2022高中化学高考复习《电化学》学案

电化学学案
原电池和化学电源
一、原电池
1．能量的转化
原电池：将_____能转变为_____能的装置。

电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。

2、Cu-Zn原电池工作原理
3、构成原电池的条件
（1）有一个自发进行的_______________反应
（2）装置
①要有电极材料
②电解质溶液
③组成闭合回路（外、内）
电解质溶液：电解质中阴离子向____极方向移动，阳离子向______极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。

4．几种常见的电池
电池的评价
比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。

比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。

质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。

(1)一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。

干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。

碱性锌锰电池
构成：负极是_____，正极是_______，电解质是KOH
负极：___________________________________________
正极：___________________________________________
总反应式：_______________________________________
特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。

(2)二次电池
①铅蓄电池
放电电极反应：_______________________________
负极：_______________________________________
正极：_______________________________________
总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)
②镍一镉碱性蓄电池
负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；
正极：2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－
总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 (3)燃料电池
除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。

燃料电池的能量转化率高于80％，远高于燃烧过程（仅30
％左右），有利于节约能源。

燃料
电池有广阔的发展前途。

5．原电池原理的应用
(1)制造各类电池
(2)金属的腐蚀与防护
(3)判断金属的活泼性
(4)加快反应速率
例1、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见右图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e－＝4OH－
C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
例2、右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。

下列说法正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
O2+2H2O+4e－＝4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
例3、某燃料电池所用的原料为H2和空气(含一定量的CO2)，电解质为熔融的K2CO3。

电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，负极反应为：H2+CO32－-2e－= H2O+CO2。

下列说法中正确的是A．正极反应为：4OH－＋4e－=2H2O+O2↑
B．电池放电时，电解质中CO32-的物质的量将减小
C．放电时，电解质中CO32－向负极移动
D．电池工作时，电子从正极经外电路流向负极
例4、肼（N2H4）－空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。

电池总反应为：N2H4＋O2＝N2↑＋2H2O。

下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是
A．负极的电极反应式是：N2H4＋4OH－－4e－＝4H2O＋N2↑
B．正极的电极反应式是：O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C．溶液中阴离子向正极移动
D．溶液中阴离子物质的量基本不变
例5、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：
2MnO2(s)+H2O(1)+2e－=Mn2O3(s)+2OH－(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
电解池（一）电解原理和规律
电解池
1．能量转化：将电能转变为化学能的装置。

电解：电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。

电解是最强有力的氧化还原手段。

2．电解池的构造和阴阳极的判断
(1)电解池的构造(2)阴阳极的判断
3、放电顺序：
阳极：看_____电子能力
①金属材料作电极时：（根据金属活动性）
金属失电子被氧化成阳离子进入溶液，
阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：
F-<含氧酸根< OH-<Cl- <Br-<I-< S2-
阴极:看_____电子能力
Na+ < Al3+ < Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+ < Ag+
放电的顺序取决于：
离子的本性、
离子浓度、
电极材料
Na+ < Al3+ < Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+ < Ag+
F-<含氧酸根SO42-< OH-<Cl- <Br-<I-< S2-<金属
说明：
①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，
不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。

②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。

总结:
1、阳极产物：____________________________________
2、阴极产物：_____________________________________
阴极：发生___________反应的电极。

与电源________相连的电极。

阳极：发生____________反应的电极。

与电源__________相连的电极。

放电：离子在电极失去或得到电子，发生__________反应的过程。

电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

电解池：把电能转变为化学能的装置。

分析电解反应的一般思路：
例1．用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法不正确的是
A．当电池负极消耗m g气体时，电解池阴极有m g气体生成
B．电解池的阳极反应式为：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑
C．反应后，电池中n(KOH)不变；电解池中溶液pH变大
D．电解后，c(Na2SO4)不变，且溶液中有晶体析出
例2．可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。

下列说法正确的是
A．NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，正极反应都为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－＝Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
例3．电解2L 4mol/L的NaCl溶液，当电路中通过0.02mol电子时，若不考虑由于电解而引起的溶液体积的变化，则溶液的pH为
A．2 B．7 C．11 D．12
例4．Na2SO4和CuSO4的混合溶液1L，硫酸根离子的浓度为2mol/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22.4L(标准状况)气体，则原溶液中c(Na+)为A．0.5mol/L B．1mol/L C．1.5mol/L D．2mol/L
例5．右图①为直流电源，②为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，③为电镀槽。

