2021届高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第23讲电解池金属的腐蚀与防护课件新人教版202103151319

1、1. 理解电解池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和电理解电解池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和电 解反应方程式。解反应方程式。 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 属腐蚀的措施属腐蚀的措施 考点一考点二探究高考提升考能考点三微课22 1探究电解规律(用惰性电极电解) (1)电解水型 试写出电解下列溶液的电解方程式 稀硫酸：_； NaOH：_； KNO3：_。 分析“电解水型”的电解质包括哪些类型? 【答案】含氧酸、强碱和活泼金属的含氧酸盐 返回 题目 (2)电解电解质型 电解质溶液 HBr CuCl2 阴极反

2、应 阳极反应 电解反应 溶液复原 加_ 加_ 分析“电解电解质型”的电解质包括哪些类型? 无氧酸(除HF)和不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物) 2H2e=H2CuCu2 2 2e2e =Cu =Cu 2Br2Br 2e2e =Br =Br2 2 2Cl2Cl 2e2e =Cl =Cl2 2 适量适量HBrHBr适量适量CuClCuCl2 2 【答案】 返回 题目 (3)放 H2生碱型 电解 NaCl 溶液： 阴极反应：_； 阳极反应：_； 电解反应离子方程式_。 电解一段时间后，NaCl 溶液恢复原状的方法：_。 分析“放 H2生碱型”的电解质包括哪些类型? 活泼金属的无氧酸盐(除氟化物) 【答

3、案】 2H2H 2e2e =H =H2 2 2Cl2Cl 2e2e =Cl =Cl2 2 通通HClHCl 返回 题目 (4)放 O2生酸型 电解 CuSO4溶液 阴极反应：_； 阳极反应：_； 电解反应离子方程式：_； 电解一段时间后，CuSO4溶液恢复原状的方法_。 分析“放 O2生酸型”电解质包括哪些类型? 2Cu2Cu2 2 4e4e =2Cu =2Cu 4OH4OH 4e4e =O =O2 22H2H2 2O O 加加CuO(CuO(或或CuCOCuCO3 3) ) 【答案】不活泼金属的含氧酸盐 返回 题目 返回 题目 2根据金属活动顺序表，Cu 和稀 H2SO4不反应，怎样根据电

4、化学的原理实现 Cu 和稀 H2SO4反应产生 H2? 答案： Cu 作阳极，C 作阴极，稀 H2SO4作电解质溶液，通入直 流电就可以实现该反应。电解反应式为阳极：Cu2e =Cu2， 阴极：2H 2e=H 2。总反应式：Cu2H Cu2 H 2 题组一 电解规律及电极产物的判断 1用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中， 溶液的 pH 依次为升高、不变、降低的是( ) AAgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2 BKCl Na2SO4 CuSO4 CCaCl2 KOH NaNO3 DHCl HNO3 K2SO4 B 返回 题目 2(2019天津北辰区统考)以石墨为电极，电

5、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 D 【解析】 以石墨为电极， 电解 KI 溶液， 发生的反应为 2KI2H2O= 通电 2KOH H2I2(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。 返回 题目 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

6、 MgCl2溶液 阳极反应式：_；阴极反应式：_。 总反应离子方程式：_。 (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：_。 返回 题目 答案： (1)2Cl 2e=Cl 2 2H 2e=H 2(或 2H2O2e =H 22OH ) Mg2 2Cl2H 2O Mg(OH)2Cl2H2 (2)2Al6e 8OH=2AlO 24H2O 6H2O6e =3H 26OH (或 6H6e=3H 2) 2Al2H2O2OH 2AlO 23H2 返回 题目 4某水溶液中含有等物质的量浓度的 Cu(NO3)2和 NaCl，以惰性电极 对该溶液进行电解，分阶段

7、写出电解反应的化学方程式。 解析： 第一阶段 阳极：2Cl2e=Cl2 阴极：Cu22e=Cu 第二阶段 阴极：2Cu24e=2Cu 阳极：4OH4e=O22H2O 第三阶段 阴极：4H4e=2H2 阳极：4OH4e=O22H2O 将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。 返回 题目 答案： 第一阶段的反应：CuCl2 CuCl2 第二阶段的反应：2Cu(NO3)22H2O2CuO24HNO3 第三阶段的反应：2H2O2H2O2 返回 题目 5用石墨电极完成下列电解实验。 实验一 实验二 装置 现象 a、d 处试纸变蓝；b 处变红， 局部褪色；c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产 生；

