·上海化學(xué)，14)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A．d為石墨，鐵片腐蝕加快 B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 D．d

48、為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－―→H2↑ 解析　A項(xiàng)，由于活動(dòng)性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時(shí)的速率快，正確；B項(xiàng)，d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，正確；C項(xiàng)，若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確；D項(xiàng)，d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為O

49、2＋2H2O＋4e－―→4OH－，錯(cuò)誤。 答案　D 4．[2014·新課標(biāo)全國Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用電滲析法制備。 “四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)： ①寫出陽極的電極反應(yīng)式_________________________________________。 ②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因________________________________。 ③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2將 “四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用 H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。 其缺點(diǎn)是產(chǎn)

50、品中混有________雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是：_______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 解析?、訇枠O發(fā)生氧化反應(yīng)，由于OH－的放電性大于SO，則在反應(yīng)中OH－失去電子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。②陽極室H2O放電產(chǎn)生H＋，H＋進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室中的H2PO穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，兩者發(fā)生反應(yīng)：H＋＋H2POH3PO2。③如果撤去陽膜，H2PO或H3PO2

51、可能被氧化為PO。 答案　①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ ②陽極室的H＋穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2 ③PO　H2PO或H3PO2被氧化 5．[2017·天津理綜，7(4)]某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4?？紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置(見下圖)，使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液，并回收利用?；卮鹣铝袉栴}。 用惰性電極電解時(shí)，CrO能從漿液中分離出來的原因是 ____________________________________

52、__________________________， 分離后含鉻元素的粒子是____________________________________________； 陰極室生成的物質(zhì)為_____________________________________(寫化學(xué)式)。 解析　電解一段時(shí)間后陽極室生成O2和H＋、移動(dòng)過來的CrO，在酸性條件下2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，所以分離后含鉻元素的粒子是CrO和Cr2O，陰極室生成的物質(zhì)為NaOH和H2。 答案　在直流電場作用下，CrO通過陰離子交換膜向陽極室移動(dòng)，脫離漿液　CrO和Cr2O　NaOH和H2 一、選擇題 1．

53、下列防止金屬腐蝕的做法不可行的是(　　) A．軍事演習(xí)期間給坦克的履帶上刷上油漆以防止生銹 B．地下鋼管道每隔一段距離就連接一定數(shù)量鎂塊 C．在輪船外殼水線以下部分裝上一定數(shù)量的鋅塊 D．洗衣機(jī)的滾筒采用不銹鋼材料，既耐磨又耐腐蝕 解析　油漆經(jīng)不住高溫，軍事演習(xí)期間，坦克高速行駛履帶會(huì)發(fā)熱，油漆很快脫落，故A項(xiàng)錯(cuò)；B、C項(xiàng)均屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法，正確；D項(xiàng)滾筒采用的不銹鋼材料既耐磨又耐腐蝕，正確。 答案　A 2．以石墨為電極分別電解水和飽和食鹽水，關(guān)于兩個(gè)電解池反應(yīng)的說法正確的是(　　) A．陽極反應(yīng)式相同 B．電解結(jié)束后所得液體的pH相同 C．陰極反應(yīng)式相同 D．通

54、過相同電量時(shí)生成的氣體總體積相等(同溫同壓) 解析　A項(xiàng)，以石墨為電極電解水，陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，以石墨為電極電解飽和食鹽水，陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑，二者陽極電極反應(yīng)式不同，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電解水溶液的pH不變，電解飽和氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，pH變大，所以電解結(jié)束后所得液體的pH不相同，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，以石墨為電極分別電解水和飽和食鹽水陰極上都是2H＋＋2e－===H2↑，所以陰極電極反應(yīng)式相同，故C正確；D項(xiàng)，設(shè)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA，則依據(jù)電解方程式：2H2O2H2↑＋O2↑～4e－，電解水生成3 mol氣體，依據(jù)電解方程式2NaCl＋2