接通电路后发现②上的d点显红色。

为实现铁上镀锌，接通K后，使c、d两点短路。

下列叙述
不正确的是
A ．a 为直流电源的负极
B ．c 极发生的反应为2H ++2e －
=H 2↑ C ．f 电极为锌板 D ．e 极发生还原反应
例6．若用右图装置（X 、Y 是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是
选项
电源
X 极
实验前U 形管中液体
通电后现象或结论
A
正极
Na 2SO 4溶液
U 形管两端滴入酚酞后，a 管中呈红色
B
正极
AgNO 3溶液
b 管中电极反应式
是4OH －﹣4e －
＝2H 2O ＋O 2↑
C
负极
KCl 和CuCl 2
混合溶液
相同条件下，a 、b
两管中产生的气体总体积可能相等
D
负极
Fe(OH)3胶体和导电液
b 管中液体颜色加深
例7．取一张用饱和的NaCl 溶液浸湿的pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。

则下列说法错误的是
A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连
C．电解过程中水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小
例8．下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00％的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和l00g 10.00％的K2SO4溶液。

电极均为石墨电极。

(1) 接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47％，乙中c电极质量增加。

据此回答问题：
①电源的N端为______________极；
②电极b上发生的电极反应为____________________________；
③计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：______________；
④电极c的质量变化是______________g
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液________________________________________________；
乙溶液________________________________________________；
丙溶液________________________________________________；
(2) 如果电解过程中铜全部析出。

此时电解能否继续进行，为什么?
_____________________________________________________。

电解池（二）电解应用
一、氯碱工业
目的：电解饱和NaCl溶液，制取NaOH、H2、Cl2 ，并以它们
为原料生产一系列化工产品
技术上必须考虑的问题：
1. NaCl溶液的精制
去除有影响的Ca2+、Mg2+、SO42-
2. Cl2对NaOH溶液的影响
3. H2与空气、Cl2的安全问题
氯碱工业-阳离子交换膜
•阳离子交换膜的特点：
只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体分子通过
•作用：
（1）阻止了H2、Cl2混合，避免了爆炸；
（2）阻止了Cl2与NaOH反应；
（3）极大地降低了碱液中NaCl的含量。

二、铜的精炼
•目的：火法冶炼得到的铜纯度不够高，不能满足电气工业对铜
的要求(含Cu量≥99.95%)。

为了得到高纯度的铜常采用电解法精炼。

•粗铜中的主要杂质：
Zn、Fe、Ni、Pb、Au、Ag 、Cu2O 、CuS等
•原理：电解质溶液为CuSO4(aq)
•阳极(粗铜): Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+
•Cu-2e-=Cu2+
•Ag、Au掉入阳极附近形成阳极泥
•阴极(纯铜):Cu2++2e-=Cu （2个判定）
三、电镀
•阳极—镀层金属M－ne-＝M n＋
•阴极—镀件M n＋＋ne-＝M
•电解液：含镀层金属阳离子的盐溶液。

四、电冶金
1、钠的冶炼
•原料：NaCl
•阴极材料：不锈钢
•阳极材料：石墨
•电极反应：
阴极：_______________
阳极：_______________
金属钠的冶炼
2、镁的冶炼
•原料：MgCl2
•阴极材料：不锈钢
•阳极材料：石墨
•电极反应：
•阴极：________________________
阳极：__________________________
3、铝的冶炼
•原料：Al2O3
•阴极材料：不锈钢
•阳极材料：石墨
•阴极：_________________________
阳极：_________________________
Al2O3的熔点2045℃
冰晶石___________将Al2O3的熔点降低到大约1000 ℃
例1、德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖，但该方法须在高温高压催化剂条件下，否则难以自发进行。

2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的
新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池（如图），氢氮在电极上合成氨，而且转化率高于哈伯法的五倍，达到80%。

