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1、第22讲电解池金属的电化学腐蚀与防护第六章化学反应与能量考纲要求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。考点二电解原理的应用探究高考明确考向微专题21隔膜在电化学中的功能微专题22串联电池的两大模型内容索引考点一电解的原理课时作业考点三金属的腐蚀与防护电解的原理考点一知识梳理1.电解和电解池电解和电解池(1)电解：在作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。(2)电解池：转化为的装置。(3)电解池的构成有与相连的两个电极。(或)。形成。电流氧化反应还原反应电能化学能电源电解质溶液熔融电解质闭合回
2、路2.电解池的工作原理电解池的工作原理(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)阳极阴极氧化还原2Cl2e=Cl2Cu22e=Cu(2)电子和离子的移动方向电子：从电源流出后，流向电解池阴极；从电解池的流出后流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的，阴离子移向电解池的。负极阳极阴极阳极3.阴阳两极上放电顺序阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。氧化性强的先放电，放电顺序：(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，放电顺序为注注意意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。最常用、最重要的放
3、电顺序为阳极：ClOH；阴极：AgCu2H。电解水溶液时，KAl3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.用惰性电极电解电解质溶液的规律用惰性电极电解电解质溶液的规律类型实例电极反应式电解对象溶液pH变化溶液复原电解水型含氧酸H2SO4阳极：_阴极：_总反应：_水强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐KNO34OH4e=2H2OO24H4e=2H2减小增大不变水电解电解质型无氧酸(氢氟酸除外)HCl阳极：_阴极：_总反应：_不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：_阴极：_总反应：_2Cl2e=Cl22H2e=H2HCl 增大 HCl2Cl2e=Cl2Cu22
4、e=CuCuCl2CuCl2放氢生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：_阴极：_总反应：_放氧生酸型不活泼金属的含氧酸盐AgNO3阳极：_阴极：_总反应：_2Cl2e=Cl22H2e=H2Cl22NaOHNaCl和H2O增大 HCl4OH4e=2H2OO24Ag4e=4Ag4AgO24HNO3AgNO3和H2O减小 Ag2O正误判断 辨析易错易混辨析易错易混电解基础知识(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程()(2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现()(3)电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应()(4)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极()
5、(5)电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极()答案(6)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色()(7)电解盐酸、硫酸等溶液，H放电，溶液的pH逐渐增大()(8)电解NaNO3溶液时，随着电解进行，溶液的pH减小()答案深度思考 提升思维能力提升思维能力1.根据金属活动顺序表，Cu和稀H2SO4不反应，怎样根据电化学的原理实现Cu和稀H2SO4反应产生H2?答案2.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入98gCu(OH)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为多少？答案答案答案4NA解解析析方法一：98gCu(OH)2的物质的量为1m
6、ol，相当于电解了1mol的CuSO4后，又电解了1mol的水，所以转移的电子数为2NA2NA4NA。方法二：可以认为整个电路中转移的电子数与Cu(OH)2的O2失电子数相等，共4NA。解析解题探究题组一电解规律及电极产物的判断题组一电解规律及电极产物的判断1.(2017天津市实验中学高三模拟)以石墨为电极，电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是A.阴极附近溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小答案解析2.如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸色红色，碱
7、色黄色，Mg(OH)2沉淀的pH9)，接通电源一段时间后A管产生白色沉淀，回答下列问题：答案解析(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)。A管溶液由红变黄B管溶液由红变黄A管溶液不变色B管溶液不变色答案(2)写出A管中发生的反应：_。(3)写出B管中发生的反应：_。2H2e=H2、Mg22OH=Mg(OH)2(或2H2O2eMg2=H2Mg(OH)2)4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=O24H)答案(4)检验b管中气体的方法是_。(5)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。用拇指堵住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管
8、内，木条复燃溶液呈红色，白色沉淀溶解题组二电极反应式的书写与判断题组二电极反应式的书写与判断3.按要求书写电极反应式和总反应方程式：(1)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应离子方程式：_。答案2Cl2e=Cl2Mg22H2O2e=H2Mg(OH)2(2)用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应离子方程式：_。答案6H2O 6e=3H2 6OH(或 6H 6e=3H2)4.锰、硫、氮的化合物在人类生产、生活中有重要作用。(1)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是_。MnO2是碱性锌锰
9、电池的正极材料，已知碱性锌锰电池的总反应为Zn2MnO22H2O=2MnO(OH)Zn(OH)2，碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_。答案Mn22H2O2e=MnO24HMnO2H2Oe=MnO(OH)OH解解析析Mn的化合价从2价升到4价，失电子发生氧化反应，则阳极电极反应式为Mn22H2O2e=MnO24H。碱性锌锰干电池中，MnO2作为正极，发生还原反应，其电极反应式为MnO2H2Oe=MnO(OH)OH。解析(2)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。将用烧碱吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如