55、H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑～2e－，電解飽和食鹽水生成4 mol氣體，故D錯(cuò)誤。 答案　C 3．(2018·天津質(zhì)檢)用含有少量銀和鋅的粗銅作陽極，純銅作陰極，硫酸銅溶液作電解液，通電一段時(shí)間后，陽極質(zhì)量減輕了6.4 g，下列說法正確的是(　　) A．電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加6.4 g B．陰極質(zhì)量增加6.4 g C．陰極質(zhì)量增加的質(zhì)量小于6.4 g D．溶液中Cu2＋濃度保持不變 解析　陽極金屬放電，使電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，同時(shí)Cu2＋在陰極放電，使電解質(zhì)溶液質(zhì)量減小，A錯(cuò)誤；在陽極上有鋅與銅兩種單質(zhì)放電，而在陰極只有Cu2＋放電，且鋅的摩爾質(zhì)量大于銅的摩爾質(zhì)量，B錯(cuò)誤、C正確

56、；電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)減小，D錯(cuò)誤。 答案　C 4．下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)正確的是(　　) 解析　電解飽和食鹽水，鐵作陽極，鐵失去電子，而不是溶液中的氯離子失去電子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中鋅作負(fù)極，銅作正極，鋅和硫酸銅分開，用導(dǎo)線和鹽橋構(gòu)成閉合回路，B項(xiàng)正確；電鍍銀，銀作陽極連接電源的正極，電解質(zhì)溶液應(yīng)為硝酸銀，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解精煉銅時(shí)，粗銅連接電源的正極作陽極，精銅連接電源的負(fù)極作陰極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 5．(2018·杭州一模)電滲析法是一種利用離子交換膜進(jìn)行海水淡化的方法，其原理如圖所示。已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等離子，電極為惰性電極。下列敘述中正

57、確的是(　　) A．B膜是陰離子交換膜 B．通電后，海水中陽離子往a電極處運(yùn)動(dòng) C．通電后，a電極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O D．通電后，b電極區(qū)周圍會(huì)出現(xiàn)少量白色沉淀 解析　根據(jù)海水中離子成分及離子放電順序知，通電后陽極是氯離子放電，陰極是氫離子放電，電解過程中，海水中陽離子通過B膜進(jìn)入陰極區(qū)，所以B膜是陽離子交換膜(海水中陰離子通過A膜進(jìn)入陽極區(qū))，b電極(陰極)區(qū)周圍OH－濃度增大，與鎂離子反應(yīng)生成白色沉淀。 答案　D 6．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是(　　) A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重 B．圖b中，開關(guān)由M

58、改置于N時(shí)，F(xiàn)e的腐蝕速率減小 C．圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大 D．圖d中，Zn—MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 解析　圖a中，海水與空氣的交界面處腐蝕嚴(yán)重，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖b中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，形成原電池，Zn電極為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，腐蝕速率減小，B選項(xiàng)正確；圖c中，接通開關(guān)時(shí)，形成原電池，Zn為原電池的負(fù)極，Zn腐蝕速率增大，Pt上放出氣體的速率增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；圖d中，Zn—MnO2干電池中Zn作負(fù)極，干電池自放電腐蝕主要是由Zn的還原作用引起的，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 7．早在1807年化學(xué)家戴維用電解熔融氫氧化

59、鈉制得鈉，反應(yīng)原理為：4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O；后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉，反應(yīng)原理為：3Fe＋4NaOHFe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Na＋＋e－===Na B．蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng) C．若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)之比為2∶1 D．工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如圖)，電解槽中石墨極為陽極，鐵為陰極 解析　由4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O可知，陽極氫氧根離子放電生成氧氣和水：4OH－－4e－=

60、==O2↑＋2H2O，A錯(cuò)誤；蓋·呂薩克法中生成鈉蒸氣，有利于反應(yīng)正向移動(dòng)，但鈉的還原性比鐵強(qiáng)，B錯(cuò)誤；戴維法生成4 mol鈉轉(zhuǎn)移4 mol電子，蓋·呂薩克法生成4 mol鈉轉(zhuǎn)移8 mol電子，則轉(zhuǎn)移電子總數(shù)之比為1∶2，C錯(cuò)誤；電解熔融氯化鈉法制鈉時(shí)，石墨極為陽極，Cl－放電生成氯氣，在陰極Na＋放電生成Na，D正確。 答案　D 8．用電化學(xué)法制備LiOH的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，采用惰性電極，a口導(dǎo)入LiCl溶液，b口導(dǎo)入LiOH溶液，下列敘述正確的是(　　) A．通電后陽極區(qū)溶液pH增大 B．陰極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C．當(dāng)電路中通過1 mol電子的電

