浙江省備戰(zhàn)高考化學(xué)一遍過(guò)考點(diǎn)10電解原理金屬的腐蝕與防護(hù)（含解析）.docx

考點(diǎn)10 電解原理 金屬的腐蝕與防護(hù)一、電解池電解 使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。電解池(或電解槽)（1）定義借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。（2）陽(yáng)極與陰極陽(yáng)極：與電源正極相連的電極叫陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極：與電源負(fù)極相連的電極叫陰極，發(fā)生還原反應(yīng)。（3）電解池的構(gòu)成條件與直流電源相連的兩個(gè)電極：陽(yáng)極和陰極；電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))；形成閉合回路。（4）電解池的工作原理(以電解CuCl2溶液為例)電解池和原電池比較電解池原電池定義將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置裝置舉例形成條件兩個(gè)電極與直流電源相連電解質(zhì)溶液形成閉合回路活潑性不同的兩電極(連接)電解質(zhì)溶液形成閉合回路能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)電極名稱陽(yáng)極：與電源正極相連的極陰極：與電源負(fù)極相連的極負(fù)極：較活潑金屬(電子流出的極)正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)(電子流入的極)電極反應(yīng)陽(yáng)極：溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)陰極：溶液中的陽(yáng)離子得電子，發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極：較活潑電極金屬或陰離子失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)正極：溶液中的陽(yáng)離子或氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)溶液中的離子移向陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極電子流向電源負(fù)極陰極陽(yáng)極電源正極負(fù)極正極實(shí)質(zhì)均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，兩電極得失電子數(shù)相等聯(lián)系原電池可以作為電解池的電源，二者共同形成閉合回路電解池陰、陽(yáng)極的判斷（1）由電源的正、負(fù)極判斷：與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極；與電源正極相連的是電解池的陽(yáng)極。（2）由電極現(xiàn)象確定：通常情況下，在電解池中某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少，則該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極；某一電極質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，則該電極發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極。（3）由反應(yīng)類型判斷：失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的是陽(yáng)極；得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的是陰極。電解產(chǎn)物的判斷（1）陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷首先看電極，若是活性電極(一般是除Au、Pt外的金屬)，則電極材料本身失電子，電極被溶解形成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液；若是惰性電極(如石墨、鉑、金等)，則根據(jù)溶液中陰離子放電順序加以判斷。陽(yáng)極放電順序：金屬(一般是除Au、Pt外)S2IBrClOH含氧酸根F。（2）陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)溶液中陽(yáng)離子放電順序加以判斷。陽(yáng)離子放電順序：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。（1）處理有關(guān)電解池兩極產(chǎn)物的問(wèn)題，一定要先看電極是活性電極還是惰性電極?；钚噪姌O在陽(yáng)極放電，電極溶解生成相應(yīng)的金屬離子，此時(shí)陰離子在陽(yáng)極不放電。對(duì)于惰性電極，則只需比較溶液中定向移動(dòng)到兩極的陰陽(yáng)離子的放電順序即可。（2）根據(jù)陽(yáng)離子放電順序判斷陰極產(chǎn)物時(shí)，要注意下列三點(diǎn)：陽(yáng)離子放電順序表中前一個(gè)c(H+)與其他離子的濃度相近，后一個(gè)c(H+)很小，來(lái)自水的電離；Fe3+得電子能力大于Cu2+，但第一階段只能被還原到Fe2+；Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+控制一定條件(即電鍍)時(shí)也能在水溶液中放電；Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只有在熔融狀態(tài)下放電。二、電解原理的應(yīng)用1電解飽和食鹽水氯堿工業(yè)（1）電極反應(yīng)陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2(反應(yīng)類型：氧化反應(yīng))。陰極：2H+2e=H2(反應(yīng)類型：還原反應(yīng))。檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物的方法是：用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙靠近陽(yáng)極附近，若試紙變藍(lán)，證明生成了Cl2。電解時(shí)向食鹽水中加酚酞，陰極附近溶液變紅，說(shuō)明該電極附近產(chǎn)生的物質(zhì)為NaOH。（2）電解方程式化學(xué)方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2離子方程式：2Cl+2H2O2OH+H2+Cl22電解精煉銅電鍍(Fe表面鍍Cu)電解精煉銅陽(yáng)極電極材料鍍層金屬銅粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極反應(yīng)Cu2e=Cu2+Cu2e=Cu2+Zn2e=Zn2+Fe2e=Fe2+Ni2e=Ni2+陰極電極材料待鍍金屬鐵純銅電極反應(yīng)Cu2+2e=Cu電解質(zhì)溶液含Cu2+的鹽溶液注：電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥3電鍍利用電解原理，在金屬表面上鍍上一層其它金屬或合金的過(guò)程叫電鍍。