電解原理金屬腐蝕與防護

1、第三單元電解原理金屬腐蝕與防護考綱展示2理解金屬發(fā)生電化學(xué)講綜互動題組雯破1. 了解電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。 腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。：考點突破精講精練忙考點一 電解原理學(xué)生用書Pl08知識淹理一、電解使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融的電解質(zhì)）而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。二、電解池（也叫電解槽）電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。三、電解池的組成和工作原理 （以電解CuCl2溶液為例）電楓反金式：電極客轎；m罪;電械若稱:陽極反國英型*還鼠反應(yīng)電撇廣應(yīng)也Cu2r CuJ通電總反應(yīng)方程式：CuCI 2=Cu + Cl 2?四、電子和離子移動方

2、向1. 電子：從電源的負極流向電解池的陰極；從電解池的陽極流向電源的正極。2. 離子：陽離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽極。五、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0H）。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*Cu2U（酸）PbSnFeZn2U（水）AI Mg2Na Ca2 K。陽極：活潑電極S2Br 一COH 一含氧酸根離子。4分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。5最后寫出電解反應(yīng)的總

3、化學(xué)方程式或離子方程式。六、電解規(guī)律（用惰性電極電解）電解質(zhì) （水溶液）電極反應(yīng) 式被電解 的物質(zhì)總化學(xué)方 程式或離子方 程式電解質(zhì) 濃度溶液pH電解質(zhì)溶 液復(fù)原含氧酸（如 H2SO4）陽極：2H2O4e =4H + + O2?陰極：4H+ + 4e=2H2 ?水通電2H2OO2匸+2H2?增大減小加HO強堿（如 NaOH）陽極：4OH 4e =O2 f +水通電2H2OO2匸+2H2?增大增大加H力2H2O 陰極：4H2O +4e_= 2H2T +4OH 一活潑金屬 的含氧酸 鹽（如 KNO3、Na2SO4）陽極：4OH 4e =O2 T +2H2O陰極：4H+ 4e=2H2 T水通電2H2

4、OO2 f +2H2f增大不變加h2o無氧酸（如 HCI , 除HF外）陽極：2Cl2e =Cl2 f 陰極：2H+ 2e =H2 f酸通電2HClCI2 f +H2f減小增大通入HCI氣體不活潑金 屬的無氧酸 鹽（如 CuCl2,除氟化物 外）陽極：2Cl 2e=Cl2 f陰極：Cu2+ + 2e=Cu鹽CUCI2 通電=Cu + Cl2f減小加 CuCl 2活潑金屬 的無氧酸鹽（如 NaCl）陽極：2Cl 2e=Cl2 f陰極：2H+ + 2e=H2 f水和鹽2Cl + 通電2H2OCl2 f +H2f +2OH 生成新 電解質(zhì)增大通入HCI氣體不活潑金 屬的含氧酸 鹽（如 CuSO4）陽

5、極：4OH 4e =O2 f +2H2O 陰極：2Cu2+ + 4e=2Cu水和鹽2Cu2+ +通電2H2O2Cu+ O2 f + 4H +生成新 電解質(zhì)減小加CuO或CuCOj3名師點撥1陰極不管是什么材料， 電極本身都不反應(yīng)， 一定是電解質(zhì)溶液 或熔融電解質(zhì) 中的陽離子 放電。22最常用、最重要的放電順序是陽極：Cl - 0H -;陰極：Ag + Cu + H +。2233電解水溶液時，K +、Ca+、Na +、Mg +、Al +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。典例剖析（2013高考海南卷）下圖所示的電解池I和n中， a、b、c和d均為

6、Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重bd。符合上述實驗結(jié)果的鹽溶液是（）選項XYAMgSO4CuSO4BAgNO 3Pb(NO3)2CFeSO4Al 2 (SO4)3DCuSO4AgNO 3解析題意表明b、d沒有氣體逸出，質(zhì)量均增大，說明所電解的鹽溶液中含有金屬元素， 且該元素離子的放電能力強于水中的H + ,再根據(jù)電解過程中增重 bc(OH -)，石蕊試液變紅。a極H +放電 產(chǎn)生H2, a極附近c(OH )c(H +),石蕊試液變藍。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。2如圖所示，X、丫分別是直流電源的兩極， 通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)