该电解池采用了能传导某种离子（ H +、 Li +、F -、 O 2- ）的固体复合氧化物为电解质（简称SCY ），吸附在SCY 内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。

写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。

例2、电解NaCl 的饱和溶液，NaCl ＋H 2O
NaClO ＋H 2↑
，
画出电解装置图：
例3、碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。

碘酸钾(KIO 3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。

碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。

以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。

(1)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I 2+6KOH=5KI+KIO 3+3H 2O ，将该溶液加入阳极区。

另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。

电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。

(2)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I -。

请设计一个检验电解液中是否有I -的实验方案，并按要求填写下表。

通电
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。

试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

例4、下列描述中，不符合生产实际的是
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
例5、下列关于铜电极的叙述正确的是
A．铜锌原电池中铜作负极
B．在铁制品上电镀铜时，用铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱时，用铜作阳极
D．电解法精炼铜时，粗铜连接电源的正极
例6、以下现象与电化学腐蚀无关的是
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈
C．铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质奖牌长期放置后在其奖牌的表面变暗
电极反应式的书写
一、正确书写原电池电极反应式
(1)列出正、负电极上的反应物质，在等式的两边分别写出反应物和生成物。

(2)标明电子的得失。

(3)使质量守恒。

电极反应式书写时注意：
①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。

若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式；
②若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入极反应式，且生成物为，若电解液为酸性，则H+必须写入反应式中，生成物为。

③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。

(4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。

若能写出总反应式，可以减去较易写出的电极反应式，从而写出较难书写的电极方程式。

注意相加减时电子得失数目要相等。

总结：
1、负极（失电子、氧化、阳极、阴离子向这运动）
2、电解质（参与反应）
例1．根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是
A. 2Ag(s)+Cd2+(aq) = 2Ag+(aq)+Cd(s)
B. Co2+(aq)+Cd(s) = Co(s) +Cd2+ (aq)
C. 2Ag+(aq)+Cd(s) = 2Ag(s)+Cd2+(aq)
D. 2Ag+(aq)+Co(s) = 2Ag(s)+Co2+(aq)
例2．右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。

下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－＝Fe2+
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
例3．Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。

该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。

电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。

请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为__________；
(2)电池正极发生的电极反应为___________________________；
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。

如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_______ ____________，反应的化学方程式为_____________________；
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_______ ____________________。

例4．被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。

水（加入氧化锌）作为电解液。

电池总反应为：Zn +2MnO2+H2O=ZnO+2MnO (OH)。

下列说法正确的是
A．该电池的正极为锌
B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C．电池正极反应式为：2MnO2＋2e一＋2H2O= 2MnO (OH)＋2OH－
D．当0.lmol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×l023
例5．某新型电池，以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料，
该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如下图所
示。

下列说法正确的是
A．a极上的电极反应式为：BH4-+ 8OH-- 8e-= BO2-+ 6H2O
B．b极上的电极反应式为：H2O2 + 2e-+ 2H+ = 2H2O
C．每消耗3mol H2O2，转移3mol e-
D．电池工作时Na+从b极区移向a极区
二、正确书写电解池的电极反应式
1、分析溶液中的阴阳离子
2、根据实验目的或放电顺序写出电极反应
3、考虑电解质溶液看是否调整
Na+ < Al3+ < Fe2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+ < Ag+
F-<含氧酸根SO42-< OH-<Cl- <Br-<I-< S2-<金属
总结:
1、阳极产物：
2、阴极产物：
例6.电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。

电解时，阳极的电极反应式为。

例7.用惰性电极电解溶液的装置如右图所示。

阳极区放出气体的成分为。

（填化学式）
三、关于充放电问题
铅蓄电池
放电电极反应：
负极：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)；
正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)+2e－＝PbSO4(s)+2H2O(l)
总反应式：
充电电极反应：
阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)－2e－=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)；
阴极：
总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
总结：
正接正，负接负，方程倒写！
例8．Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe有关该电池的下列说法中，正确的是
A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价
B．该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+Fe
C．负极的电极反应式为：Al-3e-=Al3+
D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-＝2Li++FeS
例9．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH，下列叙述不正确的是
A．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
B．充电时阳极反应为：2Fe(OH)3－6e－+ 10 OH－= 2FeO42－+ 8H2O
C．放电时负极反应为：3Zn－6e－+6OH－= 3Zn(OH)2
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
金属的电化学腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护:
1．化学腐蚀和电化学腐蚀
金属的腐蚀：金属单质失去电子成为金属阳离子的过程。

