高三電解池 金屬的電化學腐蝕與保護

第六章

化學反應與能量第3講電解池金屬的電化學腐蝕與防護1.了解電解池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式。2.理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的

措施。考綱要求考點一

電解的原理考點二

電解原理的應用探究高考明確考向練出高分考點三應對電化學定量計算的三種方法考點四金屬的腐蝕和防護知識梳理遞進題組考點一電解的原理知識梳理1.電解定義在

作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生

和

的過程。2.能量轉(zhuǎn)化形式電能轉(zhuǎn)化為

。電流氧化反應還原反應化學能3.電解池(1)構(gòu)成條件①有與

相連的兩個電極。②

(或

)。③形成

。電源電解質(zhì)溶液熔融鹽閉合回路(2)電極名稱及電極反應式(如圖)陽極氧化陰極還原2CI－－2e－===Cl2↑Cu2++2e－===Cu(3)電子和離子的移動方向特別提醒電解時，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動形成電流，即電子本身不會通過電解質(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(不要忘記水溶液中的H＋和OH－)。(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。注意

①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電。②最常用、最重要的放電順序是：陽極：Cl－>OH－；陰極：Ag＋>Cu2＋>H＋。

③電解水溶液時，K＋～Al3＋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，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。(5)最后寫出電解反應的總化學方程式或離子方程式。深度思考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.電解水型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原含氧酸(如H2SO4)陽極：_______________________________陰極：____________________H2O__________________________增大減小加

強堿(如NaOH)增大加

活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)不變加

H2OH2OH2O4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4H＋＋4e－===2H2↑O2↑＋2H2O2H2↑(1)電解水型電解一段時間后，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，一段時間后會析出Na2SO4·10H2O晶體，剩余溶液仍為該溫度下的飽和溶液，此時濃度保持不變。(2)用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液，一段時間后，析出wgNa2SO4·10H2O晶體，陰極上放出ag氣體，則飽和Na2SO4溶液的質(zhì)量分數(shù)為__________。被電解的水的質(zhì)量為9ag被電解的水與wg晶體組成該溫度下的飽和溶液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)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原無氧酸(如HCl)，除HF外陽極：

陰極：

酸2HClH2↑＋Cl2↑減小增大通入HCl氣體

加

固體不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外陽極：

陰極：

鹽CuCl2

Cu＋Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Cu2＋＋2e－===CuCuCl23.放H2生堿型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)陽極：

陰極：

水和鹽2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑4.放O2生酸型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)陽極：_________________________陰極：_________________________水和鹽_____________________________________生成新電解質(zhì)減小加____或______4OH－－4e－===2H2O＋O2↑2Cu2＋＋4e－===2Cu2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋CuOCuCO3(1)電解過程中放H2生堿型和放O2生酸型的實質(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？答案放H2生堿型實質(zhì)是水電離出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生酸型的實質(zhì)是水電離出OH－在陽極上放電，破壞了陽極附近水的電離平衡，使H＋濃度增大。(2)①上表3中要使電解后的NaCl溶液復原，滴加鹽酸可以嗎？②上表4中要使電解后的CuSO4溶液復原，加入Cu(OH)2固體可以嗎？答案