7、量增加，b極板處有無色、 無味氣體放出。符合這一情況的是下表中的()XYf*=斗_一L電VC,- = 二一 .= !二-選項a極板b極板XZ溶液A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO 3D銅石墨負極CuCl2解析：選A。由題意知，通電后 a極板質(zhì)量增加，說明有金屬析出，由此可知，a極為電解池的陰極，則X為電源負極，B、C均不符合；又b處放出的是無色無味的氣體， D不符合。3. 用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度為 1 : 3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)有 ( )、甬 2Cu2+ + 2H2O=2Cu + 4H + + O? f2+通電. Cu + 2CI =

8、毛口 + CI2 f通電一木木 2CI + 2H2O=2OH + H?f + CI2T通電 2H2O=2H2f + O2TA B C. D .解析：選C。設(shè)CuSO4和NaCI的物質(zhì)的量分別為 1 mol和3 mol，溶液中的陽離子放電順22序：Cu + H + Na +,陰離子放電順序：CI - OH - SO4-。根據(jù)離子的放電順序和電子守恒可知電解過程應(yīng)分為如下階段。(1) 電解CuCl2溶液陽極：2CI -一 2e- =Cl2 T2陰極：Cu+ + 2e- =Cu2 moI 2 moI1 moI 2 moI2通電總反應(yīng)式：Cu + 2CI - =Cu + Cl 2 T(2) 電解 Na

9、CI 溶液陽極：2CI- 2e- =Cl2 T 陰極：2H + + 2e-=H2 T1 mol 1 mol1 mol 1 mol通電總反應(yīng)式：2CI -+ 2H2O=Cl2 T + H 2 T + 2OH -電解Na2SO4溶液陽極：4OH - 4e- =2H2O + O2 T ;陰極：4H + 4e =2出 T ；通電總反應(yīng)式： 2H2O=2H2T O2T 。題組二 電解計算題4. 兩個惰性電極插入 500 mL AgNO3溶液中通電電解。當(dāng)電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(設(shè) 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. 27 mg

10、 B . 54 mgC. 106 mg D . 216 mg解析：選B。首先結(jié)合離子放電順序，弄清楚兩極的反應(yīng)：陽極為4OH - 4e =02 T + 2出0;通電陰極為 Ag + + e =Ag，總反應(yīng)式為 4AgNO 3 + 2H 2O=4Ag + O2 T + 4HNO 3 由電解的316總反應(yīng)式可知，電解過程中生成的n(H +) = n(HNO3) = n(Ag) = (10一 mol L一 一 10 mol L一解電解計算題的常用方法報據(jù)電子守恒用于串聯(lián)電路、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。根據(jù)總反應(yīng)式抿據(jù)關(guān)系式先寫出電極反應(yīng)式，

11、再寫出總反應(yīng)式*最后根 據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算-J根據(jù)得先電子守恒關(guān)系杏已曲量與未井量之 間，建宜計算所需的關(guān)系式，如以4 mol e-為 基本量：4廠-4H+ 2 2H. - 4OH- - % 考點二 電解原理的應(yīng)用學(xué)生用書Pi何知識臓理一、電解飽和食鹽水1. 電極反應(yīng)陽極：2C 2e_ =Cbf （反應(yīng)類型：氧化反應(yīng)）;陰極：2H + + 2e =H2 T （反應(yīng)類型：還原反應(yīng)）。通電人人2. 總反應(yīng)方程式：2NaCI + 2H2O=2NaOH + 出 f + Cf；通電離子方程式：2CI + 2H2O=2OH + H?f + CI2T03. 應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。二、電鍍和電

