全國(guó)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第23講 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件 新人教版

第23講電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1.了解電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.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。考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三探究高考明確考向練出高分考點(diǎn)四考綱要求考點(diǎn)一電解的原理1.電解定義在作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生 和 的過程。2.能量轉(zhuǎn)化形式電能轉(zhuǎn)化為 。電流氧化反應(yīng)還原反應(yīng)化學(xué)能知識(shí)梳理1 1答案3.電解池(1)構(gòu)成條件有與 相連的兩個(gè)電極。 (或 )。形成 。(2)電極名稱及電極反應(yīng)式(如圖)電源電解質(zhì)溶液熔融鹽閉合回路答案陽(yáng)極氧化陰極還原(3)電子和離子的移動(dòng)方向特別提醒特別提醒電解時(shí)，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動(dòng)形成電流，即電子本身不會(huì)通過電解質(zhì)溶液。4.分析電解過程的思維程序(1)首先判斷陰、陽(yáng)極，分析陽(yáng)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(yáng)兩組(不要忘記水溶液中的H和OH)。(3)然后排出陰、陽(yáng)兩極的放電順序陰極：陽(yáng)離子放電順序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。陽(yáng)極：活潑電極S2IBrClOH含氧酸根離子。注意注意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(yáng)離子放電。最常用、最重要的放電順序：陽(yáng)極：ClOH；陰極：AgCu2H。電解水溶液時(shí)，KAl3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。(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。1.用分析電解過程的思維程序分析電解下列物質(zhì)的過程，并總結(jié)電解規(guī)律(用惰性電極電解)。(1)電解水型深度思考電解質(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)原含氧酸(如H2SO4)陽(yáng)極：陰極：H2O增大減小加H2O4OH4e=O22H2O4H4e=2H2答案強(qiáng)堿(如NaOH)陽(yáng)極：陰極：H2O增大增大加活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)不變加H2OH2O4OH4e=O22H2O4H4e=2H2答案電解水型電解一段時(shí)間后，其電解質(zhì)的濃度一定增大嗎？舉例說明。答案不一定，如用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液，一段時(shí)間后會(huì)析出Na2SO410 H2O晶體，剩余溶液仍為該溫度下的飽和溶液，此時(shí)濃度保持不變。答案用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液，一段時(shí)間后，析出w g Na2SO410 H2O晶體，陰極上放出a g氣體，則飽和Na2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。解析答案(2)電解電解質(zhì)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)原無(wú)氧酸(如HCl)，除HF外陽(yáng)極：陰極：酸減小增大通入HCl氣體不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外陽(yáng)極：陰極：鹽 加固體CuCl22Cl2e=Cl22H2e=H22Cl2e=Cl2Cu22e=Cu答案(3)放H2生堿型電解質(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)原活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如NaCl)陽(yáng)極：陰極：水和鹽2Cl2H2O Cl2H22OH生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體2Cl2e=Cl22H2e=H2答案要使電解后的NaCl溶液復(fù)原，滴加鹽酸可以嗎？答案答案不可以，電解NaCl溶液時(shí)析出的是等物質(zhì)的量的Cl2和H2，所以應(yīng)通入氯化氫氣體，加入鹽酸會(huì)引入過多的水。答案(4)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(yáng)極：陰極：水和鹽生成新電解質(zhì)減小加CuO或CuCO34OH4e=2H2OO22Cu24e=2Cu答案電解過程中放H2生堿型和放O2生酸型的實(shí)質(zhì)是什么？在放H2生堿型的電解中，若滴入酚酞試液，哪一極附近溶液變紅？答案答案放H2生堿型實(shí)質(zhì)是水電離出的H在陰極上放電，破壞了陰極附近水的電離平衡，使OH濃度增大，若滴入酚酞試液，陰極附近溶液變紅；放O2生酸型的實(shí)質(zhì)是水電離出的OH在陽(yáng)極上放電，破壞了陽(yáng)極附近水的電離平衡，使H濃度增大。答案要使電解后的CuSO4溶液復(fù)原，加入Cu(OH)2固體可以嗎？答案答案應(yīng)具體情況具體分析，若通電一段時(shí)間，CuSO4未電解完(即Cu2未全部放電)，使溶液復(fù)原應(yīng)加入CuO，而加入Cu(OH)2會(huì)使溶液的濃度減??；若Cu2全部放電，又繼續(xù)通電一段時(shí)間(此時(shí)電解水)，要使溶液復(fù)原應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此時(shí)濃度偏大。答案若用惰性電極電解CuSO4溶液一段時(shí)間后，需加入98 g Cu(OH)2固體，才能使電解質(zhì)溶液復(fù)原，則這段時(shí)間，整個(gè)電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？解析解析方法一：98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為1 mol，相當(dāng)于電解了1 mol的CuSO4后，又電解了1 mol的水，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA2NA4NA。方法二：可以認(rèn)為整個(gè)電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與Cu(OH)2的O2失電子數(shù)相等，共4NA。答案答案4NA解析答案(5)通過以上分析，電解質(zhì)溶液復(fù)原應(yīng)遵循什么原則？答案答案電解質(zhì)溶液的復(fù)原應(yīng)遵循“從溶液中析出什么補(bǔ)什么”的原則，即從溶液中析出哪種元素的原子，則應(yīng)按比例補(bǔ)入哪些原子。答案2.根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，Cu和稀H2SO4不反應(yīng)，怎樣根據(jù)電化學(xué)的原理實(shí)現(xiàn)Cu和稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生H2?答案答案Cu作陽(yáng)極，C作陰極，稀H2SO4作電解質(zhì)溶液，通入直流電就可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。電解反應(yīng)式為陽(yáng)極：Cu2e=Cu2，陰極：2H2e=H2?？