高中化學(xué)訓(xùn)練【電化學(xué)原理的應(yīng)用】

電化學(xué)原理的應(yīng)用

【課標(biāo)要求】

1.能分析、解釋原電池和電解池的工作原理，能設(shè)計(jì)簡單的原電池和電解池。

2.能利用電化學(xué)原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇并設(shè)計(jì)防腐措施。

【學(xué)科素養(yǎng)】

1?變化觀念與平衡思想：能多角度、動(dòng)態(tài)地分析電化學(xué)裝置中發(fā)生的反應(yīng)，運(yùn)

用相關(guān)原理解決實(shí)際問題。

2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：肯定電化學(xué)原理對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)

發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念。

為教師備課、授課

教師獨(dú)具知謂挺解?建構(gòu)體系提供本富教學(xué)資源

腐蝕本質(zhì)/A...r…一“-'

氯堿工業(yè)：電解飽和食鹽水

制取燒堿、氯氣和氫氣黑［化學(xué)腐蝕)

O電化學(xué)金屈的

烏里-解一原理的一腐蝕與-

銅的精煉：精銅作陰極，粗q電化學(xué)腐蝕)

［應(yīng)用［防護(hù)Qi化于*(\

銅作陽極山地士/犧牲陽極法

」保護(hù)法I1…--------------)

、電鍍、電冶金4外加電流法)

命題分析

分析近五年的高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律：

1.從考查題型和內(nèi)容上看，高考命題以選擇題和非選擇題的形式呈現(xiàn)，考查內(nèi)

容主要有以下三個(gè)方面：

(1)應(yīng)用電解原理制備新物質(zhì)、應(yīng)用電解原理治理污染

或通過電解原理形成致密氧化膜，提高抗腐蝕性等；

⑵粗金屬的精煉、電鍍或者制備某些金屬等；

⑶金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因和防止金屬腐蝕的措施。

2.從命題思路上看，電化學(xué)原理的應(yīng)用試題設(shè)計(jì)突出“理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)學(xué)

以致用”，注重以實(shí)際化工生產(chǎn)過程為問題情境，以電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為載體，將

化學(xué)研究的基本思想與方法、基本概念與原理、重要物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用巧妙融

合于試題之中，考查考生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，分值為4~8分。

⑴以新型電解池(“活潑陽極”電解池或多室膜電解池)為載體，考查考生在新情境

中對(duì)電解原理及其應(yīng)用的理解遷移能力；

⑵以生產(chǎn)生活中的真實(shí)情境為載體，考查金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因和防止金

屬腐蝕的措施。

3.從考查學(xué)科素養(yǎng)的角度看，通過電解法制備物質(zhì)、電解精煉或電鍍、金屬的

腐蝕原理及保護(hù)方法等，考查考生變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知

和科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的學(xué)科素養(yǎng)。

備考策略

對(duì)電化學(xué)原理應(yīng)用的復(fù)習(xí)備考應(yīng)該針對(duì)以下幾點(diǎn)：

⑴理解電化學(xué)基本原理，并能熟練書寫陌生電池電極反應(yīng)式，這是電化學(xué)原理

的“根”;

⑵掌握“三池”的判斷：原電池、電解池和電鍍池判定規(guī)律：若無外接電源，可

能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，若有外接電源，兩極插入

電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬

陽離子相同則為電鍍池。

⑶掌握金屬腐蝕快慢的規(guī)律，理解兩種電化學(xué)保護(hù)法的原理。

考點(diǎn)一：電解法制備物質(zhì)（應(yīng)用性考點(diǎn)）

必備知識(shí)?夯實(shí)

裝置離子父換膜電解槽

陽極鈦網(wǎng)（涂有鈦、釘?shù)妊趸锿繉樱?/p>

陰極碳鋼網(wǎng)

①只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過

陽離子交換膜

②將電解槽隔成陽極室和陰極室

1.電極反應(yīng)

陽極：2C1--2e-==CLT（氧化反應(yīng)）

陰極：2H2。+2e-=H2?+2OH-（還原反應(yīng)）

2.總反應(yīng)式

①化學(xué)方程式：2NaCl+2H2NaOH+H2T+Cbf。

②離子方程式：2C1-+2a0例里=2OH-+H2T+CI2T。

（二）氯堿工業(yè)制燒堿、氫氣和氯氣圖解

濕氯氣

深思考

工業(yè)上用電解飽和食鹽水制取NaOH時(shí)，食鹽水為什么要精制？如何精制？

提示：因?yàn)榇质雏}水中的Ca2+、Mg2+、80r在電解時(shí)會(huì)生成沉淀堵塞離子交

換膜而達(dá)不到電解的目的。精制時(shí)可通過依次加入BaCL、NaOH、Na2cO3溶液

過濾，最后再加適量鹽酸的方法除去粗鹽中的雜質(zhì)離子。

關(guān)鍵能力?進(jìn)階

7能力點(diǎn)：電解原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中制備物質(zhì)

典例精研

【典例】（1）氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖所示的裝置來

制取。裝置中的離子膜0只允許離子通過，氯氣的逸出口是_______（填

標(biāo)號(hào)）。

⑵CE和CCh都是比較穩(wěn)定的分子科學(xué)家利用電化學(xué)裝置②實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦

合轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示:

