浙江专用版高考化学一轮复习专题化学反应与能量变化电解池金属的腐蚀与防护加试苏教版PPT课件

《浙江专用版高考化学一轮复习专题化学反应与能量变化电解池金属的腐蚀与防护加试苏教版PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江专用版高考化学一轮复习专题化学反应与能量变化电解池金属的腐蚀与防护加试苏教版PPT课件（130页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第三单元 电解池 金属的腐蚀与防护（加试）知识条目必考要求加试要求1.电解池的概念b2.电解CuCl2溶液的原理及电极反应式b3.电解池的构成条件b4.原电池、电解池的判断c5.电解池的构造与工作原理b考试标准6.电解池的电极反应式与电解反应方程式b7.金属冶炼、氯碱工业、电镀在生产生活中的应用b8.金属腐蚀的危害a9.金属发生电化学腐蚀的基本原理c10.金属的防护b考试标准考点一考点二考点三考点四探究高考明确考向练出高分考点一电解的工作原理1.电解定义在作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。2.能量转化形式电能转化为。3.电解池(1)概念：把电能转化为化学能的装置。(2)构成条件有与相

2、连的两个电极。直流电氧化反应还原反应化学能电源知识梳理1 1答案(或)。形成。(3)电极名称及电极反应式(如图)阳极氧化2Cl-2e-=Cl2阴极还原Cu2+2e-=Cu电解质溶液熔融盐闭合回路答案(4)电子和离子的移动方向特别提醒特别提醒电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。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：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn

3、2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。注意注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、最重要的放电顺序：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)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。装置类别原电池电解池原理使氧化还原反应中电子的转移做定向移动，从而形成电流使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反

4、应的过程装置特点将化学能转变成电能将电能转变成化学能5.原电池和电解池(1)原电池和电解池的原理比较实例电极名称负极正极阴极阳极反应类型氧化反应还原反应还原反应氧化反应反应特征自发的氧化还原反应(主动)借助电流(被动)电极判断由电极本身决定正极：流入电子负极：流出电子由外电源决定阳极：连电源正极阴极：连电源负极电子流向负极外电路正极电解池阳极电源正极；电源负极电解池阴极离子移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动(2)原电池和电解池的判断先分析有无外接电源，无外接电源的可能为原电池，然后用原电池的构成条件判断确定。有外接电源的为电解池。其中，当阳极金属与电解质溶液中

5、的金属阳离子相同时，则为电镀池；其余情况为电解池。特别提醒特别提醒原电池、电解池都有两个电极。原电池两个电极的名称是正极和负极，为活动性不同的金属或金属与能导电的非金属，此时负极与电解质溶液发生氧化还原反应，燃料电池中为惰性电极，两极反应的物质为可燃性气体和氧气；电解池两个电极的名称是阴极和阳极，可以是惰性电极也可以是活泼性电极，电极本身和电解质溶液没有反应关系。题组一分类突破电解的规律题组一分类突破电解的规律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)。填写表中空白：解题探究2 2含氧酸(如H2SO4)阳极：_阴极：_ _加_强碱(如NaOH)_加_活

6、泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)_加_电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原4OH4e=O22H2O4H4e=2H2H2O2H2OO22H2减小增大不变H2OH2OH2O答案(1)电解水型增大(2)电解电解质型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原无氧酸(如HCl)，HF除外阳极：_阴极：_通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，氟化物除外阳极：_阴极：_加_固体2Cl2e=Cl22H+2e=H22Cl2e=Cl2Cu22e=Cu酸盐CuCl2Cl2Cu减小增大CuCl22HClH2Cl2答案(3)放H

7、2生碱型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：_阴极：_水和盐2Cl2e=Cl2 2H2e=H2 生成新电解质增大通入HCl气体2Cl2H2OH22OHCl2答案(4)放O2生酸型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极：_阴极：_水和盐_生成新电解质_加_或_4OH4e=2H2OO22Cu24e=2Cu2Cu22H2OO24H2Cu减小CuOCuCO3答案题组二突破电极反应式、电解方程式的书写题组二突破电极反应式、电解方程式的书写2.按要求书写电极反

