高中总复习优化设计 化学 第一轮 考点规范练18 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 含答案
高考总复习-高三化学一轮复习考点优化设计(第四辑)：考点五十八 金属的腐蚀与防护 含解析
聚焦与凝萃1．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害；2．掌握金属腐蚀的防护措施。
解读与打通常规考点一、金属的腐蚀（1）金属腐蚀:指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
（2）金属腐蚀的本质：是金属原子失去电子变成阳离子的过程。
可以表示为；M—ne—=M n+即金属腐蚀的过程中，金属发生氧化反应。
（3）金属腐蚀的分类：①化学腐蚀金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀.这类反应是金属跟氧化剂之间的氧化还原反应.例如，铁跟氯气直接反应而腐蚀；钢管被原油中的含硫化合物腐蚀；铁遇到碘易发生反应（Fe+I2=FeI2) 而被腐蚀等。
②电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
例如：钢铁在潮湿空气中所发生的腐蚀a．吸氧腐蚀在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量H+和OH—，还溶解了氧气等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。
在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。
铁失去电子而被氧化：负极:2Fe-4e-=2Fe2+正极:2H2O+O2+4e—=4OH-正极吸收了氧气，所以又叫吸氧腐蚀。
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因.b．析氢腐蚀在潮湿的显酸性的空气中（例CO2、SO2、H2S等），钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜显酸性，则钢铁中的主要成分铁与杂质碳及水膜形成原电池.电极反应式为：负极：Fe—2e—=Fe2+正极：2H++2e—=H2↑总的原电池反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑二、金属的防护：主要是破坏原电池的形成条件，特别是防止发生吸氧腐蚀。
具体方法有：①将金属合金化，改变金属结构，如生成不锈钢；②在金属表面覆加保护层；③金属经钝化处理，形成特殊的保护膜;④对金属进行电化学保护.隐性考点1．判断金属腐蚀快慢的规律不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成微电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗，金属被腐蚀得快慢与下列两种因素有关：（1）与构成微电池的材料有关,两极材料的活动性差别越大，电动势越大,氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。
最新高考一轮总复习化学人教版《第2节 电解池 金属的腐蚀与防护》
4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3、
Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈)
吸氧腐蚀更普遍
4.金属的保护
电化学 牺牲阳极法利用原电池原理
金属的保护
保护法 外加电流法利用电解池原理
改变金属材料的组成→如制成不锈钢
在金属表面覆盖保护层→如电镀、喷漆、覆膜等
特别提醒(1)纯度越高的金属,腐蚀速率越小。
知识点2
电解原理的应用
知识筛查
1.电解饱和食盐水
2.电解精炼铜
3.电镀铜
4.电冶金
特别提醒电解原理应用的四点注意事项:
(1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例),只允许阳离子(Na+)通过,而阻止
阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过,这样既能防止H2与Cl2混合发生爆炸,又
能避免Cl2与NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱的质量。
(4)电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电
子的数目相等,因此电镀液中电解质的浓度保持不变。
知识巩固
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。( × )
(2)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的
质量相等。( × )
(2)不纯的金属或合金,在潮湿的空气中腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空
气条件下的腐蚀速率。
(3)对于活动性不同的两种金属的合金,通常活动性差别越大,活泼金属腐
蚀得越快。
(4)在同一电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序:电解原理引起的腐蚀
>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>
高考化学一轮复习 第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护习题讲解
3．解析：由电解电解质溶液的四种类型可知：
类型 放O2生酸型 放H2生碱型 电解电解质型
电解H2O型
答案：B
化学物质 CuSO4、AgNO3、
Cu(NO3)2 KCl、CaCl2
CuCl2 HCl NaNO3、Na2SO4、K2SO4
KOH
HNO3
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pH变化
降低
升高 升高 升高 不变
第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 考点一 [教材知识层面] 1．电流 氧化还原反应 2.(1)电能转变为化学能 (2)①电源 ② 电解质溶液 熔融盐 ③闭合回路 (3)阴 阳 还原 氧化 Cu2＋＋2e－===Cu 2Cl－＋2e－===Cl2↑ (4)①负 阴 阳 正 ②阴 阳
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[高考考查层面] 命题点 1 1．(1)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 4Ag＋＋4e－===4Ag
4Ag＋＋2H2O=电==解==4Ag＋O2↑＋4H＋ (2)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑ Mg2＋＋2Cl－＋2H2O=电==解==Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑ (3)Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
电解 Fe＋2H2O=====Fe(OH)2↓＋H2↑ (4)Cu－2e－===Cu2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ Cu＋2H＋=电==解==Cu2＋＋H2↑
Cl2↑ 2Cl － － 2e － ===Cl2↑ Mg2 ＋ ＋ 2e － ===Mg 2Al2O3( 熔
电解 融)=====4Al＋3O2↑
6O2－－12e－===3O2↑
4Al3＋＋12e－===4Al
编辑ppt
[高考考查层面] 命题点 1 1．解析：电解饱和食盐水时，阴极区得到 H2 和 NaOH。铜的电解