①陰極上的反應(yīng)式為O

②若生成的乙烯和乙烷③的體積比為2：1④，則消耗的CH4和CO2體積比為

教師專用&［解題思維］解答本題的思維流程如下：

信息提?、匐x子膜；②電化學(xué)裝置；③乙烯和乙烷；④體積比為2：1

①防止陰極產(chǎn)生的OH-與陽極產(chǎn)生的CL反應(yīng)，中間的離子膜只允

許Na+通過；

信息轉(zhuǎn)化②圖中連接了電池，為電解池；

③由圖中的球棍模型也可判斷產(chǎn)物白乙烯和乙烷；

④根據(jù)電子守恒計(jì)算。

上述第⑵題中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，試寫出該電極的反應(yīng)式。

提示：

聯(lián)想質(zhì)疑2cH4+O2-——C2H6+H2O+2e-

2cH4+2O2-——C2H4+2H2O+4e-

2

或6CH4+5O--10e--CH3cH3+2c2H4+5H2O

【解析】⑴結(jié)合題圖電解裝置，可知陰極上水電離出的H+得電子生成H2,Na

+從左側(cè)通過離子膜向陰極移動(dòng)，即該裝置中的離子膜只允許Na+通過；電解時(shí)

陽極上C1-失去電子，CL在a逸出。⑵①結(jié)合圖示可知CO2在陰極發(fā)生還原反

2

應(yīng)生成CO，即陰極上的反應(yīng)式為CO2+2e-=CO+Oo②設(shè)生成C2H4和C2H6

的物質(zhì)的量分別為2mol和1mol,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4molx2+2

molxl=10mol,根據(jù)碳原子守恒，可知反應(yīng)的CH4為6mol；則由CO2->CO轉(zhuǎn)

移10mol電子，需消耗5molCO2,則反應(yīng)中消耗CH4和CO2的體積比為6:5。

答案：(l)Na+a(2)①CO2+2e-=CO+O2'②6：5

技法積累

自生歸也

請(qǐng)歸納總結(jié)信息型電極反應(yīng)書寫的步驟和方法。老卿樂導(dǎo)

提示：第1步：信息中判斷反應(yīng)物、生成物。

如：Al-A12O3O

第2步：利用化合價(jià)升降判斷陰陽極及電子轉(zhuǎn)移（電子守恒）。如陽極：2A1-

6e-------AI2O3。

第3步判斷電解質(zhì)環(huán)境用H+或OH-配平（電荷守恒）。如：2A1-6e-——A12O3

+6H+。

第4步：用H2O補(bǔ)平原子守恒。如：2Al-6e-+3H2O=A12O3+6H+。

教師專用》【原因分析?理論解釋】（1）題目中離子膜有哪些作用？

①可以制備純凈的NaOH溶液；②防止了氯氣和NaOH反應(yīng)，因?yàn)闆]有此膜的

話，OH-會(huì)向陽極移動(dòng)；③防止H?和Cb接觸，否則光照下會(huì)反應(yīng)。

（2）CH4和CO2耦合轉(zhuǎn)化的方程式為（乙烯和乙烷的體積比為2：D6CH4土

5co2=CH3cH3+2c2H4+5co+5H

遷移應(yīng)用

?命題角度一：氯堿工業(yè)

1.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置，探究氯堿工業(yè)原理，下列說法正確的是（）

電源

飽和食鹽水

A.石墨電極與直流電源負(fù)極相連

B.用濕潤KI-淀粉試紙?jiān)阢~電極附近檢驗(yàn)氣體，試紙變藍(lán)色

C.氫氧化鈉在銅電極附近產(chǎn)生，Na+向銅電極遷移

D.銅電極的反應(yīng)式為2H++2e--H2T

【解析】選C、D。若Cu所連是正極，則Cu是陽極，則電極反應(yīng)式為Cu-

2e-=Cu2+,不符合氯堿工業(yè)，故Cu連接負(fù)極,故A項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極（Cu）：

2H++2e-=H2f；陽極（C）：2C1--2e-=CLT,故濕潤KI-淀粉試紙?jiān)谑?/p>

極附近檢驗(yàn)氣體，試紙變藍(lán)，發(fā)生：Cl2+2Kl==2KC1+12,故B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)

正確；Cu電極附近H+減少，OH-增多，Na+向陰極Cu電極遷移，故C項(xiàng)正確。

2.（預(yù)測題）氯堿工業(yè)是制備含氯消毒劑的基礎(chǔ)。如圖是工業(yè)電解飽和食鹽水的

裝置示意圖，下列有關(guān)說法中不正確的是（）

A.裝置中出口①處的物質(zhì)是氯氣，出口②處的物質(zhì)是氫氣

B.該離子交換膜只能讓陽離子通過，不能讓陰離子通過

C.裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl-+2H+里鯉Cbf+H2T

D.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置

【解析】選Co由題圖可知①處的物質(zhì)為電解池陽極產(chǎn)生的氯氣，②處的物質(zhì)為

電解池陰極產(chǎn)生的氫氣，A項(xiàng)正確；題圖中的離子交換膜只能讓陽離子通過，

不能讓陰離子通過，能防止氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)，且在陰極區(qū)得到濃度較高的

氫氧化鈉溶液，B項(xiàng)正確；電解飽和食鹽水的離子方程式為2C1-+2H20尊鯉

Cl2?+H2T+2OH-，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，D項(xiàng)正確。

教師

專用【加固訓(xùn)練】

1,用石墨作電極，電解盛放在U形管的飽和NaCl溶液（滴有酚酥），如圖，下

列敘述正確的是（）

石墨石墨

NaCl溶液

（滴有酚隙）

A.通電后，NaCl才能發(fā)生電離

B.通電一段時(shí)間后，陽極附近溶液先變紅

C.當(dāng)陽極生成0.1mol氣體時(shí)，整個(gè)電路中轉(zhuǎn)移了0.1mole-

D.電解飽和食鹽水的總反應(yīng)式為2NaCl+2H2O速鯉2NaOH+H2T+Ch?

