電解池---金屬的防護(hù)學(xué)案.doc

電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)一電解池的工作原理考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)條目必考要求加試要求1.電解池的概念b2.電解CuCl2溶液的原理及電極反應(yīng)式b3.電解池的構(gòu)成條件b4.原電池、電解池的判斷c5.電解池的構(gòu)造與工作原理b6.電解池的電極反應(yīng)式與電解反應(yīng)方程式b1電解池(1)概念：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)構(gòu)成條件有與電源相連的兩個(gè)電極。電解質(zhì)溶液(或熔融鹽)。形成閉合回路。(3)電極名稱及電極反應(yīng)式(如圖)(4)電子和離子的移動(dòng)方向特別提醒電解時(shí)，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動(dòng)形成電流，即電子本身不會(huì)通過電解質(zhì)溶液。2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：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。陽極：活潑電極S2IBrClOH含氧酸根離子。注意陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電。最常用、最重要的放電順序：陽極：ClOH；陰極：AgCu2H。電解水溶液時(shí)，KAl3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。(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)的總化學(xué)方程式或離子方程式。正誤辨析正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)任何化學(xué)反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成電解池反應(yīng)()(2)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程()(3)某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解可以實(shí)現(xiàn)()(4)電解時(shí)，電解液中陽離子移向陽極，發(fā)生還原反應(yīng)()題組一分類突破電解的規(guī)律1用分析電解過程的思維程序分析電解下列物質(zhì)的過程，并總結(jié)電解規(guī)律(用惰性電極電解)。填寫表中空白：(1)電解水型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原含氧酸(如H2SO4)陽極：4OH4e=O22H2O陰極：4H4e=2H2H2O2H2OO22H2增大減小加H2O強(qiáng)堿(如NaOH)增大加H2O活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)不變加H2O(2)電解電解質(zhì)型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原無氧酸(如HCl)，HF除外陽極：2Cl2e=Cl2陰極：2H2e=H2酸2HClH2Cl2減小增大通入HCl氣體不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，氟化物除外陽極：2Cl2e=Cl2陰極：Cu22e=Cu鹽CuCl2CuCl2加CuCl2固體(3)放H2生堿型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)陽極：2Cl2e=Cl2陰極：2H2e=H2水和鹽2Cl2H2O Cl2H22OH生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體(4)放O2生酸型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)陽極：4OH4e=2H2OO2陰極：2Cu24e=2Cu水和鹽2Cu22H2O2CuO24H生成新電解質(zhì)減小加CuO或CuCO3復(fù)原措施探究(1)要使電解后的NaCl溶液復(fù)原，滴加鹽酸可以嗎？提示不可以，電解NaCl溶液時(shí)析出的是等物質(zhì)的量的Cl2和H2，所以應(yīng)通入氯化氫氣體，加入鹽酸會(huì)引入過多的水。(2)要使電解后的CuSO4溶液復(fù)原，加入Cu(OH)2固體可以嗎？提示應(yīng)具體情況具體分析，若通電一段時(shí)間，CuSO4未電解完(即Cu2未全部放電)，使溶液復(fù)原應(yīng)加入CuO，而加入Cu(OH)2會(huì)使溶液的濃度減??；若Cu2全部放電，又繼續(xù)通電一段時(shí)間(此時(shí)電解水)，要使溶液復(fù)原應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此時(shí)濃度偏大。(3)若用惰性電極電解CuSO4溶液一段時(shí)間后，需加入98 g Cu(OH)2固體，才能使電解質(zhì)溶液復(fù)原，則這段時(shí)間，整個(gè)電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？提示4NA(4)通過以上分析，電解質(zhì)溶液復(fù)原應(yīng)遵循什么原則？提示電解質(zhì)溶液的復(fù)原應(yīng)遵循“從溶液中析出什么補(bǔ)什么”的原則，即從溶液中析出哪種元素的原子，則應(yīng)按比例補(bǔ)入哪些原子。題組二突破電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫2按要求書寫電極反應(yīng)式和總方程式：(1)用惰性電極電解AgNO3溶液陽極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)化學(xué)方程式_。(4)用鐵作電極電解NaOH溶液陽極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(5)用Al作陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(6)用惰性電極電解熔融MgCl2陽極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。