偡磻?yīng)式：Cu2HCu2H2。答案題組一突破電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫題組一突破電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫1.按要求書寫電極反應(yīng)式和總方程式：(1)用惰性電極電解AgNO3溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。4OH4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)4Ag4e=4Ag4Ag2H2O4AgO24H解題探究2 2答案(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)化學(xué)方程_。2Cl2e=Cl22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH) Mg22Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2Fe2e=Fe22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Fe2H2OFe(OH)2H2答案(4)用鐵作電極電解NaOH溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(5)用Al作電極電解NaOH溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)化學(xué)方程_。Fe2e2OH=Fe(OH)22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Fe2H2OFe(OH)2H26H2O6e=3H26OH(或6H6e=3H2)答案(6)用Al作陽(yáng)極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(7)用Al作陽(yáng)極，石墨作陰極，電解NaHCO3溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；2Al6e3H2O=Al2O36H6H6e=3H22Al3H2OAl2O33H26H6e=3H2(或6H2O6e=3H26OH)答案(8)用惰性電極電解熔融MgCl2陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。2Cl2e=Cl2Mg22e=MgMg22ClMgCl2答案題組二電解原理和電解規(guī)律的考查題組二電解原理和電解規(guī)律的考查2.右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是()A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B.一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出刺激性氣體C.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D.a電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色解析答案解析解析、OH移向b極，在b極OH放電，產(chǎn)生O2，b極附近c(diǎn)(H)c(OH)，石蕊溶液變紅。Na、H移向a極，在a極H放電產(chǎn)生H2，a極附近c(diǎn)(OH)c(H)，石蕊溶液變藍(lán)。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無(wú)色無(wú)味的氣體。A、B、C均錯(cuò)。答案答案D3.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(yáng)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.通過相同電量時(shí)生成的氣體總體積相等(同溫同壓)解析答案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2H2e=H2，所以陰極電極反應(yīng)式相同，故C正確；答案答案C解析解析A項(xiàng)，以石墨為電極電解水，陽(yáng)極：4OH4e=2H2OO2，以石墨為電極電解飽和食鹽水，陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2，二者陽(yáng)極電極反應(yīng)式不同，故A錯(cuò)誤；1.做到“三看”，正確書寫電極反應(yīng)式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽(yáng)極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2)。(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)，就是金屬的電冶煉。反思?xì)w納2.規(guī)避“三個(gè)”失分點(diǎn)(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，一般以實(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，且應(yīng)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。返回考點(diǎn)二電解原理的應(yīng)用1.電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)式：(反應(yīng))陰極反應(yīng)式：(反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式氧化還原(3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制、 和。燒堿氯氣氫氣知識(shí)梳理1 1答案2Cl2e=Cl22H2e=H22.電鍍右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據(jù)此回答下列問題：(1)鍍件作極，鍍層金屬銀作極。(2)電解質(zhì)溶液是。(3)電極反應(yīng)：陽(yáng)極：Age=Ag；陰極：Age=Ag。(4)特點(diǎn)：極溶解，極沉積，電鍍液的濃度 。AgNO3溶液等含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液陽(yáng)陰不變陰陽(yáng)答案3.電解精煉銅(1)電極材料：陽(yáng)極為；陰極為。(2)電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應(yīng)：陽(yáng)極：、；陰極：。粗銅純銅答案 Zn2e=Zn2 Fe2e=Fe2 Ni2e=Ni2Cu2e=Cu2Cu22e=Cu。4.電冶金利用電解熔融鹽的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶煉鈉電極反應(yīng)：陽(yáng)極：；陰極：。2Na2e=2Na2Cl2e=Cl2答案(2)冶煉鋁電極反應(yīng)：陽(yáng)極：；陰極：。4Al312e=4Al6O212e=3O2答案1.試根據(jù)氯堿工業(yè)的生產(chǎn)過程回答下列問題。深度思考(1)電解氯化鈉溶液時(shí)，如何用簡(jiǎn)便的方法檢驗(yàn)產(chǎn)物？答案答案陽(yáng)極產(chǎn)物Cl2可以用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)，陰極產(chǎn)物H2可以通過點(diǎn)燃檢驗(yàn)，NaOH可以用酚酞溶液檢驗(yàn)。(2)在氯堿工業(yè)中，用的是陽(yáng)離子交換膜，其作用是什么？若沒有膜會(huì)如何？答案答案陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子(Na)通過，而阻止陰離子(Cl、OH)和分子(Cl2)通過，這樣既能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成 的NaClO影響燒堿質(zhì)量。答案2.電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極泥是怎樣形成的？