（鲁科专用版）2020版高考化学总复习第6章第2讲电解池教案.docx

第2讲电解池【2020备考】最新考纲：1.理解电解池的构成、工作原理及应用。2.能书写电极反应和总反应方程式。核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析电解池中发生的反应，并运用电解池原理解决实际问题。2.科学精神与社会责任：肯定电解原理对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与电解有关的社会热点问题做出正确的价值判断。考点一电解原理（频数：难度：）名师课堂导语 电解原理是电化学重要的理论基础，掌握好放电顺序，总结好电解规律，是解答好电解原理应用题的前提。另外对于设题方式多且灵活多变的实物图分析问题，应加以关注。1.电解定义在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。2.能量转化形式电能转化为化学能。3.电解池（1）构成条件有与电源相连的两个电极。电解质溶液（或熔融盐）。形成闭合电路。（2）电极名称及电极的反应式（如图）（3）电子和离子的移动方向（惰性电极）4.电解过程（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。（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）Fe2Zn2H（水）Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH最高价含氧酸根离子。（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。1.不要忘记水溶液中的H和OH，不要把H、OH误加到熔融电解质中。2.最常用的放电顺序：阳极：活泼金属（一般指Pt、Au以外的金属）ClOH；阴极：AgFe3Cu2H，但如果离子浓度相差十分悬殊，离子浓度大的也可以先放电，如理论上H的放电能力大于Zn2，由于溶液中c（Zn2）c（H），则先在阴极上放电的是Zn2，例如铁上镀锌时，放电顺序：Zn2H。5.惰性电极电解电解质溶液的产物判断（图示）速查速测1.（易混点排查）正确的打“”，错误的打“”（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）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（）（3）电解时，电子的移动方向为：电源负极阴极阳极电源正极（）（4）电解盐酸、硫酸等溶液，H放电，溶液的pH逐渐增大（）（5）用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu（OH）2可使电解质溶液恢复到电解前的情况（）2.（教材知识拓展题）要实现反应：Cu2HCl=CuCl2H2，设计了下列四个实验，你认为可行的是（）解析铜与盐酸不能直接发生反应，由于不是能自发进行的氧化还原反应，故不能设计成原电池，即A、B选项不符合；由于铜失去电子，故铜作阳极，与电源的正极相连，选项C符合。答案C3.（探究思考题）用惰性电极电解2 molL1 NaCl和1 molL1 CuSO4的混合溶液，可看做两个电解阶段，试判断在两个阶段中阴、阳两极得到的产物是什么？并写出相应的电极反应式。第一阶段：阳极产物，电极反应_；阴极产物，电极反应_。第二阶段：阳极产物，电极反应_。阴极产物，电极反应_。答案Cl22Cl2e=Cl2CuCu22e=CuO24OH4e=2H2OO2H24H4e=2H2A组基础知识巩固1.下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显减小的是（）解析A项，该装置是原电池装置，H放电生成氢气，溶液的pH增大，A项错误；B项，阳极：Cu2e2OH=Cu（OH）2，阴极：2H2O2e=H22OH，总反应为：Cu2H2OCu（OH）2H2，pH增大，B项错误；电解食盐水，总反应为：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，生成氢氧化钠使溶液的pH增大，C项错误；电解硫酸铜溶液的总反应为：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，溶液的pH减小，D项正确。答案D2.右图为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（）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味气体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电极附近呈红色解析电解Na2SO4溶液时，a为阴极：4H4e=2H2，b为阳极：4OH4e=O22H2O；a极周围由于H放电溶液呈碱性，石蕊显蓝色，b极周围由于OH放电溶液呈酸性，石蕊显红色。答案D3.（2018河南豫南九校质量考评）如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电能力顺序，都可能在阳极放电，下列分析正确的是（）A.C1电极上的电极反应式为2H2O2e=2OHH2B.C1电极处溶液首先变黄色C.C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2D.当C1电极上有2 g物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移解析C1电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的H在阴极放电，电极反应式为2H2e=H2，A错误；C1电极上H放电生成H2，C2电极与电源的正极相连，作阳极，Fe2的还原性强于Cl，则依次发生的电极反应为Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2，故C2电极处溶液首先变黄色，B错误，C正确；电子只能通过导线传递，不能通过溶液传递，D错误。