2024届高考一轮复习化学教案(人教版)：电解池 金属的腐蚀与防护
第42讲电解池金属的腐蚀与防护[复习目标] 1.理解电解池的构成、工作原理，能书写电极反应式和总反应方程式。
2.掌握氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金等的反应原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
考点一电解池及工作原理1．电解与电解池2．构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例)3．电解规律(1)阳极放电规律①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。
S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。
注意电解水溶液时，Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋不可能在阴极放电。
(3)用惰性电极电解不同类型电解质溶液①电解水型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法H2SO4阴极：2H＋＋2e－===H2↑阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑总反应式：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑增大加水②电解电解质型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法HCl阴极：2H＋＋2e－===H2↑阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑总反应式：2HCl=====电解H2↑＋Cl2↑减小通入HClCuCl2阴极：Cu2＋＋2e－===Cu阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑总反应式：CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑加CuCl2固体③电解质和水均参与电解型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法NaCl、KCl(放H2生碱) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－总反应式：2Cl－＋2H2O=====电解Cl2↑＋H2↑＋2OH－减小并生成新电解质通入HCl气体CuSO4、Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应式：2Cu2＋＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋4H＋减小并生成新电解质加CuO一、电解过程分析与溶液的复原方法1.用石墨作电极，电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。
《高考总复习系列丛书—高三化学一轮复习高效创新教案》(中册)：第3节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 Wo
一、电解池的工作原理【知识梳理】1．定义：将电能转变成化学能的装置。
2. 形成条件：两电极接直流电源；两电极（一般为惰性电极）同时插入同一电解质溶液；用导线相互连接组成闭合回路。
3．电极判断：4. 电极反应：阳极上发生失电子的氧化反应，阴极上发生得电子的还原反应。
电子的流向从电源的负极到电解池的阴极，再从电解池的阳极到电源的正极。
（1）阳极：若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应。
阴离子放电顺序(还原性强弱顺序)：S2―＞I―＞Br―＞Cl―＞OH―＞NO3-＞SO42-＞F－；若为活性电极：则电极本身失去电子，发生氧化反应。
阴极：（2）电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极上获得电子，发生还原反应。
放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
5. 电解规律：【典例分析】下列说法正确的是。
①用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极②电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极③可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀④电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极⑤电解是把电能转化成化学能⑥任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生⑦在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法⑧与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀⑨钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀答案解析①⑤⑥电解精炼铜时，粗铜中的铜失去电子，做阳极，①错误；电解稀硫酸时，铜做阳极，失电子的是铜而不是溶液中的OH－，因而得不到氧气，②错误；外加直流电源保护器件时，必须连接电源负极，③错误；电解熔融的氧化铝制取金属铝，是用石墨作阳极，④错误；从能量角度看，电解是把电能转化成化学能的过程，⑤正确；电解质溶液的导电过程，必然伴随着两个电极上氧化、还原反应的发生，同时生成新的物质，⑥正确；与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），⑦正确；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，⑧错误；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，⑨错误【指点迷津】根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列三点：①阳离子放电顺序表中前一个c(H＋)与其他离子的浓度相近，后一个c(H＋)很小，来自水的电离；②Fe3＋得电子能力大于Cu2＋，但第一阶段只能被还原到Fe2＋；③Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下放电。
【高中化学】一轮复习学案：9.2 电解池 金属的电化学腐蚀与防护(选修)
电解第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护【高考新动向】【考纲全景透析】一、电解原理1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程．2.电解池：(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置． 3．电解池的组成和工作原理（以电解CuCl 2溶液为例）总反应方程式：Cu 2++2Cl -==== Cl 2↑+ Cu二、电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应：阳极2Cl －－2e －==== Cl 2↑ 阴极 2H ＋＋2e －==== H 2↑ (2)总反应方程式：2NaCl+ 2H 2O ====2NaOH+Cl 2↑+H 2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。