答案答案粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金等多種金屬雜質(zhì)，當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽(yáng)極不斷溶解時(shí)，金屬活動(dòng)性位于銅之前的金屬雜質(zhì)，如Zn、Fe、Ni等也會(huì)同時(shí)失去電子，但是它們的陽(yáng)離子比銅離子難以還原，所以它們并不能在陰極析出，而只能以離子的形式留在電解液里。金屬活動(dòng)性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì)，因?yàn)槭ル娮拥哪芰Ρ茹~弱，難以在陽(yáng)極失去電子變成陽(yáng)離子而溶解，所以當(dāng)陽(yáng)極的銅等失去電子變成陽(yáng)離子溶解之后，銀、金以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽(yáng)極泥。答案題組一電解原理的題組一電解原理的“常規(guī)常規(guī)”應(yīng)用應(yīng)用1.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=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是熔融的氯化鎂解題探究2 2解析答案解析解析氯堿工業(yè)中陽(yáng)極是Cl放電生成Cl2；電解精煉銅時(shí)陽(yáng)極粗銅溶解，陰極Cu2放電析出Cu，由于粗銅中含有鋅、鐵、鎳等雜質(zhì)，溶液中Cu2濃度變小；鐵片上鍍銅時(shí)，陰極應(yīng)該是鐵片，陽(yáng)極是純銅。答案答案D2.使用氯化鈉作原料可以得到多種產(chǎn)品。(1)實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解100 mL 0.1 molL1 NaCl溶液，若陰、陽(yáng)兩極均得到112 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度是_(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化)。解析解析n(H2)n(Cl2)0.005 mol，參加反應(yīng)的n(NaCl)0.01 mol，說明NaCl恰好電解完畢，溶液變?yōu)镹aOH溶液，n(NaOH)n(NaCl)0.01 mol，c(NaOH)0.1 molL1。0.1 molL1解析答案(2)某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置。對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是_(填字母)。A.a為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClB.a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClC.a為陽(yáng)極，b為陰極；HClO和NaClD.a為陰極，b為陽(yáng)極；HClO和NaCl解析答案解析解析電解飽和氯化鈉溶液的總反應(yīng)：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，題目要求使Cl2被完全吸收，則氯氣必須在下部的電極上產(chǎn)生，下部的電極是陽(yáng)極，推出b為電源的正極，另一極為負(fù)極a。生成的Cl2與陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，則消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。答案答案B(3)實(shí)驗(yàn)室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。某同學(xué)利用上圖裝置，只更換一個(gè)電極，通過電解法制取較純凈的Fe(OH)2沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色。該同學(xué)換上的電解材料是_(用元素符號(hào)表示)，總的反應(yīng)式是_。解析答案在電場(chǎng)作用下，陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe2與陰極產(chǎn)生的OH在定向移動(dòng)的過程中相遇，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀。將陽(yáng)極反應(yīng)式、陰極反應(yīng)式疊加得到總的反應(yīng)式：Fe2H2OFe(OH)2H2。答案答案FeFe2H2OFe(OH)2H2解析解析題目要求通過電解法制取Fe(OH)2，電解質(zhì)溶液是NaCl溶液，必須通過電極反應(yīng)產(chǎn)生Fe2和OH。根據(jù)電極發(fā)生反應(yīng)的特點(diǎn)，選擇鐵作陽(yáng)極，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Fe2；溶液中的陽(yáng)離子Na、H向陰極移動(dòng)，根據(jù)放電順序，陰極H放電產(chǎn)生氫氣，H來(lái)源于水的電離，反應(yīng)式：2H2O2e=H22OH。題組二電解原理的題組二電解原理的“不尋常不尋常”應(yīng)用應(yīng)用(一)電解原理在“環(huán)境治理”中的不尋常應(yīng)用3. 工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性：Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)A.碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH4e=O22H2OB.電解過程中，B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小C.為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水pHD.若將圖中陽(yáng)離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變解析答案解析解析電極反應(yīng)式為陽(yáng)極：4OH4e=2H2OO2陰極：Ni22e=Ni2H2e=H2A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，由于C室中Ni2、H不斷減少，Cl通過陰離子膜從C室移向B室，A室中OH不斷減少，Na通過陽(yáng)離子膜從A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于H的氧化性大于Ni2(低濃度)的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程需要控制廢水的pH，正確；D項(xiàng)，若去掉陽(yáng)離子膜，在陽(yáng)極Cl首先放電生成Cl2，反應(yīng)總方程式發(fā)生改變，正確。答案答案B4.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的_(填“正”或“負(fù)”)極，C口流出的物質(zhì)是_。(2)放電的電極反應(yīng)式為_。(3)電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因：_。負(fù)硫酸解析答案所以從C口流出的是H2SO4；在陰極區(qū)，由于H放電，破壞水的電離平衡，c(H)減小，c(OH)增大，生成NaOH，堿性增強(qiáng)，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。(二)電解原理在“物質(zhì)制備”中的不尋常應(yīng)用5.一定條件下，下圖裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫(忽略其他有機(jī)物)。生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為_。C6H66H6e=C6H12答案6.電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下：電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰陽(yáng)兩極均為惰性電極。