電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

1、電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 地球與地圖地球與地圖欄目索引欄目索引請請點(diǎn)點(diǎn)擊擊相相關(guān)關(guān)欄欄目目考點(diǎn)一考點(diǎn)一 電解原理電解原理考點(diǎn)二考點(diǎn)二 電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用考點(diǎn)三考點(diǎn)三 應(yīng)對電化學(xué)定量計(jì)算應(yīng)對電化學(xué)定量計(jì)算 的三種方法的三種方法 課堂小結(jié)課堂小結(jié) 真題巧妙發(fā)掘真題巧妙發(fā)掘考點(diǎn)四考點(diǎn)四 金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)一考點(diǎn)一 電解原理電解原理【知識梳理知識梳理】1 1電解：使電解：使電流電流通過電解質(zhì)溶液通過電解質(zhì)溶液( (或熔融的電解或熔融的電解質(zhì)質(zhì)) )而在陰、陽兩極引起而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的過程。的過程。2 2電解池電解池( (電解槽電解槽) )：電解

2、池是把：電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能學(xué)能的裝置。的裝置。3 3電解池的組成和工作原理電解池的組成和工作原理( (電解電解CuClCuCl2 2溶液溶液) )4 4電子和離子移動方向電子和離子移動方向(1)(1)電子：從電源電子：從電源負(fù)極負(fù)極流向電解池的流向電解池的陰極陰極；從電解；從電解池的池的陽極陽極流向電源的流向電源的正極正極。(2)(2)離子：離子：陽離子陽離子移向電解池的陰極；移向電解池的陰極；陰離子陰離子移向移向電解池的陽極。電解池的陽極。5 5陰、陽兩極放電順序陰、陽兩極放電順序(1)(1)陰極：陰極：AgAgFeFe3 3CuCu2 2HH( (酸酸)Fe)Fe2 2

3、ZnZn2 2HH( (水水)Al)Al3 3MgMg2 2NaNaCaCa2 2KK。(2)(2)陽極：陽極：活潑電極活潑電極SS2 2IIBrBrClClOHOH 含氧含氧酸根離子。酸根離子。分析電解下列物質(zhì)的過程，并總結(jié)電解規(guī)律分析電解下列物質(zhì)的過程，并總結(jié)電解規(guī)律( (用惰性電極電解用惰性電極電解) ) 電解質(zhì)電解質(zhì)( (水溶液水溶液) )被電解的被電解的物質(zhì)物質(zhì)電解質(zhì)濃度電解質(zhì)濃度溶液溶液pHpH電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液復(fù)原復(fù)原含氧酸含氧酸( (如如H H2 2SOSO4 4) )強(qiáng)堿強(qiáng)堿( (如如NaOH)NaOH)活潑金屬的含氧活潑金屬的含氧酸鹽酸鹽( (如如KNOKNO3 3) )

4、無氧酸無氧酸( (如如HCl)HCl)不活潑金屬的無不活潑金屬的無氧酸鹽氧酸鹽( (如如CuClCuCl2 2) ) 活潑金屬的無活潑金屬的無氧酸鹽氧酸鹽( (如如NaCl)NaCl)不活潑金屬的含不活潑金屬的含氧酸鹽氧酸鹽( (如如CuSOCuSO4 4) )水水 水水 水水 酸酸 鹽鹽 水和鹽水和鹽 水和鹽水和鹽增大增大減小減小加水加水增大增大增大增大加水加水加水加水不變不變增大增大增大增大增大增大通通HClHCl減小減小增大增大加加CuClCuCl2 2增大增大通通HClHCl減小減小加加CuOCuO或或CuCOCuCO3 31.1.上表中要使電解后的上表中要使電解后的CuSOCuSO4