8、n 处有气泡产生 返回 题目 下列对实验现象的解释或推测不合理的是( ) Aa、d 处：2H2O2e =H 22OH Bb 处：2Cl 2e=Cl 2 Cc 处发生了反应：Fe2e =Fe2 D根据实验一的原理，实验二中 m 处能析出铜 B 解析： 根据 a、d 处试纸变蓝，可判断 a、d 两点都为电解池的阴 极，发生的电极反应为 2H2O2e=H22OH，A 选项正确； b 处变红， 局部褪色， 说明 b 为电解池的阳极， 2Cl2e=Cl2， 氯气溶于水生成盐酸和次氯酸：Cl2H2O=HClHClO，HCl 溶液 显酸性，HClO 具有漂白性，B 选项不正确； 返回 题目 c 处为阳极，铁

9、失去电子生成亚铁离子，发生的电极反应为 Fe2e =Fe2，C 选项正确；实验一中 ac 形成电解池，db 形成电解池，所 以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生 成铜离子，m、n 是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体， 后来铜离子移到 m 处，m 处铜离子得到电子生成单质铜，故 D 选项 正确。 答案： B 返回 题目 6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是碱性锌锰电池的正极材料，已知碱性锌锰电池的总反应为 Zn 2MnO22H2O

10、=2MnO(OH)Zn(OH)2，碱性锌锰电池放电时，正 极的电极反应式是_。 返回 题目 (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 极区发生如下反应：S2 2e=S (n1)SS2=S2 n 写出电解时阴极的电极反应式：_。 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_。 返回 题目 答案： (1)Mn2 2H 2O2e =MnO 24H MnO2H2Oe =MnO(OH)OH (2)2H2O2e =H 22OH S2 n 2H =(n1)S

11、H 2S 返回 题目 题组三 有关电解的计算 7将两个铂电极插入 500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间 后，某一电极增重 0.064 g(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( ) A410 3 molL1 B2103 molL1 C110 3 molL1 D1107 molL1 A 返回 题目 解析： 根据 2CuSO42H2O 2Cu2H2SO4O2， 得：n(H)2n(H2SO4)2n(Cu)2 0.064 g 64 gmol10.002 mol， c(H)0.002 mol 0.5 L 4103 molL1。 答案： A 返

12、回 题目 8500 mL KNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中 c(NO 3)0.6 molL 1，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 2.24 L 气 体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为 500 mL，下列说法正确的 是( ) A原混合溶液中 c(K )为 0.2 molL1 B上述电解过程中共转移 0.2 mol 电子 C电解得到的 Cu 的物质的量为 0.05 mol D电解后溶液中 c(H )为 0.2 molL1 A 返回 题目 解析： 石墨作电极电解 KNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液，阳极反应式 为：4OH4e=2H2OO2，阴极先后发生两个反

13、应：Cu2 2e=Cu,2H2e=H2。从收集到 O2为 2.24 L 可推知上 述电解过程中共转移 0.4 mol 电子，而在生成 2.24 L H2的过程中转 移0.2 mol电子， 所以Cu2共得到0.4 mol0.2 mol0.2 mol电子， 电解前 Cu2的物质的量和电解得到的 Cu 的物质的量都为 0.1 mol。 电解前后分别有以下守恒关系：c(K)2c(Cu2)c(NO 3 )，c(K) c(H)c(NO 3 )，不难算出：电解前 c(K)0.2 molL1，电解 后 c(H)0.4 molL1。 答案： A 返回 题目 电化学综合计算的三种常用方法 (1)根据总反应式计算

14、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。 返回 题目 (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 4 mol e为桥梁可构建如下关系式： 4e2Cl2(Br2、I2)O22H22Cu4Ag 4 nM 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

15、常见的电化学计算问题。 提示 在电化学计算中，还常利用QIt和Qn(e)NA1.601019C 来计算电路中 通过的电量。 返回 题目 考点二电解原理的应用 返回 题组训练解题探究 基础小练多维思考 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电 解液( ) (2)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料( ) (3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中 c(Cu2 )均保持不变( ) (4)电解冶炼镁、铝通常电解 MgCl2和 Al2O3，也可以电解 MgO 和 AlCl3( ) (5)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料(