2．电镀铜或电解精炼铜3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)⑴电极反应：阳极：--2↑ 阴极：2Na ++2e -==2Na⑵总反应方程式：2↑ ⑶应用：冶炼Na 、Mg 、Al 等活泼金属。
三、金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较(1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。
(2)电化学防护①牺牲负极的正极保护 ——原电池原理 正极：被保护的金属设备 。
负极：比被保护的金属活泼的金属。
②外加电流的阴极保护——电解原理阴极：被保护的金属设备。
阳极：惰性电极(3)添加缓蚀剂。
【热点难点全析】※考点一原电池、电解池、电镀池的比较类型原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极：还原性较强的极或电子流出的极正极：还原性较弱的极或电子流入的极阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的极电极上的反应（1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应（2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子（1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应（2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金【警示】(1)判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源，有时并无外加电源，存在自发进行氧化还原反应的装置相当于电源，另一个装置则是电解池。
新高考化学一轮总复习第四单元电解池金属的电化学腐蚀与防护
>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
②阳极：金属(Au、Pt除外)电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－
>含氧酸根离子。
[特别提醒](1)阳极材料若为金属电极(Au、Pt、石墨除外)， 电极金属先失电子发生氧化反应，而介质中的阴离子不放电。
第3节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
[目标导读]
课标要求
核心素养
1. 体验化学能与电能相互 转化的探究过程，了解电 解池的工作原理，能写出 电极反应方程式。
2. 认识化学能与电能相互 转化的实际意义及其重要 应用。
3. 能解释金属发生电化学 腐蚀的原因，认识金属腐 蚀的危害，通过实验探究 防止金属腐蚀的措施。
D.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Al，A 为 AlCl3 溶液，电极Ⅰ质量 增加
解析：A 项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Fe，A 为 NaCl 溶液， 则在阳极、阴极分别生成亚铁离子和氢氧根离子，两电极间可 能会出现白色沉淀，正确；B 项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨， A 为 FeCl2 溶液，电极Ⅱ上氯离子失电子变成氯气，而使其附近 溶液变成黄绿色，正确；C 项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Pt，A 为 饱和 Na2SO4 溶液，电解后水减少，电解质溶液中有晶体析出， 正确；D 项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Al，A 为 AlCl3 溶液，电极 Ⅰ上氢离子得电子生成 H2，电极Ⅰ质量不增加，错误。
子的过程，属于物理过程。
2.电解池 (1)电解池(也叫电解槽) 电解池是把___电__能__转__化__为__化__学__能_____的装置。 (2)电解池的构成条件： ①有外接直流电源。 ②有与__电__源__相连的两个电极。 ③形成闭合回路。 ④电解质溶液或__熔__融__电解质。
高三化学一轮总复习 讲与练课时作业 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
证对市爱幕阳光实验学校课时作业24 电解池金属的电化学腐蚀与防护时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每题4分)1．以下关于工业冶金的描述中不正确的选项是( )A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，阳极反式为2O2－－4e－===O2↑B．电解法精炼铜，用粗铜作为阴极C．电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同D．在电镀件上电镀锌，用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液[答案]B[解析]向熔融氧化铝中通直流电电解时，氧离子在阳极失电子而生成氧气，故A正确；电解精炼铜时，粗铜为阳极，粗铜中的铜失电子变为铜离子进入溶液，然后在阴极又得电子析出铜，故B错；电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极反都是氯离子失电子生成氯气，故C正确；电镀锌的目的是使溶液中的锌离子在镀件上得电子而析出，所以电镀液需要选用锌盐溶液。
2．某同学按如下图的装置进行电解。
以下说法不正确的选项是( )A．电解过程中，铜电极上有H2产生B．电解初期，总反方程式为Cu＋H2SO4=====电解CuSO4＋H2↑C．电解一时间后，石墨电极上有铜析出D．整个电解过程中，H＋的浓度不断减小[答案]A[解析]电解的开始阶段，阳极Cu放电：Cu－2e－===Cu2＋，阴极：2H＋＋2e－===H2↑；随着反的进行，溶液中Cu2＋浓度增大，一段时间后阴极上会发生Cu2＋＋2e－===Cu，有铜析出，且在不断的反中消耗H＋，使H＋浓度不断减小。
3．(双选)(2021·，12)根据以下图，以下判断中正确的选项是( )A．烧杯a中的溶液pH升高B．烧杯b中发生氧化反C．烧杯a中发生的反为2H＋＋2e－===H2D．烧杯b中发生的反为2Cl－－2e－===Cl2[答案]AB[解析]此题考查了原电池原理的用。
该原电池的实质是金属锌的吸氧腐蚀，负极电极反式(b烧杯中)为：Zn－2e－=== Zn2＋，正极电极反式(a烧杯中)为：O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－。
高三鲁科版化学一轮复习教案 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
第３讲电解池金属的电化学腐蚀与防护[考纲要求] １．了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
２．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
考点一电解的原理１．电解定义在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
２．能量转化形式电能转化为化学能。
３．电解池（１）构成条件１有与电源相连的两个电极。
２电解质溶液（或熔融盐）。
３形成闭合回路。
（２）电极名称及电极反应式（如图）（３）电子和离子移动方向１电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
２离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