【解析】選DoNaCl為強(qiáng)電解質(zhì)，無論是否通電，在溶液中都發(fā)生電離，A錯(cuò)

誤；陽極生成氯氣，陰極生成NaOH,則陰極附近溶液先變紅，B錯(cuò)誤；陽極發(fā)

生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2C1--2e--CLT,生成0.1mol氯氣時(shí)，轉(zhuǎn)移電子

為0.2mol,C錯(cuò)誤；電解飽和食鹽水，陽極生成氯氣，陰極生成氫氣和氫氧化

鈉，總反應(yīng)式為2NaCl+2H2。里隆2NaOH+H2T+Cbf,D正確。

2.在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列說法不正碉

的是（）

A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出

D.OH-遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過電子的數(shù)量

【解析】選Do電解飽和食鹽水時(shí)氯離子在陽極放電生成氯氣，所以電極A為

陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，故A正確；為防止陽極生成的氯氣與陰極生成

的H2SNaOH發(fā)生反應(yīng)，所以離子交換膜為陽離子交換膜，故B正確；CL在陽

極，依據(jù)裝置圖分析可知精制飽和食鹽水從陽極進(jìn)入，即a處進(jìn)，NaOH在陰極

生成，NaOH溶液從d處出，故C正確；由B可知，離子交換膜為陽離子交換

膜，OH-不遷移，鈉離子遷移，故D錯(cuò)誤。

?命題角度二：應(yīng)用電解原理制備其他物質(zhì)

3.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一

般為H2so4-H2c2。4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極

B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極

C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3++3e-=Al

D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)

【解析】選C。題目用電解氧化法在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，即

A1的化合價(jià)要升高，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，因此鋁為陽極，故A項(xiàng)正確；陰

極材料的選擇不會(huì)對(duì)電解有影響，因此可以選擇不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)的接觸

面積大，能提高電解效率，故B項(xiàng)正確；陰極應(yīng)為溶液中H+得電子生成氫氣，

+

電極反應(yīng)式為2H+2e-=H2T,故C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解時(shí)，陰離子在電解池中移

向陽極，故D項(xiàng)正確。

4.我國科學(xué)家合成了一種新型的Fe-SnCh催化齊!J,用該催化劑修飾電極,可實(shí)現(xiàn)

在室溫條件下電催化氮?dú)庵苽滏?zhèn)鹽和硝酸鹽。下列說法錯(cuò)誤的是（）

d電源卜

a極C0b極

酸小E水溶液酸性水?楸

質(zhì)子交換膜

A.電解過程中H+由b極區(qū)向a極區(qū)遷移

B.電解一段時(shí)間，陰極區(qū)的pH減小

C.電解一段時(shí)間,陽極、陰極消耗N2的物質(zhì)的量之比為3:5

+

D.陽極反應(yīng)式為N2+6H2O-10e-=2NO3-+12H

【解析】選Bo該裝置為電解池，a極上N2->NH；,發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，

b極上N2->NO3-,發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極,陽極反應(yīng)式為N2+6H2O-10e-

=2NO3-+12H+,陰極反應(yīng)式為N2+6e-+8H+-2NHi-,電解池工作時(shí)陽

離子移向陰極、陰離子移向陽極，結(jié)合電子守恒計(jì)算陰極、陽極消耗N2的物質(zhì)

的量之比，據(jù)此分析解答。A.該電解池中a極為陰極，b極為陽極，則電解過

程中H+由b極區(qū)向a極區(qū)遷移,故A正確；B.電解池中a極為陰極，a極上

+

N2一NH：，陰極反應(yīng)式為N2+6e-+8H=2NH；,消耗H+使陰極區(qū)的pH

+F

增大,故B錯(cuò)誤；C陰極反應(yīng)式為N2+6e-+8H=2NH4，陽極反應(yīng)式為

+

N2+6H2。-10e-=2NO3-+12H,根據(jù)電子守恒可知，轉(zhuǎn)移30mol電子時(shí)陰

極、陽極消耗N2的物質(zhì)的量分別為5mok3mol,即陽極、陰極消耗N2的物質(zhì)

的量之比為3：5,故C正確；D.b極為陽極，b極上N2->NO3-發(fā)生氧化反應(yīng)，

則陽極反應(yīng)式為N2+6H2。-10e-=2NO3-+12H+,故D正確。

1.高鎰酸鉀可以通過電解法進(jìn)行制備，裝置如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）

KzMnO,溶液稀KOH溶液

A.陽極的電極反應(yīng)式：MnOi--e-=MnO3

B.該裝置的離子交換膜為陽離子交換膜

C.當(dāng)電路通過amol電子時(shí)，陰極室電解質(zhì)溶液增加2amol離子

D,若電解流出液中KMnO-K2MnO4和KOH物質(zhì)的量之比為a：b：c,則流

進(jìn)電解池的電解液中K2Mli04和KOH的物質(zhì)的量之比為（。+。）：（c+a）

【解析】選Do在陽極，MnOf失去電子，被氧化產(chǎn)生MnO4-,則陽極的電

極反應(yīng)式：MnOi--e-=MnO4-,A正確；由于陽極MnOi-失去電子，被

氧化產(chǎn)生MnO4-,溶液中陰離子帶有的負(fù)電荷數(shù)目減少，根據(jù)溶液呈電中性，

溶液中K+通過離子交換膜進(jìn)入右邊區(qū)域，因此該裝置的離子交換膜為陽離子交

換膜,B正確；當(dāng)電路通過amol電子時(shí)，有amolK+通過交換膜進(jìn)入陰極室中，

在陰極室，陰極上發(fā)生反應(yīng)：2H20+2e-=H2T+2OH-，每有。mol電子轉(zhuǎn)移,

反應(yīng)產(chǎn)生amolOH-，故陰極室電解質(zhì)溶液增加2amol離子，C正確；若電解

流出液中KMnCU、K2M11O4和KOH物質(zhì)的量之比為a：b：c,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)