12、解精煉銅電鍍（Fe上鍍Cu）電解精煉銅陽極電極 材料鍍層金屬銅粗銅洽Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì)）電極 反應(yīng) 2 +Cu 2e =Cu 2 +Cu 2e =Cu 、 2 +Zn 2e =Zn2 +Fe 2e =Fe 、2 +Ni 2e =Ni陰極電極 材料待鍍金屬隹純銅電極 反應(yīng)2+ Cu + 2e =Cu電解質(zhì)溶液含Cu2+的鹽溶液注：電解精煉銅時，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽極泥三、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。通電人1. 冶煉鈉2NaCI=2Na + Cbf 陽極：2CI 2e =Cl2f；陰極：2Na+ 2e =2Na。通

13、電人2. 冶煉鎂：MgCl2=Mg + Cbf 陽極：2CI 2e =Cbf；陰極：Mg類似，選項C中Cu +恰好完全放電，析出金屬銅0.02 mol，即1.28 g。對于選項B, H +先22放電，Zn +后放電，電極反應(yīng)式為2H + + 2e =H2 T , Zn + + 2e =Zn，當(dāng)電路中通過0.04 mol電子時，先放出 0.015 mol H 2,后析出0.005 mol金屬鋅，即0.325 g。與選項B類 似，選項D中析出金屬鉛的物質(zhì)的量也為0.005 mol，即1.035 g。 反思歸納 + + 2e =Mg。通電人3. 冶煉鋁：2AI 2O3=4AI + 3O2 f陽極：6

14、O2 12e=302 f；陰極：4AI3 + + 12e =4AI。名師點撥1在電鍍時，溶液中離子濃度保持不變。2電解法精煉銅時，陽極粗銅中比銅不活潑的金屬銀、金等 形成陽極泥。3電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是電解的過程。判斷原電池、電解池的關(guān)鍵是看是否有外加電 源。L必例剖析(2013高考山東卷節(jié)選)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是 。a. Fe2O3b. NaCI c. CU2Sd. Al 2O3AgNOj-HNO 液(2)右圖為電解精煉銀的示意圖， (填“ a或 “ b)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為O(3)

15、為處理銀器表面的黑斑(Ag 2S),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并 與鋁接觸，Ag2S 轉(zhuǎn)化為 Ag , 食鹽水的作用是解析(1)電解法常用于冶煉非?；顫姷慕饘?，如K、Ca、Na、Mg、Al等，顯然b、d項正確。工業(yè)上以 Fe2O3、CU2S為原料，采用熱還原法冶煉金屬Fe、Cu。(2) 電解精煉銀時，用含雜質(zhì)的粗銀作陽極，用純銀作陰極，含Ag +的電解質(zhì)溶液作電解液。圖中b極與電源的負極相連，則b極為陰極，NO在陰極放電生成紅棕色的NO2,電極反應(yīng)式為 NO + 2H + + e- =NO2f + H2O。3(3) 銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸，形成原電池，Al作負極被氧化成 A

16、l +,銀器表面的Ag 2S作正極，被還原為金屬 Ag。食鹽水為電解質(zhì)溶液，起導(dǎo)電作用。答案(1)bd(2)a NO3 + 2H + + e =NO2 f +出0(3)作電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?題組訓(xùn)練題組一電解原理的應(yīng)用1. (2015福建漳州高三調(diào)研)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2*v Ni2+ 有一般防護條件的防腐 犧牲陽極的陰極保護法防腐 外接電源的陰極保護法防腐。真題集訓(xùn)把脈高考1. （2013高考北京卷）下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是（）A .水中的鋼閘門連接電源的負極B

17、 金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D 地下鋼管連接鎂塊解析：選A。外加電流的陰極保護法是指把要保護的金屬連接在直流電源的負極上，使其作為電解池的陰極被保護，質(zhì)接觸發(fā)生反應(yīng)，化，鋼管為正極被保護，B、A項符合題意；金屬表面涂漆或噴涂高分子膜是防止金屬與其他物C項不符合題意；鋼管連接鎂塊利用的是原電池原理，D項不符合題意。鎂為負極被氧2. （2013高考北京卷）用石墨電極電解 CuCl2溶液（見右圖）。下列分析正 確的是（）A . a端是直流電源的負極B .通電使CuCl2發(fā)生電離D項通電一段時C.陽極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2+ + 2e =CuD .通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體

