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 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?？?點 一電解原理 學生用書P108一、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)化為化學能的裝置。三、電解池的組成和工作原理(以電解 CuCl 2 溶液為例 )通電總反應方程式：CuCl 2=Cu Cl 2四、電子和離子移動方向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

2、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OH )。3 然后排出陰、陽兩極的放電順序陰極：陽離子放電順序：32222 2 32Ag>Fe >Cu>H(酸 )>Pb>Sn>Fe >Zn>H(水 )>Al>Mg2。>Na >Ca>K陽極：活潑電極>S2 >I >Br >Cl >OH >含氧酸根離子。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

3、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。六、電解規(guī)律 (用惰性電極電解)總化學方電解質(zhì)電極反應被電解程式電解質(zhì)溶液 pH電解質(zhì)溶(水溶液 )式的物質(zhì)或離子方濃度液復原程式陽極：2H 2O4e =通電含氧酸2H2O=4H O2水O2增大減小加 H2O( 如 H 2SO4)陰極： 4H2H2 4e=2H 2通電陽極： 4OH強堿2H2O= 4e =水增大增大加 H2OO2(如 NaOH)O22H2活潑金屬的含氧酸鹽(如 KNO 3、Na2SO4)無氧酸2H 2O陰極：4H 2O 4e =2H 24OH陽極： 4OH 4e =O22H 2O陰極： 4H 4e=2H 2陽極： 2

4、Cl 2e=Cl 2 水通電2H2O=O22H2通電2HCl=增大不變加 H2O通入 HCl 氣(如 HCl ，除HF外)陰極： 2H 2e=H2酸Cl2 H 2減小增大體不活潑金屬的無氧酸鹽陽極： 2Cl 2e=Cl 2 陰極： Cu 2鹽CuCl 2通電=Cu 減小加 CuCl 2(如 CuCl 2，除氟化物外 )活潑金屬 2e=Cu陽極： 2Cl 2eCl 22Cl 通電的無氧酸鹽(如 NaCl)不活潑金屬的含氧酸鹽(如 CuSO4)=Cl 2 陰極： 2H 2e=H2陽極： 4OH 4e =O22H 2O陰極： 2Cu2 4e=2Cu水和鹽水和鹽2H2O=Cl2 H22OH2Cu2 通

5、電2H2O=2Cu O2 4H名師點撥生成新通入 HCl 氣電解質(zhì)增大體生成新減小加 CuO 或電解質(zhì)CuCO 31陰極不管是什么材料，電極本身都不反應， 一定是電解質(zhì)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、Ca2、Na、Mg 2 、Al 3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。(2013 ·高考海南卷 )下圖所示的電解池和中，a、 b、 c 和 d 均為 Pt 電極。電解過程中，電極b 和 d 上沒有氣體逸出

6、，但質(zhì)量均增大，且增重b<d 。符合上述實驗結(jié)果的鹽溶液是()選項XYAMgSO 4CuSO4BAgNO 3Pb(NO 3)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b<d，只有 D 項符合題目要求。答案D(1)(2014 ·高考新課標全國卷 節(jié)選 )H3PO2 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)：寫出陽極的電極反應式：_ 。分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因：

7、_ 。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_ 。(2)(2014 高·考新課標全國卷 節(jié)選 )PbO 2 可以通過石墨為電極，Pb(NO 3)2 和 Cu(NO 3) 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(NO 3)2，陰極發(fā)生的電極反應式為_ ，這樣做的主要缺點是_ 。解析 (1) 陽極是水電離出的OH放電，其反應式為 2H 22 4H； 陽

8、極O4e =O室中產(chǎn)生的 H 穿過陽膜進入產(chǎn)品室，原料室的 H2PO2穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室， 二者反應生成 H32； 陽極室內(nèi)可能有部分H2或 H 32 失電子發(fā)生氧化反應，導致生成物中混2POPOPO有 PO34 。 (2)陽極發(fā)生氧化反應，即Pb2失去電子被氧化生成PbO2，同時考慮鹽溶液水解得到的強酸性環(huán)境；陰極發(fā)生還原反應，即氧化性強的Cu2得到電子生成銅；若電解液中不加入 Cu(NO 3)2，陰極發(fā)生的則是Pb2得電子變?yōu)镻b，這樣就不能有效利用Pb2。答案 (1) 2H2O 4e =O2 4H陽極室的 H 穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO2 穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應生成