目相等，由于每反應(yīng)產(chǎn)生1molKMnO4,反應(yīng)會(huì)同時(shí)產(chǎn)生1molKOH,同時(shí)會(huì)

消耗1molK2MnO4o由于反應(yīng)產(chǎn)生amolKMnO4,則流進(jìn)電解池的電解液中

KzMnCU和KOH的物質(zhì)的量之比為（。+份：（c-a）,D錯(cuò)誤。

2.采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如圖

所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯(cuò)誤的是（）

+

A.陽極反應(yīng)為2H2。-4e-=4H+02T

B.電解一段時(shí)間后，陽極室的pH未變

C.電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

D.電解一段時(shí)間后，a極生成的Ch與b極反應(yīng)的02等量

【解析】選D。a極析出氧氣，氧元素的化合價(jià)升高，作電解池的陽極，b極通

入氧氣，生成過氧化氫，氧元素的化合價(jià)降低，被還原，作電解池的陰極。a極

是陽極,屬于放氧生酸性型的電解，所以陽極的反應(yīng)式是2H2。-4e-=4H++

ChT，故A正確；電解時(shí)陽極產(chǎn)生氫離子，氫離子是陽離子，通過質(zhì)子交換膜移

向陰極，所以電解一段時(shí)間后，陽極室的pH不變，故B正確；電解過程中，陽

離子移向陰極，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移，C正確；電解時(shí)，陽極的反應(yīng)為2H2。

++

-4e-=4H+O2T,陰極的反應(yīng)為O2+2e-+2H=H2O2，總反應(yīng)為。2+

2H2O=2H2O2,要消耗氧氣，即a極生成的氧氣小于b極消耗的氧氣，故D錯(cuò)

誤。

考點(diǎn)二：電鍍電冶金（基礎(chǔ)性考點(diǎn)）

必備知識(shí)?夯實(shí)

（一）電鍍與電解精煉

1.電解精煉銅

,、「陽極：粗銅

(好,極材‘此陰極:純銅

電

解

椅「陽極（含Zn、Ni、Ag,Au等雜質(zhì)）

煉

銅

〕4兩極反------32e』Zn"、

Ni-2e-=Np\_______

Cu-2e-=Cu2+（主要反應(yīng)）

J陰極：CuH+2e-=Cu

2.電鍍銅

兩極一陽極:銅

血「一陰極:待鍍金屬

2-含鍍層金層…

的電解質(zhì)溶液

電極|?—陽極：Cu—2e~CF

反向〕陰極：Cu2++2b-Cu

（二）電冶金

總方程式陽極、陰極反應(yīng)式

2NaCl（熔融）尊維=2Na+2C1--2e-——CLT、

冶煉鈉

Ch12Na++2e-——2Na

2Al2。3（熔融）星隆602--⑵--3O2T、

冶煉鋁

4Al+3O2T4A-++12e-——4Al

助理解（1）電鍍過程中，溶液中離子濃度不變;

⑵電解精煉銅時(shí)，由于粗銅中含有Zn、Fe、Ni等活潑金屬，反應(yīng)過程中失去電

子形成陽離子存在于溶液中，而陰極上C/+被還原，所以電解精煉過程中，溶

液中的CiP+濃度會(huì)減小。

關(guān)鍵能力?進(jìn)階

能力點(diǎn)一：電鍍與電解精煉

1.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是（）

銅鋅原電池電解精煉銅鍍件上鍍銅電解氯化銅溶液

ZnCurb

純銅（/且銅

㈠（+）/鍍件石墨

CuCu

稀硫酸硫酸銅溶液硫酸銅溶液氯化銅溶液

ABCD

【解析】選c。A項(xiàng)，鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，銅作正極，連接正確；B項(xiàng)，電

解精煉銅，粗銅作陽極，純銅作陰極，連接正確；c項(xiàng)，電鍍時(shí)，鍍件作陰極,

鍍層金屬作陽極，連接錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解氯化銅溶液，銅作陰極，石墨作陽極,

連接正確。

2.（預(yù)測題）普通電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含雜質(zhì)，利用下面的雙膜（陰

離子交換膜和過濾膜）電解裝置可制備高純度的Cuo下列有關(guān)敘述中正確的是

（）

甲膜

A.電極a為精銅，電極b為粗銅

B.甲膜為過濾膜，可阻止陽極泥及漂浮物雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)

C.乙膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進(jìn)入陰極區(qū)

D.當(dāng)電路中通過1mol電子時(shí)，可生成32g精銅

【解析】選A、Do由題意結(jié)合電解原理可知，電極a是陰極，為精銅，電極b

是陽極，為粗銅，A項(xiàng)正確；甲膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進(jìn)入陰

極區(qū)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙膜為過濾膜，可阻止陽極泥及漂浮物雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)，C項(xiàng)

錯(cuò)誤；當(dāng)電路中通過1mol電子時(shí)，可生成0.5mol精銅，其質(zhì)量為32g,D項(xiàng)

正確。

畿【加固訓(xùn)練】

金屬鎮(zhèn)有廣泛的用途，粗鎂中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得高

純度的壤下列敘述中正確的是（已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+）（）

A.陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2++2e-=Ni

B.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等

C.電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2+和Zn2+

D.電解后，電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt

【解析】選Do電解時(shí)，陽極Zn、Fe、Ni失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤；