10、下反应：S22e=S(n1)SS2=写出电解时阴极的电极反应式：_。答案解析2H2O2e=H22OH解解析析电解时，阴极区溶液中的阳离子放电，即水溶液中的H放电生成H2。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_。答案解析(3)电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，说明理由：_。答案解析NH3根据总反应：8NO反思反思归纳归纳做到做到“三看三看”，正确书写电极反应式，正确书写电极反应式(1)一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2而不是生成Fe3)。(2)二看介质，介
11、质是否参与电极反应。(3)三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。题组三有关电解的计算题组三有关电解的计算5.(2018兰州质检)将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为A.4103molL1B.2103molL1C.1103molL1D.1107molL1答案解析6.500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中0.6molL1，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2.24L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列
12、说法正确的是A.原混合溶液中c(K)为0.2molL1B.上述电解过程中共转移0.2mol电子C.电解得到的Cu的物质的量为0.05molD.电解后溶液中c(H)为0.2molL1答案解析练后练后反思反思电化学综合计算的三种常用方法电化学综合计算的三种常用方法(1)根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。(2)根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。用于混合溶液中电解的分阶段计算。(3)根据关系式计算根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以通过
13、4mole为桥梁可构建如下关系式：阳极产物阴极产物(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。电解原理的应用考点二知识梳理1.氯碱工业氯碱工业(1)电极反应阳极反应式：2Cl2e=Cl2(反应)阴极反应式：2H2e=H2(反应)(2)总反应方程式氧化还原(3)氯碱工业生产流程图2.电镀电镀右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作极，镀层金属银作极。(2)电解质溶液是。(3)电极反应：阳极：；阴极：。(4)特点：极溶解，极沉积，电镀液的浓度。阴阳AgNO3溶液等含镀层金属阳离
14、子的盐溶液Age=AgAge=Ag阳阴不变3.电解精炼铜电解精炼铜(1)电极材料：阳极为；阴极为。(2)电解质溶液：含Cu2的盐溶液。(3)电极反应：阳极：、_；阴极：。粗铜纯铜Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2Cu2e=Cu2Cu22e=Cu4.电冶金电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶炼钠电极反应：阳极：；阴极：。2Cl2e=Cl22Na2e=2Na(2)冶炼铝电极反应：阳极：；阴极：。6O212e=3O24Al312e=4Al正误判断 辨析易错易混辨析易错易混有关电解原理的应用(1)在镀件上电镀铜时，镀件与电源的正极连接()(2)在镀件
15、上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液()(3)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料()(4)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2)均保持不变()(5)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3()答案(6)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料()(7)用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序HZn2，不可能在铁上镀锌()答案深度思考 提升思维能力提升思维能力(1)电解过程中，阳离子交换膜的作用为_。答案只允许阳离子通过，阻碍Cl2分子、阴离子通过(2)电解过程中A中CuSO4溶液浓度逐渐，而B中Cu
16、SO4溶液浓度_。答案减小基本不变(3)下图电解的目的是在铝表面形成一层致密的氧化膜答案阳极反应式：_；阴极反应式：。6H2O6e=3H26OH解题探究题组一应用电解原理制备物质题组一应用电解原理制备物质1.下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐，阴极最后只剩下纯钛。下列说法中正确的是A.阳极的电极反应式为2Cl2e=Cl2B.阴极的电极反应式为TiO24e=Ti2O2C.通电后，O2、Cl均向阴极移动D.石墨电极的质量不发生变化答案解析2.(2017山西质检)采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源
17、化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是A.Zn与电源的负极相连B.ZnC2O4在交换膜右侧生成D.通入11.2LCO2时，转移0.5mol电子答案解析题组二精练和电镀题组二精练和电镀3.电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是A.电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极B.粗铜与电源负极相连，发生氧化反应C.阴极上发生的反应是Cu22e=CuD.电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥答案解析解解析析根据电解池原理，粗铜作阳极，比铜活泼的Zn、Fe等杂质发生氧化反应，比Cu不活泼的金属单质，如Ag、Au等在阳极
18、底部沉积；精铜作阴极，只发生Cu22e=Cu。4.离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为_。答案解析负H2题组三应用电解原理治理污染题组三应用电解原理治理污染5.(2018包头模拟)电浮选凝聚法处理污水的原理如图所示。电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去，电解时阳极也会产生少量气体。下列说法正确的是A.可以用铝片或铜片代替铁片B.阳极产生的气体可能是O2C.电解过程中H向阳极移动D