18、B項CuCl2發(fā)生電C項反應(yīng)Cu2 + +2CI 2e_ =Cbf。解析：選A。A項銅離子應(yīng)移向陰極，則a為負極。離是在水分子的作用下完成的，并非通電才能發(fā)生。2e- =Cu應(yīng)在陰極上發(fā)生，陽極上發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為間后，應(yīng)在陽極附近觀察到黃綠色氣體。3. （2013高考上海卷）糕點包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是（）A .脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點保質(zhì)期B .脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為Fe 3e =Fe3C.脫氧過程中碳作原電池負極，電極反應(yīng)為2H2O+ O2+ 4e =4OH D .含有1.12 g鐵粉的

19、脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336 mL（標準狀況）解析：選D。根據(jù)題意鐵作電池負極 （Fe 2e =Fe2 + ）,碳作原電池正極（2出0 + 02+ 4e =40H ）, B、C錯誤；脫氧過程是放熱反應(yīng)， A錯誤；D項，負極生成的Fe2 +繼續(xù)被。2 氧化最終生成 Fe3 +, 0.02 mol Fe最終轉(zhuǎn)移0.06 mol電子，吸收 0.015 mol O2, D正確。4. （2013高考大綱全國卷）電解法處理酸性含鉻廢水（主要含有 Cr207）時，以鐵板作陰、陽 極，處理過程中存在反應(yīng)C2O7+ 6Fe2+ + 14H += 2Cr3+ + 6Fe3 + + 7出0，最后 Cr3 +以

20、Cr（OH） 3形式除去。下列說法不正確的是（）2 +A .陽極反應(yīng)為 Fe 2e =FeB .電解過程中溶液 pH不會變化C. 過程中有Fe（OH）3沉淀生成D. 電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子，最多有1 mol Cr2O7被還原解析：選B。根據(jù)電解原理寫出電極反應(yīng)式，然后逐一分析。A.電解時用鐵作陽極，失去電子生成具有還原性的 Fe2 +, Fe2+將廢水中的C2。2-還原為Cr3+。B.電解過程中消耗H+ ,溶液的pH發(fā)生變化。C.電解過程中H2O電離出的H +參與反應(yīng)，c(OH-)增大，Cr3+與Fe3+都與OH 結(jié)合為沉淀。D.根據(jù)電極反應(yīng)式 Fe-2e- =Fe2 +,可知每轉(zhuǎn)移 1

21、22 2 2mol e 生成 6 mol Fe +, 6 mol Fe +可還原 1 mol Cr 2O2- 5. (2012高考海南卷)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示。PlPl2/、監(jiān)OE哺液KOH溶液Nflcm和溶能回答下列問題:(1) 甲烷燃料電池正極、負極的電極反應(yīng)分別為 、。閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是 ，電解氯化鈉 溶 液的 總 反應(yīng) 方 程 式為(3)若每個電池甲烷通入量為1 L(標準狀況)，且反應(yīng)完全，則理論

22、上通過電解池的電量為(法拉第常數(shù) F = 9.65X 104 Cmo二 列式計 算)，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為 L(標準狀況)。解析：(1)在堿性溶液中，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+ 2O2+ 2OH- =CO2 - + 3H2O,正極：2O2+ 4H2O + 8e-=8OH-,負極：CH4 8e- + 10OH-=Co3 -+ 7出0。(2) b電極與通入甲烷的電極相連，作陰極，H +放電，生成H2；電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方誦由程式為 2NaCI + 2H2O=2NaOH + H2 f + CI2f。(3)根據(jù)得失電子守恒，可得:CH48e-4Cl21 mol8 mol4 mol1LQVd

23、22.4 Lmol-149.65 X 10 C mol-1 122.4 L mol-1LQ1 _422.4 L mol-8X 9.65X 10 C molV(Cl2 )4X 22.4 L mol解得：Q= 3.45X 104 C, V(Cl2) = 4 L。+ 7H2O答案：(1)202+ 4出0+ 8e =80HCH4+ 10OH 8e =C02通電H2 2NaCl + 2H2O=2NaOH + H?f + CI2 f1 L22.4 L mol 1X 8X 9.65X 104 C mol-1=3.45 X 104 c(含 Al、Zn、Ag、Pt、其正極電極反應(yīng)式為。（2）（2013高考重慶卷