電極的連接：鍍層金屬或惰性電極做陽(yáng)極，和外加電源的正極相連；鍍件金屬做陰極，和外加電源的負(fù)極相連。如鐵上鍍銅，銅(或石墨)做陽(yáng)極，鐵做陰極。電鍍液的選擇：選擇含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液，如鐵上鍍銅，選擇硫酸銅溶液做電鍍液。電極反應(yīng)：陽(yáng)極：Cu=Cu2+ +2e，陰極：Cu2+ +2e=Cu電鍍的特點(diǎn)：若鍍層金屬做陽(yáng)極，電鍍過(guò)程中溶液中陽(yáng)離子濃度不變；若用惰性電極做陽(yáng)極，電鍍過(guò)程中溶液中陽(yáng)離子濃度減小。電鍍過(guò)程中，溶液中離子濃度不變；電解精煉銅時(shí)，由于粗銅中含有Zn、Fe、Ni等活潑金屬，反應(yīng)過(guò)程中失去電子形成陽(yáng)離子存在于溶液中，而陰極上Cu2+被還原，所以電解精煉過(guò)程中，溶液中的陽(yáng)離子濃度會(huì)發(fā)生變化。4電冶金冶煉鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬，必須用電解法。如電解熔融氯化鈉得到鈉時(shí)：注意：電解熔融MgCl2冶煉鎂，而不能電解熔融MgO冶煉鎂，因MgO的熔點(diǎn)很高；電解熔融Al2O3冶煉鋁，而不能電解AlCl3冶煉鋁，因AlCl3是共價(jià)化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電。三、金屬的腐蝕與防護(hù)1金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，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)腐蝕條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)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：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕圖示條件水膜酸性較強(qiáng)(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe2eFe2+正極2H+2eH2O2+2H2O+4e4OH總反應(yīng)式Fe+2H+Fe2+H22Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍鐵銹的形成：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3，2Fe(OH)3Fe2O3xH2O(鐵銹)+(3x)H2O。3金屬腐蝕的防護(hù)方法（1）改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)例如把鉻、鎳等加入普通鋼里制成不銹鋼，就大大增加了鋼鐵對(duì)各種侵蝕的抵抗力。（2）在金屬表面覆蓋保護(hù)層在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，從而使金屬制品跟周圍物質(zhì)隔離開來(lái)，這是一種普遍采用的防護(hù)方法。（3）電化學(xué)防護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法依據(jù)原電池原理電解原理原理形成原電池時(shí)，被保護(hù)金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到保護(hù)；活潑金屬作負(fù)極(陽(yáng)極)，發(fā)生反應(yīng)受到腐蝕，陽(yáng)極要定期予以更換將被保護(hù)的金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)金屬作陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)應(yīng)用保護(hù)一些鋼鐵設(shè)備，如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等裝上鎂合金或鋅片保護(hù)土壤、海水及水中的金屬設(shè)備實(shí)例示意圖考向一 電解規(guī)律的考查典例1 用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過(guò)程中，溶液的pH依次為升高、不變、降低的是AAgNO3CuCl2Cu(NO3)2BKClNa2SO4CuSO4CCaCl2KOHNaNO3DHClHNO3K2SO4【解析】由電解規(guī)律可得類型化學(xué)物質(zhì)pH變化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生堿型KCl、CaCl2升高電解電解質(zhì)型CuCl2升高HCl升高電解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不變KOH升高HNO3降低【答案】B1用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的ACuSO4BH2OCCuO DCuSO45H2O用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律類型電解質(zhì)特點(diǎn)實(shí)例電極反應(yīng)電解方程式電解對(duì)象電解質(zhì)溶液的變化電解質(zhì)溶液復(fù)原的方法陰極陽(yáng)極電解水型含氧酸H2SO44H+4e 2H24OH4e 2H2O+O22H2O2H2+O2水濃度增大加水可溶性強(qiáng)堿NaOH活潑金屬含氧酸鹽KNO3電解電解質(zhì)型無(wú)氧酸HCl2H+2e H22Cl2e Cl22HClH2+Cl2電解質(zhì)濃度減小加HCl不活潑金屬無(wú)氧酸鹽CuCl2Cu2+2e Cu2Cl2eCl2CuCl2Cu+Cl2加CuCl2放H2生堿型活潑金屬無(wú)氧酸鹽NaCl2H+2e H22Cl2e Cl22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)加HCl放O2生酸型不活潑金屬含氧酸鹽CuSO4Cu2+2e Cu4OH4e2H2O+O22CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)加CuO考向二 電解原理的“常規(guī)”應(yīng)用典例1 高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A鐵是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Fe2e2OH=Fe(OH)2B電解一段時(shí)間后，鎳電極附近溶液的pH減小C若離子交換膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeOD每制得1 mol Na2FeO4，理論上可以產(chǎn)生67.2 