答案(1)4OH4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)4Ag4e=4Ag4Ag2H2O4AgO24H(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Mg22Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2(3)Fe2e=Fe22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Fe2H2OFe(OH)2H2(4)Fe2e2OH=Fe(OH)22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Fe2H2OFe(OH)2H2(5)2Al6e3H2O=Al2O36H6H6e=3H22Al3H2OAl2O33H2(6)2Cl2e=Cl2Mg22e=MgMg22ClMgCl21做到“三看”，正確書寫電極反應(yīng)式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2)。(2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。(3)三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。2規(guī)避“三個(gè)”失分點(diǎn)(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，一般以實(shí)際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且應(yīng)注明條件“通電”。(3)電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中H、OH之后的離子一般不參與放電。題組三電解原理和電解規(guī)律的考查3.下圖為直流電源電解稀Na2SO4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(shí)驗(yàn)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Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色Da電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色答案D解析SO、OH移向b極，在b極OH放電，產(chǎn)生O2，b極附近c(diǎn)(H)c(OH)，石蕊溶液變紅。Na、H移向a極，在a極H放電產(chǎn)生H2，a極附近c(diǎn)(OH)c(H)，石蕊溶液變藍(lán)。所以產(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。A、B、C均錯(cuò)。4(2016寧波效實(shí)中學(xué)高一下學(xué)期期中)如圖所示，將純Fe棒和石墨棒插入1 L飽和NaCl溶液中。下列說法正確的是()AM連接電源負(fù)極，N連接電源正極，當(dāng)兩極產(chǎn)生氣體總量為22.4 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，則生成0.002 mol NaOHB去掉電源，將M、N用導(dǎo)線直接相連，在溶液中滴入酚酞溶液，C電極周圍溶液變紅CM連接電源負(fù)極，N連接電源正極，如果把燒杯中的溶液換成1 L CuSO4溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后，燒杯中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀DM連接電源正極，N連接電源負(fù)極，將C電極換成Cu電極，電解質(zhì)溶液換成硫酸銅溶液，則可實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍銅答案B解析A項(xiàng)，M連接電源負(fù)極，N連接電源正極，F(xiàn)e為陰極，C為陽極，發(fā)生反應(yīng)2NaCl2H2OH2Cl22NaOH，氣體的總物質(zhì)的量為0.001 mol，由方程式可知，氣體的總物質(zhì)的量與生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為11，故生成0.001 mol NaOH，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，去掉電源，M、N直接連接，該裝置是原電池，鐵作負(fù)極，碳棒作正極，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣得電子生成氫氧根，堿性增強(qiáng)，故B正確；C項(xiàng)，M連接電源負(fù)極，N連接電源正極，所以鐵作陰極，碳棒作陽極，銅離子得電子生成銅單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，M連接電源正極，N連接電源負(fù)極，所以鐵作陽極，碳棒作陰極，F(xiàn)e是活性電極，陽極上Fe首先失電子生成二價(jià)鐵離子進(jìn)入溶液而被腐蝕，不能實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，故D錯(cuò)誤。題組四原電池、電解池的判斷5如圖所示裝置中，裝置A中盛放0.1 molL1的H2SO4溶液，裝置B中盛放0.1 molL1的CuCl2溶液(兩種溶液均足量，且不考慮電極產(chǎn)物在溶液中的溶解)。下列說法中不正確的是()A裝置A為原電池，裝置B為電解池B裝置A為電解池，裝置B為原電池C兩燒杯中產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量相等D一段時(shí)間后，裝置B中溶液的pH升高答案B解析裝置A為原電池，裝置B應(yīng)為電解池，且裝置A為裝置B提供電能，故A正確，B錯(cuò)誤；裝置A中碳棒作正極：2H2e=H2，鐵棒作負(fù)極，反應(yīng)式：Fe2e=Fe2，總反應(yīng)為FeH2SO4=FeSO4H2。裝置B中與A裝置中鐵棒相連的碳棒作陰極：Cu22e=Cu，與A裝置中碳棒相連的碳棒作陽極，反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，總反應(yīng)為CuCl2CuCl2，由于不考慮Cl2的溶解，由兩池中的總反應(yīng)可推知在相同時(shí)間內(nèi)兩燒杯中生成氣體的物質(zhì)的量相同，C正確；B裝置在電解過程中CuCl2溶液的濃度變小，溶液的酸性減弱，一段時(shí)間后，溶液的pH升高，D正確。