5、 4溶液復(fù)原，加溶液復(fù)原，加Cu(OH)Cu(OH)2 2 固體可以嗎？固體可以嗎？2.2.在框圖推斷中若出現(xiàn)在框圖推斷中若出現(xiàn)“A“AH H2 2O BO BC CD”D”的的模式，則模式，則A A一般可能為什么物質(zhì)？一般可能為什么物質(zhì)？若通電一段時(shí)間，若通電一段時(shí)間，CuSOCuSO4 4未電解完未電解完( (即即CuCu2 2未全部放未全部放電電) )，使溶液復(fù)原應(yīng)加入，使溶液復(fù)原應(yīng)加入CuOCuO，而加入，而加入Cu(OH)Cu(OH)2 2會使溶會使溶液的濃度降低；若液的濃度降低；若CuCu2 2全部放電，又繼續(xù)通電一段全部放電，又繼續(xù)通電一段時(shí)間時(shí)間( (此時(shí)電解水此時(shí)電解水) )

6、，要使溶液復(fù)原應(yīng)加入，要使溶液復(fù)原應(yīng)加入Cu(OH)Cu(OH)2 2或或CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3，若只加入，若只加入CuOCuO，此時(shí)濃度偏高。，此時(shí)濃度偏高。CuSOCuSO4 4、NaCl(KCl)NaCl(KCl)或或AgNOAgNO3 3，要視其他條件而定。，要視其他條件而定。題組一考查電解原理和電解規(guī)律題組一考查電解原理和電解規(guī)律1 1用惰性電極電解下列物質(zhì)的稀溶液，經(jīng)過一用惰性電極電解下列物質(zhì)的稀溶液，經(jīng)過一段時(shí)間后，溶液的段時(shí)間后，溶液的pHpH減小的是減小的是( () )A ANaNa2 2SOSO4 4 B BNaOH CNaOH CNaCl DN

7、aCl DAgNOAgNO3 3解析：根據(jù)電解規(guī)律，電解解析：根據(jù)電解規(guī)律，電解NaNa2 2SOSO4 4和和NaOHNaOH的稀溶液的稀溶液實(shí)質(zhì)是電解水，實(shí)質(zhì)是電解水，NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液pHpH不變，不變，NaOHNaOH溶液溶液pHpH變大；變大；電解電解NaClNaCl溶液生成溶液生成NaOHNaOH，pHpH變大，電解變大，電解AgNOAgNO3 3溶液生溶液生成成HNOHNO3 3，pHpH變小。變小。D D 2 2(2015(2015福建高考福建高考) )某模擬某模擬“人工樹葉人工樹葉”電化學(xué)電化學(xué) 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將置能將H H

8、2 2O O和和COCO2 2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為O O2 2和燃料和燃料(C(C3 3H H8 8O)O)。下列說。下列說法正確的是法正確的是( () )A A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能光能和電能B B該裝置工作時(shí)，該裝置工作時(shí)，H H從從b b極區(qū)向極區(qū)向a a極區(qū)遷移極區(qū)遷移C C每生成每生成1 mol O1 mol O2 2，有，有44 g CO44 g CO2 2被還原被還原D Da a電極的反應(yīng)為：電極的反應(yīng)為：3CO3CO2 218H18H18e18e=C=C3 3H H8 8O O5H5H2 2O OB B 3 3(1)(1)用惰性電極電解用惰性電極電解AgNO

9、AgNO3 3溶液：溶液： 陽極反應(yīng)式陽極反應(yīng)式 _； 陰極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式_； 總反應(yīng)離子方程式總反應(yīng)離子方程式_。(2)(2)用惰性電極電解用惰性電極電解MgClMgCl2 2溶液溶液 陽極反應(yīng)式陽極反應(yīng)式_； 陰極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式_； 總反應(yīng)離子方總反應(yīng)離子方程式_。題組二題組二 電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O 4Ag4Ag4e4e=4Ag=4Ag2H2H2e2e=H=H2 22Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 24Ag4Ag2H2H2 2O 4AgO 4AgO O2 24H4H=通電通電MgMg2 22Cl