因氧化性Ni2+>Fe2+>Zi?+,故陰極反應(yīng)式為Ni2++2e-=Ni,可見，陽極質(zhì)

量減少是因?yàn)閆n、Fe、Ni溶解，而陰極質(zhì)量增加是因?yàn)镹i析出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

電解后溶液中的陽離子除Fe2+和Z/+外，還有Ni2+和H+,C項(xiàng)錯(cuò)誤。

7能力點(diǎn)二：電冶金

1.在冶金工業(yè)中，鈉、鎂、鋁等金屬常用電解法得到，其原因是（）

A.都屬于輕金屬B.都屬于活潑金屬

C.成本低廉D.這些金屬的化合物熔點(diǎn)較低

【解析】選B。金屬冶煉方法選擇的主要依據(jù)是金屬的活潑性強(qiáng)弱，不活潑的金

屬可以用熱分解法制備，如加熱氧化汞得到汞；比較活潑的金屬用熱還原法制

備，如用焦炭煉鐵；活潑的金屬的離子很難被其他還原劑還原，通常用電解法

制備。由于鈉、鎂、鋁是活潑金屬，所以用電解法得到，B項(xiàng)符合題意。

2.下列敘述中正確的是（）

①工業(yè)上用電解熔融氯化鈉的方法制取鈉

②可以用鈉加入氯化鎂的飽和溶液中制取金屬鎂

③用于冶煉鋁的原料是氧化鋁

④加熱氧化汞可以得到汞單質(zhì)

A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④

【解析】選Do活潑金屬采用電解其熔融鹽或氧化物的方法冶煉，不活潑金屬

可以采用熱分解方法冶煉。①鈉是活潑金屬，工業(yè)上采用電解熔融氯化鈉的方

法冶煉鈉，正確；②將鈉加入氯化鎂溶液中，鈉先和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫

氧化鈉再和氯化鎂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化鎂、氯化鈉，所以得不到鎂，錯(cuò)

誤；③鋁是活潑金屬，工業(yè)上采用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，正確；④汞屬于

不活潑金屬，可以采用熱分解的方法冶煉，正確，D項(xiàng)符合題意。

3.（1）圖示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

AgNCh-HNCh溶液

⑵為處理銀器表面的黑斑（Ag2S）,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】a與電源正極相連作陽極，電解精煉時(shí)，應(yīng)為粗銀作陽極，失電子被氧

+

化；根據(jù)題中信息可推知b極發(fā)生反應(yīng)：2H+NO3-+e--N02T+H2Oo

答案：（l）a2H++NO；+e-=NO2?+H2O（2）作電解質(zhì)溶液

【點(diǎn)睛筆】

電解法制鋁的注意事項(xiàng)

⑴由于A1CL為共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，所以電解冶煉鋁時(shí)，電解的為

熔點(diǎn)很高的氧化鋁；

（2）為降低熔點(diǎn)，加入了助熔劑冰晶石（NasAlF。；

（3）電解過程中，陽極生成的氧氣與石墨電極反應(yīng)，所以石墨電極需不斷補(bǔ)充。

畿【加固訓(xùn)練】

下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中，正確的是（）

A.制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液

B.制鐵：以鐵礦石為原料，CO還原得鐵

C.制鎂：用海水為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂固體，比還原得鎂

D.制鋁：從鋁土礦中獲得氧化鋁再得到氯化鋁固體，電解熔融的氯化鋁得到鋁

【解析】選Bo電解法制取金屬鈉時(shí),需要電解熔融的NaCl,而不是其溶液，

A錯(cuò)誤；鎂的還原性很強(qiáng)，不能用熱還原法來制取，而應(yīng)用電解熔融氯化鎂的

方法，C錯(cuò)誤；熔融的氯化鋁不導(dǎo)電，故不能電解其熔融物制取金屬鋁，而應(yīng)電

解熔融的氧化鋁，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)三：金屬的腐蝕與防護(hù)（基礎(chǔ)性考點(diǎn)）

必備知識(shí)?夯實(shí)

（一）金屬的腐蝕

1.金屬腐蝕的概念

金屬腐蝕是金屬或合金與周圍的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)

象。

2.金屬腐蝕的本質(zhì)

金屬原子失去蚯變成金屬陽離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

3.金屬腐蝕的類型

(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接

條件(如。2、CL等)直接反應(yīng)而引起觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金

的腐蝕屬發(fā)生氧化反業(yè)而被腐蝕

現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生

本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化

兩者往往同時(shí)發(fā)生，但絕大多數(shù)屬于曳化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕比化

聯(lián)系

學(xué)腐蝕的速率大得多

(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵腐蝕為例)

類型析氫腐蝕吸氧腐蝕

條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性

負(fù)極Fe-2e-=Fe2+

電極反應(yīng)

正極2H++2e=H2TCh+2H2。+4e---40H-

總反應(yīng)式Fe+2H+=Fe2++H2T2Fe+O2+2H2O——2Fe(OH)2

聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍

微點(diǎn)撥鐵銹的形成過程

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=Fe2O3?尤H2CK鐵銹)+(3-^)H2Oo

4.金屬腐蝕快慢的一般規(guī)律

⑴在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的速率快慢：電解原理引起的腐蝕〉原電池

原理引起的腐蝕〉化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。

⑵在原電池中，電解質(zhì)溶液相同時(shí)，兩極的活潑性差別越大，負(fù)極金屬越易被

腐蝕，如Zn—Cu(H2so。中的Zn比Zn—Fe(H2so4)中的Zn腐蝕快。

⑶對(duì)由相同正、負(fù)極構(gòu)成的原電池(如Fe—Cu原電池)