6(2016瑞安第一次聯(lián)考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是()Aa和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu22e=CuC無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2向銅電極移動(dòng)答案D解析若a和b不連接，則不能構(gòu)成原電池，單質(zhì)鐵直接與Cu2發(fā)生氧化還原反應(yīng)而置換出銅，反應(yīng)方程式為FeCu2=Fe2Cu，A正確；若a和b用導(dǎo)線連接，則構(gòu)成原電池，此時(shí)鐵作負(fù)極，銅作正極，電極反應(yīng)式分別為Fe2e=Fe2、Cu22e=Cu，B正確；由A、B分析可知，選項(xiàng)C是正確的；若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，則構(gòu)成電解池，此時(shí)銅作陽極失去電子被氧化，鐵作陰極，在電解池中陽離子向陰極移動(dòng)，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二電解原理的應(yīng)用考試標(biāo)準(zhǔn)加試要求b級(jí)。1電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)陽極反應(yīng)式：2Cl2e=Cl2(氧化反應(yīng))陰極反應(yīng)式：2H2e=H2(還原反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2離子反應(yīng)方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。2電鍍下圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據(jù)此回答下列問題：(1)鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。(2)電解質(zhì)溶液是AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液。(3)電極反應(yīng)：陽極：Age=Ag；陰極：Age=Ag。(4)特點(diǎn)：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。3電解精煉銅(1)電極材料：陽極為粗銅；陰極為純銅。(2)電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應(yīng)：陽極：Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、Ni2e=Ni2、Cu2e=Cu2；陰極：Cu22e=Cu。4電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、K、Ca、Mg、Al等。(1)冶煉鈉2NaCl(熔融)2NaCl2電極反應(yīng)：陽極：2Cl2e=Cl2；陰極：2Na2e=2Na。(2)冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al3O2電極反應(yīng)：陽極：6O212e=3O2；陰極：4Al312e=4Al。正誤辨析正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中的c(Cu2)均保持不變()(2)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可電解MgO和AlCl3()(3)若把CuH2SO4=CuSO4H2設(shè)計(jì)成電解池，應(yīng)用Cu作陽極()(4)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料()(5)在鍍件上電鍍銅時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源的正極()(6)電解精煉銅時(shí)，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料()題組一電解原理的“常規(guī)”應(yīng)用1利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說法正確的是()A氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是4OH4e=2H2OO2B電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Cu2濃度不變C在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅D制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂答案D解析氯堿工業(yè)中陽極是Cl放電生成Cl2；電解精煉銅時(shí)陽極粗銅溶解，陰極Cu2放電析出Cu，由于粗銅中含有鋅、鐵、鎳等雜質(zhì)，溶液中Cu2濃度變??；鐵片上鍍銅時(shí)，陰極應(yīng)該是鐵片，陽極是純銅。2(2016浙江嘉善一中高二上期末)下列實(shí)驗(yàn)裝置中，按要求設(shè)計(jì)正確的是()答案B3(2016杭州西湖高級(jí)中學(xué)高二5月月考)下列裝置可達(dá)到鐵片上鍍鋅目的的是()答案C題組二電解原理的不尋常應(yīng)用4用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的_(填“正”或“負(fù)”)極，C口流出的物質(zhì)是_。(2)SO放電的電極反應(yīng)式為_。(3)電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因：_。答案(1)負(fù)硫酸(2)SO2eH2O=SO2H(3)H2OHOH，在陰極H放電生成H2，c(H)減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng)解析根據(jù)Na、SO的移向判斷陰、陽極。Na移向陰極區(qū)，a應(yīng)接電源負(fù)極，b應(yīng)接電源正極，其電極反應(yīng)式分別為陽極：SO2eH2O=SO2H陰極：2H2O2e=H22OH所以從C口流出的是硫酸；在陰極區(qū)，由于H放電，破壞水的電離平衡，c(H)減小，c(OH)增大，生成NaOH，堿性增強(qiáng)，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。5電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下：電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰陽兩極均為惰性電極。