《广东省惠东县高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东省惠东县高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护课件（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电解池金属的电化学腐蚀与防护地球与地图地球与地图栏目索引栏目索引请请点点击击相相关关栏栏目目2413考点考点 梯级落实梯级落实微课微课 通法悟道通法悟道真题真题 重组集训重组集训课时课时 规范训练规范训练考点一考点一 电解原理电解原理 【知识梳理知识梳理】1 1电解：使电解：使电流电流通过电解质溶液通过电解质溶液( (或熔融的电解质或熔融的电解质) )而在阴、而在阴、阳两极引起阳两极引起氧化还原反应氧化还原反应的过程。的过程。2 2电解池电解池( (电解槽电解槽) )：电解池是把：电解池是把电能转化为化学能电能转化为化学能的装置。的装置。3 3电解池的组成和工作原理电解池的组成和工作原理( (
2、电解电解CuClCuCl2 2溶液溶液) )4 4电子和离子移动方向电子和离子移动方向(1)(1)电子：从电源电子：从电源负极负极流向电解池的流向电解池的阴极阴极；从电解池的；从电解池的阳极阳极流向电源的流向电源的正极正极。(2)(2)离子：离子：阳离子阳离子移向电解池的阴极；移向电解池的阴极；阴离子阴离子移向电解池的移向电解池的阳极。阳极。5 5阴、阳两极放电顺序阴、阳两极放电顺序(1)(1)阴极：阴极：AgAgFeFe3 3CuCu2 2HH( (酸酸)Fe)Fe2 2ZnZn2 2HH( (水水) )AlAl3 3MgMg2 2NaNaCaCa2 2KK。(2)(2)阳极：阳极：活泼电极
3、活泼电极SS2 2IIBrBr ClClOHOH 含氧酸根离子。含氧酸根离子。 【问题与探究问题与探究】分析电解下列物质的过程，并总结电解规律分析电解下列物质的过程，并总结电解规律( (用惰性电极电解用惰性电极电解) ) 电解质电解质( (水溶液水溶液) )被电解的被电解的物质物质电解质浓度电解质浓度溶液溶液pHpH电解质溶液电解质溶液复原复原含氧酸含氧酸( (如如H H2 2SOSO4 4) )强碱强碱( (如如NaOHNaOH) )活泼金属的含氧酸活泼金属的含氧酸盐盐( (如如KNOKNO3 3) )无氧酸无氧酸( (如如HClHCl) )不活泼金属的无氧不活泼金属的无氧酸盐酸盐( (如如
4、CuClCuCl2 2) ) 活泼金属的无氧活泼金属的无氧酸盐酸盐( (如如NaClNaCl) )不活泼金属的含氧不活泼金属的含氧酸盐酸盐( (如如CuSOCuSO4 4) )水水 水水 水水 酸酸 盐盐 水和盐水和盐 水和盐水和盐增大增大减小减小加水加水增大增大增大增大加水加水加水加水不变不变增大增大增大增大增大增大通通HClHCl减小减小增大增大加加CuClCuCl2 2增大增大通通HClHCl减小减小加加CuOCuO或或CuCOCuCO3 31.1.上表中要使电解后的上表中要使电解后的CuSOCuSO4 4溶液复原，加入溶液复原，加入Cu(OH)Cu(OH)2 2固体固体可以吗？可以吗？
5、2.2.在框图推断中若出现在框图推断中若出现“A AH H2 2O BO BC CD D”的模式，则的模式，则A A一般可能为什么物质？一般可能为什么物质？若通电一段时间，若通电一段时间，CuSOCuSO4 4未电解完未电解完( (即即CuCu2 2未全部放电未全部放电) )，使，使溶液复原应加入溶液复原应加入CuOCuO，而加入，而加入Cu(OH)Cu(OH)2 2会使溶液的浓度降低；会使溶液的浓度降低；若若CuCu2 2全部放电，又继续通电一段时间全部放电，又继续通电一段时间( (此时电解水此时电解水) )，要使，要使溶液复原应加入溶液复原应加入Cu(OH)Cu(OH)2 2或或CuCu2
6、 2(OH)(OH)2 2COCO3 3，若只加入，若只加入CuOCuO，此时，此时浓度偏高。浓度偏高。CuSOCuSO4 4、NaCl(KClNaCl(KCl) )或或AgNOAgNO3 3，要视其他条件而定。，要视其他条件而定。【题组训练题组训练】题组一题组一 考查电解原理考查电解原理1 1用惰性电极电解下列物质的稀溶液，经过一段时间后，用惰性电极电解下列物质的稀溶液，经过一段时间后，溶液的溶液的pHpH减小的是减小的是( () )A ANaNa2 2SOSO4 4B BNaOHNaOH C CNaCl DNaCl DAgNOAgNO3 32 2CuCu2 2O O是一种半导体材料，基于绿
7、色化学理念设计的制取是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取CuCu2 2O O的电解池示意图如下图所示，电解总反应为：的电解池示意图如下图所示，电解总反应为：2Cu2CuH H2 2O O CuCu2 2O O H H2 2。下列说法正确的是。下列说法正确的是( () )A A石墨电极上产生氢气石墨电极上产生氢气B B铜电极发生还原反应铜电极发生还原反应C C铜电极接直流电源的负极铜电极接直流电源的负极D D当有当有0.1 mol0.1 mol电子转移时，有电子转移时，有0.1 mol Cu0.1 mol Cu2 2O O生成生成解析：根据电解规律，电解解析：根据电解规律，电解NaNa2
8、 2SOSO4 4和和NaOHNaOH的稀溶液实质是电的稀溶液实质是电解水，解水，NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液pHpH不变，不变，NaOHNaOH溶液溶液pHpH变大；电解变大；电解NaClNaCl溶液生溶液生成成NaOHNaOH，pHpH变大，电解变大，电解AgNOAgNO3 3溶液生成溶液生成HNOHNO3 3，pHpH变小。变小。D D A A 2.2.解析：由解析：由2Cu2CuH H2 2O CuO Cu2 2O OH H2 2知知CuCu发生氧化反应，发生氧化反应，作阳极，则石墨作阴极，因此作阳极，则石墨作阴极，因此CuCu接直流电源的正极。根据上接直流电源的正极。根据上述
9、电解反应方程式，阳极反应为：述电解反应方程式，阳极反应为：2Cu2Cu2OH2OH2e2e=Cu=Cu2 2O OH H2 2O O，当有，当有0.1 mol e0.1 mol e转移时，有转移时，有0.05 mol Cu0.05 mol Cu2 2O O生成；阴极生成；阴极反应为：反应为：2H2H2e2e=H=H2 2。通电通电=3 3(1)(1)用惰性电极电解用惰性电极电解AgNOAgNO3 3溶液：溶液： 阳极反应式阳极反应式 _； 阴极反应式阴极反应式_； 总反应离子方程式总反应离子方程式_。(2)(2)用惰性电极电解用惰性电极电解MgClMgCl2 2溶液溶液 阳极反应式阳极反应式_
10、； 阴极反应式阴极反应式_； 总反应离子方总反应离子方程式_。(3)(3)用铁作电极电解用铁作电极电解NaClNaCl溶液溶液 阳极反应式阳极反应式_； 阴极反应式阴极反应式_； 总化学方程式总化学方程式_。(4)(4)用铜作电极电解盐酸溶液用铜作电极电解盐酸溶液 阳极反应式阳极反应式_； 阴极反应式阴极反应式_； 总反应离子方程式总反应离子方程式_。题型二题型二 电极反应式、电解方程式的书写电极反应式、电解方程式的书写4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O 4Ag4Ag4e4e=4Ag=4Ag2H2H2e2e=H=H2 22Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 22H2H2e2e