答案C【原创总结】以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律类型放电规律电解质（水溶液）电解水型H、OH放电，电解质形成的阳离子要么是H，要么是放电顺序排在H之后的活泼性较强的金属对应的阳离子；阴离子要么是OH，要么是放电顺序排在OH之后的含氧酸根等。含氧酸（如H2SO4）强碱（如NaOH）活泼金属的含氧酸盐电解电解质型电解质形成的阴、阳离子放电，电解质电离形成的阴、阳离子要么是H、OH，要么是放电顺序排在H、OH之前的对应离子。无氧酸（如HCl），除HF外不活泼金属的无氧酸盐（如CuCl2），除氟化物外放H2生碱型阳离子为放电顺序排在H之后的金属阳离子；阴离子为放电顺序排在OH之前的阴离子。活泼金属的无氧酸盐（如NaCl）放O2生酸型阳离子为放电顺序排在H之前的金属阳离子；阴离子为放电顺序排在OH之后的阴离子。不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4）说明：请同学们写出上述实例中的半反应和总反应的离子方程式，并分析电解后溶液的pH变化。B组考试能力过关4.（海南高考）以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。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变小解析以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反应为2KI2H2O2KOHH2I2（类似于电解饱和食盐水），阴极产物是H2和KOH，阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝（淀粉遇碘变蓝），阴极附近的溶液会变红（溶液呈碱性），A、B、C正确；由于电解产物有KOH生成，所以溶液的pH逐渐增大，D错误。答案D5.（北京高考）用石墨电极电解CuCl2溶液（见图）。下列分析正确的是（）A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应：Cu22e=CuD.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析根据溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a端是电源的负极，A正确；通电使CuCl2发生电解，不是电离，B错误；阳极发生氧化反应，Cl在阳极放电2Cl2e=Cl2，C错误；Cl发生氧化反应，在阳极放电生成Cl2，D错误。答案A6.（1）（2017江苏高考）电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。（2）（2015山东高考）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图所示装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_溶液（填化学式），阳极电极反应式为_，电解过程中Li向电极迁移（填“A”或“B”）。解析（1）电解Na2CO3溶液，实际上是电解水，观察电解池装置可知，阳极产物有NaHCO3和O2，则阳极反应式为4CO2H2O4e=4HCOO2，阴极发生还原反应，2H2O2e=H22OH，产物为H2。（2）根据电解装置图，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B极区产生H2，电极反应式为2H2O2e=H22OH，OH与Li结合生成LiOH，所以B极区电解液应为LiOH溶液，B电极为阴极，则A电极应为阳极，阳极区电解液应为LiCl溶液，电极反应式为2Cl2e=Cl2。电解过程中，阳离子向阴极迁移，则Li向B电极迁移。答案（1）4CO2H2O4e=4HCOO2H2（2）LiOH2Cl2e=Cl2B考点二电解原理的应用（频数：难度：）名师课堂导语 电解原理的综合应用是高考考查的重要内容，在掌握好电解原理基本应用的基础上，要特别关注电解在物质制备、污水处理等方面的拓展应用，在分析电解装置时，应注意半透膜的作用。1.电解饱和食盐水（1）电极反应阳极反应式：2Cl2e=Cl2（氧化反应）阴极反应式：2H2e=H2（还原反应）（2）总反应方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2离子反应方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2（3）应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳极：钛网（涂有钛、钌等氧化物涂层）。阴极：碳钢网。阳离子交换膜：只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。将电解槽隔成阳极室和阴极室。2.电解精炼铜3.电镀铜4.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl（熔融）2NaCl22Cl2e=Cl22Na2e=2Na冶炼镁MgCl2（熔融）MgCl22Cl2e=Cl2Mg22e=Mg冶炼铝2Al2O3（熔融）4Al3O26O212e=3O24Al312e=4Al由于AlCl3为共价化合物熔融状态下不导电，所以电解冶炼铝时，电解的为熔点很高的氧化铝，为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石（Na3AlF6）；而且电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需不断补充。