電解質(zhì)溶液的復原應遵循“從溶液中析出什么補什么”的原則，即從溶液中析出哪種元素的原子，則應按比例補入哪些原子。①電解NaCl溶液時析出的是等物質(zhì)的量的Cl2和H2，所以應通入氯化氣體，加入鹽酸會引入過多的水。②a.若通電一段時間，CuSO4未電解完(即Cu2＋未全部放電)，使溶液復原應加入CuO，而加入Cu(OH)2會使溶液的濃度減小。b.若Cu2＋全部放電，又繼續(xù)通電一段時間(此時電解水)，要使溶液復原應加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此時濃度偏大。返回遞進題組題組一突破電極反應式、電解方程式的書寫1.按要求書寫電極反應式和總方程式(1)用惰性電極電解AgNO3溶液：陽極反應式_________________________；陰極反應式__________________；總反應離子方程式_________________________________。4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4Ag＋＋4e－===4Ag(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應式__________________；陰極反應式__________________；總反應離子方程式_______________________________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽極反應式________________；陰極反應式_________________；總反應化學方程式_______________________________。(4)用鐵作電極電解NaOH溶液陽極反應式___________________________；陰極反應式_________________；總反應離子方程式___________________________。Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)22H＋＋2e－===H2↑(5)用銅作電極電解鹽酸溶液陽極反應式__________________；陰極反應式___________________；總反應離子方程式__________________________。(6)用Al作電極電解NaOH溶液陽極反應式___________________________________；陰極反應式_________________________________________；總反應離子方程式____________________________________。Cu－2e－===Cu2＋2H＋＋2e－===H2↑6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－或6H＋＋6e－===3H2↑(9)用惰性電極電解熔融MgCl2陽極反應式__________________；陰極反應式___________________；總反應離子方程式___________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===Mg(7)以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽極反應式______________________________；陰極反應式___________________；總反應離子方程式_____________________________。(8)用Al單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，電解NaHCO3溶液陽極反應式_______________________________________；陰極反應式___________________。2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋6H＋＋6e－===3H2↑6H＋＋6e－===3H2↑反思歸納1.做到“三看”，正確書寫電極反應式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，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。(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。2.規(guī)避“三個”失分點(1)書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，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，且應注明條件“電解”。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。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。下列實驗現(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電極附近呈藍色D.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色解析

SO、OH－移向b極，在b極OH－放電，產(chǎn)生O2，b極附近c(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(OH－)>c(H＋)，石蕊溶液變藍。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體。A、B、C均錯。答案

D3.用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH。則下列說法正確的是(雙選)(

)A.電解過程中陰極沒有氣體生成B.電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4molC.原CuSO4溶液的濃度為0.1mol·L－1D.電解過程中陽極收集到的氣體體積為2.24L(標況下)解析由2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑知，如CuSO4未電解完，加CuO即可復原，而加入Cu(OH)2相當于加入CuO·H2O，故CuSO4電解完后，還電解了部分水。電解析出了0.1molCu，轉(zhuǎn)移電子0.2mol，而電解0.1molH2O轉(zhuǎn)移電子0.2mol，故轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為0.4mol。答案

BD返回考點二電解原理的應用遞進題組知識梳理1.電解飽和食鹽水(1)電極反應陽極反應式：

(

反應)陰極反應式：

(

反應)(2)總反應方程式知識梳理2Cl－－2e－===Cl2↑氧化2H＋＋2e－===H2↑還原(3)應用：氯堿工業(yè)制

、

和

。燒堿氯氣氫氣深度思考1.(1)電解氯化鈉溶液時，如何用簡便的方法檢驗產(chǎn)物？答案

陽極產(chǎn)物Cl2可以用淀粉--KI試紙檢驗，陰極產(chǎn)物H2可以通過點燃檢驗，NaOH可以用酚酞試劑檢驗。(2)氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中必須把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開，原因是什么？答案

防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2與溶液中的NaOH反應。2.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：陽極：

；陰極：

。(4)特點：

極溶解，

極沉積，電鍍液的濃度

。AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液Ag－e－===Ag＋Ag＋＋e－===Ag陽陰不變陰陽3.電解精煉銅(1)電極材料：陽極為

；陰極為

。(2)電解質(zhì)溶液：含Cu2＋的鹽溶液。(3)電極反應：陽極：

、

、

、

；陰極：

。粗銅純銅Zn－2e－===Zn2＋Fe－2e－===Fe2＋Ni－2e－===Ni2＋Cu－2e－===Cu2＋Cu2＋＋2e－===Cu4.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。(1)冶煉鈉2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑電極反應：陽極：

；陰極：

。2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na(2)冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑電極反應：陽極：

；陰極：

。6O2－－12e－===3O2↑4Al3＋＋12e－===4Al2.電解精煉銅時，陽極泥是怎樣形成的？答案

粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金等多種金屬雜質(zhì)，當含雜質(zhì)的銅在陽極不斷溶解時，金屬活動性位于銅之前的金屬雜質(zhì)，如Zn、Fe、Ni等也會同時失去電子，但是它們的陽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。金屬活動性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì)，因為失去電子的能力比銅弱，難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解，所以當陽極的銅等失去電子變成陽離子溶解之后，它們以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。返回遞進題組題組一電解原理的“常規(guī)”應用1.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應用下列說法正確的是(雙選)(