(1)A極為_，電極反應(yīng)式為_。(2)B極為_，電極反應(yīng)式為_。答案(1)陽極CO(NH2)28OH6e=N2CO6H2O(2)陰極6H2O6e=3H26OH或6H6e=3H2解析H2產(chǎn)生是因?yàn)镠2O電離的H在陰極上得電子，即6H2O6e=3H26OH或6H6e=3H2，所以B極為陰極，A極為陽極，電極反應(yīng)式為CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O。6(1)(2015浙江普通高校10月招生選考模擬)單質(zhì)Mg還可以通過電解熔融MgCl2得到，不能用電解MgCl2溶液的方法制備Mg的理由是_。答案電解MgCl2溶液時(shí)，陰極上H比Mg2容易得電子，電極反應(yīng)式2H2O2e=H22OH，所以不能得到Mg單質(zhì)(2)(2016嘉興第一中學(xué)高二下學(xué)期期末)某人設(shè)想以下圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸，寫出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式：_。答案SO22H2O2e=SO4H(3)(2016寧波北侖區(qū)普通高中選考)電解NO制備NH4NO3，其工作原理如下圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì)A，A是_，說明理由：_。答案NH3根據(jù)電子守恒，陽極得到的NO的量大于陰極得到的NH的量，所以需充入NH3(或從陰、陽極電極反應(yīng)式說明也可)考點(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)條目必考要求加試要求1.金屬腐蝕的危害a2.金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的基本原理c3.金屬的防護(hù)b1金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2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)腐蝕條件金屬跟其他物質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(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聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe2e=Fe2正極2H2e=H2O22H2O4e=4OH總反應(yīng)式Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2吸氧腐蝕更普遍3.金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原電池原理a負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護(hù)法電解原理a陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b陽極：惰性金屬或石墨。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。正誤辨析正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)所有金屬純度越大，越不易被腐蝕()(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣()(3)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕()(4)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()(5)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3()(6)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對(duì)金屬的保護(hù)作用()題組一正確判斷概念1(2016溫州高二上學(xué)期期末)下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是()A金屬(M表示金屬)被腐蝕的本質(zhì)是Mnne=MB金屬不可能在堿性環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕C鍍鋅鐵的鍍層破損后，鍍層仍能對(duì)鐵起保護(hù)作用D銅管與外加直流電源的正極相連，以保護(hù)它不受腐蝕答案C解析A項(xiàng)，金屬被腐蝕，是金屬單質(zhì)被腐蝕，因此本質(zhì)為Mne=Mn，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，金屬可能在堿性環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，如金屬鋁、石墨、氫氧化鈉構(gòu)成的原電池，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鋅比鐵活潑，鋅作負(fù)極，鐵作正極，對(duì)金屬鐵起到保護(hù)作用，C正確；D項(xiàng)，銅管連接正極，根據(jù)電解原理，活潑金屬作陽極，先失電子，被腐蝕，D錯(cuò)誤。題組二腐蝕種類與快慢判斷2利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說法不正確的是()Aa管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B一段時(shí)間后，a管液面高于b管液面Ca處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小Da、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2答案C解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：O24e2H2O=4OH右邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：2H2e=H2a、b處的pH均增大，C錯(cuò)誤。3(2016浙江江山實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二10月教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖，向還原鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁用NaCl溶液潤濕過的具支試管中，塞緊橡皮塞。