9、 H 3PO2PO43H2PO2 或 H 3PO2 被氧化Pb2=PbO2 4H石墨上包上銅鍍層不能有效利用(2)Pb2 2H2O 2e 2e =Pb2Pb 思維建模 電極反應式的書寫 “二判二析一寫”題組一電解規(guī)律題1.右圖為直流電源電解稀Na2 SO4 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： 選 D 。b 極 OH 放電產(chǎn)生 O2，b 極附近 c(H )&g

10、t;c(OH ) ，石蕊試液變紅。 a 極 H 放電產(chǎn)生 H 2，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 、Y 分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a 極板質(zhì)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()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CuCl 2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

11、 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13 的 CuSO4 和 NaCl 的混合溶液， 可能發(fā)生的反應有()2Cu2通電 O2 2H 2O=2Cu4HCu 2 2Cl 通電=Cu Cl 22Cl通電H 2 Cl 2 2H2 O=2OH通電 2H 2O=2H2 O2A B CD解析： 選 C。設 CuSO4 和 NaCl 的物質(zhì)的量分別為1 mol 和 3 mol ，溶液中的陽離子放電順序： Cu2 >H >Na，陰離子放電順序：Cl >OH >SO24 。根據(jù)離子的放電順序和電子守恒可知電解過程應分為如下階段。(1) 電解 CuCl

12、2 溶液陽極： 2Cl 2e=Cl 2陰極： Cu 2 2e=Cu2 mol 2 mol1 mol 2 mol通電總反應式： Cu2 2Cl=CuCl 2(2) 電解 NaCl 溶液陽極： 2Cl 2e=Cl 2陰極： 2H 2e=H 21 mol 1 mol1 mol1 mol通電H 2OH總反應式： 2Cl 2H222O=Cl(3) 電解 Na 2SO4 溶液陽極： 4OH 4e=2H 2O O2 ；陰極： 4H 4e =2H2 ；通電總反應式： 2H 2O=2H2 O2 。題組二電解計算題4兩個惰性電極插入 500 mL AgNO 3 溶液中通電電解。當電解液的pH 從 6.0 變?yōu)?3

13、.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 27 mgB 54 mgC 106 mgD 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： 陽極為 4OH 4e=O2 2H 2O；陰極為 Ag e=Ag，總反應式為 4AgNO32H 2通電2 4HNO 3。由電解的O=4Ag O總反應式可知，電解過程中生成的n(H) n(HNO 3) n(Ag) (1031106mol ·Lmol ·L1)× 0.5 L 5× 104mol ， m(Ag) 5× 10

14、4mol ×108 g mol· 1 0.054 g 54 mg。 1的下列溶液，當電路中通過0.04 mol 電子時，理論5電解 100 mL 含 c(H)0.30 mol L·上析出金屬質(zhì)量最大的是()Zn2AgA 0.10 mol L·1B 0.20 mol L·1CuC 0.20 mol L·12D 0.20 mol L·1Pb2解析： 選 C。對于選項 A ，Ag 先放電， H 后放電，電極反應式為Ag e =Ag,2H 2e =H 2 ，當電路中通過0.04 mol 電子時， 只析出0.01 mol 金屬銀， 即

15、 1.08 g。與選項 A類似，選項 C 中 Cu2恰好完全放電，析出金屬銅0.02 mol ，即 1.28 g。對于選項 B， H 先放電， Zn2后放電，電極反應式為2H2 ， Zn22e2e=Zn ，當電路中通過=H0.04 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 考 點 二電解原理的應用 學生用書 P110一、電解飽和食鹽水1 電極反應陽極： 2Cl 2e =Cl 2 (反應類型：氧化反應)；陰極： 2H 2e =H2