)A.氯堿工業(yè)中，X電極上反應式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B.電解精煉銅時，Z溶液中的Cu2＋濃度不變C.在鐵片上鍍銅時，X是純銅D.制取金屬鎂時，Z是熔融的氯化鎂解析氯堿工業(yè)中陽極是Cl－放電生成Cl2；電解精煉銅時陽極粗銅溶解，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?。昏F片上鍍銅時，陰極應該是鐵片，陽極是純銅。答案

CD2.使用氯化鈉作原料可以得到多種產(chǎn)品。(1)實驗室用惰性電極電解100mL0.1mol·L－1NaCl溶液，若陰陽兩極均得到112mL氣體(標準狀況)，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度是______________(忽略反應前后溶液體積的變化)。解析

n(H2)＝n(Cl2)＝0.005mol，參加反應的n(NaCl)＝0.01mol，說明NaCl恰好電解完畢，溶液變?yōu)镹aOH溶液，n(NaOH)＝n(NaCl)＝0.01mol，c(NaOH)＝0.1mol·L－1。0.1mol·L－1(2)某學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，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖的裝置。對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是______(填字母序號)。A.a為正極，b為負極；NaClO和NaClB.a為負極，b為正極；NaClO和NaClC.a為陽極，b為陰極；HClO和NaClD.a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl解析電解飽和氯化鈉溶液的總反應：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，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，下部的電極是陽極，推出b為電源的正極，另一極為負極a。生成的Cl2與陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH反應：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，則消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。答案

B(3)實驗室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。某同學利用上圖裝置，只更換一個電極，通過電解法制取較純凈的Fe(OH)2沉淀，且較長時間不變色。該同學換上的電解材料是__________(用元素符號表示)，總的反應式是___________________________________。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，必須通過電極反應產(chǎn)生Fe2＋和OH－。根據(jù)電極發(fā)生反應的特點，選擇鐵作陽極，鐵發(fā)生氧化反應產(chǎn)生Fe2＋；溶液中的陽離子Na＋、H＋向陰極移動，根據(jù)放電順序，陰極H＋放電產(chǎn)生氫氣，H＋來源水的電離，反應式2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。在電場作用下，陽極產(chǎn)生的Fe2＋與陰極產(chǎn)生的OH－在定向移動的過程中相遇，發(fā)生復分解反應生成Fe(OH)2沉淀。將陽極反應式、陰極反應式疊加得到總的反應式：Fe＋2H2OFe(OH)2↓＋H2↑。題組二電解原理的“不尋?！睉?一)電解原理在“環(huán)境治理”中的不尋常應用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：①Ni2＋在弱酸性溶液中發(fā)生水解②氧化性：Ni2＋(高濃度)＞H＋＞Ni2＋(低濃度)A.碳棒上發(fā)生的電極反應：4OH－－4e－===O2↑＋2H2OB.電解過程中，B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減少C.為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水pHD.若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應總方程式發(fā)生改變解析電極反應式為陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑陰極：Ni2＋＋2e－===Ni2H＋＋2e－===H2↑A項正確；B項，由于C中Ni2＋、H＋不斷減少，Cl－通過陰離子膜從C移向B，A中OH－不斷減少，Na＋通過陽離子膜從A移向B，所以B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯誤；C項，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；D項，若去掉陽離子膜，在陽極Cl－放電生成Cl2，反應總方程式發(fā)生改變，正確。答案

B4.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的_____(填“正”或“負”)極，C口流出的物質(zhì)是____。(2)SO放電的電極反應式為____________。(3)電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原因________。陰極：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－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，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。答案

(1)負硫酸(二)電解原理在“物質(zhì)制備”中的不尋常應用解析根據(jù)NaOH溶液濃度的變化及Na＋交換膜，左側(cè)為陰極區(qū)域，右側(cè)為陽極區(qū)域，電極反應式為陰極：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－陽極：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O答案

正極4OH－－4e－===O2↑＋2H2O6.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，陰陽兩極均為惰性電極。(1)A極為________，電極反應式為____________________。(2)B極為________，電極反應式為____________________。解析

H2產(chǎn)生是因為H2O電離的H＋在陰極上得電子，即6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－，所以B極為陰極，A極為陽極，電極反應式為CO(NH2)2－6e－＋8OH－===N2↑＋CO