速查速测1.（易混点排查）正确的打“”，错误的打“”（1）电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c（Cu2）均保持不变（）（2）电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料（）（3）电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3（）（4）电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料（）（5）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（）2.（教材改编题）（1）（LK选修4P183改编）电解精炼铜时，如果转移0.04 mol电子，阴极材料的质量将增加1.28 g。（2）（RJ选修4P834改编）电解饱和食盐水时，从阴极逸出2.24 L氢气，从阳极逸出Cl2气体，逸出气体的体积为2.24 L（在标准状况下，不考虑气体溶解）。3.（思维探究题）比较下列两种装置有哪些不同？（1）请分析两装置中各电极的质量变化？_。（2）请分析两装置中电解质溶液浓度的变化？_。答案（1）甲图中铜片质量减小，铁制品质量增加；乙图中粗铜质量减小，精铜质量增加（2）甲图中CuSO4溶液浓度几乎未变化，因为阳极溶解多少铜，阴极就析出多少铜；乙图中CuSO4溶液浓度逐渐变小，因为粗铜中混有Zn、Fe等杂质，放电后转化成Zn2、Fe2等离子，此时Cu2会转化为Cu，造成CuSO4溶液浓度减小A组基础知识巩固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精铜中混有Zn、Fe等杂质，放电后转化为Zn2、Fe2，阴极Cu2放电析出Cu，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D2.（物质制备）（2018武汉市部分学校调研）在电解液不参与反应的情况下，采用电化学法还原CO2可制备ZnC2O4，原理如图所示。下列说法正确的是（）A.电解结束后电解液中c（Zn2）增大B.电解液应为ZnSO4溶液C.Pt极反应式为2CO22e=C2OD.当通入44 g CO2时，溶液中转移1 mol电子解析因为右室Zn失去电子生成Zn2，溶液中的Zn2通过阳离子交换膜进入左室，根据电荷守恒，阴离子浓度不变，c（Zn2）不变，A项错误；右室生成的Zn2通过阳离子交换膜进入左室与生成的C2O结合为ZnC2O4，因此，电解液为稀的ZnC2O4溶液，不含杂质，电解液只要是含Zn2的易溶盐溶液即可，B项错误；Pt极反应式为2CO22e=C2O，C项正确；当通入44 g CO2时，外电路中转移1 mol电子，溶液中不发生电子转移，D项错误。答案C3.（废气处理）（2018湖南三湘名校教育联盟第三次大联考）Fe（CN）63可将气态废弃物中的硫化氢氧化为可利用的硫，自身被还原为Fe（CN）64。工业上常采用如图所示的电解装置，通电电解，然后通入H2S加以处理。下列说法不正确的是（）A.电解时，阳极反应式为Fe（CN）64e=Fe（CN）63B.电解时，阴极反应式为2HCO2e=H22COC.当电解过程中有标准状况下22.4 L H2生成时，溶液中有32 g S析出（溶解忽略不计）D.整个过程中需要不断补充K4Fe（CN）6与KHCO3解析电解时，阳极上Fe（CN）64失去电子，阳极的电极反应式为Fe（CN）64e=Fe（CN）63，A正确；阴极上HCO放电，发生还原反应，阴极反应式为2HCO2e=H22CO，B正确；标准状况下22.4 L H2的物质的量为1 mol，则转移2 mol 电子。H2S失去2 mol电子，生成1 mol单质S，即析出32 g S，C正确；根据以上分析可知，反应的结果相当于是H2S被电解生成H2和S，所以不需要补充K4Fe（CN）6和KHCO3，D错误。答案D【方法技巧】电化学中定量计算方法1.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。2.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。3.根据关系式计算根据得失电子守恒定律关系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。B组考试能力过关4.（2018课标全国，13）最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTAFe2e=EDTAFe32EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2该装置工作时，下列叙述错误的是（）A.阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB.协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC.石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D.若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2，溶液需为酸性解析阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，阴极的电极反应式为CO22e2H=COH2O，A项正确；结合阳极区发生的反应，可知协同转化总反应为CO2H2S=SCOH2O，B项正确；石墨烯作阳极，其电势高于ZnO石墨烯的，C项错误；Fe3、Fe2在碱性或中性介质中会生成沉淀，它们只稳定存在于酸性较强的介质中，D项正确。