8、应式和总方程式：(1)用惰性电极电解AgNO3溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。(2)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_。4OH4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)4Ag4e=4Ag2Cl2e=Cl22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)答案(3)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应化学方程式_。(4)用铁作电极电解NaOH溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。Fe2e=Fe22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Fe2e2OH=Fe(OH)22H2e=H2(或2H2O2e=H

9、22OH)答案(5)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_。(6)用Al作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。6H2O6e=3H26OH2Al6e3H2O=Al2O36H6H6e=3H2答案(7)用Al作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液阳极反应式_；阴极反应式_。(8)用惰性电极电解熔融MgCl2阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。6H2O6e=3H26OH(或6H6e=3H2)2Cl2e=Cl2Mg22e=Mg答案题组三电解原理和电解规律的考查题组三电解原理和电解规律的考查3.右图为

10、直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是()A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色D答案4.以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，下列关于两个电解池反应的说法正确的是()A.阳极反应式相同B.电解结束后所得液体的pH相同C.阴极反应式相同D.通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)解析答案B项，电解水溶液的pH不变，电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，pH变大，所以电解结束后所得液体的pH

11、不相同，故B错误；C项，以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水阴极上都是2H2e=H2，所以阴极电极反应式相同，故C正确；解析解析A项，以石墨为电极电解水，阳极：4OH4e=2H2OO2，以石墨为电极电解饱和食盐水，阳极：2Cl2e=Cl2，二者阳极电极反应式不同，故A错误；解析答案D项，设转移电子数为4mol，则依据电解方程式：2H2O2H2O24e，电解水生成3mol气体；依据电解方程式2NaCl2H2O2NaOHCl2H22e，电解食盐水生成4mol气体，故D错误。答案答案C题组四原电池、电解池的判断题组四原电池、电解池的判断5.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()A

12、.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动解析答案解析解析若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2发生氧化还原反应而置换出铜，反应方程式为FeCu2=Fe2Cu，A正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，反应方程式分别为Fe2e=Fe2、Cu22e=Cu，B正确；由A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴

13、极，在电解池中阳离子向阴极移动，因此选项D是错误的。答案答案D 6.如图所示，下列叙述正确的是()A.Y为阴极，发生还原反应B.X为正极，发生氧化反应C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红色解析答案解析解析分析题给图示可知，Zn片作负极，Cu片作正极，故右侧装置为电解池，X为阳极，发生氧化反应，选项B错误；阴极为H2O电离出的H放电，生成H2，选项C错误；X为活性电极，电极反应为Cu2e=Cu2，选项D错误。答案答案A1. .电解水型电解一段时间后，其电解质的浓度一定增大吗？举例说明。电解水型电解一段时间后，其电解质的浓度一定增大吗？举例说明。提示提示不一定，如用惰性电极电解饱和N

14、a2SO4溶液，一段时间后会析出Na2SO410H2O晶体，剩余溶液仍为该温度下的饱和溶液，此时浓度保持不变。2. .复原措施探究复原措施探究(1)要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？提示提示不可以，电解NaCl溶液时析出的是等物质的量的Cl2和H2，所以应通入氯化氢气体，加入盐酸会引入过多的水。反思归纳(2)要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？提示提示应具体情况具体分析，若通电一段时间，CuSO4未电解完(即Cu2未全部放电)，使溶液复原应加入CuO，而加入Cu(OH)2会使溶液的浓度减小；若Cu2全部放电，又继续通电一段时间(此时电解水)，要使溶液复原应

15、加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此时浓度偏大。(3)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？提示提示4NA(4)通过以上分析，电解质溶液复原应遵循什么原则？提示提示电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。3.根据金属活动顺序表，根据金属活动顺序表，Cu和稀和稀H2SO4不反应，怎样根据电化学的原理实不反应，怎样根据电化学的原理实现现Cu和稀和稀H2SO4反应产生反应产生H2?提示提示Cu作阳极，C作阴