16、 ) (6)用 Zn 作阳极，Fe 作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序 H Zn2，不可能在铁上镀锌( ) 返回 题目 2(1)氯碱工业中，阳离子交换膜的作用为_。 (2)电解过程中 A 中 CuSO4溶液浓度逐渐_，而 B 中 CuSO4溶液浓度_。 返回 题目 (3)下图电解的目的是在铝表面形成一层致密的氧化膜 阳极反应式：_； 阴极反应式：_。 返回 题目 答案： (1)只允许阳离子通过，阻碍 Cl2分子、阴离子通过 (2)减小 基本不变 (3)2Al6e 6HCO 3=Al2O36CO23H2O 6H2O6e =3H 26OH 题组一 电解原理的常规应用 1 (2019河北石

17、家庄期末)用石墨作电极， 电解 U 形管中的饱和 NaCl 溶液(滴有酚酞溶液)，装置如图。下列叙述正确 的是 ( ) A通电后，NaCl 发生电离 B通电一段时间后，阳极附近溶液先变红 C当阳极生成 0.1 mol 气体时，整个电路中转 移 0.1 mol 电子 D电解饱和食盐水的总反应方程式为 2NaCl 2H2O= 通电 2NaOHCl2H2 返回 题目 D 【解析】 NaCl 溶于水时，在水分子作用下发生电离，不需要通电，A 错 误；阳极反应式为 2Cl2e=Cl2，产生黄绿色气体，阳极附近溶液 不变红，B 错误；阳极上生成 0.1 mol Cl2时，电路中转移 0.2 mol 电子，

18、C 错误；电解饱和食盐水时，阳极上析出 Cl2，阳极上析出 H2，总反应方程 式为 2NaCl2H2O= 通电 2NaOHCl2H2，D 正确。 返回 题目 2(2019山东潍坊中学月考)某小组为研究电化学原理，设计如图所 示装置，下列叙述正确的是( ) A若 a 和 b 为石墨，通电后 a 极上反应 为 2Cl 2e=Cl 2 B若 a 和 b 为石墨，通电后 b 极上发生 氧化反应 C若 a 为铜，b 为铁，通电后 a 极质量增 加 D若 a 为铁，b 为铜，通电后 Cu2 向铁电极移动 A 返回 题目 【解析】 石墨是惰性电极，a 极与电源的正极相连，作电解池的阳极，通 电后 a 极上发

19、生氧化反应，电极反应式为 2Cl2e=Cl2?，A 正确；b 极与电源的负极相连，作电解池的阴极，通电后发生还原反应，B 错误； Cu 是活性电极，若 a 为铜，通电后 a 极的反应式为 Cu2e=Cu2，则 a 极质量减小，C 错误；电解池的电解质溶液中，阳离子向阴极移动，若 a 为铁，b 为铜，则通电后 Cu2向 Cu 电极移动，D 错误。 返回 题目 题组二 应用电解原理制备新物质 3 (2019湖南益阳期末)氧化亚铜可作杀菌剂、 陶瓷和搪瓷的着色剂、 红色玻璃染色剂，电解法制备氧化亚铜的原理如图所示，下列说法不 正确的是 ( ) 返回 题目 A理论上，除铜电极外，只需对电解液补充水，电

20、解便可持续进行 B溶液中生成 Cu2O 的离子方程式为 2CuCl2 3 H2O=Cu2O6Cl 2H CN 极的电极反应式为 Cue 3Cl=CuCl2 3 DM 与电源的负极相连，发生还原反应 返回 题目 【解析】 由图示可知电解池的总反应为 2CuH2O= 通电 Cu2OH2，因 此理论上，除铜电极外，只需对电解液补充水，电解便可连续进行，A 正 确；溶液中生成 Cu2O 的离子方程式为 2CuCl2 3 2OH=Cu2O6Cl H2O，B 错误；N 极的电极反应式为 Cue3Cl=CuCl2 3 ，C 正确；M 为阴极，与电源负极相连，发生还原反应，D 正确。 【答案】 B 返回 题目

21、 4利用下图所示装置电解制备 NCl3(氯的化合价为1 价)，其原理是 NH4Cl2HClNCl33H2 (1)b 接电源的_(填“正”或“负”)极。 (2)阳极反应式是_。 答案： (1)负 (2)3Cl 6eNH 4=NCl34H 返回 题目 题组三 应用电解原理治理污染 5(2019山东聊城期末)用如图所示装置处理含 NO 3的酸性废水，右 侧电极反应式为 2NO 312H 10e=N 26H2O，下列说法正确 的是( ) Aa 端是直流电源的负极 B该装置将化学能转化为电能 C 电解时， H 通过离子交换膜从右侧移向 左侧 D 每转移 1 mol 电子， 左侧电极上产生 8 g O2