16、 (反應類型：還原反應)。通電2 總反應方程式：2NaCl 2H 2O=2NaOH H2 Cl 2；通電 H 2 Cl 2。離子方程式： 2Cl 2H2O=2OH3 應用： 氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。二、電鍍和電解精煉銅電鍍電解精煉銅(Fe 上鍍 Cu)電極鍍層金屬銅粗銅 (含 Zn、 Fe、材料Ni 、Ag 、 Au 等雜質(zhì) )2陽極Cu 2e =Cu、電極2 2Zn 2e =Zn反應Cu 2e =Cu2Fe2e =Fe、2 Ni 2e =Ni電極待鍍金屬鐵純銅材料陰極電極Cu 2 2e =Cu反應電解質(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，沉積在電解池

17、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1 冶煉鈉： 2NaCl=2Na Cl 2陽極： 2Cl 2e =Cl 2；陰極： 2Na 2e =2Na。通電2 冶煉鎂： MgCl 2=Mg Cl 2陽極： 2Cl 2e =Cl 2；陰極： Mg 2 2e=Mg 。通電3 冶煉鋁： 2Al 2O3=4Al 3O2陽極： 6O212e =3O2；陰極： 4Al 3 12e =4Al 。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)溶液導電的過程就是電解的過程。判斷原電池、

18、電解池的關鍵是看是否有外加電源。(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。(1) 由下列物質(zhì)冶煉相應金屬時采用電解法的是_。aFe2O3b NaClc Cu2Sd Al 2O3(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式為_。(3) 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 ， Ag 2S 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

19、、 Al 等，顯然 b、 d 項正確。工業(yè)上以 Fe2O3、 Cu 2Fe、 Cu。S 為原料，采用熱還原法冶煉金屬(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， NO3在陰極放電生成紅棕色的NO2，電極反應式為 NO 3 2H e=NO2H2O。(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 Al3，銀器表面的 Ag 2Ag 。食鹽水為電解質(zhì)溶液，起導電作用。S 作正極，被還原為金屬 答案 (1)bd (2)aNO 3 2H e=NO2 H 2O (3) 作電解質(zhì)溶液 (

20、或?qū)щ?)題組一電解原理的應用1 (2015·建漳州高三調(diào)研福)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 Ni 2 Cu2)()A 陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式：Ni2 2e =NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2 和 Zn2D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu 和 Pt解析： 選 D。陽極應發(fā)生氧化反應：Ni 2e =Ni 2， A 錯；由于 Fe、Zn 的還原性大于Ni ，所以陽極同時還有 Zn 2e=Zn2 、 Fe 2e=

21、Fe2，比較兩電極反應，因Fe、Zn、Ni 的相對原子質(zhì)量不等，當兩極通過的電量相等時，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不等， B 錯；純鎳作陰極，電解質(zhì)溶液中需含有Ni 2，因 Ni 2 的氧化性大于 Fe2 和 Zn2，所以溶液中陽離子有 Fe2 、Zn2和 Ni 2 ，C 錯；Cu、Pt 還原性小于 Ni ，所以不反應， D 正確。2電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1 2，以下說法正確的是()A a 極與電源的負極相連B產(chǎn)物丙為硫酸溶液C離子交換膜d 為陰離子交換膜D a 電極反應式： 2H2 O 2

22、e = H 2 2OH解析： 選 B 。以惰性電極電解硫酸鈉溶液實質(zhì)上是電解水，氣體甲為氧氣，氣體乙為氫氣，a 為陽極，與電源的正極相連，A 項錯誤； a 電極反應式為2H 2O 4e=O2 4H ，產(chǎn)物丙為硫酸溶液，B 項正確， D 項錯誤； b 電極反應式為2H2 O 2e= H 2 2OH ，離子交換膜d 為陽離子交換膜， 溶液中的鈉離子向右邊區(qū)域移動， 反思歸納 得到產(chǎn)品氫氧化鈉，C 項錯誤。電解原理應用中的注意要點(1) 陽離子交換膜 (以電解 NaCl 溶液為例 )只允許陽離子 (Na )通過，而阻止陰離子 (Cl 、 OH)和分子 (Cl 2)通過，這樣既能防止H2 和 Cl 2