11、=H=H2 2 FeFe2e2e=Fe=Fe2 22H2H2e2e=H=H2 2CuCu2e2e=Cu=Cu2 24Ag4Ag2H2H2 2O 4AgO 4AgO O2 24H4H=通电通电MgMg2 22Cl2Cl2H2H2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 2 ClCl2 2H H2 2 通电通电=解析：第一阶段阳极：解析：第一阶段阳极：2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2 阴极：阴极：CuCu2 22e2e=Cu=Cu第二阶段阴极：第二阶段阴极：2Cu2Cu2 24e4e=2Cu=2Cu 阳极：阳极：4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O第三阶段阴极：第三阶段阴极：
12、4H4H4e4e=2H=2H2 2 阳极：阳极：4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。4 4CuICuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：2Cu2Cu2 24I4I= 2CuI= 2CuII I2 2得到。现以石墨为阴极，以得到。现以石墨为阴极，以CuCu为阳极电解为阳极电解KIKI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。 (1)(1)阳极区的现象阳极区的现象_。(2)(2)阳极电极反应式阳极电极反应式
13、_。5 5某溶液中含有等物质的量浓度的某溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NOCu(NO3 3) )2 2和和NaClNaCl，以惰性，以惰性电极对该溶液进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。电极对该溶液进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。 铜电极逐渐溶解，有白色沉淀产生，溶铜电极逐渐溶解，有白色沉淀产生，溶液变为蓝色液变为蓝色 2Cu2Cu4I4I4e4e=2CuI=2CuII I2 2 考点二考点二 电解原理的应用电解原理的应用【知识梳理知识梳理】2 2电镀与电解精炼铜电镀与电解精炼铜电镀电镀(Fe(Fe上镀上镀Cu)Cu)电解精炼铜电解精炼铜阳阳极极电极材料电极材料铜铜粗铜粗铜(
14、 (含含ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、AuAu等杂质等杂质) )电极反应电极反应CuCu2e2e=Cu=Cu2 2CuCu2e2e=Cu=Cu2 2；ZnZn2e2e=Zn=Zn2 2FeFe2e2e=Fe=Fe2 2；NiNi2e2e=Ni=Ni2 2阴阴极极电极材料电极材料铁铁纯铜纯铜电极反应电极反应CuCu2 22e2e=Cu=Cu电解质溶液电解质溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液注：电解精炼铜时，粗铜中的注：电解精炼铜时，粗铜中的AgAg、AuAu等不反应，沉在电解池底部形成阳极等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥泥1 1(1)(1)电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？
15、电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？(2)(2)氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？换膜隔开，原因是什么？2 2电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？3 3CuCu的还原性比的还原性比H H2 2弱，能否采取一定措施使弱，能否采取一定措施使CuCu将酸中的将酸中的H H置换出来？采用什么措施？置换出来？采用什么措施？2.2.粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属
16、含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如杂质，如ZnZn、FeFe、NiNi等也会同时失去电子，但是它们的阳离子等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解
17、之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。 阳极产物阳极产物ClCl2 2可以用淀粉可以用淀粉KIKI试纸检验，阴极产物试纸检验，阴极产物H H2 2可可以通过点燃检验，以通过点燃检验，NaOHNaOH可以用酚酞试剂检验。可以用酚酞试剂检验。防止防止H H2 2和和ClCl2 2混合爆炸，防止混合爆炸，防止ClCl2 2与溶液中的与溶液中的NaOHNaOH反应。反应。1.1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是列说法正确的是( () )A A氯碱工业中，
18、氯碱工业中，X X电极上反应式是电极上反应式是4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2B B电解精炼铜时，电解精炼铜时，Z Z溶液中的溶液中的CuCu2 2浓度不变浓度不变C C在铁片上镀铜时，在铁片上镀铜时，Y Y是纯铜是纯铜D D制取金属镁时，制取金属镁时，Z Z是熔融的氯化镁是熔融的氯化镁D D2 2以以KClKCl和和ZnClZnCl2 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是说法正确的是 ( () )A A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程原电池的充电过
19、程B B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系出量无确定关系C C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用C C3 3甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正消毒液发生器，用惰性电极电
20、解饱和食盐水。下列说法中不正确的是确的是( () )A A装置乙的装置乙的a a极要与装置甲的极要与装置甲的X X极连接极连接B B装置乙中装置乙中b b极的电极反应式为极的电极反应式为2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2C C若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M M极发生的电极发生的电极反应为极反应为C C6 6H H1212O O6 66H6H2 2O O24e24e=6CO=6CO2 224H24H D DN N电极发生还原反应，当电极发生还原反应，当N N电极消耗电极消耗5.6 L(5.6 L(标况下标况下) )气体时，气体时，则有则有2NA