(1)A極為_，電極反應(yīng)式為_。(2)B極為_，電極反應(yīng)式為_。解析答案解析解析H2產(chǎn)生是因?yàn)镠2O電離的H在陰極上得電子，即6H6e=3H2或6H2O6e=3H26OH，所以B極為陰極，A極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為CO(NH2)26e8OH=N26H2O，陽(yáng)極反應(yīng)式容易錯(cuò)寫成4OH4e=2H2OO2。CO(NH2)28OH6e=N26H2O答案答案（1）陽(yáng)極(2)陰極6H6e=3H2或6H2O6e=3H26OH返回考點(diǎn)三應(yīng)對(duì)電化學(xué)定量計(jì)算的三種方法1.計(jì)算類型原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計(jì)算等。2.三種方法(1)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。知識(shí)梳理1 1(2)根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。如以通過4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：2Cl2(Br2、I2)O2該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學(xué)計(jì)算問題。提示提示在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用QIt和Qn(e)NA1.601019C來(lái)計(jì)算電路中通過的電量。題組一根據(jù)總反應(yīng)式，建立等量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算題組一根據(jù)總反應(yīng)式，建立等量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算1.兩個(gè)惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解過程中陰極沒有H2放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計(jì))，電極上析出銀的質(zhì)量最大為()A.27 mg B.54 mg C.106 mg D.216 mg解題探究2 2解析答案解析解析首先結(jié)合離子放電順序，弄清楚兩極的反應(yīng)：陽(yáng)極：4OH4e=O22H2O；陰極：4Ag4e=4Ag，電解的總反應(yīng)式為4AgNO32H2O4AgO24HNO3。由電解的總反應(yīng)式可知，電解過程中生成的n(Ag)n(HNO3)n(H)(103 molL1106 molL1)0.5 L5104 mol，m(Ag)5104 mol108 gmol10.054 g54 mg。答案答案B2.將兩個(gè)鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進(jìn)行電解，通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064 g(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為()A.4103 molL1 B.2103 molL1C.1103 molL1 D.1107 molL1解析答案答案答案A題組二根據(jù)電子守恒，突破電解分階段計(jì)算題組二根據(jù)電子守恒，突破電解分階段計(jì)算3.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c()0.6 molL1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是()A.原混合溶液中c(K)為0.2 molL1B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2 mol電子C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05 molD.電解后溶液中c(H)為0.2 molL1解析答案解析解析石墨作電極電解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2，陰極先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：Cu22e=Cu,2H2e=H2。從收集到O2為2.24 L這個(gè)事實(shí)可推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol 電子，而在生成2.24 L H2的過程中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，所以Cu2共得到電子為0.4 mol0.2 mol0.2 mol，電解前Cu2的物質(zhì)的量和電解得到的Cu的物質(zhì)的量都為 0.1 mol。電解前后分別有以下守恒關(guān)系：c(K)2c(Cu2)c()，c(K)c(H)c()，不難算出：電解前c(K)0.2 molL1，電解后c(H)0.4 molL1。答案答案A4.用石墨作電極電解1 000 mL 0.1 molL1 AgNO3溶液，通電一段時(shí)間后關(guān)閉電源，測(cè)得溶液的質(zhì)量減少了13.4 g。下列有關(guān)敘述正確的是(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值) ()A.電解過程中流經(jīng)外電路的電子數(shù)目為0.1NAB.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，兩極共產(chǎn)生3.92 L氣體C.電解后溶液的pH為2(假設(shè)溶液體積不變)D.加入13.8 g Ag2CO3可將溶液徹底復(fù)原解析答案解析解析A項(xiàng)，用石墨作電極電解1 000 mL 0.1molL1 AgNO3溶液的陰極反應(yīng)首先是Age=Ag，假設(shè)所有的銀離子0.1 mol全部放電，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1 mol，則析出金屬銀的質(zhì)量為0.1 mol108 gmol110.8 g，此時(shí)陽(yáng)極放電的電極反應(yīng)為4OH4e=O22H2O，轉(zhuǎn)移0.1 mol電子時(shí)生成的氧氣的質(zhì)量是0.025 mol32 gmol10.8 g，所以溶液質(zhì)量減少總量為10.8 g0.8 g11.6 g13.4 g，接下來(lái)陰極放電的是氫離子，陽(yáng)極仍是氫氧根放電，相當(dāng)于此階段電解水，還要電解掉水的質(zhì)量為13.4 g11.6 g1.8 g，電解這些水轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2 mol，所以整個(gè)過程轉(zhuǎn)移電子的總量為0.3 mol，個(gè)數(shù)為0.3 NA，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陽(yáng)極放電的電極反應(yīng)為4OH=O22H2O4e，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.3 mol電子時(shí)，產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量為0.075 mol，即1.68 L，陰極上產(chǎn)生氫氣，2H2e=H2，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為0.1 mol，即2.24 L，所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，兩極共產(chǎn)生3.92 L氣體，故B正確；D項(xiàng)，溶液相當(dāng)于減少了氧化銀和水，只加入Ag2CO3不能將溶液徹底復(fù)原，故D錯(cuò)誤。答案答案B題組三根據(jù)電子守恒，突破電解池的題組三根據(jù)電子守恒，突破電解池的“串聯(lián)串聯(lián)”計(jì)算計(jì)算5.甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。(1)甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。解析答案(2)乙中A極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_。解析答案解析解析工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同，分析電極反應(yīng)，B為陰極，溶液中銅離子析出，氫離子得到電子生成氫氣，設(shè)生成氣體物質(zhì)的量為x，溶液中銅離子物質(zhì)的量為0.1 mol，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu， 0.1 mol 0.2 mol2H2e=H2，2x xA電極為陽(yáng)極，溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2，4x x得到0.22x4x，x0.1 mol乙中A極析出的氣體是氧氣，物質(zhì)的量為0.1 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L。答案答案2.24 L(3)丙裝置溶液中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖，則圖中線表示的是_的變化；反應(yīng)結(jié)束后，要使丙裝置中金屬陽(yáng)離子恰好完全沉淀，需要_ mL 5.0 molL1 NaOH溶液。解析答案解析解析根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量的變化，可知，銅離子從無(wú)到有逐漸增多，鐵離子物質(zhì)的量逐漸減小，亞鐵離子物質(zhì)的量逐漸增大，為Fe3，為Fe2，為Cu2，依據(jù)(2)計(jì)算得到電子轉(zhuǎn)移為0.4 mol，當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為0.4 mol時(shí)，丙中陽(yáng)極電極反應(yīng)Cu2e=Cu2，生成Cu2物質(zhì)的量為0.2 mol，由圖像分析可知：反應(yīng)前，丙裝置中n(Fe3)0.4 mol，n(Fe2)0.1 mol，當(dāng)電子轉(zhuǎn)移0.4 mol時(shí)，F(xiàn)e3完全反應(yīng)，生成0.4 mol Fe2，則反應(yīng)結(jié)束后，F(xiàn)e2的物質(zhì)的量為0.5 mol，Cu2的物質(zhì)的量為0.2 mol，所以需要加入NaOH溶液1.4 mol，所以NaOH溶液的體積為1.4 mol5 molL10.28 L280 mL。答案答案 Fe2280串聯(lián)裝置圖比較串聯(lián)裝置圖比較圖甲中無(wú)外接電源，二者必有一個(gè)裝置是原電池(相當(dāng)于發(fā)電裝置)，為電解裝置提供電能，其中兩個(gè)電極活動(dòng)性差異大者為原電池裝置，即左圖為原電池裝置，右圖為電解裝置。圖乙中有外接電源，兩燒杯均作電解池，且串聯(lián)電解，通過的電流相等。返回練后反思考點(diǎn)四金屬的腐蝕和防護(hù)1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子變?yōu)?，金屬發(fā)生。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)腐蝕條件金屬跟接觸不純金屬或合金跟接觸現(xiàn)象電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被較活潑金屬被聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，腐蝕更普遍失去電子金屬陽(yáng)離子氧化反應(yīng)非金屬單質(zhì)直接無(wú)氧化電解質(zhì)溶液有微弱氧化電化學(xué)知識(shí)梳理1 1答案(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電極反應(yīng)負(fù)極正極總反應(yīng)式聯(lián)系更普遍水膜酸性較強(qiáng)(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性Fe2e=Fe2Fe2e=Fe2O22H2O4e=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2吸氧腐蝕答案3.金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理a.極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b. 極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護(hù)法 原理a. 極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b. 極：惰性金屬或石墨。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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。原電池負(fù)正陰陽(yáng)電解答案1.正誤判斷，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)所有金屬純度越大，越不易被腐蝕()(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣()(3)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕()(4)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()(5)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3()(6)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對(duì)金屬的保護(hù)作用()(7)外加電流的陰極保護(hù)法，構(gòu)成了電解池；犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法構(gòu)成了原電池。二者均能有效地保護(hù)金屬不容易被腐蝕()深度思考答案2.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。答案答案鐵銹的形成負(fù)極：2Fe4e=2Fe2正極：O24e2H2O=4OH2FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(鐵銹)(3x)H2O答案題組一腐蝕快慢與防護(hù)方法的比較題組一腐蝕快慢與防護(hù)方法的比較1.如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序?yàn)?)A. B.C. D.解題探究2 2解析答案解析解析是Fe為負(fù)極，雜質(zhì)碳為正極的原電池腐蝕，是鐵的吸氧腐蝕，腐蝕較慢；其電極反應(yīng)式：負(fù)極2Fe4e=2Fe2，正極2H2OO24e=4OH。均為原電池，中Fe為正極，被保護(hù)；中Fe為負(fù)極，均被腐蝕，但Fe和Cu的金屬活動(dòng)性差別大于Fe和Sn的，故FeCu原電池中Fe被腐蝕的較快。是Fe接電源正極作陽(yáng)極，Cu接電源負(fù)極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕。是Fe接電源負(fù)極作陰極，Cu接電源正極作陽(yáng)極的電解腐蝕，防止了Fe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)椤４鸢复鸢窩2.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是()A.圖1中，鐵釘易被腐蝕B.圖2中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)C.圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D.