22、D 返回 题目 【解析】 NO 3 在右侧 Pt 电极被还原生成 N2，则该 Pt 电极是阴极，b 端是 直流电源的负极， A 错误； 该装置是电解池， 将电能转化为化学能， B 错误； 电解时，阳离子向阴极移动，则 H从左侧向右侧移动，C 错误；左侧电极 是阳极，电极反应式为 2H2O4e=4HO2，转移 1 mol 电子时生成 0.25 mol O2，其质量为 0.25 mol32 gmol18 g，D 正确。 返回 题目 6 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，其原理如图所示(电极 材料为石墨)。 (

23、1)图中 a 极要连接电源的 _(填“正”或“负”) 极，C 口流出的物质是_。 (2)SO2 3 放电的电极反应式为_。 (3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因 _。 返回 题目 解析： 根据 Na、SO2 3 的移向判断阴、阳极。Na移向阴极区，a 应接电 源负极，b 应接电源正极，其电极反应式分别为 阳极：SO2 3 2eH2O=SO2 4 2H 阴极：2H2e=H2 所以从 C 口流出的是 H2SO4， 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。 返回 题目

24、 答案： (1)负 硫酸 (2)SO2 3 2e H 2O=SO2 4 2H (3)H2O? ? H OH，在阴极 H放电生成 H 2，c(H )减小，水的电离平衡 正向移动，碱性增强 返回 题目 微课22电化学中“离子交换膜”的应用 微课集训 微课归纳 返回 离子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中的离子具有选择 透过能力的高分子膜，也称为离子选择透过性膜。 1离子交换膜的功能 使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电 荷)。 返回 要点 2离子交换膜在电化学中的作用 (1)隔离某些物质防止发生反应。 (2)用于物质的制备。 (3)物质分离、提纯等。 返回 要点 3离子交换膜的

25、类型 根据透过的微粒，离子交换膜可以分为多种，在高考试题中主 要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种。阳离 子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，阴离子 交换膜只允许阴离子通过，质子交换膜只允许质子(H )通过。 可见离子交换膜的功能在于选择性地通过某些离子和阻止某些 离子来隔离某些物质。 返回 要点 集训一 提高电流效率 交换膜隔离两种电解质溶液，避免负极材料与能发生反应的电 解质溶液直接接触，能提高电流效率。在这种装置中，交换膜 起到盐桥作用，且优于盐桥(盐桥需要定时替换或再生)。通过 限制离子迁移，使指定离子在溶液中定向移动形成闭合回路， 完成氧化剂和还原剂在不接触条

26、件下发生氧化还原反应。 返回 集训 1已知：电流效率电路中通过的电子数与消耗负极失去电 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 D5 min 后，、中都只含 1 种溶质 C 返回 集训 解析： 、装置中电极材料相同，电解质溶液部分相同，电池反应， 负极反应和正极反应式相同，A 项错误；和装置的能量转化形式都是 化学能转化成电能，B 项错误；装置中铜与氯化铁直接接触，会在铜极 表面发生反应， 导致部分能量损失(或部分电子没有通过电路)， 导致电流效 率降低。 而装置采用阴离子交换膜， 铜与氯化铜接

27、触， 不会发生副反应， 放电过程中交换膜左侧负极的电极反应式为 Cu2e=Cu2，阳离子增 多；右侧正极的电极反应式为 2Fe32e=2Fe2，负电荷过剩。Cl从 交换膜右侧向左侧迁移， 电流效率高于装置， C 正确； 放电一段时间后， 装置中生成氯化铜和氯化亚铁，装置中交换膜左侧生成氯化铜，右侧 生成了氯化亚铁，可能含氯化铁，D 项错误。 答案： C 返回 集训 集训二 限制离子迁移 反应物相同，不同的交换膜，迁移的离子种类不同；同种交换 膜，转移相同的电子数，如果离子所带电荷数不同，迁移离子 数不同。 离子迁移依据电荷平衡，而离子数目变化量可能不 相等。 返回 集训 2 某原电池装置如图所

28、示， 电池总反应为 2AgCl2=2AgCl。 (1)当电路中转移 a mol e 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“”“”“ (2)1 Cl 右 左 集训 集训三 提高产品纯度 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。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度， 避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 返回 集训 3工业上用电解法处理含镍