21、2NA个个H H通过离子交换膜通过离子交换膜因图甲中传递的是质子，葡萄糖在因图甲中传递的是质子，葡萄糖在M M极放电，故电极反应式为极放电，故电极反应式为C C6 6H H1212O O6 66H6H2 2O O24e24e=6CO=6CO2 224H24H，C C正确正确. . 。 D D氧气在氧气在N N电极得到电子，电极反应式为电极得到电子，电极反应式为O O2 24H4H4e4e=2H=2H2 2O O，故消耗故消耗5.6 L5.6 L氧气时，转移氧气时，转移1 mol1 mol电子，即有电子，即有NANA个个H H通过离子交通过离子交换膜，换膜，D D错误错误. .解析：由图甲分析得
22、出解析：由图甲分析得出M(M(或或X)X)为负极，为负极，N(N(或或Y)Y)为正极，由图为正极，由图乙分析得出乙分析得出a a为阴极，为阴极，b b为阳极。乙的为阳极。乙的a a极要与甲的极要与甲的X X极相连接，极相连接，A A项正确；乙的项正确；乙的b b极为阳极，氯离子放电，极为阳极，氯离子放电，B B项正确。项正确。4 4工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜( (只允许只允许阳离子通过阳离子通过) )，其工作原理如下图所示：，其工作原
23、理如下图所示：(1)(1)该电解槽的阳极反应式是该电解槽的阳极反应式是_。(2)(2)通电开始后，阴极附近溶液通电开始后，阴极附近溶液pHpH会增大，请简述原因会增大，请简述原因_。(3)(3)除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(_(填写填写“A A”或或“B B”) )导出。导出。4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2H H放电，促进水的电离，放电，促进水的电离，OHOH浓度增大浓度增大B B5 5对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)(1)以下为铝材表面处理的一种方法：以下为铝材表
24、面处理的一种方法： 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是泡冒出，原因是_(_(用用离子方程式表示离子方程式表示) )。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的槽液中加入下列试剂中的_。a aNHNH3 3 b bCOCO2 2 c cNaOHNaOH d dHNOHNO3 3以铝材为阳极，在以铝材为阳极，在H H2 2SOSO4 4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入取少量废
25、电解液，加入NaHCONaHCO3 3溶液后产生气泡和白色沉淀，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是产生沉淀的原因是_。(2)(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是原因是_。解析：解析：(1)(1)冒气泡的原因是冒气泡的原因是AlAl与与NaOHNaOH溶液反应，离子方程溶液反应，离子方程式为式为2Al2Al2OH2OH2H2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2- -3H3H2 2；使；使AlOAlO2 2- -生成沉淀，最生成沉淀，最好是通入好是通入COCO2 2，若加，若加HNOHNO3 3，过量时沉淀容易溶
26、解。，过量时沉淀容易溶解。2Al2Al2OH2OH2H2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2- -3H3H2 2b b 解析：解析： （1 1）阳极是阳极是AlAl发生氧化反应，要生成氧化膜，发生氧化反应，要生成氧化膜，还必须有还必须有H H2 2O O参加，故电极反应式为参加，故电极反应式为2Al2Al3H3H2 2O O6e6e=Al=Al2 2O O3 36H6H；加入；加入NaHCONaHCO3 3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于HCOHCO消耗消耗H H，使溶液，使溶液pHpH不断升高。不断升高。2Al2Al3H3H2 2O O6e6e=Al=Al2
27、 2O O3 36H6HHCOHCO3 3- -消耗消耗H Hc(Hc(H) )减小，减小，c(OHc(OH) )增大，使增大，使Al(OH)Al(OH)3 3沉淀析出沉淀析出阳极阳极CuCu可以发生氧化反应生成可以发生氧化反应生成CuCu2 2 考点三金属的腐蚀与防护考点三金属的腐蚀与防护【知识梳理知识梳理】1 1化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀反应物反应物金属、干燥的气体金属、干燥的气体或非电解质或非电解质不纯金属、电解质溶不纯金属、电解质溶液液反应类型反应类型直接发生化学反应直接发生化学反应原电池反应原电池反应有无电流产生有无电流产生无
28、无有有实质实质金属原子失电子被金属原子失电子被氧化氧化2.2.电化学腐蚀的分类电化学腐蚀的分类( (钢铁腐蚀钢铁腐蚀) )类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜性质酸性酸性弱酸性、中性或碱性弱酸性、中性或碱性负极反应负极反应FeFe2e2e=Fe=Fe2 2正极反应正极反应2H2H2e2e=H=H2 22H2H2 2O OO O2 24e4e=4OH=4OH总反应总反应FeFe2H2H=Fe=Fe2 2H H2 22Fe2FeO O2 22H2H2 2O= 2Fe(OH)O= 2Fe(OH)2 2其他反应其他反应4Fe(OH)4Fe(OH)2 2O O2 22H2H2 2O =
29、4Fe(OH)O = 4Fe(OH)3 3 2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O O(3(3x)H2Ox)H2O注：吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍注：吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍(1)(1)牺牲阳极的阴极保护法利用牺牲阳极的阴极保护法利用原电池原理原电池原理。(2)(2)外加电流的阴极保护法利用外加电流的阴极保护法利用电解池原理电解池原理。(3)(3)改变金属内部结构改变金属内部结构如制成不锈钢。如制成不锈钢。(4)(4)加保护层加保护层如电镀、喷漆、覆膜等。如电镀、喷漆、覆膜等。金金属属的的防防护护1 1判断正误判断正误( (正确的打正确的打“”，错误的打，
30、错误的打“”) )(1)(1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀所有金属纯度越大，越不易被腐蚀( () )(2)(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样 ( () )(3)(3)干燥环境下金属不被腐蚀干燥环境下金属不被腐蚀 ( () )(4)Al(4)Al、FeFe、CuCu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 ( () )(5)(5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成FeFe3 3( ( ) )(6)(6)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去在金属表面覆盖保护层，若保护