61、量時(shí)，會(huì)有0.25 mol的Cl2生成 D．通電后Li＋通過陽離子交換膜向陰極區(qū)遷移 ，LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出 解析　陽極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，部分Cl2溶于水并與H2O反應(yīng)使溶液呈酸性，故陽極區(qū)溶液pH減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極上H＋得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)陽極反應(yīng)式2Cl－－2e－===Cl2↑知，電路中通過1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol Cl2生成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通電后Li＋通過陽離子交換膜向陰極區(qū)遷移，LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出，D項(xiàng)正確。 答案　D 9．(2018·湖北武漢調(diào)研)廚房垃圾發(fā)酵液

62、可通過電滲析法處理，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的O2生成 解析　由圖示判斷左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，陽極電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，氫離子濃度增大，pH減小，A錯(cuò)誤；電子從電源的負(fù)極到電解池的陰極，由陽極回到電源的正極，電子不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液中靠離子傳遞電荷，B錯(cuò)誤；氫離子由陽極室進(jìn)入濃縮室，A－由陰極室進(jìn)入

63、濃縮室，得到乳酸，C正確；由電極反應(yīng)式4OH－－4e－===O2↑＋2H2O可知，當(dāng)電路中通過2 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol的O2生成，D錯(cuò)誤。 答案　C 10．(2018·衡水模擬)1 L某溶液中含有的離子如下表： 離子 Cu2＋ Al3＋ NO Cl－ 物質(zhì)的量濃度/(mol·L－1) 1 1 a 1 用惰性電極電解該溶液，當(dāng)電路中有3 mol e－通過時(shí)(忽略電解時(shí)溶液體積的變化及電解產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)，下列說法正確的是(　　) A．電解后溶液pH＝0 B．陽極生成1.5 mol Cl2 C．a(chǎn)＝3 D．陰極析出的金屬是銅與鋁 解析　

64、當(dāng)電路中有3 mol e－通過時(shí)，陽極首先發(fā)生2Cl－－2e－===Cl2↑，有0.5 mol Cl2生成，后發(fā)生4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，生成2 mol H＋，陰極首先發(fā)生Cu2＋＋2e－===Cu，析出1 mol Cu，后發(fā)生2H＋＋2e－===H2↑，此時(shí)溶液中生成1 mol OH－，最終溶液里得到1 mol H＋，c(H＋)＝1 mol/L，pH＝0，故A正確，B錯(cuò)誤；由溶液中電荷守恒可知：2c(Cu2＋)＋3c(Al3＋)＝c(NO)＋c(Cl－)，可求得c(NO)＝4 mol·L－1，即a＝4，故C錯(cuò)誤；離子放電順序Cu2＋>H＋>Al3＋，沒有Al生成，故D錯(cuò)誤。

65、 答案　A 二、填空題 11．(2018·石景山高三上學(xué)期期末考試)知識(shí)的梳理和感悟是有效學(xué)習(xí)的方法之一。某學(xué)習(xí)小組將有關(guān)“電解飽和食鹽水”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行梳理，形成如下問題(顯示的電極均為石墨)。 (1)圖1中，電解一段時(shí)間后，氣球b中的氣體是________(填化學(xué)式)，U形管________(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。 (2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器，電解可制備“84”消毒液的有效成分，則c為電源的________極；該發(fā)生器中反應(yīng)的總離子方程式為__________________________________________________________

66、__________ __________________________________________________________________。 (3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。該工藝的相關(guān)物質(zhì)運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖3所示(其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過)。 ①燃料電池B中的電極反應(yīng)式分別為 負(fù)極____________________________________________________________， 正極___________________________________________________________。 ②分析圖3可知，氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%、b%、c%，由大到小的順序?yàn)開_______。 解析　(1)圖1中，根據(jù)電子流向知，左邊電極是電解池陽極，右邊電極是電解池陰極，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，所以氣球a中氣體是氯氣，氣球b中的氣體是氫氣，同時(shí)陰極附近有NaOH生成，溶液呈堿性，無色酚酞遇堿變紅色，所以U形管右邊溶液變紅