＋6H2O，陽極反應式容易錯寫成4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。答案

(1)陽極CO(NH2)2＋8OH－－6e－===N2↑＋CO＋6H2O

(2)陰極6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－返回考點三應對電化學定量計算的三種方法遞進題組知識梳理知識梳理1.計算類型原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的計算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計算等。2．三種方法(1)根據(jù)總反應式計算先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。(2)根據(jù)電子守恒計算①用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。②用于混合溶液中電解的分階段計算。(3)根據(jù)關(guān)系式計算根據(jù)得失電子守恒定律關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。如以通過4mole－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：陽極產(chǎn)物

陰極產(chǎn)物(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學計算問題。提示在電化學計算中，還常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C來計算電路中通過的電量。返回遞進題組題組一根據(jù)總反應式，建立等量關(guān)系進行計算1.兩個惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解。當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(設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)，電極上析出銀的質(zhì)量最大為(

)A.27mg B.54mgC.106mg D.216mg解析首先結(jié)合離子放電順序，弄清楚兩極的反應：陽極4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；陰極4Ag＋＋4e－===4Ag，電解的總反應式為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。由電解的總反應式可知，電解過程中生成的n(Ag)＝n(HNO3)＝n(H＋)＝(10－3mol·L－1－10－6mol·L－1)×0.5L≈5×10－4mol，m(Ag)＝5×10－4mol×108g·mol－1＝0.054g＝54mg。答案

B2.將兩個鉑電極插入500mLCuSO4溶液中進行電解，通電一定時間后，某一電極增重0.064g(設電解時該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時溶液中氫離子濃度約為(

)A.4×10－3mol·L－1

B.2×10－3mol·L－1C.1×10－3mol·L－1

D.1×10－7mol·L－1答案

A題組二根據(jù)電子守恒，突破電解分階段計算3.500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是(

)A.原混合溶液中c(K＋)為0.2mol·L－1B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05molD.電解后溶液中c(H＋)為0.2mol·L－1解析石墨作電極電解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，陽極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極先后發(fā)生兩個反應：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑。從收集到O2為2.24L這個事實可推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子，而在生成2.24LH2的過程中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，所以Cu2＋共得到0.4mol－0.2mol＝0.2mol電子，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0.1mol。電解前后分別有以下守恒關(guān)系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO)，c(K＋)＋c(H＋)＝c(NO)，不難算出：電解前c(K＋)＝

0.2mol·L－1，電解后c(H＋)＝0.4mol·L－1。答案

A題組三根據(jù)電極現(xiàn)象，利用電子守恒，突破電解池的

“串聯(lián)”計算4.在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時，銅電極質(zhì)量增加2.16g。試回答下列問題。(1)電源中X電極為直流電源的________極。解析

三個裝置是串聯(lián)的電解池。電解AgNO3溶液時，Ag＋在陰極發(fā)生還原反應變?yōu)锳g，所以質(zhì)量增加的銅電極是陰極，則銀電極是陽極，Y是正極，X是負極。答案

負(2)pH變化：A：________，B：________，C：________(填“增大”、“減小”或“不變”)。解析電解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；電解CuSO4溶液生成H2SO4，溶液pH減?。浑娊釧gNO3溶液，銀為陽極，不斷溶解，Ag＋濃度基本不變，pH不變。增大

減小

不變(3)通電5min時，B中共收集224mL(標準狀況下)氣體，溶液體積為200mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為________(設電解前后溶液體積無變化)。解析

通電5min時，C中析出0.02molAg，電路中通過

0.02mol電子。B中共收集0.01mol氣體，若該氣體全為氧氣，則電路中需通過0.04mol電子，電子轉(zhuǎn)移不守恒。因此，B中電解分為兩個階段，先電解CuSO4溶液，生成O2，后電解水，生成O2和H2，B中收集到的氣體是O2和H2的混合物。設電解CuSO4溶液時生成O2的物質(zhì)的量為x，電解H2O時生成O2的物質(zhì)的量為y，則4x＋4y＝0.02mol(電子轉(zhuǎn)移守恒)，x＋3y＝0.01mol(氣體體積之和)，解得x＝y(tǒng)＝0.0025mol，所以n(CuSO4)＝2×0.0025mol＝0.005mol，c(CuSO4)＝0.005mol÷0.2L＝0.025mol·L－1。答案