29、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：4OH 4e =O 22H2O B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 pH D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 B 返回 集训 4 2014新课标全国卷， 27(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)： (1)写出阳极的电极反应

30、式_。 (2)分析产品室可得到 H3PO2的原因 _。 (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_。 返回 集训 解析：(2)中应该从闭合回路的角度，阴、阳离子的流向分析；(3)注 意阳极反应生成O2， O2具有氧化性， H3PO2和H2PO 2 均具有还原性， 二者会被 O2氧化生成 PO3 4 。 返回 答案： (1)2H2O4e =O 24H (2)阳极室的 H 穿过阳膜扩散至产品室，原料室的 H 2PO 2穿

31、过阴膜 扩散至产品室，二者反应生成 H3PO2 (3)PO3 4 H2PO 2或 H3PO2被氧化 集训 考点三金属的腐蚀和防护 返回 题组训练解题探究 基础小练多维思考 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。 (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)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性( ) 返回 题目 返回

32、 题目 2.(最新原创)如图是实验室研究海水对铁闸不 同部位腐蚀情况的剖面示意图。 (1)腐蚀最严重的部位是_(用“A”“B”或 “C”回答，下同)。原因_。 (2)形成铁锈最多的部位是_，原因 _。 返回 题目 答案： (1)C 由于近水面 B 处溶解氧浓度大于 C 处，发生吸氧腐 蚀时 B 为正极，C 为负极，C 处 Fe2e =Fe2 (2)B 由于 B 处海水 O2浓度较大，Fe2 扩散至 B 处附近易发生 Fe2 2OH=Fe(OH) 2, 4Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3, 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O 题组一 正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀 1实

33、验探究(如图所示) (1)若棉团浸有 NH4Cl 溶液，铁钉发生_腐蚀，正极反应式为 _，右试管中现象是_。 (2)若棉团浸有 NaCl 溶液，铁钉发生_腐蚀，正极反应式为 _，右试管中现象是_。 返回 题目 答案： (1)析氢 2H 2e=H 2 有气泡冒出 (2)吸氧 O24e 2H 2O=4OH 导管内液面上升 返回 题目 2 (2019山 西 临 晋 中 学月 考 )下 列 与 金 属 腐蚀 有 关 的 说 法 正 确 的 是 ( ) 返回 题目 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

34、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输水管的腐蚀，镁块相当 于原电池的正极 返回 题目 【解析】 浓硫酸从环境中吸收水分，使铁钉周围的空气比较干燥，因此 铁钉不易腐蚀，A 项错误；Fe、Cu 与酸化的 3%NaCl 溶液构成原电池，Fe 作负极， 发生失去电子的氧化反应， 有 Fe2生成， 因此滴加少量 K3Fe(CN)6 溶液，有蓝色沉淀出现，B 项错误；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，C 项正确；用牺牲镁块的方法来防止地下钢 铁输水管的腐蚀，镁块相当于原电池的负极，D 项错误。 【答案】 C 返回 题目 题组二 金属腐蚀快慢比

35、较 3(2019山东济南莱芜区质检)如图所示，在水槽中装入蒸馏水后， 铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是( ) A B C D B 返回 题目 【解析】 FeC 与水形成原电池，Fe 发生吸氧腐蚀，Fe 为负极，Fe 腐蚀 速率较快；FeAl 与水形成原电池，Al 为负极，Fe 被保护；Fe 在水中发生 化学腐蚀，腐蚀速率较低，故腐蚀速率，B 项正确。 返回 题目 4相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是( ) C 返回 题目 【解析】 A、D 均可由 Fe、Cu 构成原电池而加速铁的腐蚀；在 B 中，食 盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的 条件，铁是活泼金属作负极

36、，碳作正极，Fe 易被腐蚀；C 中铜镀层把铁完 全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀。 返回 题目 题组三 金属腐蚀防护措施的设计与选择 5(2019四川成都检测)港珠澳大桥设计使用寿命为 120 年，对桥体 钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是( ) A防腐原理主要是避免发生反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2 B钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成 原电池 C采用外加电流的阴极保护法时需外接镁、锌等作辅助阳极 D钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 C 返回 题目 【解析】 该桥体钢构件主要发生吸氧腐蚀， 吸氧腐蚀的总反应为 2Fe2H2O O2=2Fe(OH)