16、极，稀H2SO4作电解质溶液，通入直流电就可以实现该反应。电解反应方程式为阳极：Cu2e=Cu2，阴极：2H2e=H2。总反应式：Cu2HCu2H2。4. .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)。(2)二看介质，介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。5. .规避规避“三个三个”失分点失分点(1)书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件“通电

17、”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。返回 考点二电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式： (反应)阴极反应式： (反应)(2)总反应方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2离子反应方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)应用：氯碱工业制、和。2Cl2e=Cl2 氧化2H2e=H2 还原烧碱氯气氢气知识梳理1 1答案2.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)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。(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。AgNO3溶液等含镀层金属阳离子

18、的盐溶液Age=AgAge=Ag阳阴不变答案3.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：_。Zn2e=Zn2Cu2e=Cu2Cu22e=Cu粗铜纯铜答案Ni2e=Ni2Fe2e=Fe24.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、K、Ca、Mg、Al等。(1)冶炼钠2NaCl(熔融)2NaCl2电极反应：阳极：；阴极：。2Cl2e=Cl22Na2e=2Na答案(2)冶炼铝2Al2O3(熔融)4Al3O2电极反应：阳极：；阴极：。6O212e=3O24Al312e=4Al答案题组一电解原理的题组一电解原理的“常规常

19、规”应用应用1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是()A.氯碱工业中，X电极上反应式是4OH4e=2H2OO2B.电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2浓度不变C.在铁片上镀铜时，Y是纯铜D.制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁解题探究2 2解析答案解析解析氯碱工业中阳极是Cl放电生成Cl2；电解精炼铜时阳极粗铜溶解，阴极Cu2放电析出Cu，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，溶液中Cu2浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。答案答案D 2.使用氯化钠作原料可以得到多种产品。(1)实验室用惰性电极电解100mL0.1molL1NaCl溶液，若阴、阳两极均得到112mL

20、气体(标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是_(忽略反应前后溶液体积的变化)。解析解析n(H2)n(Cl2)0.005mol，参加反应的n(NaCl)0.01mol，说明NaCl恰好电解完毕，溶液变为NaOH溶液，n(NaOH)n(NaCl)0.01mol，c(NaOH)0.1molL1。0.1molL1解析答案(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是_(填字母)。A.a为正极，b为负极；NaClO和NaClB.a为负极，b为正极；NaC

21、lO和NaClC.a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl解析答案解析解析 电解饱和氯化钠溶液的总反应：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，题目要求使Cl2被完全吸收，则氯气必须在下部的电极上产生，下部的电极是阳极，推出b为电源的正极，a为负极。生成的Cl2与阴极区产生的NaOH反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，则消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。答案答案B(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同

22、学换上的电解材料是_(用元素符号表示)，总的反应式是_。解析解析 题目要求通过电解法制取Fe(OH)2，电解质溶液是NaCl溶液，必须通过电极反应产生Fe2和OH。根据电极发生反应的特点，选择铁作阳极，铁发生氧化反应产生Fe2；溶液中的阳离子Na、H向阴极移动，根据放电顺序，阴极H放电产生氢气，H来源于水的电离，反应式：2H2O2e=H22OH。在电场作用下，阳极产生的Fe2与阴极产生的OH在定向移动的过程中相遇，发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀。将阳极反应式、阴极反应式叠加得到总的反应式：Fe2H2OFe(OH)2H2。Fe解析答案题组二电解原理的题组二电解原理的“不寻常不寻常”应用应用

23、(一一)电解原理在电解原理在“环境治理环境治理”中的不寻常应用中的不寻常应用3.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)HNi2(低浓度)A.碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O22H2OB.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解析答案解析解析电极反应式为阳极：4OH4e=2H2OO2阴极：Ni22e=Ni2H2e=H2A项正确；B项，由于C室中Ni2、H不断