４．分析电解过程的思维程序（１）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
（２）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组（不要忘记水溶液中的H＋和OH—）。
（３）然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe３＋>Cu２＋>H＋（酸）>Fe２＋>Zn２＋>H＋（水）>Al３＋>Mg２＋>Na＋>Ca２＋>K＋。
阳极：活泼电极>S２—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根离子。
注意１阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液（或熔融电解质）中的阳离子放电。
２最常用、最重要的放电顺序是：阳极，Cl—>OH—；阴极：Ag＋>Cu２＋>H＋。
３电解水溶液时，K＋～Al３＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
（４）分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
（５）最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
深度思考１．用分析电解过程的思维程序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）２２答案放H２生碱型的实质是水电离出的H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH—浓度增大，放O生酸型的实质是水电离出的OH—放电，破坏了水的电离平衡，使H＋浓度增大。
【优化设计】高考化学一轮复习(第一辑)考点18氧化还原反应的计算(含解析).doc
考点18氧化还原反应的计算1.能运用元素守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应计算。
聚焦与凝萃• 解读与打通常规考点电子守恒：涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法，即化学反应中（或系列化学反应中）氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
隐性考点1.电荷守恒。
涉及到溶液（尤其是混合溶液）屮离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法：即电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等。
2.质量守恒分类应用情境由于反应前后总质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考在一个具体的化学反应中虑质量守恒法。
某一元素（或原子或原子团）的质量或数目是不变的，即我们常在某一具体的化学反应或过程中用的元素守恒法或物料守恒法。
某些元素的质量或浓度等没有发生变化，因此涉及到多步复杂在某些复杂多步的化学反应中的化学过程的问题可考虑利用元素守恒法。
融合与应用例1.若硫酸钱在强热时分解的产物是SO?、血、NIL和氏0,则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为A. 1 ： 4B. 1 ： 2C. 2 ： 1D. 4 ： 1 （）解析：本题主要考查电子守恒法的应用。
氮元素的化合价由- 3升高至0价，若生成lmolN 2,共失去6 mol 电子，硫元素的化合价由+ 6降低至+ 4价,得到2 mol 电子，因此需要有3 mol 硫酸镀参与分解，共有6 mol 氮原子参与反应，其中有4 mol 氮原子化合价未发生变化，所以化合价发生变化和未发生变化的氮原子数 之比为1： 2。
答案:B例2.在KI 和K103混合溶液屮加入稀硫酸，发生反应，生成碘、硫酸钾和水。
此反应中被氧化的碘元素与被还原的碘元素的物质的量比正确的是()A. 5 ： 1B. 2 ： 1C. 1 ： 3D. 1 ： 5解析：本题小KI 和KIO ；Jp I 元素化合价都归中为零，由得失电子守恒可知被氧化碘元素与被还原的碘元素的物质的量比为5 ： lo答案：A •扫描与历练【正误判断】(正确的打“ ，错误的打“ X”)(每个判断2分，共40分)()1. NOJ 在酸性条件下的氧化性比其在碱性和中性条件下的氧化性强()2.浓硝酸与铜反应的还原产物NO?中N 的化合价为+4,而稀硝酸与铜反应的还原产物NO 中N 的化合价为+ 2,说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸的氧化性强()3.少量氯气通入FeBr 2溶液中，先氧化F 『+()4.相同条件下，溶液中阳+、Cut Z 『+的氧化性依次减弱()5.铁、铝混合物与一定量稀盐酸反应生成1 mol 乩时，转移电子数是2 X 6. 02X 1023()6. 5.6 0铁和6.4 g 铜分别与0.1 mol 氯气完全反应，转移的电子数相等()7.工业上粗铜的电解精炼时，每转移1 mol 电子时阳极上溶解的铜小于0.5加()8. 一定条件下，5. 6 g 铁与浓硫酸恰好反应，转移的电子数目一定为0. 2皿()9. 3 mol 隠与水完全反应生成HF 、HMOs 和70，转移电子数2瓜常温常圧下的33. 6 L 氯气与足量铝充分反应，转移电子数为3侃标准状况卞，2.24 L CL 与氢氧化钠完全反应转移电子0.2佩10.11. 7.8与CO?完全反应，转移电子数为0.2皿 12. 3.4II 心完全分解转移电子0. 2僦 13. 2.4Mg 无论与O2还是与2完全反应，转移电子数都是0. 2皿 14. 5.6 Fe 与CI2完全反应，转移电子数为0.2加15- 6.4Cu 与S 完全反应，转移电子数为0.2M 16.()17.标准状况下，2. 24 L CL完全溶于水转移电子数为0. 1加()18.过量的Fe粉加入稀硝酸中，当溶解5. 6 g时转移的电子数为0.3加()19.含1 mol II2S0,的浓硫酸与足量铜反应转移的电子总数为6. 02X 1023()20.常温常压下的33. 6 L氯气与足量铝充分反应，转移电子数为3加Z厂1实训耳超越【7+1模式】一、单选(7X6分二42分)1.剧毒的鼠化物可与碱发生反应2CN +80H +5C12===2C02+N2+10C1 +4H20下列判断正确的是()A.当有0. 2 mol CO2生成时，溶液屮阴离子的物质的量增加1 molB.该反应中，每有加ol C2反应，转移电子为10 molC.上述反应中的还原剂是OilD.还原性：C1>CN2.14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合, 通入水屮恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为()A.9. 6 gB. 6. 4 gC. 3. 2 gD. 1. 6 g3.NaS在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO…而NaClO被还原为NaCl,若反应中NHS,与NaClO 的物质的量Z比为1 ： 16,则/的值为()A. 2B. 3C. 4D. 54.24 mL 浓度为0. 05 mol • L 的Na2SO3溶液恰好与20 mL 浓度为0. 02 mol • L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。
高考化学一轮总复习考点扫描专题18电解池金属腐蚀与保护学案(2021年整理)
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专题18 电解池金属腐蚀与保护【复习目标】1。
理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
2。
了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