圖4中，用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電 池的正極解析答案解析解析A項(xiàng)，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，F(xiàn)e2與K3Fe(CN)6反應(yīng)生成KFeFe(CN)6藍(lán)色沉淀；D項(xiàng)，為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，鎂塊相當(dāng)于原電池的負(fù)極。答案答案C題組二正確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕題組二正確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕3.一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下表。pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2Fe3O4Fe2O3下列說法錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)pH4時(shí)，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕B.當(dāng)pH6時(shí)，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕C.當(dāng)pH14時(shí)，正極反應(yīng)為O2 4H 4e=2H2OD.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩解析解析C項(xiàng)應(yīng)改為O24e2H2O=4OH。C解析答案4.利用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說法不正確的是()A.a管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B.一段時(shí)間后，a管液面高于b管液面C.a處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小D.a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2解析答案解析解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：O24e2H2O=4OH右邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：2H2e=H2a、b處的pH均增大，C錯(cuò)誤。答案答案C1.判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)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(lái)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(lái)說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。2.兩種保護(hù)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(yáng)極的陰極保護(hù)法。反思?xì)w納3.根據(jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、酸性很弱或中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。返回探究高考明確考向1.正誤判斷，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕，可以將鐵釘放入試管中，用鹽酸浸沒() (2015福建理綜，8D)(2)鋼鐵水閘可用犧牲陽(yáng)極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕() (2015江蘇，11C)答案(3) ()(2015四川理綜，3C)答案2.(2015上海，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O22H2O4e4OHC.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D.d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H2e H2解析答案解析解析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O22H2O4e 4OH，正確；C項(xiàng)，若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：ZnFe，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O22H2O4e 4OH，錯(cuò)誤。答案答案D3.(2015福建理綜，11)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B.該裝置工作時(shí)，H從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原D.a 電極的反應(yīng)為3CO218H18e=C3H8O5H2O解析答案解析解析A項(xiàng)，該裝置是電解池，在電解和光的作用下H2O在光催化劑的表面轉(zhuǎn)化為O2和H，故該裝置是將電能和光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引的原則，該裝置工作時(shí)，H從陽(yáng)極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，正確；D項(xiàng)，a電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為3CO218H18e=C3H8O5H2O，錯(cuò)誤。答案答案B4.(2015四川理綜，4)用右圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時(shí)，控制溶液pH為910，陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為兩種無(wú)污染的氣體。下列說法不正確的是()A.用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：Cl2OH2e=ClOH2OC.陰極的電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OHD.除去CN的反應(yīng)：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析答案解析解析Cl在陽(yáng)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2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，錯(cuò)誤。答案答案D5.2015北京理綜，27(4)利用如圖所示裝置從海水中提取CO2，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。(1)結(jié)合方程式簡(jiǎn)述提取CO2的原理：_。解析解析a室的電極連接電源的正極，作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2H2O4e= O24H，c(H)增大，H從 a 室通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入 b 室，發(fā)生反應(yīng)：H=CO2H2O。a 室：2H2O4e= O24H，H通過陽(yáng)離子膜進(jìn)入b室，發(fā)生反應(yīng)：HCOH=CO2H2O解析答案(2)用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是_。解析解析海水的pH8，電解后的海水pH6，呈酸性；c室的反應(yīng)：2H2O2e= H22OH，可用c室排出的堿液與從b室排出的酸液中和調(diào)至接近裝置入口海水的pH，即處理合格。