24、减少，Cl通过阴离子膜从C室移向B室，A室中OH不断减少，Na通过阳离子膜从A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，错误；C项，由于H的氧化性大于Ni2(低浓度)的氧化性，所以为了提高Ni的产率，电解过程需要控制废水的pH，正确；D项，若去掉阳离子膜，在阳极Cl首先放电生成Cl2，反应总方程式发生改变，正确。答案答案B4.用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。(1)图中a极要连接电源的_(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是_。(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平

25、衡移动原理解释原因：_。解析答案阴极：2H2O2e=H22OH所以从C口流出的是硫酸；在阴极区，由于H放电，破坏水的电离平衡，c(H)减小，c(OH)增大，生成NaOH，碱性增强，从B口流出的是浓度较大的NaOH溶液。答案答案(1)负硫酸(3)H2O HOH，在阴极H放电生成H2，c(H)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强(二二)电解原理在电解原理在“物质制备物质制备”中的不寻常应用中的不寻常应用5.一定条件下，下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。生成目标产物的电极反应式为_。C6H66H6e=C6H12答案6.电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：电解池

26、中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。(1)A极为_，电极反应式为_。(2)B极为_，电极反应式为_。解析答案返回解析解析H2产生是因为H2O电离的H在阴极上得电子，即6H2O6e=3H26OH或6H6e=3H2，所以B极为阴极，A极为阳极，电极反应式为CO(NH2)26e8OH=N26H2O，阳极反应式容易错写成4OH4e=2H2OO2。答案答案(1)阳极CO(NH2)28OH6e=N26H2O(2)阴极6H2O6e=3H26OH或6H6e=3H2返回考点三应对电化学定量计算的三种方法1.计算类型原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的

27、计算、产物的量与电量关系的计算等。2.三种方法(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。知识梳理1 1(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4mole为桥梁可构建如下关系式：(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。提示提示在电化学计算中

28、，还常利用QIt和Qn(e)NA1.601019C来计算电路中通过的电量。题组一根据总反应式，建立等量关系进行计算题组一根据总反应式，建立等量关系进行计算1.两个惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)，电极上析出银的质量最大为()A.27mgB.54mgC.106mgD.216mg解题探究2 2解析答案解析解析首先结合离子放电顺序，弄清楚两极的反应：阳极：4OH4e=O22H2O；阴极：4Ag4e=4Ag，电解的总反应式为4AgNO32H2O4AgO24HNO3。由电解的总反应

29、式可知，电解过程中生成的n(Ag)n(HNO3)n(H)(103molL1106molL1)0.5L5104mol，m(Ag)5104mol108gmol10.054g54mg。答案答案B2.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.1107molL1A解析答案题组二根据电子守恒，突破电解池的题组二根据电子守恒，突破电解池的“串联串联”计算计算3.甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。下图是甲

30、醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。(1)甲中负极的电极反应式为_。解析答案(2)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为_。解析答案解析解析工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析电极反应，B为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为x，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，电极反应为Cu22e=Cu，0.1mol0.2mol2H2e=H2，2x2xx解析答案A电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为4OH4e=2H2OO2，4x4xx得到0

31、.22x4x，x0.1mol乙中A极析出的气体是氧气，物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L。答案答案2.24L(3)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如右图，则图中线表示的是_的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要_mL5.0molL1NaOH溶液。解析答案解析解析 根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知，铜离子从无到有逐渐增多，铁离子物质的量逐渐减小，亚铁离子物质的量逐渐增大，为Fe3，为Fe2，为Cu2，依据(2)计算得到电子转移为0.4mol，当电子转移为0.4mol时，丙中阳极电极反应Cu2e=Cu2，