【考情分析】本部分内容高考命题注重电解原理的实质,从氧化还原反应的角度认识电化学，注重与元素及其化合物、有机化学、电解质溶液、化学实验设计、新能源等知识的联系。
主要考查内容有电解池的工作原理，如电解池阳、阴极的判断，电极反应式的书写及溶液pH的变化等;电解规律及其应用，如氯碱工业、粗铜的精炼、电镀等；金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施.题型有选择题、填空题。
【考点过关】考点一电解1。
电解的工作原理定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程,将电能转变成化学能的装置叫电解池形成条件两电极接直流电源两电极（一般为惰性电极）同时插入同一电解质溶液用导线相互连接组成闭合回路电极判断阳极反应阳极上发生失电子的氧化反应若为活性电极：则电极本身失去电子，发生氧化反应电极反应若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应。
阴离子放电顺序(还原性强弱顺序）:S2―＞I―＞Br―＞Cl―＞OH―＞NO3-＞SO42-＞F－阴极反应阴极上发生得电子的还原反应电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极上获得电子,发生还原反应。
2022届高三化学一轮复习考点特训金属的电化学腐蚀与防护含解析
金属的电化学腐蚀与防护一、选择题（共15题）1.利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。
下列说法不正确的是( )A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B．一段时间后，a管液面高于b管液面C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2＋2.下列关于金属的腐蚀及防腐说法错误的是( )A．马口铁(镀锡铁)镀层破损铁的腐蚀速率加快B．为了防止钢铁设备腐蚀，利用外加电流的阴极保护法，应另附加一惰性电极，惰性电极作阴极C．可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀D．为保护海轮的船壳，利用牺牲阳极的阴极保护法，常在船壳上镶入锌块3.如图所示装置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )A．③①④②B．①②④③C．②③④①D．②①④③4.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极促护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是( )A．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩B．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零C．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整D．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流5.将金属M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。
在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是A．钢铁设施的电极反应式为Fe 2e Fe2B．金属M 的活动性比 Fe 的活动性弱C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快6．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：pH 2 4 6 6. 5 8 13. 5 14腐蚀快慢较快慢较快FeO主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3-2下列说法不正确的是A．在pH＜4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．在pH＞6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．在pH＞14的溶液中，碳钢腐蚀的反应为O2+4OH-+4e-===2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢7.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下：分析图像，以下结论错误的是（）A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快，D．两溶液中负极反应均为Fe-2e→Fe2+8.如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置。
2019高考总复习优化设计1轮化学人教课时规范练18 电解池 金属的腐蚀与防护(附答案)
课时规范练18电解池金属的腐蚀与防护一、选择题(本大题包括9小题,每小题6分,共54分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2017河南南阳二中诊断)下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是()A.电解饱和食盐水时,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-4OH-C.精炼粗铜时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为Cu-2e-Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应为Fe-3e-Fe3+2.(2017湖南永州测试)关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是()A.Fe电极作阳极,发生氧化反应B.Cl-向石墨电极作定向运动C.石墨电极反应:Fe3++3e-FeD.电解总反应:2Cl-+2Fe3+Cl2↑+2Fe2+3.(2017甘肃天水一中月考)某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则()A.电极Ⅱ逐渐溶解B.电极Ⅰ发生还原反应C.电流方向:电极Ⅳ→A→电极ⅠD.电极Ⅲ的电极反应为Cu2++2e-Cu4.(2017山东菏泽一模)以铬酸钾(K2CrO4)为原料用电化学法制备K2Cr2O7的装置如图,下列说法正确的是()A.a极的电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑B.电解过程中氢氧化钾溶液的浓度保持不变C.b极上Cr错误！未找到引用源。
发生氧化反应生成Cr2错误！未找到引用源。
D.电解过程中H+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧5.(2017广西桂林十八中月考)用如图所示装置除去含有CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是()A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式为Cl-+2OH--2e-ClO-+H2OC.阴极的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-D.除去CN-的反应为2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O6.(2017河南南阳一中月考)电化学装置如图所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色,则以下说法正确的是()A.电源B极是正极B.(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1∶2∶2∶2C.欲用(丙)装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液D.装置(丁)中X极附近红褐色变深〚导学号39240364〛7. 工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。