答案C5.（2016课标全国，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SO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SO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NaOH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1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成解析电解池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，即SO离子向正极区移动，Na向负极区移动，正极区水电离的OH发生氧化反应生成氧气，H留在正极区，该极得到H2SO4产品，溶液pH减小，负极区水电离的H发生还原反应生成氢气，OH留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增大，故A、C项错误，B正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的O2生成，错误。答案B6.2018课标全国，27（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。解析阳极发生氧化反应：2H2O4e=4HO2（或4OH4e=2H2OO2），阳极室H向a室迁移，a室中的Na2SO3转化成NaHSO3。阴极发生还原反应，析出H2，OH增多，Na由a室向b室迁移，则b室中Na2SO3浓度增大。答案2H2O4e=4HO2（或4OH4e=2H2OO2）aA级全员必做题1.以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，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；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；D项，设转移电子数为4NA，则依据电解方程式：2H2O2H2O24e，电解水生成3 mol气体，依据电解方程式2NaCl2H2O2NaOHCl2H22e，电解饱和食盐水生成4 mol气体，故D错误。答案C2.某溶液中含有Cu2、Fe2、Al3、Cl、NO，且浓度均大于0.1 mol/L，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是（）A.Cl2 B.Al C.Cu D.H2解析阴极上Al3、Fe2的放电能力弱于H，而Cu2的放电能力比水电离出的H的放电能力强，阳极上Cl放电能力强于OH。答案B3.下列实验装置设计正确的是（）解析电解饱和食盐水，铁作阳极，铁失去电子，而不是溶液中的氯离子失去电子，A项错误；原电池中锌作负极，铜作正极，锌和硫酸铜分开，用导线和盐桥构成闭合回路，B项正确；电镀银，银作阳极连接电源的正极，电解质溶液应为硝酸银，C项错误；电解精炼铜时，粗铜连接电源的正极作阳极，精铜连接电源的负极作阴极，D项错误。答案B4.（2018福州毕业班质检，12）科研人员设计一种电化学反应器，以Na2SO4溶液为电解质，负载纳米MnO2的导电微孔钛膜和不锈钢为电极材料。这种电催化膜反应器可用于正丙醇合成丙酸，装置示意图如图。以下叙述错误的是（）A.微孔钛膜作阴极B.使用Na2SO4溶液是为了在电解开始时增强溶液导电性C.丙醇转化为丙酸的电极反应式为：CH3CH2CH2OHH2O4e=CH3CH2COOH4HD.反应器工作时料槽中正丙醇分子向电催化膜移动解析微孔钛膜与电源正极相连，作阳极，A项错误；Na2SO4为强电解质，使用Na2SO4溶液是为了在电解开始时增强溶液导电性，B项正确；丙醇转化为丙酸，发生氧化反应：CH3CH2CH2OHH2O4e=CH3CH2COOH4H，C项正确；反应器工作时，正丙醇发生氧化反应，根据阳极上发生氧化反应，知正丙醇分子向电催化膜移动，D项正确。答案A5.利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是（）A.氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到NaOHB.铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4C.电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D.外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属解析电解饱和食盐水时，阴极区得到H2和NaOH。电解法精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极，待镀金属作阴极。答案D6.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。已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是（）A.B膜是阴离子交换膜B.通电后，海水中阳离子往a电极处运动C.通电后，a电极的电极反应式为4OH4e=O22H2OD.通电后，b电极区周围会出现少量白色沉淀解析根据海水中离子成分及离子放电顺序知，通电后阳极是氯离子放电，阴极是氢离子放电，电解过程中，海水中阳离子通过B膜进入阴极区，所以B膜是阳离子交换膜（海水中阴离子通过A膜进入阳极区），b电极（阴极）区周围OH浓度增大，与镁离子反应生成白色沉淀。答案D7.CuI是一种白色难溶于水的固体。