①電解質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕。如：Fe在不同電解質(zhì)溶液中

的腐蝕速率是CuSO4溶液>稀H2s04>NaCl溶液。

②電解質(zhì)中起氧化作用的離子相同時(shí)，該離子濃度越大，負(fù)極金屬腐蝕速率越

快。如腐蝕速率：1mol-L-1鹽酸＞0.1mo卜L一鹽酸＞0.1mol-L'】醋酸＞海水（起

氧化作用的H+濃度逐漸減?。?。

③溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕。如腐蝕速率：海水〉淡水〉酒

精。

（4）一般情況下不純的金屬或合金在潮濕的空氣中腐蝕的速率遠(yuǎn)快于在干燥、隔

絕空氣條件下的腐蝕速率。

（二）金屬的防護(hù)

1.金屬的防護(hù)考慮的因素

金屬的防護(hù)主要是從金屬、與金屬接觸的物質(zhì)及兩者反應(yīng)的條件等方面來考慮

的。

2.金屬的防護(hù)

⑴改變金屬材料的組成，在金屬中添加其他金屬或韭金屬可以制成性能優(yōu)異的

口zizo

（2）在金屬表面覆蓋保護(hù)層，在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，將金屬制品與周圍

物質(zhì)隔開是一種普遍采用的防護(hù)方法，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、

噴鍍或表面鈍化等方法。

⑶電化學(xué)保護(hù)法

①犧牲陽極法，利用原電池原理,通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上安裝鋅塊。原

理裝置如圖所示：

鋅比鐵活潑，發(fā)生腐蝕時(shí)作為原電池的負(fù)極，不斷遭受腐蝕，而作為正極的鋼

鐵設(shè)備被保護(hù)起來。

e

1

鋼閘門、

rX,鋅板

（陰、極）海水犧牲

②外加電流法，利用曳解原理，把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備（如鋼閘門）作為陰極，用惰

性電極作為輔助陽極，兩者均放在電解質(zhì)溶液（如海水）里，外接直流電源，通電

后，調(diào)整外加電壓，強(qiáng)制曳壬流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面腐蝕曳流降

至零或接近零，鋼鐵設(shè)備被迫成為陰極而受到保護(hù)。原理裝置如圖所示。

le-

鋼閘門、輔助

（陰極）海水葉陽極

-（不溶性）

關(guān)鍵能力?進(jìn)階

能力點(diǎn)一：金屬的腐蝕類型及快慢的判斷

遷移應(yīng)用

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?yàn)?/p>

（）

C.⑤④②①③⑥D(zhuǎn).⑤③②④①⑥

【解析】選Co①是Fe的化學(xué)腐蝕，腐蝕較慢。②③④均為原電池，③中Fe

為正極，被保護(hù)；②④中Fe為負(fù)極，均被腐蝕，但Fe和Cu的金屬活潑性差別

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(fù)極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕。⑥是Fe接電源負(fù)

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的速度由快到慢的順序?yàn)棰?gt;①>②,①〉③〉⑥。

2.將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵

的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）

A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+

B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能

C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕

D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

【解析】選C。A項(xiàng)，鐵和活性炭構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，鐵失去電子生成Fe2

+,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,錯(cuò)誤；B項(xiàng)，能量轉(zhuǎn)化形式不是唯一的，

化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能外，還有熱能等，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)e和活性炭構(gòu)成原電池

后，反應(yīng)速率變快，正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e和C在水中也可以構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失去電

子，空氣中的02得電子，發(fā)生吸氧腐蝕，如果在NaCl溶液中，鐵發(fā)生吸氧腐

蝕更快，錯(cuò)誤。

畿【加固訓(xùn)練】

1.一定條件下，某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關(guān)系如下表：

pH2466.5813.5|14

腐蝕快慢較快慢較快

2+

主要產(chǎn)物FeFe3O4Fe2O3FeOf

下列說法正確的是（）

A.pH<4時(shí)，發(fā)生析氫腐蝕

B.隨pH的升高，含碳鋼的腐蝕速率逐漸加快

C.pH為14時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為2H2。+Fe-3e-=FeO2-+4H+

D.pH為7時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+,生成的Fe3+被空氣中的氧氣氧

化為Fe?O3

【解析】選A。pH<4時(shí)，鋼鐵腐蝕的主要產(chǎn)物為Fe2+,此時(shí)溶液呈酸性，正

極上H+得電子，生成H2,A正確；由表中信息可知，隨pH的升高，含碳鋼的

腐蝕速率先減慢后加快，B錯(cuò)誤；pH為14時(shí)，電解質(zhì)溶液呈堿性，負(fù)極反應(yīng)式

為Fe+4OH--3e-=FeO2-+2H2O,C錯(cuò)誤；pH為7時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe

-2e-=Fe2+,生成的二價(jià)鐵被氧氣氧化，最終生成FezCh,D錯(cuò)誤。

2.在酸性或堿性較強(qiáng)的溶液中，鋁均溶解。用食鹽腌制的食品也不能長期存放

在鋁制品中，其主要原因是（）

A.鋁能與NaCl直接發(fā)生反應(yīng)而被腐蝕

B.長期存放的NaCl發(fā)生水解,其水溶液不再呈中性，可與鋁發(fā)生反應(yīng)

C.鋁與鋁制品中的雜質(zhì)、NaCl溶液形成原電池,發(fā)生析氫腐蝕

D.鋁與鋁制品中的雜質(zhì)、NaCl溶液形成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕

【解析】選Do鋁不能與NaCl直接發(fā)生反應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿

鹽，不發(fā)生水解，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；鋁制品不能長時(shí)間存放食鹽腌制的食品，是因