新高考A版化学一轮复习课时规范练18电解池金属的腐蚀与防护
课时规范练18电解池金属的腐蚀与防护基础巩固1.(2019四川成都高三一诊)港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。
下列分析错误的是()A.防腐原理主要是避免发生反应2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池C.采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等作辅助阳极D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀解析铁为活泼的金属,在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀,发生的主要反应有2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3等,故A项正确;钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,可以隔绝空气、水等防止形成原电池,防止铁发生电化学腐蚀,故B项正确;外接镁、锌等作辅助阳极属于牺牲阳极的阴极保护法,采用外加电流的阴极保护时需外接电源,故C项错误;不锈钢具有较强的抗腐蚀性,采用不锈钢材料做钢构件可以防止或减缓电化学腐蚀,故D项正确。
2.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()A.若通电前上述镀锌装置构成原电池,则电镀过程是该原电池的充电过程B.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C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用,Zn与Fe构成原电池,Zn为负极,Fe为正极;电镀时,Fe为阴极,Zn为阳极;原电池充电时,原电池负极为阴极、正极为阳极,故电镀过程不属于原电池的充电过程,A项错误;根据电子守恒,通过电子的电量与析出Zn的量成正比,B项错误;电流恒定,单位时间通过的电子的物质的量恒定,即电解速率恒定,C项正确;镀层破损后,Zn与Fe仍能构成原电池,其中Zn为负极被腐蚀,Fe为正极被保护,D项错误。
3.(2019江西师范大学附属中学高三期末)下列有关电化学装置的叙述正确的是()A.图1中,Zn—MnO2干电池放电时,MnO2被氧化B.图2中,电解精炼铜时,阳极减少的质量与阴极增加的质量一定相等C.图4中,在钢材上电镀铝,熔融盐中Al和Cl两种元素只以AlC l4-、Al2C l7-的形式存在,则阳极反应式为Al3e+7AlC l4-4Al2C l7-D.图3中,K分别与M、N连接,均可保护Fe电极,连接M时称为“牺牲阳极的阴极保护法”解析图1是锌锰电池,锌作负极失去电子,化合价升高,被氧化,故A项错误;精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,粗铜中含有杂质如锌和铁,它们先失去电子,即Zn2e Zn2+、Fe2e Fe2+,纯铜电极反应式为Cu2++2e Cu,减少的质量和增加的质量不同,故B项错误;根据装置图,阳极反应式为Al+7AlC l4-3e4Al2C l7-,故C项正确;图3中K连接M时装置为电解池,不是牺牲阳极的阴极保护法,牺牲阳极的阴极保护法是指原电池装置,故D项错误。
2021新高考化学一轮复习(山东专用)课时作业18 电解池 金属腐蚀与防护
课时作业18电解池金属腐蚀与防护时间：45分钟一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．(2020·上海崇明区模拟)如图所示，两个装置都是将铁棒和石墨棒插入滴有酚酞的饱和食盐水中。
一段时间后(C)A．两装置中铁棒都被氧化而减少B．两装置中产生的气体体积相同C．两装置中石墨棒质量都保持不变D．两装置中铁棒附近溶液都先变红解析：本题考查原电池、电解池的构成及工作原理的差异。
装置Ⅰ是原电池，铁棒作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，铁棒被氧化而质量减小；装置Ⅱ是电解池，铁棒作阴极，则铁棒的质量不变，A错误。
装置Ⅰ中原电池的电解质溶液呈中性，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，不产生气体，B错误。
石墨棒是惰性电极，在原电池和电解池中都起导电作用，本身质量不变，C正确。
装置Ⅰ中石墨棒附近溶液c(OH－)增大，则石墨棒附近溶液先变红；装置Ⅱ中铁棒作阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，则铁棒附近溶液先变红，D错误。
2．(2020·北京朝阳区模拟)在不同电压下，用惰性电极电解饱和NaCl溶液制备少量NaClO，实验结果如下：A．①②③中，a极均发生了还原反应B．①②③中均能发生Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OC．电解时，OH－由b极向a极移动D．不宜采用实验③的电压制备NaClO解析：本题考查电解饱和NaCl溶液制备NaClO的原理。
实验①～③中a极是阴极，均发生还原反应，A正确；实验①～③中，b 极是阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应产生NaOH, Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO，B正确；电解时，阴离子向阳极移动，则OH－由a极向b极移动，C错误；实验③中产生大量黄绿色气体，说明电解速率过快，产生的Cl2并未与NaOH反应，故不宜采用该实验的电压制备NaClO，D正确。
3．(2020·河南南阳模拟)用石墨作电极电解下列四种溶液，以下说法错误的是(C)A．电解AgNO3溶液，阳极生成O2，溶液的酸性增强B．电解ZnBr2溶液，阴极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn通电C．电解AlCl3溶液，总反应的离子方程式：2H2O＋2Cl－===== 2OH－＋Cl2↑＋H2↑D．电解Pb(NO3)2和CuCl2的混合溶液，可明显分为三个阶段解析：本题考查电解产物判断及其电极反应式的书写。
2025版高考化学一轮复习课时规范练18电解池金属的腐蚀与防护含解析新人教版
课时规范练18 电解池金属的腐蚀与防护一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是( )A.若通电前上述镀锌装置构成原电池,则电镀过程是该原电池的充电过程B.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C.电镀时保持电流恒定,上升温度不变更电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去爱护作用2.(2024四川绵阳模拟)下列表述不正确的是( )盐桥中的Cl-移向ZnSO溶液a极旁边产生的气体能使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝粗铜的电极反应式为Cu2++2e-Cu 正极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-3.(2024河南天一大联考阶段检测)一般电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含有杂质,利用下面的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。