幾分鐘后，打開止水夾，觀察到導(dǎo)管中水柱上升。對(duì)此過程所作的分析正確的是()A鐵粉在電化學(xué)腐蝕過程中作正極B炭粉被氧化C發(fā)生了吸氧腐蝕D發(fā)生了析氫腐蝕答案C4(2016溫州平陽第二中學(xué)高二上學(xué)期第一次質(zhì)檢)下圖容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是()A BC D答案A解析根據(jù)圖知，、裝置是原電池，在中，金屬鐵作負(fù)極，中金屬鐵作正極被保護(hù)，作負(fù)極的腐蝕速率快，所以，裝置是電解池，其中金屬鐵為陽極，加快腐蝕，腐蝕最快，所以腐蝕速率是。故選A。考點(diǎn)四有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算方法指導(dǎo)1計(jì)算類型原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計(jì)算等。2三種方法(1)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。(2)根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。如以通過4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式： (式中M為金屬，n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學(xué)計(jì)算問題。提示在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用QIt和Qn(e)NA1.601019 C來計(jì)算電路中通過的電量。題組一根據(jù)總反應(yīng)式，建立等量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算1(2016溫州平陽二中高二第一次質(zhì)檢)用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，電解過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。橫坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)表示電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列判斷正確的是()A電解過程中，溶液的pH不斷增大BQ點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體中，H2與O2的體積比為21C陽極電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2D當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4 mol e時(shí)，電解生成的銅為6.4 g答案D解析A項(xiàng)，惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，發(fā)生反應(yīng)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，結(jié)合圖像可知，通過0.2 mol電子時(shí)電解硫酸銅，然后電解硫酸溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，溶液pH在電解過程中是減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，到Q點(diǎn)時(shí)收集到的混合氣體為氫氣和氧氣，P點(diǎn)1.12 L為O2，PQ段3.36 L氣體中，由電解水反應(yīng)可知0.2 mol電子通過時(shí)生成0.1 mol H2、0.05 mol O2，Q點(diǎn)收集到的氣體中H2和O2體積比為11，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解過程中陽極上是溶液中的氫氧根離子放電，4OH4e=2H2OO2，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解過程中的陰極上，先發(fā)生Cu22e=Cu，后發(fā)生2H2e=H2，a電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生，分析圖像可知轉(zhuǎn)移0.2 mol電子陰極析出銅0.1 mol，質(zhì)量為6.4 g，故D正確。2(2016寧波效實(shí)中學(xué)高一下學(xué)期期中)用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則下列說法正確的是()A電解過程中陰極沒有氣體產(chǎn)生B電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4 molC原CuSO4溶液的濃度為0.1 molL1D電解過程中陽極收集到的氣體體積為1.12 L(標(biāo)況下)答案B解析Cu(OH)2從組成上可看成CuOH2O，加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，即電解生成了0.1 mol H2SO4，并電解了0.1 mol H2O，由電解的總反應(yīng)式：2H2O 2CuSO42CuO22H2SO4轉(zhuǎn)移電子2 mol2 mol 1 mol4 mol01 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.2 mol2H2O2H2O2 轉(zhuǎn)移電子2 mol 2 mol 1 mol 4 mol01 mol0.1 mol 0.05 mol 0.2 molA項(xiàng)，根據(jù)以上分析，陰極有氫氣放出，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)以上分析計(jì)算，電解過程中共轉(zhuǎn)移電子為0.4 mol，故B正確；C項(xiàng)，沒有體積無法計(jì)算，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)以上分析，陽極收集到的氣體體積為(0.050.05)mol22.4 Lmol12.24 L，故D錯(cuò)誤。題組二根據(jù)電子守恒，突破電解池的“串聯(lián)”計(jì)算3甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均