10、2Cl2H2H2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 2 ClCl2 2H H2 2 通電通電=(3)(3)用鐵作電極電解用鐵作電極電解NaClNaCl溶液溶液 陽極反應(yīng)式陽極反應(yīng)式_； 陰極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式_； 總化學(xué)方程式總化學(xué)方程式_。(4)(4)用銅作電極電解鹽酸溶液用銅作電極電解鹽酸溶液 陽極反應(yīng)式陽極反應(yīng)式_； 陰極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式_； 總反應(yīng)離子方程式總反應(yīng)離子方程式_。FeFe2e2e=Fe=Fe2 22H2H2e2e=H=H2 2CuCu2e2e=Cu=Cu2 22H2H2e2e=H=H2 24 4某水溶液中含有等物質(zhì)的量濃度的某水溶液中含有等物質(zhì)的量濃度的Cu(NOCu(

11、NO3 3) )2 2和和NaClNaCl，以惰性電極對該溶液進(jìn)行電解，分階段寫，以惰性電極對該溶液進(jìn)行電解，分階段寫出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。解析：第一階段陽極：解析：第一階段陽極：2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2陰極：陰極：CuCu2 22e2e=Cu=Cu第二階段陰極：第二階段陰極：2Cu2Cu2 24e4e=2Cu=2Cu陽極：陽極：4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O第三階段陰極：第三階段陰極：4H4H4e4e=2H=2H2 2陽極：陽極：4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O將電極反應(yīng)式合并可得電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。將電

12、極反應(yīng)式合并可得電解反應(yīng)的化學(xué)方程式?？键c(diǎn)二考點(diǎn)二 電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用電鍍電鍍(Fe(Fe上鍍上鍍Cu)Cu)電解精煉銅電解精煉銅陽陽極極電極材料電極材料銅銅粗銅粗銅( (含含ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、AuAu等雜質(zhì)等雜質(zhì)) )電極反應(yīng)電極反應(yīng)CuCu2e2e=Cu=Cu2 2CuCu2e2e=Cu=Cu2 2；ZnZn2e2e=Zn=Zn2 2FeFe2e2e=Fe=Fe2 2；NiNi2e2e=Ni=Ni2 2陰陰極極電極材料電極材料鐵鐵純銅純銅電極反應(yīng)電極反應(yīng)CuCu2 22e2e=Cu=Cu電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液注：電解精煉銅時(shí)，粗銅

13、中的注：電解精煉銅時(shí)，粗銅中的AgAg、AuAu等不反應(yīng)，沉在電解池底部形成陽極等不反應(yīng)，沉在電解池底部形成陽極泥泥2 2電鍍與電解精煉銅電鍍與電解精煉銅1 1(1)(1)電解氯化鈉溶液時(shí)，如何用簡便的方法檢驗(yàn)產(chǎn)物？電解氯化鈉溶液時(shí)，如何用簡便的方法檢驗(yàn)產(chǎn)物？(2)(2)氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中必須把陽極室和陰極室用離子交氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中必須把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開，原因是什么？換膜隔開，原因是什么？2 2電解精煉銅時(shí)，陽極泥是怎樣形成的？電解精煉銅時(shí)，陽極泥是怎樣形成的？3 3CuCu的還原性比的還原性比H H2 2弱，能否采取一定措施使弱，能否采取一定措施使CuCu將酸中的將酸中的

14、H H置換出來？采用什么措施？置換出來？采用什么措施？2.2.粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金等多種金屬雜質(zhì)，當(dāng)粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金等多種金屬雜質(zhì)，當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽極不斷溶解時(shí)，金屬活動性位于銅之前的金屬含雜質(zhì)的銅在陽極不斷溶解時(shí)，金屬活動性位于銅之前的金屬雜質(zhì)，如雜質(zhì)，如ZnZn、FeFe、NiNi等也會同時(shí)失去電子，但是它們的陽離子等也會同時(shí)失去電子，但是它們的陽離子比銅離子難以還原，所以它們并不能在陰極析出，而只能以離比銅離子難以還原，所以它們并不能在陰極析出，而只能以離子的形式留在電解液里。金屬活動性位于銅之后的銀、金等雜子的形式留在電解液里。金屬活動性位于銅之后的銀、金等