下列有关叙述正确的是( )A.电极a为粗铜,电极b为精铜B.甲膜为过滤膜,可阻挡阳极泥及漂移物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜,可阻挡杂质阳离子进入阴极区D.当电路中通过1 mol电子时,可生成32 g精铜4.(2024湖南湖北八市十二校高三调研联考)宝鸡被誉为“青铜器之乡”,出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。
探讨青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物爱护和修复有重要意义。
下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图,下列说法不正确的是( )A.青铜器发生电化学腐蚀,图中c作负极,被氧化B.正极发生的电极反应为O2+4e-+2H2O4OH-C.环境中的Cl-与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-Cu2(OH)3Cl↓D.若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl,则理论上消耗的O2体积为4.48 L5.利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护,下列说法不正确的是( )A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁电极的反应为Fe-2e-Fe2+C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀D.若X为碳棒,开关K置于N处,铁电极的反应为2H++2e-H2↑6.(2024广东深圳中学考试)电解法处理酸性含铬(主要含有Cr2O72-)废水时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2O72-+6Fe2++14H+2C r3++6F e3++7H2O,最终C r3+以Cr(OH)3形式被除去,下列说法不正确的是( )A.阳极反应为Fe-2e-Fe2+B.过程中有Fe(OH)3沉淀生成C.电解过程中溶液pH不会变更D.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O72-被还原7.氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料,用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示。
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考点规范练18电解池金属的电化学腐蚀与防护(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2020全国Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。
下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag+注入无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3,器件呈现蓝色。
对于该变化过程,下列叙述错误的是()。
A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高WO3+x Ag Ag x WO3答案:C解析:由题意知,银电极为阳极,Ag失电子生成Ag+,Ag+移向阴极与WO3反应生成Ag x WO3,则总反应为WO3+x Ag Ag x WO3,反应过程中W的化合价降低,A、B、D正确,C错误。
2.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置,下列有关说法中错误的是()。
A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈O2,前者铁锈出现较快,失电子被氧化成Fe2+,在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故将氧气吹向石墨,A项正确、D项错误;若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈,B项正确;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强,加快腐蚀速率,C 项正确。
3.普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用下面的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。
下列有关叙述中正确的是()。
A.电极a为粗铜,电极b为精铜B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区1 mol电子时,可生成32 g精铜,电极a是阴极,为精铜,电极b是阳极,为粗铜,A项错误;甲膜为阴离子,可阻止杂质阳离子进入阴极区,B项错误;乙膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区,C项错误;当电路中通过1mol电子时,可生成0.5mol精铜,其质量为32g,D项正确。
4.关于下列装置的说法中正确的是()。
A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液一端B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成①中,金属锌是负极,金属铜是正极,盐桥中的K+移向CuSO4溶液一端,故A项错误;装置,阴极上是氢离子得电子发生还原反应,氢离子浓度减小,所以a极附近溶液的pH增大,故B项正确;电解精炼铜时,电解池的阳极是粗铜,阴极是精铜,即c极为精铜,故C项错误;在装置④中,金属锌是负极,金属铁是正极,电子在外电路从负极Zn流向正极Fe,装置中铁电极上会产生氢气,故D项错误。
5.用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。
下列说法不正确的是()。
A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式:Cl-+2OH--2e-ClO-+H2OC.阴极的电极反应式:2H2O+2e-H2↑+2OH-CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O答案:D解析:若铁作阳极,则铁失电子生成Fe2+,则CN-无法除去,故铁只能作阴极,A项正确;Cl-要生成ClO-,Cl 的化合价升高,故在阳极发生氧化反应,又已知该溶液呈碱性,故B项正确;阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应,碱性条件下,H2O提供阳离子H+,故C项正确;由于溶液呈碱性,故除去CN-发生的反应为2CN-+5ClO-+H2O N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-,D项错误。
6.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。
采用离子交换膜控制阳极电解液中OH-的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示,总反应为2Cu+H2O Cu2O+H2↑。