0.025mol·L－1(4)若A中KCl足量且溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH為__________(設電解前后溶液體積無變化)。解析通電5min時，A中放出0.01molH2，溶液中生成

0.02molKOH，c(OH－)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol·L－1，pH＝13。13無明顯“外接電源”的電解池的“串聯(lián)”問題，主要是根據(jù)“原電池”的形成條件判斷“電源”的正、負極，從而判斷電解池的陰、陽極。方法技巧返回返回考點四金屬的腐蝕和防護遞進題組知識梳理知識梳理1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子

變?yōu)?/p>

，金屬發(fā)生

。失去電子金屬陽離子氧化反應2.金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕與電化學腐蝕類型化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟

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)系兩者往往同時發(fā)生，

腐蝕更普遍非金屬單質(zhì)直接電解質(zhì)溶液無氧化有微弱氧化電化學(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件

_____________________電極反應負極

正極

______________________總反應式______________________

聯(lián)系

更普遍水膜酸性較強(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2吸氧腐蝕3.金屬的防護(1)電化學防護①犧牲陽極的陰極保護法—

原理a.

極：比被保護金屬活潑的金屬；b.

極：被保護的金屬設備。原電池負正②外加電流的陰極保護法—

原理a.

極：被保護的金屬設備；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。電解陰陽1.判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”(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)生電化學腐蝕時，負極鐵失去電子生成Fe3＋(

)深度思考×××××(6)在金屬表面覆蓋保護層，若保護層破損后，就完全失去了對金屬的保護作用(

)(7)外加電流的陰極保護法，構(gòu)成了電解池；犧牲陽極的陰極保護法構(gòu)成了原電池。二者均能有效地保護金屬不容易被腐蝕(

)×√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。答案鐵銹的形成負極：2Fe－4e－===2Fe2＋正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(鐵銹)＋(3－x)H2O返回返回遞進題組題組一腐蝕快慢與防護方法的比較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為(

)A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥C.⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥解析

①是Fe為負極，雜質(zhì)碳為正極的原電池腐蝕，是鐵的吸氧腐蝕，腐蝕較慢。其電極反應式：負極Fe－2e－===Fe2＋，正極2H2O＋O2＋4e－===4OH－。②③④均為原電池，③中Fe為正極，被保護；②④中Fe為負極，均被腐蝕，但Fe和Cu的金屬活動性差別大于Fe和Sn的，故Fe－Cu原電池中Fe被腐蝕的較快。⑤是Fe接電源正極作陽極，Cu接電源負極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕。⑥是Fe接電源負極作陰極，Cu接電源正極作陽極的電解腐蝕，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為⑤>④>②>①>③>⑥。答案

C2.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K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)C.圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕D.圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極解析

A項，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項，負極反應為Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋與[Fe(CN)6]3－反應生成Fe3[Fe(CN)6]2藍色沉淀；D項，為犧牲陽極的陰極保護法，鎂塊相當于原電池的負極。答案

C1.判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)對同一電解質(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>化學腐蝕>有防腐措施的

腐蝕。(2)對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。反思歸納(3)活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。2.兩種保護方法的比較外加電流的陰極保護法保護效果大于犧牲陽極的陰極保護法。題組二正確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕3.如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說法正確的是(雙選)(

)A.碳表面發(fā)生氧化反應B.鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeOC.生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖②所示為主D.圖②中，正極反應式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－解析

A項，碳作正極，應發(fā)生還原反應；B項，鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3·xH2O；C項，生活中鋼鐵制品以發(fā)生吸氧腐蝕為主。答案

CD4.利用圖裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。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式：Fe－2e－===Fe2＋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，其電極反應為左邊負極：Fe－2e－===Fe2＋

正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－右邊負極：Fe－2e－===Fe2＋

正極：2H＋＋2e－===H2↑a、b處的pH均增大，C錯誤。答案

C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。失誤防范返回返回探究高考明確考向廣東五年高考各省市兩年高考12341.(2014·廣東理綜，11)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極Ⅰ為Al，其他均為Cu，則(