24、節(jié)選）電化學(xué)降解NO 3的原理如圖所示。*也戲電醉+、-一LAc-Pt_電檄-電樓J1NO, 電源正極為（填“ A”或“ B” ， 陰極反應(yīng)式為 若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（Am左一Am右）為g。解析：（1）電解精煉銅時，不可能存在能量的完全轉(zhuǎn)化， 部分電能還可轉(zhuǎn)化為熱能等， a錯； b正確；Cu2 +向陰極移動，c錯；比銅不活潑的金屬以陽極泥的形式沉積在陽極附近，d正確。負極是Cu失電子，正極是 O2得電子。由圖示可知在 Ag-Pt電極上NO一發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負極， A為電源正極；陰極反應(yīng)是NO一得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成 2，禾U

25、用電荷守恒與原子守恒知還有 出。參與反應(yīng)且有 OH -生成；轉(zhuǎn)移2 mol電子時，陽極（4OH - 4e-=O2 + 2出0） 生成0.5 mol。2（16 g），產(chǎn)生2 mol H +進入陰極室，陽極室質(zhì)量減少18 g;陰極室中放出0.2mol N2（5.6 g），同時有2 mol H +（2 g）進入陰極室，因此陰極室質(zhì)量減少 3.6 g,故膜兩側(cè)電解 液的質(zhì)量變化差（Am左一Am右）=18 g 3.6 g = 14.4 g。答案：（1） bd O2+ 4H + + 4e 一 =2缶0A 2NO3 + 6出0+ 10e=N2 f+ 12OH一 14.4課后達標檢測學(xué)生用書單獨成冊一、選擇題

26、1.某同學(xué)為了使反應(yīng) 認為可行的方案是（2HCI + 2Ag=2AgCI + H2T能進行，設(shè)計了如圖所示的四個實驗，你A解析：選C。應(yīng)設(shè)置為電解池，其中 Ag作陽極，鹽酸為電解質(zhì)溶液。2. （2012高考海南卷）下列敘述錯誤的是（）A 生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱B .用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹C.在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽為電鍍液D .鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕解析：選C。生鐵中含有能導(dǎo)電的碳，兩者可以作為原電池的兩極，加快鐵的腐蝕，A對;鐵作為原電池的負極，易被腐蝕， B對；電鍍銅時，鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極， C錯;3. 用有陽離子交換膜（只允許陽離子通過）的立

27、式隔膜電解槽（兩極分別為鐵和石墨）電解食鹽水時，下列敘述錯誤的是 （）A .每轉(zhuǎn)移1 mol電子，生成標準狀況下的氣體共22.4 LB .鐵作陰極C.陽極的反應(yīng)式為 2C 2e=Cl2 TD .產(chǎn)品燒堿中混有 NaCIO雜質(zhì)解析：選D。電解飽和食鹽水時，鐵作陰極，石墨作陽極，陰極發(fā)生反應(yīng)：2H + + 2e =H2T , 陽極發(fā)生反應(yīng)：2CI 2e =Cl2 T，每轉(zhuǎn)移1 mol電子，便生成氫氣和氯氣共 1 mol，標準 狀況下的氣體體積為 22.4 L。因為氯氣不與氫氧化鈉接觸，故得不到NaCIO。4. 在化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化過程中，下列敘述正確的是（）A 電解法精煉銅時，電解質(zhì)溶液中的銅離子

28、濃度不變B 用惰性材料作電極的電解池裝置中，陽離子在陽極放電，陰離子在陰極放電C.電鍍時，電鍍槽里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng)D 原電池的負極與電解池的陰極都發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選C。電解法精煉銅時，由于粗銅中含有比銅活潑的金屬，先放電形成離子進入溶液，而電解質(zhì)溶液中的銅離子在陰極放電, 性材料作電極的電解池裝置中， 電鍍槽里的陽極材料直接放電， 生氧化反應(yīng)，D錯誤。5. CU2O是一種半導(dǎo)體材料，導(dǎo)致電解質(zhì)溶液中的銅離子濃度減小，A錯誤；用惰陽離子在陰極放電，陰離子在陽極放電，B錯誤；電鍍時，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取CU2O通電匚電解總反應(yīng)為2Cu + H2O=Cu2O + H2T。下列說法正確的