32、生成Cu2物质的量为0.2mol，由图像分析可知：反应前，丙装置中n(Fe3)0.4mol，n(Fe2)0.1mol，当电子转移0.4mol时，Fe3完全反应，生成0.4molFe2，则反应结束后，Fe2的物质的量为0.5mol，Cu2的物质的量为0.2mol，所以需要加入NaOH溶液1.4mol，所以NaOH溶液的体积为1.4mol5molL10.28L280mL。答案答案Fe2280串联装置图比较串联装置图比较 图甲中无外接电源，二者必有一个装置是原电池(相当于发电装置)，为电解装置提供电能，其中两个电极活动性差异大者为原电池装置，即左图为原电池装置，右图为电解装置。图乙中有外接电源，两烧

33、杯均作电解池，且串联电解，通过的电流相等。练后反思返回 考点四金属的腐蚀和防护1.金属腐蚀的本质金属原子变为，金属发生。2.金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀失去电子金属阳离子氧化反应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_接触其他物质直接电解质溶液知识梳理1 1答案现象电流产生_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(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：无有微弱氧化氧化电化学类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件_水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性答案电极反应负极_正极_总反应式_联系_更普遍Fe2e=Fe22H2e=H2O22H

34、2O4e=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2吸氧腐蚀答案3.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答案题组一正确判断概念题组一正确判断概念1.下列判断正确的是()A.所有金属纯度越大，越不易被腐蚀B.纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理不一样C.干燥环境下金属不被腐蚀D.Al、Fe、Cu在

35、潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物B 解题探究2 2答案2.下列判断错误的是()A.钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe2B.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C.外加电流的阴极保护法，构成了电解池；牺牲阳极的阴极保护法构成了原电池。二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀D.纯铁耐腐蚀，生铁不耐腐蚀B 答案题组二腐蚀快慢与防护方法的比较题组二腐蚀快慢与防护方法的比较3.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为()A.B.C.D.解析答案解析解析是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢；其电极反应式：负极2Fe4e=2

36、Fe2，正极2H2OO24e=4OH。均为原电池，中Fe为正极，被保护；中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的，故FeCu原电池中Fe被腐蚀的较快。是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为。答案答案C 4.下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()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

37、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解析答案解析解析A项，图1中，铁钉处于干燥环境，不易被腐蚀；B项，负极反应为Fe2e=Fe2，Fe2与K3Fe(CN)6反应生成KFeFe(CN)6蓝色沉淀；D项，为牺牲阳极的阴极保护法，镁块相当于原电池的负极。答案答案C题组三正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀题组三正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀5.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表。下列说法错误的是()A.当pH4时，碳钢主要发生析氢腐蚀B.当pH6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀C.当pH14时，正极反应为O24H 4e=2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓解析答案解析解析

38、C项正极反应应为O24e2H2O=4OH。答案答案C 6.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：Fe2e=Fe2解析答案解析解析根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀，右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应为左边负极：Fe2e=Fe2正极：O24e2H2O=4OH右边负极：Fe2e=Fe2正极：2H2e=H2a、b处的pH均增大，C错误。答案答案C1.判断金属腐蚀快慢的规律判断金属腐蚀快慢的规律(

39、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。反思归纳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.根据介质正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀根据介质正确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；NH

40、4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。返回 探究高考明确考向1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)验证铁的吸氧腐蚀，可以将铁钉放入试管中，用盐酸浸没()(2015福建理综，8D)(2)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()(2015江苏，11C)(3)( )(2015四川理综，3C)答案2.(2015上海，14)研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。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解析答案解析解析A项，由于活动性：Fe

41、石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确；B项，d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O22H2O4e 4OH，正确；C项，若d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O22H2O4e 4OH，错误。答案答案D3.(2015四川理综，4)用下图所示装置除去含CN、Cl

42、废水中的CN时，控制溶液pH为910，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：Cl2OH2e=ClOH2OC.阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD.除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析答案解析解析Cl在阳极发生氧化反应生成ClO，水电离出的H在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液呈碱性，故A、B、C项正确；D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H，正确的离子方程式为2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，错误。答案答案D 4.(2015浙江理综，11)在固态金属氧化物电