31、层破损后，就完全失去了对金属的保护作用了对金属的保护作用 ( () )(7)(7)外加电流的阴极保护法，构成了电解池；牺牲阳极的阴外加电流的阴极保护法，构成了电解池；牺牲阳极的阴极保护法构成了原电池。二者均能有效地保护金属不容易被腐极保护法构成了原电池。二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀蚀 ( () )2 2探究钢铁生锈探究钢铁生锈(Fe(Fe2 2O O3 3xHxH2 2O)O)的主要过程。的主要过程。3 3探究影响金属腐蚀的因素。探究影响金属腐蚀的因素。(1)(1)吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：负极：负极：2Fe2Fe4e4e=2Fe=2Fe2 2正极：正极：O O2 22H2H2 2O O4e4
32、e= 4OH= 4OH原电池反应：原电池反应：2Fe2FeO O2 22H2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 2(2)Fe(OH)(2)Fe(OH)2 2被氧化：被氧化：4Fe(OH)4Fe(OH)2 2O O2 22H2H2 2O= 4Fe(OH)O= 4Fe(OH)3 3(3)Fe(OH)(3)Fe(OH)3 3分解形成铁锈：分解形成铁锈：2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O O(3(3x)Hx)H2 2O O影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说，金属越活泼
33、，就越容易失去电子而被腐蚀。金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属的腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，介质对金属的腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。1 1下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是顺序是( () ) A A B B C C D DA A【题组训练题组训练】题组一题组一 考查金属腐蚀快慢比较考查金属腐蚀快慢比较2 2相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是( (
34、) ) 解析：解析：A A、D D均由均由FeFe、CuCu构成原电池加速铁的腐蚀；在构成原电池加速铁的腐蚀；在B B中，中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁合金，符合原食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极，易被腐蚀；电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极，易被腐蚀；C C中铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀。中铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀。C C3.3.如图装置中，小试管内为红墨水，如图装置中，小试管内为红墨水， 具支试管具支试管内盛有内盛有pHpH4 4久置的雨水和生铁片。实验时观察久置的雨
35、水和生铁片。实验时观察到：开始时导管内液面下降，到：开始时导管内液面下降， 一段时间后导管一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。内液面回升，略高于小试管内液面。 下列说法下列说法正确的是正确的是( () )A A生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应B B雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀C C墨水回升时，碳电极反应式为墨水回升时，碳电极反应式为O O2 22H2H2 2O O4e4e=4OH=4OHD D具支试管中溶液具支试管中溶液pHpH减小减小题组二题组二 吸氧腐蚀和析氢腐蚀吸氧腐蚀和析氢腐蚀解析：生铁片
36、中的碳是原电池的正极，解析：生铁片中的碳是原电池的正极，A A错；雨水酸性较强，错；雨水酸性较强，开始时铁片发生化学腐蚀和析氢腐蚀，产生氢气，导管内液开始时铁片发生化学腐蚀和析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，液面回升，B B错；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正错；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应为极，电极反应为O O2 22H2H2 2O O4e4e=4OH=4OH，C C对；铁片无论是发对；铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管内溶液生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
37、，具支试管内溶液pHpH均增大，均增大，D D错。错。C C4.4.按如图所示装置，进行铁钉被腐蚀的实验，一周后观察按如图所示装置，进行铁钉被腐蚀的实验，一周后观察( (设设水不蒸发水不蒸发) )。(1)(1)若试管中液面上升，发生的是若试管中液面上升，发生的是_腐蚀，腐蚀，正极反应式为正极反应式为_，负极反应式为负极反应式为_。要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是是_。(2)(2)若试管中液面下降，发生的是若试管中液面下降，发生的是_腐蚀，正极反应式腐蚀，正极反应式为为_，负极反应式为，负极反应式为_。要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是要顺利完
38、成此实验，所用的电解质溶液可以是_。稀硫酸稀硫酸( (或其或其他合理答案他合理答案) )吸氧吸氧2H2H2 2O OO O2 24e4e=4OH=4OH2Fe2Fe4e4e=2Fe=2Fe2 2析氢析氢2H2H2e2e=H=H2 2FeFe2e2e=Fe=Fe2 2氯化钠溶液氯化钠溶液( (或其他合理答案或其他合理答案) )5 5下列装置中下列装置中( (杯中均盛有海水杯中均盛有海水) )能使铁受到保护不被腐蚀的能使铁受到保护不被腐蚀的是是( () )6 6利用如图装置，可以模拟铁的利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。电化学防护。若若X X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开