15、雜質(zhì)，因?yàn)槭ル娮拥哪芰Ρ茹~弱，難以在陽極失去電子變成陽質(zhì)，因?yàn)槭ル娮拥哪芰Ρ茹~弱，難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解，所以當(dāng)陽極的銅等失去電子變成陽離子溶解之后離子而溶解，所以當(dāng)陽極的銅等失去電子變成陽離子溶解之后，它們以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。，它們以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。 陽極產(chǎn)物陽極產(chǎn)物ClCl2 2可以用淀粉可以用淀粉KIKI試紙檢驗(yàn)，陰極產(chǎn)物試紙檢驗(yàn)，陰極產(chǎn)物H H2 2可可以通過點(diǎn)燃檢驗(yàn)，以通過點(diǎn)燃檢驗(yàn)，NaOHNaOH可以用酚酞試劑檢驗(yàn)?？梢杂梅犹噭z驗(yàn)。防止防止H H2 2和和ClCl2 2混合爆炸，防止混合爆炸，防止ClCl2

16、2與溶液中的與溶液中的NaOHNaOH反應(yīng)。反應(yīng)。1.1.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的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。下列說法正確的是應(yīng)用。下列說法正確的是( () )A A氯堿工業(yè)中，氯堿工業(yè)中，X X電極上反應(yīng)式是電極上反應(yīng)式是4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2B B電解精煉銅時(shí)，電解精煉銅時(shí)，Z Z溶液中的溶液中的CuCu2 2濃度不變濃度不變C C在鐵片上鍍銅時(shí)，在鐵片上鍍銅時(shí)，Y Y是純銅是純銅D D制取金屬鎂時(shí)，制取金屬鎂時(shí)，Z Z是熔融的氯化鎂是熔融的氯化鎂D D2 2以以KClKCl和和ZnClZnCl2 2混合液為電鍍液在鐵

17、制品上鍍混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是鋅，下列說法正確的是 ( () )A A未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程過程是該原電池的充電過程B B因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系與鋅的析出量無確定關(guān)系C C電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率反應(yīng)速率D D鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護(hù)作用鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護(hù)作用C C3 3甲圖為一種新型污水處理裝置，該裝置可利用一種微生物甲圖為一種新型污水處理

18、裝置，該裝置可利用一種微生物將有機(jī)廢水的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。乙圖是一種家用環(huán)保型將有機(jī)廢水的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。乙圖是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用惰性電極電解飽和食鹽水。下列說法中不正消毒液發(fā)生器，用惰性電極電解飽和食鹽水。下列說法中不正確的是確的是( () )A A裝置乙的裝置乙的a a極要與裝置甲的極要與裝置甲的X X極連接極連接B B裝置乙中裝置乙中b b極的電極反應(yīng)式為極的電極反應(yīng)式為2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2C C若有機(jī)廢水中主要含有葡萄糖，則裝置甲中若有機(jī)廢水中主要含有葡萄糖，則裝置甲中M M極發(fā)生的電極發(fā)生的電極反應(yīng)為極反應(yīng)為C C6 6H H1212O O6

19、66H6H2 2O O24e24e=6CO=6CO2 224H24H D DN N電極發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)電極發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)N N電極消耗電極消耗5.6 L(5.6 L(標(biāo)況下標(biāo)況下) )氣體時(shí)，氣體時(shí)，則有則有2NA2NA個(gè)個(gè)H H通過離子交換膜通過離子交換膜因圖甲中傳遞的是質(zhì)子，葡萄糖在因圖甲中傳遞的是質(zhì)子，葡萄糖在M M極放電，故電極反應(yīng)式為極放電，故電極反應(yīng)式為C C6 6H H1212O O6 66H6H2 2O O24e24e=6CO=6CO2 224H24H，C C正確正確. . 。 D D氧氣在氧氣在N N電極得到電子，電極反應(yīng)式為電極得到電子，電極反應(yīng)式為O O2 24H4H4