)A.電流方向：電極Ⅳ→A→電極ⅠB.電極Ⅰ發(fā)生還原反應C.電極Ⅱ逐漸溶解D.電極Ⅲ的電極反應：Cu2＋＋2e－===Cu1234解析當多個池串聯(lián)時，兩電極材料活動性相差大的作原電池，其他池作電解池，由此可知圖示中左邊兩池組成原電池，右邊組成電解池。A項，電子移動方向：電極Ⅰ→A→電極Ⅳ，電流方向與電子移動方向相反，正確；B項，原電池負極在工作中失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應，錯誤；2341C項，原電池正極為得電子一極，銅離子在電極Ⅱ上得電子，生成銅單質(zhì)，該電極質(zhì)量逐漸增大，錯誤；D項，電解池中陽極為非惰性電極時，電極本身失電子，形成離子進入溶液中，因為電極Ⅱ為正極，因此電極Ⅲ為電解池的陽極，其電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，錯誤。答案

A23412.(2011·廣東理綜，12)某小組為研究電化學原理，設計如圖裝置。下列敘述不正確的是(

)A.a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B.a和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為Cu2＋＋2e－===CuC.無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色D.a和b分別連接直流電流正、負極，電壓足夠大時，Cu2＋向銅電極移動1234解析鐵的活動性強于銅，故鐵能置換出銅且附著在鐵棒上，A正確；B項構(gòu)成原電池，銅片為正極，B正確；C項中無論a和b是否連接，都有鐵被氧化生成亞鐵離子，故C正確；D項中銅離子應移向鐵電極，故D錯誤。答案

D13423.[2014·廣東理綜，32(5)]石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐，完成下圖防腐示意圖，并作相應標注。1234解析要用C通過電化學腐蝕保護銅，只能用電解池原理，所以裝置圖如上圖所示。答案12434.(2011·廣東理綜，32)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下：(注：NaCl熔點為801℃；AlCl3在181℃升華)1234(1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學方程式為①______________________和②___________________________。3SiO2＋1234(2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有______________；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在______。解析

粗鋁中含有H2，則與Cl2反應生成HCl，則氣泡中含有HCl，同時Al與Cl2反應生成AlCl3，由于AlCl3在181℃升華，氣泡中還含有AlCl3。有Na存在，其與Cl2反應生成NaCl，NaCl熔點高于700℃，存在于浮渣中。HCl、AlCl3NaCl1234(3)在用廢堿液處理氣體A的過程中，所發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________________________。解析

尾氣經(jīng)冷凝后氣體A含有Cl2和HCl，用堿液吸收的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，OH－＋H＋===H2O。Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，H＋＋OH－===H2O1234(4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為________極。熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，鋁電極的主要電極反應式為_______________________________________________。陽1234(5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是_____________________________________。解析

致密的氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕是因為氧化鋁膜能隔絕空氣，阻止Fe與O2反應。氧化鋁膜能隔絕空氣，阻礙鋼鐵被腐蝕返回返回123412341.(2014·海南，3)以石墨為電極，電解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是(

)A.陰極附近溶液呈紅色

B.陰極逸出氣體C.陽極附近溶液呈藍色

D.溶液的pH變小1234由于電解產(chǎn)物有KOH生成，所以溶液的pH逐漸增大，D錯誤。答案

D23412.(2014·上海，12)如右圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U型管中，下列分析正確的是(

)A.K1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應為2H＋＋2e－―→H2↑B.K1閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高C.K2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護法D.K2閉合，電路中通過0.002NA個電子時，兩極共產(chǎn)生0.001mol氣體B12343.(2014高考試題組合)(1)[2014·四川理綜，11(4)]MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應式是________________________________。解析陽極發(fā)生氧化反應，由MnSO4制得MnO2，錳元素化合價升高，MnSO4在陽極反應，根據(jù)原子守恒，反應物中有H2O參加，再根據(jù)電荷守恒，生成物中還有H＋，配平電極反應式。Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋1234(2)[2014·山東理綜，30(1)]離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為________________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________。12431243(3)[2014·北京理綜，26(4)]電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補充物質(zhì)A，A是________，說明理由：___________________。12431243(4)[2014·江蘇，20(1)]將燒堿吸收H2S后的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應：S2－－2e－===S