L氣體【解析】A用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)，鐵失電子生成高鐵酸鈉，則鐵作陽(yáng)極，鎳作陰極，電極反應(yīng)式為Fe8OH6e=FeO4H2O，故A錯(cuò)誤；B鎳電極上氫離子放電生成氫氣，氫離子濃度減小，所以溶液的pH增大，故B錯(cuò)誤；C若離子交換膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后由于濃度差左側(cè)溶液中會(huì)含有FeO，故C正確；D溫度和壓強(qiáng)未知，所以無(wú)法計(jì)算生成氣體體積，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾2如圖是工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A裝置中的離子交換膜屬于陽(yáng)離子交換膜B裝置中處的物質(zhì)是氫氣，處的物質(zhì)是氯氣C除去雜質(zhì)后的NaOH溶液從出口B處導(dǎo)出D轉(zhuǎn)移0.8 mol電子時(shí)產(chǎn)生H2 8.96 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)離子交換膜的作用陽(yáng)離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽(yáng)離子(Na+)通過(guò)，而阻止陰離子(Cl、OH)和分子(Cl2)通過(guò)，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，由此可推知，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，質(zhì)子(H+)交換膜只允許質(zhì)子(H+)通過(guò)?？枷蛉?電解原理的“創(chuàng)新”應(yīng)用典例1 國(guó)內(nèi)某科技研究小組首次提出一種新型的Li+電池體系，該體系正極采用含有I、Li+的水溶液，負(fù)極采用固態(tài)有機(jī)聚合物，電解質(zhì)溶液采用LiNO3溶液，聚合物離子交換膜作為隔膜將液態(tài)正極和固態(tài)負(fù)極分隔開(原理示意圖如圖)。下列有關(guān)判斷正確的是A圖甲是原電池工作原理圖，圖乙是電池充電原理圖B放電時(shí)，正極液態(tài)電解質(zhì)溶液的顏色加深C充電時(shí)，Li+從右向左通過(guò)聚合物離子交換膜D放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為2ne+2nLi+【解析】本題考查電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生對(duì)電化學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。由“負(fù)極采用固態(tài)有機(jī)聚合物”知，固態(tài)有機(jī)聚合物在負(fù)極失電子，電極反應(yīng)式為2ne+2nLi+，故圖乙是原電池工作原理圖，則圖甲是電池充電原理圖，A錯(cuò)誤，D正確；放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為+2e3I，被還原為無(wú)色的I，電解質(zhì)溶液顏色變淺，B錯(cuò)誤；充電過(guò)程即為電解過(guò)程，陽(yáng)離子從陽(yáng)極移向陰極，故充電時(shí)，Li+從左向右通過(guò)聚合物離子交換膜，C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿3現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中常用電解氯化亞鐵溶液的方法制得氯化鐵溶液吸收有毒的硫化氫氣體。工藝原理如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是A左槽中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2eCl2B右槽中的反應(yīng)式：2H+2eH2CH+從電解池左槽遷移到右槽DFeCl3溶液可以循環(huán)利用考向四 根據(jù)電子守恒計(jì)算典例1 用惰性電極電解200 mL一定濃度的硫酸銅溶液，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為A0.2 molB0.4 molC0.6 molD0.8 mol【解析】由圖可知，電流由正極流向負(fù)極，則b為陽(yáng)極，a為陰極，用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，發(fā)生反應(yīng)：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4；一段時(shí)間后，加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，說(shuō)明電解過(guò)程中不僅有硫酸銅被電解，還有水被電解，2H2OH2O2，0.1 mol Cu(OH)2可以看作是0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，則轉(zhuǎn)移的電子共有0.4 mol?！敬鸢浮緽4電解法處理含氮氧化物廢氣，可回收硝酸，具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖所示(圖中電極均為石墨電極)。（1）若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。寫出電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式： 。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24 L NO2被吸收，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò))的H+為 mol。（2）某小組在右室裝有10 L 0.2 molL1硝酸溶液，用含NO和NO2(不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4)的廢氣進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，配制10 L 0.2 molL1硝酸溶液需量取mL、密度為1.4 gmL1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸。電解過(guò)程中，有部分NO轉(zhuǎn)化為HNO2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，測(cè)得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2，同時(shí)左室收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下28 L H2。計(jì)算原氣體中NO和NO2的體積比(假設(shè)尾氣不含氮氧化物，寫出計(jì)算過(guò)程)。