39、关关K K应置于应置于_处。处。若若X X为锌，开关为锌，开关K K置于置于M M处，该电化处，该电化学防护法称为学防护法称为 _。解析：解析：A A、D D项中项中FeFe为电解池的阳极，加快为电解池的阳极，加快FeFe的腐蚀；的腐蚀；B B项中项中FeFe为电解池的阴极被保护；为电解池的阴极被保护；C C项中项中FeFe为原电池的负极，易被腐蚀。为原电池的负极，易被腐蚀。B B解析：铁被保护，可以作原电池的正极，或者电解池的阴极。解析：铁被保护，可以作原电池的正极，或者电解池的阴极。若若X X为碳棒，开关为碳棒，开关K K置于置于N N处，处，FeFe作阴极受到保护；若作阴极受到保护；若X
40、 X为锌，开关为锌，开关K K置于置于M M处，铁作正极，锌作负极，称为牺牲阳极的阴极保护法。处，铁作正极，锌作负极，称为牺牲阳极的阴极保护法。 N N牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 解题技能解题技能 原电池、电解池组合装置及相关计算原电池、电解池组合装置及相关计算1 1多池串联装置中电池类型的判断多池串联装置中电池类型的判断(1)(1)直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图：池等在电路中，则其他装置为电解池。如图：A A为原电池，为原电池，B B为为电解池。电解池。(2)(2)根据电池中
41、的电极材料和电解质溶液判断：原电池一般根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属与一个碳棒做电极；而电是两种不同的金属电极或一种金属与一个碳棒做电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图：如图：B B为原电池，为原电池，A A为电解池。为电解池。(3)(3)根据电极反应现象判
42、断：在某些装置中根据电极反应或根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图：反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图：若若C C极溶解，极溶解，D D极上析出极上析出CuCu，B B极附近溶液变红，极附近溶液变红，A A极上放出黄极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，绿色气体，则可知乙是原电池，D D是正极，是正极，C C是负极；甲是电解是负极；甲是电解池，池，A A是阳极，是阳极，B B是阴极。是阴极。B B、D D极发生还原反应，极发生还原反应，A A、C C极发生氧极发生氧化反应。化反应。2 2组合装置中的计算组合装置中的计算(1)(1
43、)计算依据：原电池和电解池综合装置的有关计算的根本计算依据：原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：串联电路中各支路电流相等；串联电路中各支路电流相等；并联电路中总电流等于各支路电流之和。并联电路中总电流等于各支路电流之和。(2)(2)电解计算的常用方法电解计算的常用方法提示：提示：在电化学计算中，还常利用在电化学计算中，还常利用Q QI It t和和Q Qn(en(e) ) N NA A1.601.6010101919C C来计算电路中通过的电量。来计算电路中通过的电量。 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料
44、，两电新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入极上分别通入CHCH4 4和和O O2 2，电解质为，电解质为KOHKOH溶液。某研究小组将两溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。解实验，如图所示。(1)(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_、_；(2)(2)闭合闭合K K开关后，开关后，a a、b b电极上均有气体产生，其中电极上均有气体产生，其中b b电极上得电极上得到的是到的是 _，电解氯化钠溶液的总反应方程式为，电解氯化钠溶液的
45、总反应方程式为_；解析：解析：(1)(1)总反应式总反应式为为CHCH4 42O2O2 22OH2OH=CO=CO3 32-2-3H3H2 2O O，正，正极反应式为极反应式为2O2O2 24H4H2 2O O8e8e=8OH=8OH，则负极反应式由总则负极反应式由总反应式减正极反应反应式减正极反应式得到式得到。2O2O2 24H4H2 2O O8e8e=8OH=8OHCHCH4 410OH10OH8e8e=CO=CO3 32-2-7H7H2 2O O解析：解析：(2)(2)由图可由图可看出一二两池为串看出一二两池为串联的电源，其中甲联的电源，其中甲烷是还原剂，所在烷是还原剂，所在电极为负极，
46、因而电极为负极，因而与之相连的与之相连的b b电极电极为阴极，产生的气为阴极，产生的气体为氢气；体为氢气；H H2 22NaCl2NaCl2H2H2 2O 2NaOHO 2NaOHH H2 2ClCl2 2=通电通电(3)(3)若每个电池甲烷通入量为若每个电池甲烷通入量为1 L(1 L(标准状况标准状况) )，且反应完全，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为则理论上通过电解池的电量为_,(_,(法拉第常数法拉第常数F F9.659.6510104 4 C Cmolmol1 1，列式计算，列式计算) )，最多能产生的氯气体积为，最多能产生的氯气体积为 _L(_L(标准状况标准状况) )。解析：
47、解析：1 mol1 mol甲烷氧化失去电子甲烷氧化失去电子8 mol8 mol，电量为，电量为8 896 500 C96 500 C，因题中虽有两个燃料电池，但电子的传递只能用一个池的，因题中虽有两个燃料电池，但电子的传递只能用一个池的甲烷量计算，甲烷量计算，1 L1 L为为1/22.4 mol1/22.4 mol，可求电量；甲烷失电子是，可求电量；甲烷失电子是ClCl失电子数的失电子数的8 8倍，则得到氢气为倍，则得到氢气为4 L(CH4 L(CH4 48Cl8Cl4Cl4Cl2 2) )。4 4 8 89.659.6510104 4 C Cmolmol1 13.453.4510104 4
48、C C答案：答案：3.453.4510104 4 C C1 1某同学按下图所示的装置进行实验。某同学按下图所示的装置进行实验。A A、B B为两种常见金为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当属，它们的硫酸盐可溶于水，当K K闭合时，闭合时，SOSO4 42-2-从右向左通过从右向左通过交换膜移向交换膜移向A A极。下列分析正确的是极。下列分析正确的是( () )A A溶液中溶液中c(Ac(A2 2) )减小减小B BB B极的电极反应：极的电极反应：B B2e2e=B=B2 2C CY Y电极上有电极上有H H2 2产生，发生还原反应产生，发生还原反应D D反应初期，反应初期，X X电极周围