20、e4e=2H=2H2 2O O，故消耗故消耗5.6 L5.6 L氧氣時(shí)，轉(zhuǎn)移氧氣時(shí)，轉(zhuǎn)移1 mol1 mol電子，即有電子，即有NANA個(gè)個(gè)H H通過離子交通過離子交換膜，換膜，D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .解析：由圖甲分析得出解析：由圖甲分析得出M(M(或或X)X)為負(fù)極，為負(fù)極，N(N(或或Y)Y)為正極，由為正極，由圖乙分析得出圖乙分析得出a a為陰極，為陰極，b b為陽極。乙的為陽極。乙的a a極要與甲的極要與甲的X X極相連接，極相連接，A A項(xiàng)正確；乙的項(xiàng)正確；乙的b b極為陽極，氯離子放電，極為陽極，氯離子放電，B B項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。4 4對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。對金屬

21、制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。(1)(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：以下為鋁材表面處理的一種方法： 堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，原因是泡冒出，原因是_(_(用用離子方程式表示離子方程式表示) )。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的向槽液中加入下列試劑中的_。a aNHNH3 3 b bCOCO2 2 c cNaOH dNaOH dHNOHNO3 3以鋁材為陽極，在以鋁材為陽極，在H H2 2SOSO4 4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，溶液

22、中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為陽極電極反應(yīng)式為_。取少量廢電解液，加入取少量廢電解液，加入NaHCONaHCO3 3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是產(chǎn)生沉淀的原因是_。(2)(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的原因是原因是_。解析：解析：(1)(1)冒氣泡的原因是冒氣泡的原因是AlAl與與NaOHNaOH溶液反應(yīng)，離子方程溶液反應(yīng)，離子方程式為式為2Al2Al2OH2OH2H2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2- -3H3H2 2；使；使AlOAlO2 2- -生成沉淀，

23、最生成沉淀，最好是通入好是通入COCO2 2，若加，若加HNOHNO3 3，過量時(shí)沉淀容易溶解。，過量時(shí)沉淀容易溶解。2Al2Al2OH2OH2H2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2- -3H3H2 2b b 解析：解析： （1 1）陽極是）陽極是AlAl發(fā)生氧化反應(yīng)，要生成氧化膜，發(fā)生氧化反應(yīng)，要生成氧化膜，還必須有還必須有H H2 2O O參加，故電極反應(yīng)式為參加，故電極反應(yīng)式為2Al2Al3H3H2 2O O6e6e=Al=Al2 2O O3 36H6H；加入；加入NaHCONaHCO3 3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于HCOHCO消耗消耗H H，使

24、溶液，使溶液pHpH不斷升高。不斷升高。2Al2Al3H3H2 2O O6e6e=Al=Al2 2O O3 36H6HHCOHCO3 3- -消耗消耗H Hc(Hc(H) )減小，減小，c(OHc(OH) )增大，使增大，使Al(OH)Al(OH)3 3沉淀析出沉淀析出陽極陽極CuCu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成CuCu2 2 考點(diǎn)三考點(diǎn)三 應(yīng)對電化學(xué)定量計(jì)算的三種方法應(yīng)對電化學(xué)定量計(jì)算的三種方法【知識梳理知識梳理】1 1計(jì)算依據(jù)計(jì)算依據(jù)原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計(jì)算的根本依原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計(jì)算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒，分析時(shí)要注意兩點(diǎn)：據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒，分析

25、時(shí)要注意兩點(diǎn)：(1)(1)串聯(lián)電路中各支路電流相等；串聯(lián)電路中各支路電流相等；(2)(2)并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。2 2三種常用方法三種常用方法提示：在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用提示：在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用Q QI It t和和Q Qn n(e(e) )N NA A1.601.6010101919C C來計(jì)算電路中通過的電量來計(jì)算電路中通過的電量 分析判斷分析判斷A AD D各屬于哪種電化學(xué)裝置？各屬于哪種電化學(xué)裝置？ 原電池原電池 原電池原電池電解池電解池電解池電解池題組一根據(jù)總反應(yīng)式，建立等量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算題組一根據(jù)總反應(yīng)式，建立等量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算