電化學(xué)定量計(jì)算的三種方法（1）根據(jù)電子守恒用于串聯(lián)電路中電解池陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、原電池正負(fù)兩極產(chǎn)物、通過(guò)的電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。（2）根據(jù)總反應(yīng)式先寫出電極反應(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。（3）根據(jù)關(guān)系式根據(jù)得失電子守恒關(guān)系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?？枷蛭?電化學(xué)組合裝置的問(wèn)題典例1 如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，將電源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色，則以下說(shuō)法正確的是A電源B極是正極B(甲)、(乙)裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量比為1222C欲用(丙)裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該是Ag，電鍍液是AgNO3溶液D裝置(丁)中X極附近紅褐色變深，說(shuō)明氫氧化鐵膠粒帶負(fù)電荷【解析】根據(jù)圖知，該裝置是電解池，將電源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色，說(shuō)明F極附近有大量氫氧根離子，由此得出F極上氫離子放電生成氫氣，所以F極是陰極，則電源B極是負(fù)極，A極是正極，A錯(cuò)誤；甲裝置中C電極上氫氧根離子放電生成氧氣，D電極上銅離子放電生成銅單質(zhì)，E電極上氯離子放電生成氯氣，F(xiàn)電極上氫離子放電生成氫氣，所以(甲)、(乙)裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成；生成1 mol氧氣需要4 mol電子，生成1 mol銅時(shí)需要2 mol電子，生成1 mol氯氣時(shí)需要2 mol電子，生成1 mol氫氣時(shí)需要2 mol電子，所以轉(zhuǎn)移相同物質(zhì)的量的電子時(shí)生成單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1222，B正確；若用(丙)裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是Ag，H是銅，電鍍液是AgNO3溶液，C錯(cuò)誤；丁裝置中Y電極是陰極，如果Y極附近紅褐色變深，說(shuō)明氫氧化鐵膠粒帶正電荷，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽5某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，則下列說(shuō)法正確的是A圖中甲池為原電池裝置，Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)B實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲池左側(cè)燒杯中的濃度不變C若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4 g時(shí)，乙池某電極析出 1.6 g 金屬，則乙池中的某鹽溶液可能是足量AgNO3溶液D若用銅制U形物代替“鹽橋”，工作一段時(shí)間后取出U形物稱量，質(zhì)量不變串聯(lián)裝置圖比較圖甲中無(wú)外接電源，兩者必有一個(gè)裝置是原電池(相當(dāng)于發(fā)電裝置)，為電解池裝置提供電能，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，右圖為電解池裝置。圖乙中有外接電源，兩燒杯均作電解池，且串聯(lián)電解，通過(guò)的電流相等?？枷蛄?金屬的腐蝕快慢與防護(hù)方法的比較典例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)锳 B C D【解析】當(dāng)鐵作為電解池的陽(yáng)極時(shí)，其腐蝕的速度是最快的，當(dāng)作為電解池的陰極時(shí)，其腐蝕速率是最慢的，當(dāng)鐵與金屬構(gòu)成原電池時(shí)，鐵作為負(fù)極時(shí)，兩者金屬的活動(dòng)性相差越大，鐵的腐蝕速率就越大，但鐵作為正極時(shí)，鐵的腐蝕速率就會(huì)減慢。根據(jù)圖知，裝置是原電池，在中，金屬鐵做負(fù)極，且Fe、Cu兩者金屬的活動(dòng)性比Fe、Sn的相差大，中金屬鐵作正極，做負(fù)極的腐蝕速率快，所以，并且原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕，所以，裝置是電解池，中金屬鐵為陽(yáng)極，中金屬鐵為陰極，陽(yáng)極金屬被腐蝕速率快，陰極被保護(hù)，即，根據(jù)電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕，并且原電池的正極金屬腐蝕速率快于電解池的陰極金屬腐蝕速率，即，故答案為D?！敬鸢浮緾6利用如圖裝置探究鐵在海水中的電化學(xué)防護(hù)，下列說(shuō)法不正確的是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，鐵電極的反應(yīng)：Fe2e Fe2+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，鐵電極的反應(yīng)：2H+2eH2過(guò)關(guān)秘籍（1）判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，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。對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，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?；顒?dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快。對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，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。