c室的反應(yīng)：2H2O2e=H22OH，用c室排出的堿液將從b室排出的酸液調(diào)至接近裝置入口海水的pH解析答案6.2015山東理綜，29(1)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_溶液(填化學(xué)式)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_，電解過程中Li向_電極遷移(填“A”或“B”)。解析答案解析解析B極區(qū)生成H2 ，同時(shí)會(huì)生成LiOH ，則B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH 溶液；電極A為陽(yáng)極，在陽(yáng)極區(qū)LiCl 溶液中Cl 放電，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2；在電解過程中Li(陽(yáng)離子)向B電極(陰極區(qū))遷移。答案答案LiOH2Cl2e=Cl2B7.2015重慶理綜，11(5)如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。(1)腐蝕過程中，負(fù)極是_(填圖中字母“a”或“b”或“c”)；解析解析 “青銅器的腐蝕”，如圖銅為負(fù)極被腐蝕生成Cu2，正極氧氣生成OH。c解析答案(2)環(huán)境中的Cl擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，其離子方程式為_；解析解析正極反應(yīng)產(chǎn)物為OH，負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物為Cu2，與Cl作用生成Cu2(OH)3Cl。2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl解析答案(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上耗氧體積為_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。0.448解析答案8.2015廣東理綜，32(4)(5)(4)電解制備Al(OH)3時(shí)，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為_。解析答案解析答案9.(2015上海，27、28、29)氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過。完成下列填空：(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式_。(2)離子交換膜的作用為_、_。(3)精制飽和食鹽水從圖中_位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中_位置流出。(選填“a”、“b”、“c”或“d”)能得到純度更高的氫氧化鈉溶液 阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生反應(yīng)ad答案返回練出高分1.下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B.金屬護(hù)欄表面涂漆C.槍炮的表面涂上一層機(jī)油D.地下鋼管連接鎂塊A答案2.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改置于N時(shí)，CuZn合金的腐蝕速率減小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，鋼鐵輪船外殼連接一塊金屬A(銅塊)可以減緩船體外殼腐蝕速度解析答案解析解析A項(xiàng)，插入海水中的鐵棒，和空氣接界處腐蝕最嚴(yán)重；C項(xiàng)，接通開關(guān)時(shí)，Zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，Pt上放出H2；D項(xiàng)，連接的金屬A應(yīng)比鐵的活潑性大，如Zn。答案答案B3.如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，帶有支管的U形管中盛有pH4的雨水和生鐵片。經(jīng)觀察，裝置中有如下現(xiàn)象：開始時(shí)插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升，略高于U形管中的液面。以下有關(guān)解釋合理的是()A.生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B.雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片始終發(fā)生析氫腐蝕C.墨水液面回升時(shí)，正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD.U形管中溶液pH逐漸減小解析答案解析解析A項(xiàng)，生鐵片中的碳是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，鐵是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，雨水酸性較強(qiáng)，開始時(shí)生鐵片發(fā)生析氫腐蝕，一段時(shí)間后酸性減弱發(fā)生吸氧腐蝕，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，墨水液面回升時(shí)，說明U形管內(nèi)壓強(qiáng)降低，則生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，故C正確；D項(xiàng)，先發(fā)生析氫腐蝕，消耗氫離子，后發(fā)生吸氧腐蝕，產(chǎn)生氫氧根離子，U形管中溶液pH逐漸增大，故D錯(cuò)誤。答案答案C4.下列有關(guān)電化學(xué)的圖示，完全正確的是()解析解析A項(xiàng)，Zn應(yīng)為負(fù)極；B項(xiàng)，電解精煉銅，粗銅應(yīng)作陽(yáng)極；C項(xiàng)，鐵片鍍鋅，鐵片應(yīng)作陰極。D解析答案5.下列裝置的線路接通后，經(jīng)過一段時(shí)間，溶液的pH值明顯下降的是()解析答案C項(xiàng)，電解食鹽水，生成氫氧化鈉使溶液的pH增大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解硫酸銅實(shí)質(zhì)是電解水和硫酸銅，水中的氫氧根離子放電使溶液中的氫離子濃度增大，溶液的pH減小，正確。 答案答案D解析解析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，錯(cuò)誤；6.如圖的裝置，左為鐵電極，右為石墨電極，a為水或某種溶液。若兩電極直接連接或外接電源，石墨上可能發(fā)生的反應(yīng)是()2H2e=H2O24e2H2O=4OH2Cl2e=Cl2A. B.C. D.解析答案解析解析若兩電極直接連接，則該裝置是原電池，鐵作負(fù)極，石墨作正極；若電解質(zhì)為酸性溶液，則正極石墨上發(fā)生：2H2e=H2；若電解質(zhì)為中性溶液，則正極石墨上發(fā)生：O24e2H2O=4OH。若兩電極外接電源，則該裝置為電解池，石墨電極若與正極相連，則為陽(yáng)極，如果電解氯化鈉溶液，則電解反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，所以、都有可能發(fā)生。答案答案D7.如圖，甲為直流電源，乙為用含有酚酞的飽和食鹽水浸透的濾紙，丙為電鍍槽。斷開K后，發(fā)現(xiàn)乙上c點(diǎn)附近顯紅色；閉合K，可實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，電路中通過0.002 NA個(gè)電子。以下判斷正確的是()A.a為負(fù)極 B.d上發(fā)生還原反應(yīng)C.e為鋅板 D.f極的質(zhì)量增加0.056 g解析答案解析解析根據(jù)c點(diǎn)附近變紅，可以判斷b為電源負(fù)極，a為正極，d上發(fā)生氧化反應(yīng)；當(dāng)閉合K時(shí)，e為陽(yáng)極，f為陰極，e應(yīng)為鋅板，f的質(zhì)量增加0.065 g。答案答案C8.利用右圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)C.