金属腐蚀的危害：使机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废；使桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌，地下金属管道发生泄漏，轮船船体损坏等。

2．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较(填写完整下表)
3．金属腐蚀的一般规律
(1) 在同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。

(2) 在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。

(3) 有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源的阴极保护法条件下的腐蚀。

(4) 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越，腐蚀越快。

(5) 由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有
在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属腐蚀时只能是腐蚀。

4．金属的防护
(1) 改变金属内部结构（如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢）
(2) 在金属表面覆盖保护层
①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；
②用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁表面镀上一层的金属；
③用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的。

（表面钝化）。

(3) 电化学保护法
①外加电流的阴极保护法（把被保护的设备与外接电源的负极相连）
阴极：被保护金属，与电源相连
电解装置
阳极：惰性电极，与电源相连
②牺牲阳极的阴极保护法(被保护的设备与活泼的金属相连接)
正极（阴极）：被保护金属
原电池装置
负极（阳极）：活泼金属（比被保护金属活泼）
例1.下列说法正确的是
A．钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀
C．钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起正极反应不同
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化
例2. 关于右图装置说法正确的是
A．装置中电子移动的途径是：负极→Fe →M溶液→石墨→正
极
B．若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO
C．若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁
D．若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀
例3．下列说法不正确的是
例4.最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、电解阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为：2CH3CHO + H2O =CH3CH2OH + CH3COOH。

实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如右图所示。

(1)若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入（填化学式)气体。

(2)电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙
醇外，均产生无色气体。

电极反应如下：
阳极：
①4OH-- 4e- == O2↑+ 2H2O
②。

阴极：
①。

②CH3CHO + 2e- + 2H2O ==CH3CH2OH + 2OH-
(3)电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量（填“增大”、“减小”或“不变”）。

(4)电解过程中，某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量，其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。

下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是（填字母序号）。

a. c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍
b. c(Na+) = 2c(CH3COOH) + 2c(CH3COO-)
c. c(Na+) + c(H+) =c(SO42-) + c(CH3COO-) + c(OH-)
d. c(Na+) > c(CH3COOH) > c(CH3COO-) > c(OH-)
例5．下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B．铝制品的耐腐蚀性强，说明铝的化学性质不活泼
C．将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀
D．铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe-3e-= Fe3+
例6.下列有关电池的说法正确的是
A.手机和电脑用的锂离子电池都属于二次电池
B.铜锌原电池工作时，电子经电解质溶液从锌电极流向铜电极
C.燃料电池能够把燃料储存的化学能通过燃烧转化为电能
D.锌锰干电池中锌电极是负极，工作时锌被还原
例7．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

(1)以下为铝材表面处理的一种方法：
①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___________________________（用离子方程式表示）。

为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______。

a．NH3b．CO2c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为________________________。

取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____________________。

(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原
因是_________________________________。

(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。

若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为___________________。

例8．某研究小组对铁生锈进行研究。

(1) 甲同学设计了A、B、C一组实验（如图），探究铁生锈的条件。

经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。

①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是________；
②铁钉发生电化腐蚀的正极电极反应式为___________________；
③实验B所用的水要经过_____处理；植物油的作用是_________；
④实验C中碱石灰的作用是______________________________。

(2) 乙同学为了达到同样目的，设计了实验D（如图），发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是________________，该实验_______（填“能”或“不能”）说明水对铁钉生锈产生影响。

(3) 丙同学为了探究铁锈（Fe2O3·nH2O）的组成，将甲同学实验产生的铁锈刮下来，称取1.96 g这种铁锈，按如图所示装置进行实验。

充分反应后，称得B装置的质量增加0.36 g，C装置的质量增加1.32 g，则根据实验数据，推断铁锈的化学式中n值为_______。

(4) 为了保证实验安全，实验开始时应先点燃__________（填A或E）处的酒精灯。