49、出现白色胶状沉淀电极周围出现白色胶状沉淀解析：根据解析：根据SOSO4 42-2-从右向左通过交从右向左通过交换膜移向换膜移向A A极，极，则则A A极为负极，极为负极，故故A A极的电极反极的电极反应为应为A A2e2e=A A2 2，溶液中，溶液中c(Ac(A2 2) )增大，增大，A A错错误；误；B B极为正极，极为正极，发生还原反应，发生还原反应，B B错误；错误；解析：解析：Y Y极为阳极，极为阳极，为为ClCl放电，发生放电，发生氧化反应：氧化反应：2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2，有，有ClCl2 2产生，产生，C C错误；右边错误；右边U U形管中最初为电解形管中最初为
50、电解AlClAlCl3 3溶液，溶液，X X电极电极为为H H放电，放电，c(Hc(H) )减小，减小，c(OHc(OH) )增大，增大，且且AlAl3 3移向移向X X极，因极，因此会产生此会产生Al(OH)Al(OH)3 3白白色胶状沉淀，色胶状沉淀，D D正确。正确。D D2 2500 mL KNO500 mL KNO3 3和和Cu(NOCu(NO3 3) )2 2的混合溶液中的混合溶液中c(NO)c(NO)0.6 mol/L0.6 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L2.24 L气体气体(
51、(标准状况下标准状况下) )，假定电解后溶液体积仍为，假定电解后溶液体积仍为500 mL500 mL，下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A A原混合溶液中原混合溶液中c(Kc(K) )为为0.2 mol0.2 molL L1 1B B上述电解过程中共转移上述电解过程中共转移0.2 mol0.2 mol电子电子C C电解得到的电解得到的CuCu的物质的量为的物质的量为0.05 mol0.05 molD D电解后溶液中电解后溶液中c(Hc(H) )为为0.2 mol0.2 molL L1 1解析：石墨作电极电解解析：石墨作电极电解KNOKNO3 3和和Cu(NOCu(NO3 3) )2
52、2的混合溶液，阳极反应的混合溶液，阳极反应式：式：4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2，阴极先后发生两个反应：，阴极先后发生两个反应：CuCu2 22e2e=Cu,2H=Cu,2H2e2e=H=H2 2。从收集到。从收集到O O2 2为为2.24 L2.24 L这个事实推知这个事实推知上述电解过程中共转移上述电解过程中共转移0.4 mol0.4 mol电子，而在生成电子，而在生成2.24 L H2.24 L H2 2的过的过程中转移程中转移0.2 mol0.2 mol电子，所以电子，所以CuCu2 2共得到共得到0.4 mol0.4 mol0.2 mol0.2 mol0.2
53、 mol0.2 mol电子，电解前电子，电解前CuCu2 2的物质的量和电解得到的的物质的量和电解得到的CuCu的物质的的物质的量都为量都为0.1 mol0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系：。电解前后分别有以下守恒关系：c(Kc(K) )2c(Cu2c(Cu2 2) )c(NOc(NO3 3- -) )，c(Kc(K) )c(Hc(H) )c(NOc(NO3 3- -) )，不难算出：电解，不难算出：电解前前c(Kc(K) )0.2 mol/L0.2 mol/L，电解后，电解后c(Hc(H) )0.4 mol/L0.4 mol/L。A A题组一题组一 电解原理及其应用电解原理及其应用1
54、 1(2014(2014广东理综，广东理综，11)11)某同学组装了如图所示的电化学某同学组装了如图所示的电化学装置，电极装置，电极为为AlAl，其他均为，其他均为CuCu，则，则( () )解析：分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且解析：分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且为负极，为负极，为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向：电极置中电子流向：电极AA电极电极，则电流方向：电极，则电流方向：电极 AA电极电极，A A正确；电极正确；电极发生氧化反应，发生氧化反应，B B错误；电极错误；电极的电的电极反应为极反应为Cu
55、Cu2 22e2e=Cu=Cu，有铜析出，有铜析出，C C错误；电极错误；电极为电解为电解池的阳极，其电极反应为池的阳极，其电极反应为CuCu2e2e=Cu=Cu2 2，D D错误。错误。A A电流方向：电极电流方向：电极AA电极电极B B电极电极发生还原反应发生还原反应C C电极电极逐渐溶解逐渐溶解D D电极电极的电极反应：的电极反应：CuCu2 22e2e=Cu=CuA A2 2(2014(2014福建理综，福建理综，11)11)某原电池装置如下图所示，电池某原电池装置如下图所示，电池总反应为总反应为2Ag2AgClCl2 2=2AgCl=2AgCl。下列说法正确的是下列说法正确的是( (
56、) )解析：原电池的正极反应为解析：原电池的正极反应为ClCl2 22e2e=2Cl=2Cl，A A项错误；放项错误；放电时，白色沉淀电时，白色沉淀AgClAgCl在左侧电极处产生，在左侧电极处产生，B B项错误；用项错误；用NaClNaCl溶液溶液代替盐酸后，电极反应不发生改变，代替盐酸后，电极反应不发生改变，C C项错误；当电路中转移项错误；当电路中转移0.01 mol e0.01 mol e时，原电池左侧发生的反应为：时，原电池左侧发生的反应为：AgAge eClCl= = AgClAgCl，减少了，减少了0.01 mol0.01 mol的的ClCl，根据电荷守恒原理，左侧溶液，根据电荷
57、守恒原理，左侧溶液中的中的H H通过阳离子交换膜向右侧转移通过阳离子交换膜向右侧转移0.01 mol0.01 mol，故，故D D项正确。项正确。A A正极反应为正极反应为AgClAgCle e=Ag=AgClClB B放电时，交换膜右侧溶液中有大放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成量白色沉淀生成C C若用若用NaClNaCl溶液代替盐酸，则电池溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变总反应随之改变D D当电路中转移当电路中转移0.01 mol e0.01 mol e时，交时，交换膜左侧溶液中约减少换膜左侧溶液中约减少0.02 mol0.02 mol离子离子D D解析：锂离子电池放电时为原电池
58、，解析：锂离子电池放电时为原电池，LiLi向正极移动，向正极移动，A A错误；错误；锂硫电池充电时为电解池，锂电极发生还原反应生成锂硫电池充电时为电解池，锂电极发生还原反应生成LiLi，B B正确；正确；电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少，两种电池材料不同，其比能量不同，能的多少，两种电池材料不同，其比能量不同，C C错误；由图可错误；由图可知，锂离子电池的电极材料为知，锂离子电池的电极材料为C C和和LiCoOLiCoO2 2，应为该电池放电完全，应为该电池放电完全所得产物，而锂硫电池的电极材料为所得产物，而锂