若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕D.若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生氧化反應(yīng)解析解析若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處時(shí)，鋅作負(fù)極，鐵作正極，鐵被保護(hù)，A正確，B錯(cuò)誤；若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，鐵連接電源負(fù)極作陰極被保護(hù)，C正確；X連接電極正極作陽(yáng)極被氧化，D正確。B解析答案9.按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。A極是銅鋅合金，B極為純銅，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液(足量)。通電一段時(shí)間后，A極恰好全部溶解，此時(shí)B極質(zhì)量增加7.68 g，溶液質(zhì)量增加0.03 g，則A合金中銅、鋅原子個(gè)數(shù)比為()A.41 B.31C.21 D.任意比解析答案解析解析由圖可知A是陽(yáng)極，B是陰極。B極上共析出0.12 mol Cu。陰極上析出的銅的物質(zhì)的量跟陽(yáng)極上溶解掉的Cu、Zn的物質(zhì)的量之和相等，ZnCum1 mol 1 mol 1 g0.03 mol 0.03 g答案答案B10.將H2S通人FeCl3 溶液中，過濾后將反應(yīng)液加入電解槽中電解(如圖所示)，電解后的溶液還可以循環(huán)利用。該方法可用于處理石油煉制過程中產(chǎn)生的H2S廢氣。下列有關(guān)說法正確的是()A.過濾得到的沉淀可能是FeS和SB.若有0.20 mol的電子轉(zhuǎn)移，一定能得到2.24 L的氫氣C.可以用Fe與外接電源的a極相連D.與a極相連的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe3解析答案解析解析H2S與FeCl3反應(yīng)生成S、鹽酸和氯化亞鐵，A錯(cuò)誤；沒有給出氫氣所處的條件，不能求氫氣的體積，B錯(cuò)誤；根據(jù)右邊生成氫氣知，b是負(fù)極，a是正極，此時(shí)鐵是陽(yáng)極，被溶解，C錯(cuò)誤。答案答案D11.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(yáng)離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖所示，則下列有關(guān)說法中正確的是()A.X為直流電源的正極，Y為直流電源的負(fù)極B.陽(yáng)極區(qū)pH減小C.圖中的ba解析答案解析解析A項(xiàng)，根據(jù)陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向知，陽(yáng)離子向Pt()電極移動(dòng)，陰離子向Pt()電極移動(dòng)，因此Pt()為陰極，Pt()為陽(yáng)極，所以X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陽(yáng)極上，亞硫酸根離子被氧化生成硫酸根離子，亞硫酸是弱電解質(zhì)，硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)，所以陽(yáng)極附近氫離子濃度增大，溶液的pH減小，故B正確；C項(xiàng)，陽(yáng)極室中，出來(lái)的硫酸中不僅有加入的稀硫酸還有亞硫酸根離子被氧化生成的硫酸，所以ba，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該電解池中陰極上生成氫氣，應(yīng)該是氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案答案B12.電滲析法是指在外加電場(chǎng)作用下，利用陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜的選擇透過性，使部分離子透過離子交換膜而遷移到另一部分水中，從而使一部分水淡化而另一部分水濃縮的過程。如圖是利用電滲析法從海水中獲得淡水的原理圖，已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、等離子，電極為石墨電極。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A陽(yáng)離子交換膜是A，不是BB通電后陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式：2Cl2e=Cl2C陰極可以使用鐵絲網(wǎng)增強(qiáng)導(dǎo)電性D陰極區(qū)的現(xiàn)象是電極上產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液中出現(xiàn)少量白色沉淀解析答案解析解析A項(xiàng)，溶液的Cl移向陽(yáng)極放電生成Cl2，為使Cl通過，所以A為陰離子交換膜，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Cl在OH前放電，正確；C項(xiàng)，陰極的電極不參加反應(yīng)，但鐵的導(dǎo)電能力強(qiáng)，正確；D項(xiàng)，陰極為H放電，留下OH，與Ca2、Mg2生成白色沉淀，正確。答案答案A13.鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題：(1)黃鐵礦(FeS2，其中S為1價(jià))是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS28O26SO2Fe3O4，氧化產(chǎn)物為_，若有3 mol FeS2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_。SO2、Fe3O432 mol解析答案(2)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕簡(jiǎn)單示意圖如右，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡(jiǎn)單示意圖，請(qǐng)?jiān)谙聢D虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向。寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕時(shí)石墨電極的電極反應(yīng)式：_。O22H2O4e=4OH答案答案如圖所示解析答案(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)可作凈水劑，也可用于制造高鐵電池。高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為_。用該電池電解100 mL 1 molL1的AgNO3溶液，當(dāng)電路中通過0.1 mol電子時(shí)，被電解溶液的pH為_(溶液體積變化忽略不計(jì))。解析答案14.利用太陽(yáng)光分解水制氫是未來(lái)解決能源危機(jī)的理想方法之一。某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光分解水制氫。反應(yīng)過程中所需的電能由太陽(yáng)能光電池提供，反應(yīng)體系中I2和Fe2等可循環(huán)使用。(1)寫出下列反應(yīng)中的離子方程式：電解池A：_；電解池B：_；光催化反應(yīng)池：_。解析答案(2)若電解池A中生成3.36 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，電解池B中生成Fe2的物質(zhì)的量為_。0.300 mol解析答案(3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a molL1和b molL1，光催化反應(yīng)生成Fe3的速率為c molmin1，循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時(shí)間內(nèi)流過的溶液體積)。試用所給字母的代數(shù)式表示溶液的流量Q_。返回解析答案