26、1 1兩個(gè)惰性電極插入兩個(gè)惰性電極插入500 mL AgNO500 mL AgNO3 3溶液中，通電溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的電解。當(dāng)電解液的pHpH從從6.06.0變?yōu)樽優(yōu)?.03.0時(shí)時(shí)( (設(shè)電解過程中設(shè)電解過程中陰極沒有陰極沒有H H2 2放出，且電解液在電解前后體積變化可放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計(jì)以忽略不計(jì)) )，電極上析出銀的質(zhì)量最大為，電極上析出銀的質(zhì)量最大為 ( () )A A27 mg27 mgB B54 mg C54 mg C106 mg D106 mg D216 mg216 mgB B 2 2將兩個(gè)鉑電極插入將兩個(gè)鉑電極插入500 mL CuSO500

27、 mL CuSO4 4溶液中進(jìn)行溶液中進(jìn)行電解，通電一定時(shí)間后，某一電極增重電解，通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064 g(0.064 g(設(shè)設(shè)電解時(shí)該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體電解時(shí)該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化積變化) )，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為( () )A A4 410103 3 molL molL1 1 B B2 210103 3 molL molL1 1C C1 110103 3 molL molL1 1 D D1 110107 7 molL molL1 1A A 3 3500 mL KNO500 mL KNO3 3和和Cu(N

28、OCu(NO3 3) )2 2的混合溶液中的混合溶液中c(NO)c(NO)0.6 0.6 mol/Lmol/L，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到后，兩極均收集到2.24 L2.24 L氣體氣體( (標(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下) )，假定電，假定電解后溶液體積仍為解后溶液體積仍為500 mL500 mL，下列說法正確的是，下列說法正確的是( () )A A原混合溶液中原混合溶液中c(Kc(K) )為為0.2 molL0.2 molL1 1B B上述電解過程中共轉(zhuǎn)移上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2 mol0.2 mol電子電子C C電解得到的電解得

29、到的CuCu的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.05 mol0.05 molD D電解后溶液中電解后溶液中c(Hc(H) )為為0.2 molL0.2 molL1 1解析：石墨作電極電解解析：石墨作電極電解KNOKNO3 3和和Cu(NOCu(NO3 3) )2 2的混合溶液，的混合溶液，陽極反應(yīng)式：陽極反應(yīng)式：4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2，陰極先后發(fā)生，陰極先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：兩個(gè)反應(yīng)：CuCu2 22e2e=Cu,2H=Cu,2H2e2e=H=H2 2。從收集。從收集到到O O2 2為為2.24 L2.24 L這個(gè)事實(shí)推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移這個(gè)事實(shí)推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)

30、移0.4 0.4 molmol電子，而在生成電子，而在生成2.24 L H2.24 L H2 2的過程中轉(zhuǎn)移的過程中轉(zhuǎn)移0.2 mol0.2 mol電電子，所以子，所以CuCu2 2共得到共得到0.4 mol0.4 mol0.2 mol0.2 mol0.2 mol0.2 mol電子電子，電解前，電解前CuCu2 2的物質(zhì)的量和電解得到的的物質(zhì)的量和電解得到的CuCu的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量都為都為0.1 mol0.1 mol。A A電解前后分別有以下守恒關(guān)系：電解前后分別有以下守恒關(guān)系：c(Kc(K) )2c(Cu2c(Cu2 2) )c(NOc(NO3 3- -) )，c(Kc(K) )c(Hc