23、 混合爆炸， 又能避免 Cl 2 和 NaOH 溶液作用生成NaClO 影響燒堿質(zhì)量。(2) 電解或電鍍時，電極質(zhì)量減少的電極必為金屬電極 陽極；電極質(zhì)量增加的電極必為陰極，即溶液中的金屬陽離子得電子生成金屬附著在陰極上。(3) 電解精煉銅， 粗銅中含有的 Zn 、Fe、Ni 等活潑金屬失去電子， 變成金屬陽離子進入溶液，其活潑性小于銅的雜質(zhì)以陽極泥的形式沉積。電解過程中電解質(zhì)溶液中的Cu2濃度會逐漸減小。(4) 電鍍時， 陽極 (鍍層金屬 )失去電子的數(shù)目跟陰極鍍層金屬離子得到電子的數(shù)目相等，因此電鍍液的濃度保持不變?？?點 三金屬的腐蝕與防護學生用書P112一、化學腐蝕和電化學腐蝕的比較類

24、型化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬與接觸到的不純金屬接觸到電解質(zhì)物質(zhì)直接反應溶液發(fā)生原電池反應本質(zhì)M ne=M n現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕區(qū)別無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍二、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕類型析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜性質(zhì)酸性弱酸性或中性負極反應Fe 2e =Fe22H 2O O2 4e正極反應2H 2e=H 2=4OHFe2Fe O22H 2O=總反應2H =2H22Fe(OH) 2Fe鐵銹的形成： 4Fe(OH) 2 O2 2H2O=4Fe(OH) 3,2Fe(OH) 3=Fe2O3 ·xH2O(鐵銹 )其他反應 (3 x)H 2O三、金屬的防護

25、1 電化學防護(1) 犧牲陽極的陰極保護法 利用原電池原理負極 (陽極 )是作保護材料的金屬，正極(陰極 )是被保護的金屬設備。(2) 外加電流的陰極保護法 利用電解原理陰極是被保護的金屬設備；陽極是惰性電極。2 其他方法(1) 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金；(2) 使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，如電鍍、噴油漆等。名師點撥1 金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失去電子，發(fā)生氧化反應。2 金屬防護的方法有覆蓋保護層法，犧牲陽極的陰極保護法，外接電源的陰極保護法，改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)法。(2012 ·高考山東卷 )下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是()A 圖 a 中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重B圖

26、 b 中，開關由 M 改置于 N 時， Cu-Zn 合金的腐蝕速率減小C圖 c 中，接通開關時 Zn 腐蝕速率增大， Zn 上放出氣體的速率也增大D圖 d 中， Zn-MnO 2 干電池自放電腐蝕主要是由MnO 2 的氧化作用引起的 解析 圖 a 中，鐵棒靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，A 項錯誤；圖 b 中，開關由 M 置于 N 時， Cu-Zn 合金作正極，腐蝕速率減小，B 項正確；圖 c 中，接通開關時Zn 作負極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt 電極上放出， C 項錯誤；圖 d 中，干電池自放電腐蝕主要是 Zn 發(fā)生氧化反應而自放電，D 項錯誤。答案 B題組一金屬的腐蝕1相同材質(zhì)

27、的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()解析： 選 C。 A 、 D 均為由 Fe、 Cu 構(gòu)成的原電池，從而加速鐵的腐蝕；在 B 中，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境， 炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金， 符合原電池形成的條件， 鐵是活潑金屬作負極，碳作正極，易被腐蝕； C 中銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不易被腐蝕。2.如圖裝置中， 小試管內(nèi)為紅墨水， 具支試管內(nèi)盛有 pH 4 的久置的雨水和生鐵片。實驗時觀察到：開始時導管內(nèi)液面下降，一段時間后導管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。下列說法正確的是()A 生鐵片中的碳是原電池的陽極，發(fā)生還原反應B雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C墨水回升時，碳電極反應式為

28、O2 2H2 O 4e =4OHD具支試管中溶液 pH 逐漸減小解析： 選 C。生鐵片中的碳是原電池的正極，A 錯；雨水酸性較強，開始時鐵片發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，導管內(nèi)液面下降，一段時間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，導管內(nèi)液面回升，B 錯；墨水回升時， 鐵片發(fā)生吸氧腐蝕， 碳極為正極， 電極反應為O2 2H2O 4e =4OH， C 對；鐵片無論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管內(nèi)溶液pH 均增大， D 錯。題組二金屬的防護3為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是()A 將青銅器放在銀質(zhì)托盤上B將青銅器與直流電源的正極相連C將青銅器保存在潮濕的空氣中D在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜

29、解析： 選 D。 A 、 C 兩項易構(gòu)成原電池，且銅作負極，會加快銅的腐蝕；B 項，青銅器作電解池的陽極，腐蝕加快； 在青銅器的表面覆蓋防滲的高分子膜，防止了原電池的形成，避免了金屬的腐蝕， D 正確。4下列有關金屬腐蝕與防護的說法不正確的是()A 鋼鐵在弱堿性條件下發(fā)生電化學腐蝕的正極反應是O2 2H 2O4e =4OHB當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用C在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的負極相連以保護它不受腐蝕解析： 選 B。弱堿性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A 正確；當鍍層破損時，錫、鐵和電解質(zhì)溶液可形成原電

30、池，鐵作負極，加快了鐵的腐蝕，B 錯誤；鐵、鋅、海水形成原電池，鋅失去電子作負極，從而保護了鐵，C 正確；采用外加電流的陰極保護法時，被保護金屬與直流電源的負極相連， D 正確。 反思歸納 電化學腐蝕規(guī)律(1) 對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液。(2) 活動性不同的兩金屬：活動性差別越大，活動性強的金屬腐蝕越快。(3) 對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快，且氧化劑的濃度越高，氧化性越強，腐蝕越快。(4) 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護措施的腐蝕。(5) 從防腐措施方面分析，腐蝕的快慢為無防護條件的防腐>有一般防護條

31、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。1 (2013 ·考北京卷高)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， 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質(zhì)接觸發(fā)生反應， B、 C 項不符合題意；鋼管連接鎂塊利用的是原電池原理，鎂為負極被氧化，鋼管為正極被保護， D 項不符合題意。2.(2013 高·考北京卷 )用

32、石墨電極電解 CuCl 2 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 CuCl 2 發(fā)生電離C陽極上發(fā)生的反應： Cu2 2e =CuD通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體解析： 選 A 。A 項銅離子應移向陰極，則a 為負極。 B 項 CuCl 2 發(fā)生電離是在水分子的作用下完成的，并非通電才能發(fā)生。C 項反應 Cu22e =Cu 應在陰極上發(fā)生，陽極上發(fā)生的反應應為2Cl 2e =Cl 2 。 D 項通電一段時間后，應在陽極附近觀察到黃綠色氣體。3 (2013 ·考上海卷高 )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

33、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，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，電極反應為Fe 3e=Fe3C脫氧過程中碳作原電池負極，電極反應為2H 2O O2 4e =4OH D含有 1.12 g 鐵粉的脫氧劑，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(2H 2OO2 4e=4OH )， B、 C 錯誤；脫氧過程是放熱反應，A 錯誤； D 項，負極生成的Fe2 繼續(xù)被 O2氧化最終生成 Fe3， 0.02 mol Fe 最終轉(zhuǎn)移0.06 mol 電子，吸收 0.0

34、15 mol O 2， D 正確。4 (2013 ·考大綱全國卷高)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有2Cr2O7 )時，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在反應22 14H33 7H 2O，最后 Cr3以Cr2O7 6Fe= 2Cr 6FeCr(OH) 3 形式除去。下列說法不正確的是()A 陽極反應為 Fe22e =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2被還原D電路中每轉(zhuǎn)移 12 mol 電子，最多有 1 mol Cr 2O7解析： 選 B 。根據(jù)電解原理寫出電極反應式，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

35、 將廢水中的Cr2O27 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 H 2O 電離出的H參與反應， c(OH )增大， Cr3 與Fe3 都與 OH 結(jié)合為沉淀。D.根據(jù)電極反應式Fe 2e=Fe2，可知每轉(zhuǎn)移12mol e生成 6 mol Fe 2， 6 mol Fe2可還原 1 mol Cr 272 。O5 (2012 ·考海南卷高)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?；卮鹣铝袉栴}：(1) 甲烷燃料電池正極、負極的電極反應分別為_ 、 _ 。(2) 閉合 K 開關后， 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 )，且反應完全，則理論上通過電解池的電量為_( 法拉第常數(shù)F 9.65× 104 C·mol 1，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