43、解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是()A.X是电源的负极B.阴极的电极反应式是H2O2e=H2O2、CO22e=COO2C.总反应可表示为H2OCO2H2COO2D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11解析答案解析解析由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应，此极上得到电子，应为阴极，故X极为电源的负极，A、B项正确；C项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确；D项，因阳极电极反应式为2O24e=O2，结合电子得失相等，可知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为21，错误。答案答案D5.(2013浙

44、江理综，11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。解析答案返回解析解析左侧变蓝，说明左侧是阳极，I在阳极放电，被氧化生成I2，因而右侧是阴极，只能是水电离的H放电，被还原生成H2，其电极反应为2H2O2e=H22OH，A项正确；OH通过阴离子交换膜进入左侧与I2反应生成又通过阴离子交换膜进入右侧，B项正确；电解KI的过程发生如下两个反应：答案答案D 3即得总方程式，C项正确；返回练出高分1.下列叙述错误的是()A.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C.在铁制品上

45、镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀C答案2.下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护拦表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块A 答案解析答案解析解析由题干信息可知其反应原理为阳极(Fe)：Fe2e=Fe2；阴极(Fe)：2H2e=H2，因H不断在阴极上得电子成为H2而析出，且与Fe2的反应也在消耗H，使得溶液由酸性变为中性，再由中性变为碱性，Cr33OH=Cr(OH)3，Fe33OH=Fe(OH)3，所以A、C正确，B不正确。由阳极反应及总反应知，电路中每转移12mol电子，则生成6molFe2

46、，所以有1mol被还原，D正确。答案答案B4.(1)利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理： _。解析解析a室的电极连接电源的正极，作阳极，发生氧化反应：2H2O4e=O24H，c(H)增大，H从a室通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCOH=CO2H2O。a室：2H2O4e=O24H，H通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCOH=CO2H2O解析答案用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是_。解析解析海水的pH8，电解后的海水pHPb2H(水)，所以阴极反应为Cu22e=Cu。若没有Cu2，阴极反应为Pb22

47、e=Pb，Pb2不能充分利用。答案答案PbOClO=PbO2ClPb22H2O2e=PbO24H石墨上包上铜镀层Pb22e=Pb不能有效利用Pb2返回题组二突破电极反应式、电解方程式的书写题组二突破电极反应式、电解方程式的书写2.按要求书写电极反应式和总方程式：(1)用惰性电极电解AgNO3溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。(2)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_。4OH4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)4Ag4e=4Ag2Cl2e=Cl22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)答案(5)用Al作电极电解NaOH溶液阳极

48、反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。(6)用Al作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。6H2O6e=3H26OH2Al6e3H2O=Al2O36H6H6e=3H2答案A电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为4OH4e=2H2OO2，4x4xx得到0.22x4x，x0.1mol乙中A极析出的气体是氧气，物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L。答案答案2.24L电极反应负极_正极_总反应式_联系_更普遍Fe2e=Fe22H2e=H2O22H2O4e=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe

49、(OH)2吸氧腐蚀答案3.(2015四川理综，4)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，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：Cl2OH2e=ClOH2OC.阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD.除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析答案解析解析Cl在阳极发生氧化反应生成ClO，水电离出的H在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液呈碱性，故A、B、C项正确；D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H，正确的离子方程式为2CN5ClOH2O=N22CO2

50、5Cl2OH，错误。答案答案D 解析解析左侧变蓝，说明左侧是阳极，I在阳极放电，被氧化生成I2，因而右侧是阴极，只能是水电离的H放电，被还原生成H2，其电极反应为2H2O2e=H22OH，A项正确；OH通过阴离子交换膜进入左侧与I2反应生成又通过阴离子交换膜进入右侧，B项正确；电解KI的过程发生如下两个反应：用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是_。解析解析海水的pH8，电解后的海水pH6，呈酸性；c室的反应：2H2O2e=H22OH，可用c室排出的碱液与从b室排出的酸液中和调至接近装置入口海水的pH，即处理合格。c室的反应：2H2O2e=H22OH，用c室排出的碱液将从b室排出的酸液调至接近装置入口海水的pH解析答案