考向七 析氫腐蝕和吸氧腐蝕典例1 將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示，導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說(shuō)法正確的是A液滴中的Cl由a區(qū)向b區(qū)遷移B液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2【解析】A項(xiàng)，根據(jù)在原電池中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極的規(guī)律，Cl應(yīng)由b區(qū)向a區(qū)遷移，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，O2在液滴外沿反應(yīng)，正極電極反應(yīng)為：O22H2O4e=4OH (發(fā)生還原反應(yīng))，故B正確；C項(xiàng)，液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，由于Fe的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，F(xiàn)e仍為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Fe2e=Fe2，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽7銅板上鐵鉚釘長(zhǎng)期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會(huì)被腐蝕，示意圖如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A因鐵的金屬性比銅強(qiáng)，所以鐵鉚釘被氧化而腐蝕B若水膜中溶解了SO2，則鐵鉚釘腐蝕的速率變小C銅極上的反應(yīng)是2H+2e H2、O2+4e+4H+2H2OD在金屬表面涂一層油脂，能防止鐵鉚釘被腐蝕1下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法不正確的是A鋼鐵在弱堿性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)是O22H2O4e=4OHB當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用C在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的負(fù)極相連以保護(hù)它不受腐蝕2下列各組中，每種電解質(zhì)溶液用惰性電極電解時(shí)只生成氫氣和氧氣的一組是AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、H2SO4、Ba(OH)23利用控制n(H2S)n(FeCl3)12反應(yīng)得到的產(chǎn)物再用電解法制氫，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng)BFe(OH)3膠體中滴加溶液X，先有沉淀后沉淀溶解C溶液Y加熱蒸發(fā)灼燒最終得到Fe2O3D電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe22H2Fe3H24按如圖所示裝置進(jìn)行下列不同的操作，其中不正確的是A鐵腐蝕的速率由快到慢的順序：只閉合K3只閉合K1都斷開只閉合K2B只閉合K3，正極的電極反應(yīng)式：2H2OO24e=4OHC先只閉合K1，一段時(shí)間后，漏斗內(nèi)液面上升，然后只閉合K2，漏斗內(nèi)液面上升D只閉合K2，U形管左、右兩端液面均下降5某同學(xué)利用下圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護(hù)條件。下列說(shuō)法不合理的是A區(qū)Cu電極上產(chǎn)生氣泡，F(xiàn)e電極附近滴加K3Fe(CN)6溶液后出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被腐蝕B區(qū)Cu電極附近滴加酚酞后變成紅色，F(xiàn)e電極附近滴加K3Fe(CN)6溶液出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被腐蝕C區(qū)Zn電極的電極反應(yīng)式為Zn2eZn2+，F(xiàn)e電極附近滴加K3Fe(CN)6溶液未出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被保護(hù)D區(qū)Zn電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2eH2+2OH，F(xiàn)e電極附近滴加K3Fe(CN)6溶液出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被腐蝕6下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)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(méi)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7四甲基氫氧化銨(CH3)4NOH常用作電子工業(yè)清洗劑，以四甲基氯化銨(CH3)4NCl為原料，采用電滲析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如圖所示(a、b為石墨電極，c、d、e為離子交換膜)，下列說(shuō)法不正確的是AN為正極B標(biāo)準(zhǔn)狀況下制備0.75NA (CH3)4NOH，a、b兩極共產(chǎn)生16.8 L 氣體Cc、e均為陽(yáng)離子交換膜Db極電極反應(yīng)式：4OH4e=O22H2O8某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：裝置現(xiàn)象電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)下列說(shuō)法中正確的是A加熱鐵片所在燒杯，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)B用KSCN溶液檢驗(yàn)鐵片、附近溶液，可判斷電池的正、負(fù)極C鐵片、的腐蝕速率相等D“電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)”，說(shuō)明鐵片、鐵片均未被腐蝕9MnO2常用于電池工業(yè)，現(xiàn)電解含MnSO4的某工業(yè)廢液來(lái)制備Mn和MnO2，裝置如圖，下列說(shuō)法不正確的是A電極b發(fā)生氧化反應(yīng)B電極a、b均可用石墨作電極，且通電一段時(shí)間后，左、右兩邊溶液的pH均減小C通電時(shí)，溶液中的S通過(guò)離子交換膜向右移動(dòng)D電極b的電極反應(yīng)式為：Mn2+2e+2H2O MnO2+4H+10乙醛酸(HOOCCHO)是有機(jī)合成的重要中間體。某同學(xué)組裝了下圖所示的電化學(xué)裝置，電極材料均為石墨，左池為氫氧燃料電池，右池為用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸，關(guān)閉K后，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。