29、是 （ 宜流電源的電解池示意圖如圖所示,）揪的強堿性 電解質(zhì)搟戒A石墨電極上產(chǎn)生氫氣B. Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)C. Cu電極接直流電源的負極D .當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時,解析：選A。由2Cu+ H2O=有通電0.1 mol CU2O 生成Cu2O + H2T知Cu發(fā)生氧化反應(yīng),作陽極，則石墨作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；原電池的負極與電解池的陽極都發(fā)因此Cu接直流電源的正極，則陽極反應(yīng)為2Cu+ 2OH 2e =Cu2O+ H2O,當(dāng)有0.1 mole轉(zhuǎn)移時，有0.05 mol CU2O生成；陰極反應(yīng)為 2H十+ 2e=出匸。6. （2012高考海南卷）下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時只

30、生成氫氣和氧氣的是（）A. HCl、CUCI2、Ba（OH）2B. NaOH、CuSO4、H2SO4C. NaOH、H2SO4、Ba（OH）2D. NaBr、H2SO4、Ba（OH） 2解析：選C。根據(jù)我們所學(xué)的電解原理，電解CuCl2時，陽極放出氯氣，陰極析出銅， A排除；電解CuSO4時，陰極析出銅，B排除；電解NaBr時，陽極析出溴單質(zhì)，D排除。7. （2015福建泉州高三模擬）下列實驗現(xiàn)象預(yù)測正確的是 （）IV|鐵棒上有紅色固體析出 鐵棒上有無色氣體產(chǎn)生A .實驗I:電流表 A指針偏轉(zhuǎn), B .實驗n：電流表 A指針偏轉(zhuǎn),C.實驗川：碳棒上有無色氣體產(chǎn)生，鐵棒上有黃綠色氣體產(chǎn)生 D .

31、實驗W:粗銅溶解，精銅上有紅色固體析出解析：選D。A項，碳棒上析出紅色固體；B項，鐵棒不斷溶解；C項，碳棒上有黃綠色氣體產(chǎn)生，鐵棒上有無色氣體產(chǎn)生。&原電池與電解池在生產(chǎn)和生活中有著廣泛應(yīng)用。下列有關(guān)判斷中錯誤的是骨我韻獻的侯鹽朮箱制恤和i、泮液高子支揍2+Fe 2e =FeFe 2e =Fe2+ ,Fe上的反應(yīng)為A .裝置研究的是金屬的吸氧腐蝕，B 裝置研究的是電解 CuCb溶液，它將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.裝置研究的是電解飽和食鹽水，電解過程中B極上發(fā)生氧化反應(yīng)D 三個裝置中涉及的主要反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析：選C。A中鐵作負極，堿性或中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，反應(yīng)為正確；B正確；C中B極上發(fā)生

32、反應(yīng)：2H + + 2e =H2，為還原反應(yīng)，錯誤；D正確。9. （2013高考天津卷）為增強鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下：電池：Pb（s）+ Pb02（s）+ 2H2SO4（aq）=2PbSO4（s） + 2出0（1）通電電解池：2AI + 3H2O=Al 2O3+ 3H2?電解過程中，以下判斷正確的是 （）電池電解池AH+移向Pb電極H +移向Pb電極B每消耗3 mol Pb生成 2 mol Al 2O3正極：PbO2+ 4H + +陽極：2Al + 3H2O 6e一C2 +2e =Pb + 2H2O=Al 2