37、2，防腐原理主要是避免发生该反应，A 项正确；钢构件表 面喷涂环氧树脂涂层， 目的是将钢构件与空气、 水隔绝， 防止形成原电池， 发生吸氧腐蚀，B 项正确；采用牺牲阳极的阴极保护法时需外接镁、锌等 作辅助阳极，C 项错误；钢构件采用不锈钢，可以减缓电化学腐蚀，D 项 正确。 返回 题目 6利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。 为减缓铁的腐蚀： (1)若开关 K 置于 N 处，则 X 应为_，该电化学防护法为 _。 (2)若开关 K 置于 M 处，则 X 应为_，该电化学防护法称为 _。 返回 题目 答案： (1)碳棒或 Pt 等惰性电极 外加电流的阴极保护法 (2)比铁 活泼的金属 Zn 等

38、 牺牲阳极的阴极保护法 返回 题目 名师助学名师助学 (1)判断析氢腐蚀与吸氧腐蚀的依据：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、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。 (2)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。 (3)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。 返回 题目 题目 返回 1(2019江苏，10)将铁粉和活性炭的混合物用 NaCl 溶液湿润后， 置于如图所示装置中， 进行铁的电化学腐蚀实验。 下列有关该实验的 说法正确的是

39、( ) A铁被氧化的电极反应式为 Fe3e =Fe3 B铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D以水代替 NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 C 【解析】铁作负极，Fe2e=Fe2，A 不正确；电化学腐蚀过程中化学 能不可能全部转化为电能，还有部分转化为热能，B 不正确；活性炭的存 在构成了原电池，加快了负极铁的腐蚀，C 正确；以水代替 NaCl 溶液，铁 仍然能发生吸氧腐蚀，只是吸氧腐蚀的速率会减慢，D 不正确。 题目 返回 2(2018北京，12)验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均 为经过酸化的 3%NaCl 溶液)。 在 Fe 表面生成 蓝色沉淀 试管

40、内无明显变化 试管内生成 蓝色沉淀 题目 返回 下列说法不正确的是( ) A对比，可以判定 Zn 保护了 Fe B对比，K3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化 C验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法 D将 Zn 换成 Cu，用的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼 解析： 中 Zn 作负极， 发生氧化反应生成 Zn2， Fe 作正极被保护， 所以取出的少量 Fe 附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液， 试管内无明显 变化。但中没有 Zn 保护 Fe，Fe 在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fe 作负极被氧化生成 Fe2， 所以取出的少量 Fe 附近的溶液中滴入铁氰 化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比可知 Zn 保护了

41、Fe，A 项正确； D 题目 返回 与的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后 者是在取出的少量 Fe 附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液， 中出现了 蓝色沉淀，说明有 Fe2生成。对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化 Fe 生成了 Fe2，B 项正确；通过上述分析可知，验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法，C 项正确；若将 Zn 换成 Cu，铁氰化钾仍会将 Fe 氧化为 Fe2，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断 Fe2是不是负极产物，即无法判断 Fe 与 Cu 的活泼性，D 项错误。 答案： D 题目 返回 与的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后 者是在取出的少

42、量 Fe 附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液， 中出现了 蓝色沉淀，说明有 Fe2生成。对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化 Fe 生成了 Fe2，B 项正确；通过上述分析可知，验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法，C 项正确；若将 Zn 换成 Cu，铁氰化钾仍会将 Fe 氧化为 Fe2，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断 Fe2是不是负极产物，即无法判断 Fe 与 Cu 的活泼性，D 项错误。 答案： D 题目 返回 3(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

43、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 C 题目 返回 解析： A 对：外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电 流。B 对：被保护的钢管桩作阴极，高硅铸铁作阳极，电解池中外 电路电子由阳极流向阴极，即从高硅铸铁流向钢管桩。C 错：高硅 铸铁为惰性辅助阳极，其主要作用是传递电流，而不是作为损耗阳 极。D 对：保护电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，应根据环 境条件变化进行调整。 答案： C 题目 返回 4(2018全国卷，13)最近我国科学家设计了一种

44、 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： EDTAFe2 e=EDTAFe3 2EDTAFe3 H 2S=2H S2EDTAFe2 该装置工作时，下列叙述错误的是( ) 题目 返回 A阴极的电极反应：CO22H 2e=COH 2O B协同转化总反应：CO2H2S=COH2OS C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 题目 返回 解析： 由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的 阳极，则 ZnO石墨烯电极为阴极。C