19、.若污水导电能力较弱，可加入足量硫酸答案解析6.用下图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为910，CN与阳极产生的ClO反应生成无污染的气体，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Cl2OH2e=ClOH2OC.阴极的电极反应式为2H2O2e=H22OHD.除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O答案解析题组四应用金属材料表面处理题组四应用金属材料表面处理7.以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应方程式：_。答案2Al6e3H2O=Al2O36H6H6e=3H28.(2017全
20、国卷，11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式：Al33e=AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案解析隔膜在电化学中的功能微专题211.常见的隔膜常见的隔膜隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。(3)质子交换膜，只允许H通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。2.
21、隔膜的作用隔膜的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。(2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。专题训练专题训练1.(提高电流效率)已知：电流效率电路中通过的电子数与消耗负极材料失去电子总数之比。现有两个电池、，装置如图所示。下列说法正确的是A.和的电池反应不相同B.能量转化形式不同C.的电流效率低于的电流效率D.5min后，、中都只含1种溶质答案解析1232.(提高产品纯度)(2017太原市第五中学高三检测)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。下列说法不正确的是已知：Ni2在弱酸性溶液中发生水解；氧化性：Ni2(高浓度
22、)HNi2(低浓度)。A.碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O2 2H2OB.电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C.为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pHD.若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变答案解析123(1)当电路中转移amole时，交换膜左侧溶液中约减少_mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl)_(填“”“”或“”)1molL1(忽略溶液体积变化)。3.(限制离子迁移)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。答案1232a解析(2)若质子交换膜换成阴离子交换膜，其他不变。若有11.2L氯气(标准状况)参与
23、反应，则必有_mol_(填离子符号)由交换膜_侧通过交换膜向_侧迁移。交换膜右侧溶液中c(HCl)_(填“”“”或“”)1molL1(忽略溶液体积变化)。答案123解析1Cl右左反思归纳反思归纳解这类问题可以分三步：第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。第二步，写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。第三步，分析隔膜作用。充当盐桥的作用，除起导电作用外，还能起到隔离作用，避免电极与电解质溶液或产物之间发生反应，避免产物因发生反应而造成危险等。金属的腐蚀与防护考点三知识梳理1.金属腐蚀的本质金属腐蚀的
24、本质金属原子变为，金属发生。2.金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟接触不纯金属或合金跟接触现象电流产生电流产生本质金属被_较活泼金属被_联系 两者往往同时发生，腐蚀更普遍失去电子金属阳离子氧化反应非金属单质直接电解质溶液无有微弱氧化氧化电化学(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件_电极反应负极_ 正极_ _总反应式 _ _联系更普遍水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性Fe2e=Fe2吸氧腐蚀2H2e=H2O22H2O4e=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)23.金属的防护
25、金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法原理a.极：比被保护金属活泼的金属；b.极：被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法原理a.极：被保护的金属设备；b.极：惰性金属或石墨。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。原电池负正电解阴阳正误判断 辨析易错易混辨析易错易混(1)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样()(2)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物()(3)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3()(4)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用()(5)若
26、在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀()(6)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀()(7)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性()(8)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致()答案深度思考 提升思维能力提升思维能力(1)A、B两装置长时间露置于空气中，A发生腐蚀，B发生腐蚀。答案析氢吸氧(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。答案为减缓铁的腐蚀若开关K置于N处，则X应为，该电化学防护法为。若开关K置于M处，则X应为，该电化学防护法称为。碳棒或Pt等惰性电极外加电流的阴极保护法比铁活泼的金属Zn等牺牲阳极的阴极保护法解题探究题组一腐蚀快慢与防护方法的比较题组一腐蚀快慢与防
27、护方法的比较1.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为A.B.C.D.答案解析A.图1中，铁钉易被腐蚀B.图2中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，没有蓝色沉淀出现C.图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极2.(2017长沙质检)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是答案解析反思归纳反思归纳1.判断金属腐蚀快慢的规律判断金属腐蚀快慢的规律(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：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)对同一金属来说，在不同溶