以石墨作阴极，铜作阳极组成电解池，含有酚酞和淀粉KI的溶液作电解液。电解开始一段时间后，阴极区溶液变红，阳极区仍为无色。电解相当长时间后，阳极区才呈深蓝色。则电解开始阶段的电极反应为（）A.阳极：Cu2e=Cu2；阴极：Cu22e=CuB.阳极：2Cu2I2e=2CuI；阴极：2H2e=H2C.阳极：2I2e=I2；阴极：2H2e=H2D.阳极：4OH4e=2H2OO2；阴极：2H2e=H2解析抓住“CuI是”这一信息结合题干所给内容，分析开始阶段阳极Cu放电生成的不是Cu2而是Cu且与I生成了CuI。答案B8.（2019广东深圳一模）利用如图所示装置可制取H2，两个电极均为惰性电极，c为阴离子交换膜。下列叙述正确的是（）A.a为电源的正极B.工作时，OH向左室迁移C.右室的电极反应式为C2H5OHH2O4e=CH3COO5HD.生成H2和CH3COONa的物质的量之比为21解析根据图示，电解池左侧生成氢气，是溶液中的水放电，发生了还原反应，左侧电极为阴极，则a为电源的负极，故A错误；工作时，在阴极水放电生成H2和OH，OH浓度增大，向右室迁移，故B错误；右室电极为阳极，发生氧化反应，根据图示，右室溶液显碱性，不可能生成H，故C错误；根据得失电子守恒，生成1 mol H2转移2 mol电子，则生成CH3COONa的物质的量为0.5 mol，H2和CH3COONa的物质的量之比为21，故D正确。答案D9.（2018湖北武汉部分学校调研）如图所示，甲池的总反应式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。下列说法正确的是（）A.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH6e2H2O=CO8HB.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度C.甲池中消耗224 mL（标准状况）O2，此时丙池中理论上产生1.16 g 固体D.若将乙池电解质溶液换成AgNO3溶液，则可以实现在石墨棒上镀银解析甲池通入CH3OH的电极发生氧化反应：CH3OH6e8OH=CO6H2O，A项错误；乙池中石墨作阳极，Ag作阴极，电解总反应为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，由于CuSO4溶液过量，溶液中减少的是“2CuO2”，因此加入CuO或CuCO3能使原溶液恢复到原浓度，B项错误；丙池中的总反应为MgCl22H2OMg（OH）2H2Cl2，根据各电极上转移电子数相同，可得关系式：O24e2Mg（OH）2，丙池中产生Mg（OH）2固体的质量为258 gmol11.16 g，C项正确；石墨棒作阳极，Ag作阴极，只能在银极上镀银，D项错误。答案C10.钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为_。（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为。（3）图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，X电极溶解的铜的质量3.2 g（填“”或“”）。（4）图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，铜电极发生的反应是，若将开关K置于N处，发生的总反应是_。解析（1）铁锈的成分为Fe2O3，能和盐酸反应生成FeCl3和水，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为Fe2FeCl3=3FeCl2。（2）若X为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极即连接电源的负极，故K连接N处。若X为锌，开关K置于M处，Zn为阳极被腐蚀，Fe为阴极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。（3）若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，由于粗铜中有杂质参加反应，所以X电极溶解的铜的质量3.2 g。（4）若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，此时构成原电池装置，铜电极为正极，发生的反应是2Fe32e=2Fe2；若将开关K置于N处，此时构成电解池装置，铜为阳极，铜本身被氧化而溶解，阴极铁离子被还原，发生的总反应是：Cu2Fe3=2Fe2Cu2。答案（1）Fe2FeCl3=3FeCl2（2）N牺牲阳极的阴极保护法（3）a%c%。答案（1）H2右（2）负ClH2OClOH2（3）2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OHb%a%c%B级拔高选做题12.某同学进行下列实验：操作现象取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K3Fe（CN）6的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈下列说法不合理的是（）A.生铁片发生吸氧腐蚀B.中心区：Fe2e=Fe2C.边缘处：O22H2O4e=4OHD.交界处：4Fe2O210H2O=4Fe（OH）38H解析生铁片边缘处为红色，说明生成了氢氧根离子，O22H2O4e=4OH，生铁片发生吸氧腐蚀，故A、C合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了亚铁离子，Fe2e=Fe2，故B合理；在两色环交界处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化生成了氢氧化铁，故D不合理。答案D