下列說(shuō)法不正確的是A電極上的電極反應(yīng)式：O24e2H2O=4OHB電極上的電極反應(yīng)式：HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2OC乙二醛與電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸的化學(xué)方程式： Cl2 OHCCHO H2O=2HClHOOCCHOD若有2 mol H通過(guò)質(zhì)子交換膜并完全參與反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為1 mol11500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，c()=6.0 mol/L。用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極都收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。假設(shè)電解后溶液的體積仍為500 mL。下列說(shuō)法正確的是A原混合溶液中K的濃度為1 mol/LB上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD電解后溶液中H的濃度為2 mol/L12一種將燃料電池與電解池組合制備KMnO4的裝置如圖所示(電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極)。該裝置工作時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是A電極丁的反應(yīng)式為MnOe=MnOB電極乙附近溶液的pH減小CKOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：c%a%b%D導(dǎo)線中流過(guò)2 mol電子時(shí)，理論上有2 mol K移入陰極區(qū)13下圖所示甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。 （1）若甲、乙兩燒杯中均盛有NaCl溶液。甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為_。乙中總反應(yīng)的離子方程式為_。將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色，這是因?yàn)檫^(guò)量的Cl2氧化了生成的I2。若反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為51，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（2）若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO4溶液。甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為_。如果起始時(shí)乙中盛有200 mL pH5的CuSO4溶液(25 )，一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?，若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入_(填寫物質(zhì)的化學(xué)式)_g。14電化學(xué)原理在金屬防腐、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。（1）通常可用圖1、圖2所示的兩種方式減緩海水對(duì)鋼閘門A的腐蝕，則圖1中B通常選擇(填字母)，圖2中C最好選擇(填字母)。a.鈉塊b.銅塊c.鋅塊d.石墨圖2中C極上發(fā)生的電極反應(yīng)為。（2）鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。圖3為“鎂次氯酸鹽”燃料電池的原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金。D為該燃料電池的極(填“正”或“負(fù)”)。E電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為。鎂燃料電池的負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕使負(fù)極利用率降低，該過(guò)程中產(chǎn)生的氣體a為(填化學(xué)式)。（3）乙醛酸(HOOCCHO)是有機(jī)合成中的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽(yáng)兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸。乙二醛(OHCCHO)與M電極的氣體產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。該電解裝置工作中若有0.5 mol H+通過(guò)質(zhì)子交換膜并完全參與反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸的物質(zhì)的量為mol。浙江真題題組120194月浙江選考，節(jié)選（4）以鉑陽(yáng)極和石墨陰極設(shè)計(jì)電解池，通過(guò)電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8，再與水反應(yīng)得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是_。制備H2O2的總反應(yīng)方程式是_。2201811月浙江選考，節(jié)選（二）高鐵酸鉀（K2FeO4）可用作水處理劑。某同學(xué)通過(guò)“化學(xué)電解法”探究的合成，其原理如圖所示。接通電源，調(diào)節(jié)電壓，將一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含F(xiàn)e3+的溶液，控制溫度，可制得K2FeO4。（1）請(qǐng)寫出“化學(xué)法”得到FeO42的離子方程式_。（2）請(qǐng)寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式（含F(xiàn)eO42）_。320184月浙江選考，節(jié)選（一）以四甲基氯化銨(CH3)4NCl水溶液為原料，通過(guò)電解法可以制備四甲基氫氧化銨(CH3)4NOH，裝置如圖所示。（1）收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是_(填a、b、c或d)。（2）寫出電池總反應(yīng)_。4201711月浙江選考，節(jié)選 (二) 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以H2O和N2為原料，熔融NaOHKOH為電解質(zhì)，納米Fe2O3作催化劑，在250和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進(jìn)行，請(qǐng)補(bǔ)充完整。電極反應(yīng)式：_和2Fe3H2ON22NH3Fe2O3。