為氯離子對(duì)氧化膜有破壞作用，若氧化膜被破壞，則由于鋁制品不純，鋁與其

中的雜質(zhì)、氯化鈉溶液形成原電池，鋁失去電子，被氧化，發(fā)生吸氧腐蝕，選

項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。

教師專用&［技法積累】請(qǐng)歸納總結(jié)影響金屬腐蝕的因素與金屬腐蝕的關(guān)系。

提示：影響金屬腐蝕的因素包括金屬本身的性質(zhì)和外界環(huán)境兩個(gè)方面；

(1)就金屬本身的性質(zhì)來說，金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕。

⑵在通常情況下，金屬表面不會(huì)遇到酸性較強(qiáng)的溶液，所以吸氧腐蝕是金屬腐

蝕的主要形式，而且析氫腐蝕最終也會(huì)被吸氧腐蝕所代替。

(3)只有在金屬活動(dòng)性順序表中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕。

M能力點(diǎn)二：金屬的保護(hù)方法

3.全世界每年鋼鐵因銹蝕造成大量的損失。某城市擬用如圖所示方法保護(hù)埋在弱

堿性土壤中的鋼質(zhì)管道，使其免受腐蝕。關(guān)于此方法，下列說法不正確的是()

金屬棒X，潮濕外堿性土柒

A.鋼質(zhì)管道易被腐蝕是因?yàn)樵诔睗竦耐寥乐行纬闪嗽姵?/p>

B.這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法

C.鋼管上的電極反應(yīng)式：2H++2e-===2H2T

D.也可以外接直流電源保護(hù)鋼管，直流電源正極連接金屬棒X

【解析】選C。根據(jù)圖知，該金屬防護(hù)措施采用的是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，即

把金屬棒X和鋼管、電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，金屬棒X作負(fù)極，鋼管作正極，

從而使鋼管得到保護(hù)，據(jù)此分析解答。A.土壤中鋼管易被腐蝕是因?yàn)樵诔睗竦?/p>

堿性土壤中形成了原電池，發(fā)生的是吸氧腐蝕，故A正確；B.根據(jù)圖片知，該

金屬防護(hù)措施采用的是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故B正確；C.潮濕的堿性土壤

發(fā)生吸氧腐蝕，故正極上氧氣放電，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-,故

C錯(cuò)誤；D.也可以外接直流電源保護(hù)鋼管，直流電源正極連接金屬棒X,這種方

法為外接電源的陰極保護(hù)法，故D正確。

4.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理

如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是()

直流電源

鋼管樁?

——高硅鑄鐵

卜、一海水

A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D,通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

【解析】選C。通過外加電流的陰極保護(hù)法可以有效防止鋼管樁的腐蝕，從而使

鋼管樁表面腐蝕電流接近于零，A項(xiàng)正確；通電后高硅鑄鐵為陽極，發(fā)生氧化

反應(yīng)，電子流出通過外電路流向鋼管樁，B項(xiàng)正確；高硅鑄鐵為惰性輔助陽極,

陽極反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是水的電解，高硅鑄鐵并不是損耗陽極材料，只起傳遞電流的

作用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；可以根據(jù)發(fā)生腐蝕的趨勢(shì)不同調(diào)整通入的保護(hù)電流刀項(xiàng)正確。

教嬸獨(dú)具。精攜—索第?命題新機(jī)缸=o瑟魯匕翼

命題新情境

【科技前沿】目前電解除磷裝置多采用鐵板或鋁板作為電極，電極板浸沒在水

中，陽極在直流電源作用下電解產(chǎn)生Fe2+或AU+,Fe2+可進(jìn)一步被氧化生成Fe3

+,這些離子能與污水中的PO1'反應(yīng)生成不溶性化合物，可通過固液分離被去

除。止矽卜，在不同pH條件下，部分金屬離子會(huì)與污水中的OH-生成鐵或鋁的

羥基化合物及沉淀物，污水中的PO：會(huì)吸附在這些沉淀物的表面并隨其一起

被去除。同時(shí)，陰極生成的H?在污水中會(huì)產(chǎn)生氣浮現(xiàn)象，使污水中的顆粒物漂

浮到表面而得以去除。

命題新視角

命題視角1:電解原理分析

根據(jù)材料分析電解除磷時(shí)為什么將鋁板或鐵板作陽極？

提示：陽極在直流電源作用下電解產(chǎn)生Fe2+或A4，提供能與磷酸根結(jié)合生成

沉淀的陽離子。

命題視角2：電解原理的應(yīng)用

用鐵作電極，利用如圖所示裝置除去含CN-、C「廢水中的CN-時(shí)，控制溶液

pH為9~10,CN-與陽極產(chǎn)生的CIO-反應(yīng)生成無污染的氣體。思考在該裝置中

鐵應(yīng)該作什么電極?