31、(H) )c(NOc(NO3 3- -) )，不難算出：電解，不難算出：電解前前c(Kc(K) )0.2 mol/L0.2 mol/L，電解后，電解后c(Hc(H) )0.4 mol/L0.4 mol/L。題組二根據(jù)電子守恒，突破電解分段計(jì)算題組二根據(jù)電子守恒，突破電解分段計(jì)算 4. 4.新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入上分別通入CHCH4 4和和O O2 2，電解質(zhì)為，電解質(zhì)為KOHKOH溶液。某研究小組將兩溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶

32、液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。(1)(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為_、_；(2)(2)閉合閉合K K開關(guān)后，開關(guān)后，a a、b b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b b電極上電極上得到的是得到的是 _，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為_；解析：解析：(1)(1)總反應(yīng)式總反應(yīng)式為為CHCH4 42O2O2 22OH2OH=CO=CO3 32-2-3H3H2 2O O，正，正極反應(yīng)式為極反應(yīng)式為2O2O2 24H4H2 2O O8e8e=8OH=8OH，則負(fù)極反應(yīng)式由總則負(fù)極反應(yīng)式由總反應(yīng)

33、式減正極反應(yīng)反應(yīng)式減正極反應(yīng)式得到式得到。2O2O2 24H4H2 2O O8e8e=8OH=8OHCHCH4 410OH10OH8e8e=CO=CO3 32-2-7H7H2 2O O解析：解析：(2)(2)由圖可由圖可看出一二兩池為串看出一二兩池為串聯(lián)的電源，其中甲聯(lián)的電源，其中甲烷是還原劑，所在烷是還原劑，所在電極為負(fù)極，因而電極為負(fù)極，因而與之相連的與之相連的b b電極電極為陰極，產(chǎn)生的氣為陰極，產(chǎn)生的氣體為氫氣；體為氫氣；H H2 22NaCl2NaCl2H2H2 2O 2NaOHO 2NaOHH H2 2ClCl2 2=通電通電(3)(3)若每個(gè)電池甲烷通入量為若每個(gè)電池甲烷通入量為

34、1 L(1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況) )，且反，且反應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為_, _, ( (法拉第常數(shù)法拉第常數(shù)F F9.659.6510104 4 Cmol Cmol1 1，列式計(jì)算，列式計(jì)算) )，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為最多能產(chǎn)生的氯氣體積為 _L(_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況) )。解析：解析：1 mol1 mol甲烷氧化失去電子甲烷氧化失去電子8 mol8 mol，電量為，電量為8 896 500 C96 500 C，因題中雖有兩個(gè)燃料電池，但電子的，因題中雖有兩個(gè)燃料電池，但電子的傳遞只能用一個(gè)池的甲烷量計(jì)算，傳遞只能用一個(gè)池的甲烷量計(jì)算，1 L

35、1 L為為1/22.4 mol1/22.4 mol，可求電量；甲烷失電子是可求電量；甲烷失電子是ClCl失電子數(shù)的失電子數(shù)的8 8倍，則得倍，則得到氫氣為到氫氣為4 L(CH4 L(CH4 48Cl8Cl4Cl4Cl2 2) )。4 4 8 89.659.6510104 4 Cmol Cmol1 13.453.4510104 4 C C【答案答案】3.453.4510104 4 C C考點(diǎn)四考點(diǎn)四 金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)【知識梳理知識梳理】1 1化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕反應(yīng)物反應(yīng)物金屬、干燥的氣體金屬、干燥的氣體或或非電解質(zhì)

36、非電解質(zhì)不純金屬、電不純金屬、電解質(zhì)溶液解質(zhì)溶液反應(yīng)類型反應(yīng)類型直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)原電池反應(yīng)原電池反應(yīng)有無電流產(chǎn)生有無電流產(chǎn)生無無有有實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)金屬原子失電子被金屬原子失電子被氧化氧化2.2.電化學(xué)腐蝕的分類電化學(xué)腐蝕的分類( (鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕) )類型類型析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕水膜性質(zhì)水膜性質(zhì)酸性酸性弱酸性、中性或堿性弱酸性、中性或堿性負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)FeFe2e2e=Fe=Fe2 2正極反應(yīng)正極反應(yīng)2H2H2e2e=H=H2 22H2H2 2O OO O2 24e4e=4OH=4OH總反應(yīng)總反應(yīng)FeFe2H2H=Fe=Fe2 2H H2 22Fe2FeO O2 22