5201610月浙江選考在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)，鐵片腐蝕過(guò)程中發(fā)生的總化學(xué)方程式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說(shuō)法正確的是A鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域C鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2OO24e=4OHD鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕62015浙江理綜在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2OCO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是AX是電源的負(fù)極B陰極的電極反應(yīng)式是：H2O+2eH2+O2CO2+2eCO+O2C總反應(yīng)可表示為：H2O+CO2H2+CO+O2D陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是11全國(guó)真題題組12019江蘇將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是A鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe3eFe3+B鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕22018北京驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，實(shí)驗(yàn)如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過(guò)酸化的3%NaCl溶液)。在Fe表面生成藍(lán)色沉淀試管內(nèi)無(wú)明顯變化試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀下列說(shuō)法不正確的是A對(duì)比，可以判定Zn保護(hù)了FeB對(duì)比，K3Fe(CN)6可能將Fe氧化C驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe時(shí)不能用的方法D將Zn換成Cu，用的方法可判斷Fe比Cu活潑32018新課標(biāo)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：EDTAFe2+eEDTAFe3+2EDTAFe3+H2S2H+S+2EDTAFe2+該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H+2eCO+H2OB協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2SCO+H2O+SC石墨烯上的電勢(shì)比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3+/Fe2+取代EDTAFe3+/EDTAFe2+，溶液需為酸性42017新課標(biāo)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)溶液一般為混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是A待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極B可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C陰極的電極反應(yīng)式為：D硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)52017海南一種電化學(xué)制備NH3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+。下列敘述錯(cuò)誤的是APd電極b為陰極B陰極的反應(yīng)式為：N2+6H+6e2NH3CH+由陽(yáng)極向陰極遷移D陶瓷可以隔離N2和H262016北京用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；Aa、d處：2H2O+2eH2+2OHBb處：2Cl2eCl2Cc處發(fā)生了反應(yīng)：Fe2eFe2+D根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅72016新課標(biāo)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(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和可通過(guò)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2H2O4eO2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol的O2生成變式拓展1【答案】C【解析】石墨電極電解硫酸銅溶液一段時(shí)間，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，因此補(bǔ)充氧化銅即可使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)。2【答案】B【解析】由裝置中Na+遷移方向知，b為陰極、a為陽(yáng)極，裝置中的離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，A正確；a是陽(yáng)極，發(fā)生2Cl2eCl2，b是陰極，發(fā)生2H+2eH2，所以是Cl2、是H2，B不正確；處H+放電后生成OH，Na+通過(guò)離子交換膜從左室進(jìn)入右室，所以除去雜質(zhì)后的NaOH溶液從B口導(dǎo)出，C正確；生成1 mol H2轉(zhuǎn)移2 mol e，轉(zhuǎn)移0.8 mol e時(shí)生成0.4 mol H2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為8.96 L，D正確。3【答案】A【解析】根據(jù)裝置圖可知Fe2+在電解池的左槽中被氧化生成Fe3+，則左槽是電解池的陽(yáng)極，右槽是電解池的陰極。陽(yáng)極(左槽)的電極反應(yīng)式為Fe2+eFe3+，A不正確；陰極(右槽)的電極反應(yīng)式為2H+2eH2，B正確；電解池中陽(yáng)離子H+從電解池陽(yáng)極(左槽)遷移到陰極(右槽)，C正確；反應(yīng)池中的反應(yīng)為2FeCl3+H2S2FeCl2+2HCl+S，故FeCl3溶液可以循環(huán)利用，D正確。4【答案】（1）NO2e+H2O+2H+0.1（2）143根據(jù)原子守恒：n(NO)+n(NO2)=3 mol0.2 molL110 L+0.1 mol=1.1 mol根據(jù)電子守恒：0.1 mol1+n(NO)0.1 mol3+n(NO2)1=2解得 n(NO)=0.8 mol，n(NO2)=0.3 molV(NO)V(NO2)=n(NO)n(NO2)=0.8 mol0.3 mol=83?！窘馕觥浚?）從圖中知，NOx氣體在電解時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化成HNO3，則NO2中N由+4價(jià)升高至+5價(jià)，失去1個(gè)e，用H+平衡電荷可寫出電極反應(yīng)式。