(n－1)S＋S2－===①寫出電解時陰極的電極反應式：_____________________。1243解析

在陰極電解質(zhì)溶液是NaOH，同時圖示顯示產(chǎn)生了H2，因此陰極發(fā)生的電極反應為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑②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

加入H2SO4后，H＋與S反應生成S和H2S。1243(5)[2014·重慶理綜，11(4)]一定條件下，如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫(忽略其他有機物)。1243①導線中電子移動方向為________。(用A、D表示)②生成目標產(chǎn)物的電極反應式為_______________。③該儲氫裝置的電流效率η＝________。(η＝生成目標產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%，計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位)1243解析由圖可知，苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的過程是加氫過程，發(fā)生還原反應，故為陰極反應，所以A為電源的負極，B為電源的正極。①電子從負極流向陰極，即A→D。②該裝置的目標是從苯到環(huán)己烷實現(xiàn)儲氫，電極反應式為C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12。1243③陽極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，生成2.8mol氧氣，失去11.2mol電子。電解過程中通過陰、陽極的電子數(shù)目相等，即陰極得到電子也為11.2mol。陰極除生成環(huán)己烷外，還生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，由題意可知，2n(H2)＋6n(C6H12)＝11.2mol，[10mol＋n(H2)]×10%＝10mol×24%－n(C6H12)；解得n(H2)＝

2mol，n(C6H12)＝1.2mol，故生成1.2molC6H12時轉(zhuǎn)移電子1.2mol×6＝7.2mol，電流效率η＝

×100%≈64.3%。1243答案

①A→D

②C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12③64.3%1243(6)[2014·新課標全國卷Ⅱ，27(3)]PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得，反應的離子方程式為______________________________；PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應式為___________________，陰極上觀察到的現(xiàn)象是______________；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應式為_________________________，這樣做的主要缺點是________________________。1243解析由PbO和NaClO反應制PbO2，PbO→PbO2，Pb的化合價升高，則NaClO作氧化劑，本身被還原為NaCl，故離子方程式為PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－；石墨為電極，電解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合液制PbO2，則Pb2＋應在陽極發(fā)生氧化反應得到PbO2，故陽極電極反應式為Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋；1243陰極上陽離子反應，陽離子有Pb2＋、Cu2＋、H＋，根據(jù)陽離子放電順序，應為Cu2＋＋2e－===Cu↓，而生成的金屬Cu會覆蓋在石墨電極上，故陰極觀察到的現(xiàn)象為石墨上包上銅鍍層；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極Pb2＋放電，生成金屬Pb；Pb2＋＋2e－===Pb↓，這樣Pb2＋被消耗不能生成PbO2，降低了Pb2＋的利用率。1243答案

PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－

Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋石墨上包上銅鍍層Pb2＋＋2e－===Pb↓不能有效利用Pb2＋1243(7)[2014·福建理綜，24(1)]鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。①該電化腐蝕稱為____________。②圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是__________(填字母)。1243解析

①金屬在中性和較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。②發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2越多，腐蝕得越嚴重。答案

①吸氧腐蝕②B1243(8)[2014·新課標全國卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B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)：1243①寫出陽極的電極反應式________________________________________________________________________________________________________________________。②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因_________________________________________________________________________________________________________________。1243③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。其缺點是產(chǎn)品中混有____________雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是________________________________。1243解析

①陽極發(fā)生氧化反應，在反應中OH－失去電子，電極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。1243答案

①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋12434.(2014·安徽理綜，28)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化。1234編號實驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%①為以下實驗作參照0.52.090.0②醋酸濃度的影響0.5

36.0③

0.22.090.0(1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)：

1234解析

本題采用“控制變量法”進行研究，即保持其他條件相同，只考慮其中一個因素對實驗的影響。探究醋酸濃度對電化學腐蝕的影響時，應保證碳粉和鐵粉的質(zhì)量與參照實驗相同，因此實驗②中鐵粉為2.0g；對比實驗①和③可知，鐵粉的質(zhì)量及醋酸的濃度相同，而碳粉的質(zhì)量不同，顯然探究的是碳粉的含量對鐵的電化學腐蝕的影響。答案