33、O3+ 6HPh業(yè)戦質(zhì)航D時心吋仙解析：選 D。原電池中，Pb 為負極：Pb 2e+ SO4 =PbSO4, PbO2 為正極：PbO2 + 2e-+ 4H + =PbSO4+ 2H2O，所以H +向PbO2極移動。電解池中，Pb為陰極：2H + + 2e=H21 , Al 為陽極：3H2O+ 2Al 一6e =Al2O3 + 6H + ,所以 H + 向 Pb 電極移動，A 錯。每消耗3 mol Pb時轉(zhuǎn)移6 mol e -，每生成2 mol Al 2O3時，轉(zhuǎn)移12 mol e -，B錯。根據(jù)A項 量增加，電解池中 Pb極產(chǎn)生H2, Pb電極質(zhì)量不變，D正確。二、非選擇題10. Zn-Mn

34、O2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCI2-NH4CI混合溶液。(1) 該電池的負極材料是 ，電池工作時，電子流向 (填“正極”或“負極”)。若ZnCl2-NH4CI混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+ ,會加速某電極的腐蝕。其主要原因是。欲除去 Cu2 +,最好選用下列試劑中的 (填 代號)。a. NaOHb. Znc. Fe d. NH3 H2O(3) MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是。若電解電路中通過 2 mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為 。解析：(1)還原性較強的Zn作負極，電子由負極經(jīng)外電路流向正極。除雜原則是加入的物質(zhì)要過量(以除盡雜質(zhì))且

35、不能引入新雜質(zhì)，故選Zn將Cu2+置換而除去。(3)陰極上應(yīng)是H +得電子。由關(guān)系式知：MnSO4MnO 22e-,通過2 mol電子產(chǎn)生1 mol MnO 2,艮卩87 g。答案：(1)Zn 正極(2)鋅與還原出來的 Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕b(3)2H + + 2e=H2f87 g11. 下圖所示為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池，試回答：TO400 mL MG甲乙(1) 若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，則 A是、(填電極材料和電極名稱)，電極反應(yīng)式是 ; B 是、(要求同 A)，電極反應(yīng)式是，應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是 。(2) 乙池中若滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈色，C極附近

36、呈色。若甲槽陰極增重43.2 g,則乙槽中陽極上放出的氣體在標況下的體積是 mL。若乙槽中剩余溶液仍為 400 mL ,則電解后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol匕一1, pH等于。解析：(2)Fe極附近H +放電，破壞了附近水的電離平衡，使c(OH-)增大，顯堿性，遇酚酞試液呈紅色；C極附近Cl-放電，顯中性，遇酚酞試液呈無色。(3) 甲槽陰極析出銀：n(Ag) =432_g= 0.4 mol，乙槽中陽極上放出的氣體是氯氣：n(Cl 2)108 g mo| 1=0.2 mol，V(Cb)= 0.2 mol x 22 400 mL mol- = 4 480 mL。通電.,(4) 由 2NaCl

37、+ 2H2O=2NaOH + H2 f + CI2 f 可知:pH = 14。n(NaOH) = 0.2 mol x 2 = 0.4 mol，c(NaOH)=晉賈=1 mol L-1答案：(1)鐵 陰極 Ag + + e_ =Ag 銀 陽極 Ag e_ =Ag + AgNO 3 溶液紅無 (3)4 480 (4)114 12鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，請回答鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關(guān)問題。(1) 生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā) 生 的 化 合 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式(2) 下列裝置可防止鐵棒被腐蝕的是鋅棒鐵棒水I鐵棒.水水卜水D(3) 在實際

38、生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖:A電極對應(yīng)的金屬是(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)CuSO*溶液O 若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12 g,則電鍍時電路中通過的電子為 mol。 鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原O 解析：(1)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物，與鹽酸反應(yīng)后生成了三價鐵離子，而后鐵與 三價鐵離子會化合生成亞鐵離子。(2)B中鋅比鐵活潑性強，為犧牲陽極的陰極保護法，為外加電流的陰極保護法。A、C均易使鐵棒腐蝕。(3)在鐵表面鍍銅需將鐵作陰極、銅作陽極，當(dāng)析出1 mol銅時兩電極的質(zhì)量差為64+ 64= 128 (g),轉(zhuǎn)移2 mol電子；當(dāng)質(zhì)量差為5.12g時，電路中通過的電子為0.08 mol ；鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，是因為鍍銅鐵的鍍層破壞后