28、液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中。(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。2.两种保护方法的比较两种保护方法的比较外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。3.根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。题组二金属腐蚀与防护题组二金属腐蚀与防护3.(2015上海，14)研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。
29、下列有关说法错误的是A.d为石墨，铁片腐蚀加快B.d为石墨，石墨上电极反应为O22H2O4e 4OHC.d为锌块，铁片不易被腐蚀D.d为锌块，铁片上电极反应为2H2eH2答案解析4.(2017全国卷，11)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，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.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整答案解析串联电池的两大模型微专题221.常见串联装置图常见串联装置图模型一外接电源与
30、电解池的串联(如图)A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。模型二原电池与电解池的串联(如图)显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。图乙2.“串联串联”类电池的解题流程类电池的解题流程专题训练专题训练1.某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他均为Cu，则A.电流方向：电极 电极B.电极发生还原反应C.电极逐渐溶解D.电极的电极反应：Cu22e=Cu答案解析123选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO32.(2018牡丹江一中月考)下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没
31、有气体逸出，但质量均增大，且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是 答案解析1233.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。答案请回答下列问题：(1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_。解析123原电池(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为_。答案解析解析乙池中电解AgNO3溶液，其中C作阳极，Ag作阴极，总反应式为4AgNO32H2O解析阳极123(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况
32、下)，丙池中_极析出_g铜。答案解析D2801231.60(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案解析增大123减小探究高考明确考向1.(2016全国卷，11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是 A.通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到Na
33、OH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O4e=O24H，负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成答案解析12342.(2015福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是 A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时，H从b极区向a极区迁移C.每生成1molO2，有44gCO2被还原D.a电极的反应为3CO218H18e=C3H8O5H2O答案解析12341234答案解析1234电解一段时间后，c(OH)降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。阳极室解解析
34、析根据题意，镍电极有气泡产生是H得电子生成H2，发生还原反应，则铁电极上OH被消耗且无补充，溶液中的OH减少，因此电解一段时间后，c(OH)降低的区域在阳极室。答案解析1234电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为_。防止Na2FeO4解解析析H2具有还原性，根据题意：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。因此，电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。与H2反应使产率降低1234c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。M点：c(OH)低，Na2FeO
35、4稳定性差，且反应慢或N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4产率降低解解析析根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢；在N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3或Fe2O3生成，使Na2FeO4产率降低。答案解析4.2014全国新课标卷，24(4)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：答案解析1234(1)写出阳极的电极反应式：_。2H2O4e=O24H解解析析阳极发生氧化反应，在反应中OH失去电子，电极反应式为2H2
36、O4e=O24H。(2)分析产品室可得到H3PO2的原因_。答案解析1234阳极室的H穿过阳膜扩散至产品室，原料室的(3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质。该杂质产生的原因是_。答案解析1234课时作业1.(2018合肥调研)下列做法有利于金属防护的是 A.钢铁零件表面进行烤蓝处理B.将钢铁制成的闸门与直流电源正极相连C.菜刀切菜后不洗净就放回刀架D.埋在地下的钢管与铜块相连答案1234567891011121314解析A.a、b接电流表，该装置为
37、原电池B.a、b接直流电源，该装置为电解池C.a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀D.a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极2.(2017盘锦高三一模)观察如图装置，下列说法正确的是 答案解析12345678910111213143.(2017南宁市第三中学高三模拟)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示，电极为惰性电极。已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、1234567891011121314答案解析A.A膜是阳离子交换膜B.通电后，海水中阴离子往b电极处移动C.通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现白色沉淀D.通电后，a电极的电极反应式为4OH4e=O22H