由電極反應(yīng)式知，0.1 mol NO2生成0.1 mol 和0.2 mol H+，由電荷守恒可知，需要向左室流入0.1 mol H+后才能維持右室中溶液為電中性。（2）m(HNO3)=10 L0.2 molL163 gmol1=126 g，則V(濃硝酸)=143 mL。由N原子守恒，最終生成的HNO3和HNO2中的總N原子數(shù)等于NO和NO2中所含N原子數(shù)與右室中原HNO3中N原子數(shù)總和，即n(HNO3)+n(HNO2)=n(NO)+n(NO2)+10 L0.2 molL1()；電解過(guò)程中左、右兩室中得失電子是守恒的，左側(cè)為H+得電子生成H2，右側(cè)為NO2失電子生成HNO3，部分NO失電子生成HNO2，部分NO失電子生成HNO3，列式為 mol2=1n(NO2)+1n(HNO2)+n(NO)n(HNO2)3()，聯(lián)立()、()可求出NO和NO2的物質(zhì)的量，相同狀態(tài)下，NO2和NO的物質(zhì)的量比即為其體積比。5【答案】D【解析】圖中甲池為原電池裝置，Cu電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鹽橋中的向左邊移動(dòng)，所以左側(cè)燒杯中的濃度變大，故B錯(cuò)誤；若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4 g時(shí)，即生成銀5.4 g，物質(zhì)的量為=0.05 mol，所以整個(gè)電路轉(zhuǎn)移電子0.05 mol，如果硝酸銀足量應(yīng)生成5.4 g銀，故C錯(cuò)誤；用銅制U形物代替“鹽橋”，右邊銅的質(zhì)量減少，而左邊銅的質(zhì)量增加，由于整個(gè)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，所以減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量相等，U形物的質(zhì)量不變，故D正確。6【答案】B【解析】若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，形成原電池，此時(shí)金屬鋅為負(fù)極，金屬鐵為正極，金屬鐵被保護(hù)，可減緩鐵的腐蝕，故A正確；若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，形成原電池，此時(shí)金屬鋅為負(fù)極，金屬鐵為正極，氧氣在該極發(fā)生還原反應(yīng)，故B不正確；若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，形成電解池，此時(shí)金屬鐵為陰極，鐵被保護(hù)，可減緩鐵的腐蝕，故C正確；若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，形成電解池，X極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故D正確。7【答案】B【解析】鐵、銅和水膜形成原電池，因?yàn)殍F的金屬性比銅強(qiáng)，所以鐵為負(fù)極，鐵鉚釘被氧化而腐蝕，A正確；若水膜中溶解了SO2，則發(fā)生析氫腐蝕，鐵鉚釘腐蝕的速率加快，B不正確；銅極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)題圖知銅電極吸收了氧氣且生成氫氣，所以發(fā)生兩個(gè)電極反應(yīng)：2H+2eH2、O2+4e+4H+2H2O，C正確；在金屬表面涂一層油脂，可隔絕空氣和水，能防止鐵鉚釘被腐蝕，D正確?？键c(diǎn)沖關(guān)1【答案】B【解析】弱堿性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A正確；當(dāng)鍍層破損時(shí)，Sn、Fe可形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，加快了Fe的腐蝕，B錯(cuò)誤；Fe、Zn、海水形成原電池，Zn失去電子作負(fù)極，從而保護(hù)了Fe，C正確；采用外加電流的陰極保護(hù)法時(shí)，被保護(hù)金屬與直流電源的負(fù)極相連，D正確。2【答案】C【解析】用惰性電極電解時(shí)，常見離子的放電順序：陽(yáng)離子的放電順序?yàn)锳gCu2HNaK，陰離子的放電順序?yàn)镮BrClOH常見含氧酸根離子。電解HCl溶液生成H2和Cl2，電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，電解Ba(OH)2溶液生成H2和O2，A不符合；電解NaOH和H2SO4溶液均生成H2和O2，電解CuSO4溶液則生成Cu和O2，B不符合；電解NaOH、H2SO4、Ba(OH)2溶液均相當(dāng)于電解水，均生成H2和O2，C符合；電解NaBr溶液生成Br2和H2，D不符合。3【答案】B【解析】H2S與FeCl3反應(yīng)生成硫單質(zhì)和氯化亞鐵以及鹽酸。 根據(jù)示意圖，惰性電極b放出氫氣，說(shuō)明b為陰極，則a為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，氯氣將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，因此溶液X為氯化鐵，F(xiàn)e(OH)3膠體中滴加氯化鐵，發(fā)生膠體的聚沉，但不能溶解，B錯(cuò)誤； 溶液Y為氯化亞鐵，加熱蒸發(fā)灼燒會(huì)被空氣中的氧氣氧化，最終得到Fe2O3，C正確；根據(jù)AB的分析，電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe22H2Fe3H2，D正確。4【答案】A【解析】金屬腐蝕速率：電解池的陽(yáng)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，閉合K3，是原電池，鐵作負(fù)極；閉合K2，是電解池，鐵作陰極；閉合K1，鐵作陽(yáng)極，因此腐蝕速率由快到慢的順序：只閉合K1只閉合K3都斷開只閉合K2，故A錯(cuò)誤；只閉合K3，構(gòu)成原電池，鐵棒發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH，故B正確；先只閉合K1，鐵作陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，陰極反應(yīng)式為2H2e=H2，U形管中氣體壓強(qiáng)增大，因此漏斗中液面上升；然后只閉合K2，鐵作陰極，陰極反應(yīng)式為2H2e=H2，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，U形管中氣體壓強(qiáng)增大，漏斗中液面上升，故C正確；根據(jù)選項(xiàng)C的分析，只閉合K2，兩極均有氣體放出，氣體壓強(qiáng)增大，左、右兩端液面均下降，故D正確。5【答案】A【解析】區(qū)發(fā)生吸氧腐蝕，Cu為正極，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e4OH，Cu電極上不產(chǎn)生氣