提示：陽極產(chǎn)生CIO-,發(fā)生的反應(yīng)為Cl-+2OH--2e-=CIO'+H2O,所

以陽極一定是石墨電極，鐵電極作陰極。

命題視角3:思維拓展

用惰性電極電解法可制備硼酸[H3BO3或B(OH)3],其工作原理如圖所示(陽膜和

陰膜分別只允許陽離子和陰離子通過)。

---------------------11Ht-------------------

a極1陽膜陰膜陽膜“b極

三三二?二三三■?原料室忍口產(chǎn)品室三丘3It孝

NaOHNaB(OH)」H3BO3稀硫酸

溶液濃溶液稀溶液

分析制備原理，并寫出產(chǎn)品室發(fā)生的反應(yīng)。

提示：由圖可知，b電極為陽極，電解時(shí)陽極上水失電子生成02和H+,a電極

為陰極，電解時(shí)陰極上水得電子生成比和0H-，原料室中的鈉離子通過陽膜進(jìn)

入a極室,B(OH)4-通過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室,b極室中氫離子通過陽膜進(jìn)入產(chǎn)品室,

B(OH)3、H+發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3O產(chǎn)品室發(fā)生的反應(yīng)為B(OH)4-+H+

=H3BO3+H2OO

。、真題研習(xí)?考題演稱,。

真題研習(xí)

同根題探源

1.電解高濃度RCOONa(竣酸鈉)的NaOH溶液，在陽極RCOCT放電可得到

R—R(烷粒)。下列說法不正確的是()

A.電解總反應(yīng)方程式：2RCOONa+2H2O通9R—R+2co2f+H2T+2NaOH

B.RCOO-在陽極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.陰極的電極反應(yīng)：2H2。+2e-=2OH-+H2T

D.電解CH3coONa、CH3cH2coONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和

丁烷

【解析】選Ao因?yàn)殛枠ORCOO-放電可得到R—R（烷峰）和生成CO2,在強(qiáng)堿性

環(huán)境中，CO2會(huì)與OH-反應(yīng)生成COj-和H2O,故陽極的電極反應(yīng)式為2RCOO

--2e-+4OH-=R—R+2COi-+2H2。，陰極上H2O電離產(chǎn)生的H+放電生

成出,同時(shí)生成OH-,陰極的電極反應(yīng)式為2H2。+2e-=2OH-+H2f,因而

電解總反應(yīng)方程式為2RCOONa+2NaOH遵星=R—R+2Na2cCh+H23A說法

不正確；RCOO-在陽極放電，電極反應(yīng)式為2RCOO--2e-+40H-=R-R+

2COi-+2H2O,-COO-中碳元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高為+4價(jià)，發(fā)生氧化反

應(yīng)，煌基一R中元素的化合價(jià)沒有發(fā)生變化，B說法正確；陰極上H2O電離產(chǎn)

生的H+放電生成H2,同時(shí)生成OH-，陰極的電極反應(yīng)為2H2。+2e-=20H-

+H23c說法正確；根據(jù)題中信息，由上述電解總反應(yīng)方程式可以確定下列反

應(yīng)能夠發(fā)生：2cH3coONa+2NaOHCH3—CH3+2Na2cO3+H2T,

1甬由

2cH3cH2coONa+2NaOH理星CH3cH2—CH2cH3+2Na2CO3+H2T,

CH3coONa+CH3cH2coONa+2NaOH^5￡CH3—CH2cH3+2Na2cO3+H2T。

因此，電解CH3coONa、CH3cH2coONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷

和丁烷，D說法正確。

2.乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中

的雙極膜中間層中的H20解離為H+和OH-,并在直流電場作用下分別向兩極

遷移，下列說法正確的是（）

X1

oooo石

鉛

H-C-C-HBn墨

電（乙二醛）\

電

極

oo極

IIII99/2Br-

-c-c-cHO-C-C-H

（乙二酸）（乙醛酸）

飽和乙二酸溶液雙極膜乙二醛+KBr溶液

A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用

oooo

B.陽極上的反應(yīng)式為HO—c—c—OH+2H++2e-—>HO—c—c—H+H2O

C.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol電子

D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移

【解析】選D。A.根據(jù)圖示，石墨電極發(fā)生反應(yīng)：2Br--2e-=Br2,OHC—CHO

+Br2+H2O=HOOC—CHO+2HBr，總反應(yīng)為OHC—CHO-2e'+

+

H2O=HOOC—CHO+2H,因此KBr不只是起到電解質(zhì)的作用，還參與了電

極反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.石墨電極為陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為

OHC—CHO-2e-+H2O=HOOC—CHO+2H+,故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)陽極反應(yīng)：

OHC—CHO-2e-+H2O=HOOC—CHO+2H+、陰極反應(yīng)：HOOC—COOH+

2e-+2H+=HOOC—CHO+H2O,可得總反應(yīng)OHC—CHO+

HOOC—COOH-2HoOC—CHO（轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2e1,故制得2mol乙醛酸，

理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)陰極（鉛電極）反應(yīng)，雙極

膜中間層的H+在外電場作用下向陰極（鉛電極）遷移，故D正確。

點(diǎn)睛：

兩道試題均考查電解有機(jī)化合物進(jìn)行制備，但也有著明顯的不同：

第1小題沒有電解裝置圖，電解的是竣酸鹽，可以根據(jù)甲酸的結(jié)構(gòu)式（分子式）

判斷一80一中C元素的化合價(jià)，因?yàn)槎叩幕蟽r(jià)相同；

第2小題有電解裝置圖，題目中已經(jīng)告知了有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式，可以據(jù)此

判斷C元素的化合價(jià)。

兩題考查的重點(diǎn)都是電極反應(yīng)式的書寫，但第2小題還考查了電化學(xué)計(jì)算和離

子的移動(dòng)方向。

相似題尋變

3.我國科學(xué)家研究Li-CO2電池，取得了重大科研成果?；卮鹣铝袉栴}：

@Li-CO2電池中，Li為單質(zhì)鋰片，則該電池中的CO2在_______（填“正”或負(fù)，）

極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明，該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，且CO2電

還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個(gè)步驟進(jìn)行，寫出步驟III的離子方程

式。

I.2CO2+2e==C2Oi-

n.c2or=co2+co