下列说法不正确的是()。
A.钛(Ti)电极表面发生氧化反应B.阳极附近溶液的pH逐渐减小C.离子交换膜宜采用阴离子交换膜D.阳极表面总反应式是2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O答案:A解析:钛(Ti)电极为阴极,氢离子得电子,发生还原反应,A项错误;阳极附近溶液的氢氧根离子参加电极反应,pH逐渐减小,B项正确;离子交换膜宜采用阴离子交换膜,氢氧根离子能从阴极区移动到阳极区,C项正确;阳极电极反应式为2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O,D项正确。
7.(2021全国甲)乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如下图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。
下列说法正确的是()。
A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为+2H++2e-+H2OC.制得2 mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了1 mol电子H+在外电场作用下向铅电极方向迁移答案:D解析:由铅电极上的反应+2H++2e-+H2O可知,铅电极上发生还原反应,铅电极为阴极;石墨电极上的反应为2Br--2e-Br2,故石墨电极上发生氧化反应,石墨电极为阳极。
由于在电解池阳极上发生反应2Br--2e-Br2,故A、B两项说法错误;根据阴极电极反应+2H++2e-+H2O可知,制得2mol乙醛酸理论上转移4mol电子,C项说法错误;由于铅电极是电解池的阴极,故双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移,D项说法正确。
8.将等物质的量浓度的Cu(NO3)2和KCl溶液等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液pH随时间t变化的曲线如图所示,则下列说法错误的是()。
A.AB 段阳极只产生Cl 2,阴极只产生CuB.BC 段表示在阴极上是H +放电产生了H 2C.CD 段相当于电解水 Cl 2,后析出O 2,阴极先产生Cu,后析出H 2 答案:B解析:设Cu(NO 3)2和KCl 的物质的量各为n mol,在AB 段,阳极发生反应2Cl --2e -Cl 2↑,阴极发生反应Cu 2++2e -Cu,阳极n mol 氯离子失n mol 电子,阴极上12n mol 铜离子得n mol 电子,由于混合后的溶液呈酸性,铜离子浓度逐渐减小,溶液pH 逐渐增大,A 项正确;在BC 段,阳极发生反应2H 2O-4e -4H ++O 2↑,阴极发生反应Cu 2++2e -Cu,阴极上12n mol 铜离子再得n mol 电子,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH 迅速减小,B 项错误;在CD 段,阳极发生反应4OH --4e -2H 2O+O 2↑,阴极发生反应2H ++2e -H 2↑,实质是电解水,溶液中氢离子浓度逐渐增大,pH 减小,C 项正确;由上述分析可知,阳极先析出Cl 2,后析出O 2,阴极先产生Cu,后析出H 2,D 项正确。
二、非选择题(本题共3个小题,共52分)9.(12分)如图所示3套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。
一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入K 3[Fe(CN)6]溶液,即可观察到铁钉附近的溶液出现蓝色沉淀,表明铁被 (填“氧化”或“还原”);向插入石墨电极的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到石墨电极附近的溶液变红,该电极反应式为 。
(2)装置2中的石墨作 (填“正”或“负”)极,该装置发生的总反应的离子方程式为 。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L -1的氯化钠溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L -1的硫酸铜溶液。
反应一段时间后,停止通电。
向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近溶液首先变红。
①电源的M 端为 极;甲烧杯中铁极的电极反应式为 。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 。
③停止通电后,取出Cu 电极,洗涤、干燥、称量,电极增重0.64 g,甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为 mL 。
答案:(1)氧化 O 2+2H 2O+4e -4OH -(2)正 Cu+2Fe 3+Cu 2++2Fe 2+(3)①正 Fe-2e -Fe 2+ ②2Cu 2++2H 2O 2Cu+O 2↑+4H + ③224解析:(1)铁发生吸氧腐蚀,铁被氧化生成Fe 2+,正极发生还原反应,氧气得到电子被还原生成OH -,电极反应式为O 2+2H 2O+4e -4OH -。
(2)铜可被Fe 3+氧化,发生反应Cu+2Fe 3+Cu 2++2Fe 2+,形成原电池时,铜为负极,发生氧化反应,石墨电极为正极。
(3)由题意知,甲池中石墨电极为阴极,则铁极为阳极,乙池中铜作阴极,石墨电极作阳极。
①铁极为阳极,电极反应式为Fe-2e -Fe 2+,则M 端为正极;②乙烧杯中用铜作阴极、石墨电极作阳极来电解硫酸铜溶液,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上铜离子放电析出铜,电解方程式为2Cu 2++2H 2O2Cu+O 2↑+4H +;③取出Cu 电极,洗涤、干燥、称量,电极增重0.64g,则生成Cu 的物质的量为0.64g 64g ·mol -1=0.01mol,转移电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,甲烧杯中,阳极铁被氧化,阴极产生氢气,2H 2O+2e -2OH -+H 2↑2mol 22.4L0.02mol VV =22.4L×0.02mol 2mol =0.224L,即224mL 。
10.(20分)(1)用间接电化学法除去NO 的过程,如图所示:已知电解池的阴极室中溶液的pH 在4~7之间,写出阴极的电极反应式: 。
用离子方程式表示吸收池中除去NO 的原理: 。
(2)目前已开发出电解法制取ClO 2的新工艺。
①用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO 2(如图所示),写出阳极产生ClO 2的电极反应式: 。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 mol;用平衡移动原理解释阴极区pH 增大的原因: 。
(3)①钢铁锈蚀的图示如图a 所示:用箭头表示出图a 中电子的运动方向;请你分析高铁铁轨锈蚀的原因是 。
图a图b②我国的科技人员为了消除SO2的污染,变废为宝,利用原电池原理,设计由SO2和O2来制备硫酸。
设计装置如图b所示,电极A、B为多孔的材料。
A极为(填“正极”或“负极”)。
B极的电极反应式是。
答案:(1)2HS O3-+2H++2e-S2O42-+2H2O2NO+2S2O42-+2H2O N2+4HS O3-(2)①Cl-+2H2O-5e-ClO2↑+4H+②0.01在阴极发生2H++2e-H2↑,H+浓度减小,使得H2O OH-+H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大(3)①Fe-2e-Fe2+;由于电解质溶液中有H2CO3溶液,电离出氢离子,2H++2e-H2↑,发生析氢腐蚀。