38、2O4.(2018太原模拟)下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降的是 答案解析12345678910111213145.关于如图装置说法正确的是 答案解析1234567891011121314A.装置中电子移动的途径是：负极FeM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NaClOC.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6.利用下图装置进行实验，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 答案解析1234567891011121314A.a管发生吸氧腐蚀，b管发
39、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：Fe2e=Fe27.(2017长沙市明德中学高三月考)工业上可利用下图所示电解装置吸收和转化SO2(A、B均为惰性电极)。下列说法正确的是A.A电极接电源的正极B.A极区溶液的碱性逐渐增强C.本装置中使用的是阴离子交换膜D.B极的电极反应式为SO22e2H2O=答案解析12345678910111213148.(2017太原模拟)如图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为PbO2Pb4H下列有关说法正确的是A.K与N相接时，能量由电能转化为化学能B.K与N
40、相接时，H向负极区迁移C.K与M相接时，所用电源的a极为负极D.K与M相接时，阳极附近的pH逐渐增大答案1234567891011121314解析A.阳极电极反应式为2Al6e6OH=Al2O33H2OB.随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大C.当阴极生成气体3.36L(标准状况)时，阳极增重2.4gD.电解过程中H移向铝电极9.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是 答案解析123456789101112131410.如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说
41、法正确的是 A.X极是电源负极，Y极是电源正极B.a极的电极反应是2Cl2e=Cl2C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D.Pt极上有6.4gCu析出时，b极产生2.24L(标准状况)气体答案解析123456789101112131411.镧镍合金可大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物，其化学式可近似地表示为LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可看作零)，它跟NiO(OH)可组成镍氢可充电电池：LaNi5H66NiO(OH)6Ni(OH)2。下列有关该电池的说法正确的是A.放电时，镧镍合金作正极B.充电时，OH向阴极移动C.放电时，正极反应式为NiO(OH)eH2O=Ni(O
42、H)2OHD.充电时阳极反应式为LaNi56e6H2O=LaNi5H66OH答案解析123456789101112131412.(2017保定调研)如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是 A.反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区B.乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe2e=Fe2C.通入氧气的一极为负极，发生的电极反应为O24e2H2O=4OHD.反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变答案1234567891011121314解析13.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“
43、电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。1234567891011121314答案(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是_(填化学式)，U形管_(填“左”或“右”)边的溶液变红。H2右解析(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的_极；该发生器中反应的总离子方程式为_。1234567891011121314解析解解析析要制取“84”消毒液，应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气，上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极，d为正极。负答案(3
44、)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。1234567891011121314答案解析阳极产生ClO2的电极反应式：_。Cl5e2H2O=ClO24H解解析析依据题干信息，阳极Cl被氧化为ClO2，根据电子守恒和电荷守恒，写出电极反应式。当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜的离子物质的量为_。1234567891011121314答案解析解解析析电极上得或失一个电子，电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜。0.01mol14.(1)电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染。1
45、234567891011121314电化学降解的原理如图，电源正极为_(填“A”或“B”)，阴极反应式为_。A答案解析1234567891011121314答案(2)如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。解析1234567891011121314答案IrRu惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为_。解解析析IrRu惰性电极有吸附氧气作用，氧气得电子发生还原反应，O22H2e=H2O2；解析O22H2e=H2O21234567891011121314答案理论上电路中每转移3mole，最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是_g。解解析析4NH33O2=2N26H2O中，4mol氨气转移12mol电子，因此转移3mol电子，最多可以处理NH3的物质的量为1mol，其质量为17g。解析171234567891011121314答案(3)电解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。其原理如下图所示，KHCO3应进入_(填“阴极”或“阳极”)室。简述再生K2CO3的原理_。解析阴极