59、硫电池的电极材料为LiLi和和S S，应为充电完全所得，应为充电完全所得产物，故此时应为锂硫电池给锂离子电池充电的过程，产物，故此时应为锂硫电池给锂离子电池充电的过程，D D错误。错误。A A锂离子电池放电时，锂离子电池放电时，LiLi向负向负极迁移极迁移B B锂硫电池充电时，锂电极发生锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应还原反应C C理论上两种电池的比能量相同理论上两种电池的比能量相同D D如下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电如下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电3 3(2014(2014天津理综，天津理综，6)6)已知：锂离子电池的总反应为：已知：锂离子电池的总反应为：LixCLixCLiLi
60、1 1x xCoOCoO2 2 C CLiCoOLiCoO2 2 ，锂硫电池的总反应为：，锂硫电池的总反应为：2Li2LiS LiS Li2 2S S。有关上述两种电池说法正确的是。有关上述两种电池说法正确的是( () )B B4 4(2013(2013北京理综北京理综9)9)用石墨电极电解用石墨电极电解CuClCuCl2 2溶液溶液( (如图所如图所示示) )。下列分析正确的是。下列分析正确的是( () )A Aa a端是直流电源的负极端是直流电源的负极B B通电使通电使CuClCuCl2 2发生电离发生电离C C阳极上发生的反应：阳极上发生的反应：CuCu2 22e2e=Cu=CuD D通
61、电一段时间后，在阴极附近观察到通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体黄绿色气体解析：通过图中离子的运动状态可判断连接解析：通过图中离子的运动状态可判断连接a a的为阴极，连接的为阴极，连接b b的为阳极，故的为阳极，故a a端为直流电源的负极，端为直流电源的负极，b b端为直流电源的正极，端为直流电源的正极，A A项正确；项正确；CuClCuCl2 2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B B项错误；阳极发生氧化反应，即项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2 ，C C项错项错误；阴极发生还原反应，析出误；阴极发生还
62、原反应，析出CuCu，阳极发生氧化反应，在阳极，阳极发生氧化反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，附近可观察到黄绿色气体，D D项错误。项错误。A A5 520142014新课标全国卷新课标全国卷，27(4)H27(4)H3 3POPO2 2也可用电渗析法制也可用电渗析法制备，备，“四室电渗析法四室电渗析法”工作原理如图所示工作原理如图所示( (阳膜和阴膜分别只阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过允许阳离子、阴离子通过) )：(3)(3)早期采用早期采用“三室电渗析法三室电渗析法”制备制备H H3 3POPO2 2，将，将“四室电渗析四室电渗析法法”中阳极室的稀硫酸用中阳极室的稀硫酸用H H3
63、 3POPO2 2稀溶液代替。并撤去阳极室与产稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有中混有_杂质，该杂质产生的原因是杂质，该杂质产生的原因是_。(1)(1)写出阳极的电极反写出阳极的电极反应式应式_。(2)(2)分析产品室可得到分析产品室可得到H H3 3POPO2 2的原因的原因_。2H2H2 2O O4e4e=O=O2 24H4H 阳极室的阳极室的H H穿过阳膜扩散至产品室，穿过阳膜扩散至产品室，原料室的原料室的H H2 2POPO2 2- -穿过阴膜穿过阴膜扩散至产品室，二者反扩散至产
64、品室，二者反应生成应生成H H3 3POPO2 2POPO4 43-3-H H2 2POPO2 2- -或或H H3 3POPO2 2被氧化被氧化6 620142014重庆理综，重庆理综，11(4)11(4)一定条件下，如图所示装置可一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢实现有机物的电化学储氢( (忽略其他有机物忽略其他有机物) )。(1)(1)导线中电子移动方向为导线中电子移动方向为_。( (用用A A、D D表示表示) )(2)(2)生成目标产物的电极反应式为生成目标产物的电极反应式为_。(3)(3)该储氢装置的电流效率该储氢装置的电流效率_。(生成生成目标产物消耗的电子数目标产
65、物消耗的电子数/ /转移的电子总数转移的电子总数100%100%，计算结果保留，计算结果保留小数点后小数点后1 1位位) )解析：由图可知，苯转化为环己烷的过程是加氢过程，发生还解析：由图可知，苯转化为环己烷的过程是加氢过程，发生还原反应，故为阴极反应，原反应，故为阴极反应，A A为电源的负极，为电源的负极，B B为电源的正极。为电源的正极。(1)(1)电子从负极流向阴极，即电子从负极流向阴极，即ADAD。(2)(2)该装置的目标是从苯到该装置的目标是从苯到环己烷实现储氢，电极反应式为环己烷实现储氢，电极反应式为C C6 6H H6 66H6H6e6e=C=C6 6H H1212。ADADC
66、C6 6H H6 66H6H6e6e=C=C6 6H H1212(3)(3)该储氢装置的电流效率该储氢装置的电流效率_。(生成生成目标产物消耗的电子数目标产物消耗的电子数/ /转移的电子总数转移的电子总数100%100%，计算结果保，计算结果保留小数点后留小数点后1 1位位) )解析：阳极反应式为解析：阳极反应式为2H2H2 2O O4e4e=O=O2 24H4H，生成，生成2.8 mol2.8 mol氧氧气，失去气，失去11.2 mol11.2 mol电子。电解过程中通过阴、阳极的电子数目电子。电解过程中通过阴、阳极的电子数目相等，即阴极得到电子也为相等，即阴极得到电子也为11.2 mol1
67、1.2 mol。阴极除生成环己烷外，。阴极除生成环己烷外，还生成还生成H H2 2：2H2H2e2e=H=H2 2，由题意可知，由题意可知，2n(H2n(H2 2) )6n(C6n(C6 6H H1212) ) 11.2 mol11.2 mol，10 mol10 moln(Hn(H2 2)10%10%10 mol10 mol24% 24% n(Cn(C6 6H H1212) )64.3%64.3%解得解得n(Hn(H2 2) )2 mol2 mol，n(Cn(C6 6H H1212) )1.2 mol1.2 mol，故生成，故生成1.2 mol C1.2 mol C6 6H H1212时转移电
68、子时转移电子1.2 mol 1.2 mol 6 67.2 mol7.2 mol，电流效率为：，电流效率为： 100%64.3%100%64.3%。7 7(1)2013(1)2013山东理综山东理综28(3)(4)28(3)(4)如图如图为电解精炼银的示意图，为电解精炼银的示意图，_(_(填填“a a”或或“b b”) )极为含有杂质的粗银，若极为含有杂质的粗银，若b b极有少极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为反应式为_。为处理银器表面的黑斑为处理银器表面的黑斑(Ag(Ag2 2S)S)，将银器浸于铝质容器里的食，将银器浸于铝质容器里的食盐水中