②2.0

③碳粉含量的影響1234(2)編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕，請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向；此時，碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應，其電極反應式是_____________。1234解析當鐵發(fā)生析氫腐蝕時，由于生成H2，容器的壓強不斷增大，而發(fā)生吸氧腐蝕時，由于消耗O2，容器的壓強不斷減小，t2時容器的壓強明顯小于起始壓強，說明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，此時Fe作負極，失去電子發(fā)生氧化反應；碳粉作正極，O2在其表面得到電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O)。1234答案

吸氧

還原

2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O)1234(3)該小組對圖2中0～t1時壓強變大的原因提出了如下假設，請你完成假設二：假設一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設二：___________________；……解析

Fe發(fā)生電化學腐蝕時，放出熱量，使體系的溫度升高。反應放熱，溫度升高1234(4)為驗證假設一，某同學設計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設計一個實驗方案驗證假設一，寫出實驗步驟和結(jié)論。實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)：1234解析參照實驗①中藥品的用量及操作方法，更換多孔橡皮塞，增加進、出氣導管，并通入稀有氣體，排出空氣，滴加醋酸溶液，同時測量瓶內(nèi)壓強的變化、溫度變化等，確定猜想一是否成立。答案

①藥品用量和操作同編號①實驗(多孔橡皮塞增加進、出導管)；1234②通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣；③滴入醋酸溶液，同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可測溫度變化、檢驗Fe2＋等)。如果瓶內(nèi)壓強增大，假設一成立。否則假設一不成立。(本題屬于開放性試題，答案合理即可)返回返回12342345678910111211314一、單項選擇題1.有關(guān)金屬的腐蝕與防護的敘述正確的是(

)A.金屬的化學腐蝕比電化學腐蝕普遍B.如圖裝置的原理是“犧牲陽極的陰極保護法”C.金屬腐蝕的本質(zhì)是M－ne－===Mn＋而被損耗D.用鋁質(zhì)鉚釘來接鐵板，鐵板易被腐蝕2345678910111211314解析

A項，電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍；B項，應屬于外接電源的陰極保護法；D項，鋁比鐵活潑，鋁易被腐蝕。答案

C23456789101112113142.如圖是用鐵鉚釘固定兩個銅質(zhì)零件的示意圖，若該零件置于潮濕空氣中，下列說法正確的是(

)A.發(fā)生電化學腐蝕，銅為負極，銅極產(chǎn)生H2B.銅易被腐蝕，銅極上發(fā)生還原反應，吸收O2C.鐵易被腐蝕，鐵發(fā)生氧化反應，F(xiàn)e－2e===Fe2＋D.發(fā)生化學腐蝕：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋2345678910111211314解析

A項，銅應為正極，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－；B項，鐵易被腐蝕；D項，發(fā)生的是電化學腐蝕。答案

C23456789101112113143.現(xiàn)將氯化鋁溶液蒸干灼燒并熔融后用鉑電極進行電解，下列有關(guān)電極產(chǎn)物的判斷正確的是(

)A.陰極產(chǎn)物是氫氣B.陽極產(chǎn)物是氧氣C.陰極產(chǎn)物是鋁和氧氣D.陽極產(chǎn)物只有氯氣2345678910111211314解析將氯化鋁溶液蒸干灼燒得到Al2O3，電解熔融的Al2O3，陽極為O2－放電，陽極產(chǎn)物為氧氣；陰極為Al3＋放電，陰極產(chǎn)物為Al。答案

B23456789101112113144.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是(

)解析在鍍件上鍍銅時，銅應作陽極，與電源正極相連，鍍件應作陰極，與電源負極相連。C23456789101112113145.如圖裝置中X和Y均為石墨電極，電解液為500mL某藍色溶液，電解一段時間，觀察到X電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，Y電極有無色氣體生成；溶液中原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出X電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g。下列有關(guān)說法中不正確的是(

)A.X電極是陰極B.Y電極產(chǎn)生氣體的體積為0.28L2345678910111211314C.電解后溶液的pH＝1D.要使電解后溶液恢復到電解前的狀態(tài)，需加入一定量的CuO或CuCO3解析根據(jù)X電極上有Cu析出，可以判斷X為陰極，Y為陽極，電極反應式為陰極X：2Cu2＋＋4e－===2Cu

0.05mol0.025mol2345678910111211314答案

B23456789101112113146.