37、H2H2 2O= O= 2Fe(OH)2Fe(OH)2 2其他反應(yīng)其他反應(yīng)4Fe(OH)4Fe(OH)2 2O O2 22H2H2 2O = 4Fe(OH)O = 4Fe(OH)3 3 2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O O(3(3x)H2Ox)H2O注：吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍注：吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍3.3.金屬的防護(hù)金屬的防護(hù)(1)(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用原電池原理原電池原理。(2)(2)外加電流的陰極保護(hù)法利用外加電流的陰極保護(hù)法利用電解池原理電解池原理。(3)(3)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)如制成不銹

38、鋼。如制成不銹鋼。(4)(4)加保護(hù)層加保護(hù)層如電鍍、噴漆、覆膜等。如電鍍、噴漆、覆膜等。1 1判斷正誤判斷正誤( (正確的打正確的打“”“”，錯(cuò)誤的打，錯(cuò)誤的打“”)”)(1)(1)所有金屬純度越大，越不易被腐蝕所有金屬純度越大，越不易被腐蝕( () )(2)(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣 ( () )(3)(3)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕 ( () )(4)Al(4)Al、FeFe、CuCu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物 ( () )(5)(5)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成鋼

39、鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成FeFe3 3( ( ) )(6)(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，就完全失去了對金屬的保護(hù)作用了對金屬的保護(hù)作用 ( () )(7)(7)外加電流的陰極保護(hù)法，構(gòu)成了電解池；犧牲陽極的陰外加電流的陰極保護(hù)法，構(gòu)成了電解池；犧牲陽極的陰極保護(hù)法構(gòu)成了原電池。二者均能有效地保護(hù)金屬不容易被腐極保護(hù)法構(gòu)成了原電池。二者均能有效地保護(hù)金屬不容易被腐蝕蝕 ( () )2 2探究鋼鐵生銹探究鋼鐵生銹(Fe(Fe2 2O O3 3xHxH2 2O)O)的主要過程。的主要過程。3 3探究影響金屬腐蝕的因素。探究影

40、響金屬腐蝕的因素。(1)(1)吸氧腐蝕：吸氧腐蝕：負(fù)極：負(fù)極：2Fe2Fe4e4e=2Fe=2Fe2 2正極：正極：O O2 22H2H2 2O O4e4e= 4OH= 4OH原電池反應(yīng)：原電池反應(yīng)：2Fe2FeO O2 22H2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 2(2)Fe(OH)(2)Fe(OH)2 2被氧化：被氧化：4Fe(OH)4Fe(OH)2 2O O2 22H2H2 2O= 4Fe(OH)O= 4Fe(OH)3 3(3)Fe(OH)(3)Fe(OH)3 3分解形成鐵銹：分解形成鐵銹：2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O O(

41、3(3x)Hx)H2 2O O影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質(zhì)兩個(gè)方面。就影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質(zhì)兩個(gè)方面。就金屬本性來說，金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕。金屬本性來說，金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕。介質(zhì)對金屬的腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中，介質(zhì)對金屬的腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。題組一金屬腐蝕快慢的比較題組一金屬腐蝕快慢的比較1 1下面各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由下面各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是快到慢的順序是( () )

42、 A A B B C C D D A A 2 2相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是( () ) 解析：解析：A A、D D均由均由FeFe、CuCu構(gòu)成原電池加速鐵的腐蝕；在構(gòu)成原電池加速鐵的腐蝕；在B B中，中，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵合金，符合食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負(fù)極，碳作正極，易被原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負(fù)極，碳作正極，易被腐蝕；腐蝕；C C中銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不被腐蝕。中銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不被腐蝕。C C題組二正確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕題組二正確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕3 3如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說法正確的是如圖所示的鋼