69、并与铝接触，盐水中并与铝接触，AgAg2 2S S转化为转化为AgAg，食盐水的作用是，食盐水的作用是_。(2)2013(2)2013重庆理综重庆理综11(2)11(2)化学在环境保护中起着十分重化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解盐的污染。电化学降解NONO的原理如图所示。的原理如图所示。电源正极为电源正极为_(_(填填“A A”或或“B B”),),阴极反应式为阴极反应式为_。若电解过程中转移了若电解过程中转移了2 mol2 mol电子，则膜电子，则膜两侧电解液的质量变化差
70、两侧电解液的质量变化差(m(m左左mm右右) )为为_g_g。解析：解析：(1)(1)电解精炼银时，粗银连接在电源正极上，作阳极，电解精炼银时，粗银连接在电源正极上，作阳极，电极本身放电溶解，精银连接到电源负极上，作阴极。电极本身放电溶解，精银连接到电源负极上，作阴极。由图可知，由图可知，b b极为电解池阴极，发生反应为极为电解池阴极，发生反应为AgAge e=Ag=Ag，若，若该电极产生红棕色气体即该电极产生红棕色气体即NONO2 2，则应发生如下电极反应：，则应发生如下电极反应：NONO3 3- -2H2He e=NO=NO2 2H H2 2O O。将银器浸于铝质容器的食盐水中并相互接触，
71、则构成原电池，将银器浸于铝质容器的食盐水中并相互接触，则构成原电池，AlAl作负极，银器作正极，作负极，银器作正极，AgAg2 2S S得电子还原为单质银，食盐水主要得电子还原为单质银，食盐水主要是起到电解质溶液导电的作用。是起到电解质溶液导电的作用。a a NONO3 3- -2H2He e=NO=NO2 2H H2 2O O作电解质溶液作电解质溶液( (或导电或导电) ) 解析：解析：(2)(2)图中图中NONO在在AgAgPtPt电极附近转化成电极附近转化成N N2 2，说明，说明NONO3 3- -在在该极得电子，则该极得电子，则AgAgPtPt电极作阴极，电极作阴极，B B为负极，为
72、负极，A A为正极。阴极为正极。阴极反应式为：反应式为：2NO2NO3 3- -6H6H2 2O O10e10e=N=N2 212OH12OH 。阳极反应为：阳极反应为：4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O，当转移，当转移2 mol2 mol电子电子时，左侧生成时，左侧生成16 g O16 g O2 2，同时有，同时有2 mol H2 mol H向右侧移动，所以左侧向右侧移动，所以左侧溶液质量减少了溶液质量减少了16 g16 g2 g2 g18 g18 g；右侧生成；右侧生成5.6 g N5.6 g N2 2，同时质，同时质量又增加了量又增加了2 mol H2 mol H，所
73、以右侧溶液质量减少了，所以右侧溶液质量减少了3.6 g3.6 g，两侧，两侧质量变化差为质量变化差为18 g18 g3.6 g3.6 g14.4 g14.4 g。A A 2NO2NO3 3- -6H6H2 2O O10e10e=N=N2 212OH12OH 14.414.4 8 820122012新课标全国卷新课标全国卷36(3)36(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极电解过程中，粗铜板应是图中电极_(_(填图中的字母填图中的字母) )；在电极；在电极d d上发生的电极反应式为上发生的电极反应式为_；若粗铜中还含有若粗铜中还含有A
74、uAu、AgAg、FeFe，它们在电解槽中的存在形式和，它们在电解槽中的存在形式和位置为位置为_。AuAu、AgAg以单质的形式沉积在以单质的形式沉积在c(c(阳极阳极) )下方，下方，FeFe以以FeFe2 2的形式进入电解液的形式进入电解液c cCuCu2 22e2e=Cu=Cu题组三题组三 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护9 9(2013(2013北京理综，北京理综，7)7)下列金属防腐的措施中，使用下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是外加电流的阴极保护法的是( () )A A水中的钢闸门连接电源的负极水中的钢闸门连接电源的负极B B金属护栏表面涂漆金属护栏表面涂漆 C C
75、汽车底盘喷涂高分子膜汽车底盘喷涂高分子膜D D地下钢管连接镁块地下钢管连接镁块解析：水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从解析：水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，而得以保护，A A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B B项错误；汽车项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C C项错误；项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺
76、牲阳极的阴极保护法，法，D D项错误。项错误。A A1010(2012(2012山东理综山东理综13)13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( () )A A图图a a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B B图图b b中，开关由中，开关由M M改置于改置于N N时，时，CuCuZnZn合金的腐蚀速率减小合金的腐蚀速率减小C C图图c c中，接通开关时中，接通开关时ZnZn腐蚀速率增大，腐蚀速率增大，ZnZn上放出气体的速上放出气体的速率也增大率也增大D D图图d d中，中，ZnZnMnOMnO2 2干电池自放电腐
77、蚀主要是由干电池自放电腐蚀主要是由MnOMnO2 2的氧化作的氧化作用引起的用引起的解析：图解析：图a a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，气接触少，腐蚀程度较轻，A A项错误；图项错误；图b b中开关由中开关由M M改置于改置于N N，CuCuZnZn作正极，腐蚀速率减小，作正极，腐蚀速率减小，B B项正确。项正确。图图c c中接通开关时中接通开关时ZnZn作负极，作负极，腐蚀速率增大，但氢气在腐蚀速率增大，但氢气在PtPt上放出，上放出，C C项错误；图项错误；图d d中干中干电池自放电腐蚀是电池自放电腐蚀是ZnZn与与
78、C C活动活动性不同形成原电池，与性不同形成原电池，与MnOMnO2 2性性质无关，质无关，MnOMnO2 2的作用是原电池的作用是原电池放电过程中吸收放电过程中吸收H H元素防止电元素防止电池溶胀，池溶胀，D D项错误。项错误。B B 该电化学腐蚀称为该电化学腐蚀称为_。图中图中A A、B B、C C、D D四个区域，生成铁锈四个区域，生成铁锈最多的是最多的是_(_(填字母填字母) )。1111(1)2014(1)2014广东理综，广东理综，32(5)32(5) 石墨可用于石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图中防腐自然水体中铜件的电化学防腐，完成图中防腐示意图，并作相应标注。示意图，并作相应标注。(2)2014(2)2014福建理综，福建理综，24(1)24(1)铁及其化合物与铁及其化合物与生产、生活关系密切。生产、生活关系密切。下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情示意图。示意图。况的剖面况的剖面吸氧腐蚀吸氧腐蚀B B
