高二化学3电解池 - 填空对照

1、高二化学暑期（三）高二化学学案3：电解池一、电解1、定义：使直流电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中，电能转化为化学能。2、原理：离子移动。二、电解池将电能转化为化学能的装置1电解池的构成条件(1)有与电源相连的两个电极。(2)两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。(3)形成闭合回路。2电极名称及电极反应式以用惰性电极电解CuCl2溶液为例：总反应方程式：CuCl2CuCl2。3电解池中电子和离子的移动(1)电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。(2)离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。三、阴

2、、阳极的判断及电极反应式的书写（重点）1判断电解池的阴、阳极(1)根据外接电源的正、负极判断:电源正极连接阳极；电源负极连接阴极。(2)根据电极产物判断：电极溶解、逸出O2(或电极区变酸性)或逸出Cl2的为阳极；析出金属、逸出H2(或电极区变碱性)的为阴极。2、电极反应式:在电极上进行的、总氧化还原反应的半反应(可以理解为加和就是总反应式）。2电极反应式的书写步骤(1)分析电解质溶液的组成：找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。(2)排出阴、阳两极的放电顺序（即反应的优先级，越容易放电的越先反应）。*问题：如何判断放电顺序？ 阳极活性电极(Zn、Fe、Cu等)：一定是电极材料失

3、电子（电极溶解）；惰性阳极(Pt、Au、石墨等)：S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根。 阴极Ag>Fe3>Cu2>H(酸中)>Fe2>Zn2>H(水中)。(3)写出两极电极反应式阳极：活性电极失去电子生成相应的金属阳离子；溶液中的阴离子失去电子生成相应的单质或高价态化合物。阴极：溶液中的阳离子得到电子生成相应的单质或低价态化合物。(4)写出电解总反应式在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应式相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。*Eg: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)。电解质(水溶液)电极反应式被

4、电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度变化pH变化复原方法含氧酸(如H2SO4)强碱(如NaOH)活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)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)活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)水和盐生成新电解质不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)生成新电解质(1) 电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？在放H2生碱型的电解中，若滴入酚酞试液，哪一极附近溶液变红？电解质溶液的复原遵循什么原则？(2)上表中要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？上表中要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？2

5、按要求书写有关的电极反应式及总方程式。(1)用惰性电极电解AgNO3溶液(2)用惰性电极电解MgCl2溶液(3)用铜作电极电解NaCl溶液(4)用铜作电极电解HCl溶液电解过程中溶液pH的变化规律(1)电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH增大。(2)电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH减小。(3)电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解H2O。 若原溶液为酸性溶液，则溶液的pH减小； 若原溶液为碱性溶液，则溶液的pH增大；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

6、H和OH)。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。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。电解水溶液时，K、Ca2、Na、Mg2、Al3不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到KAl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。 题组一电解原理的考查(2015·高考福建卷)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H从b

7、极区向a极区迁移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原Da电极的反应为3CO218H18e=C3H8O5H2O2(2014·高考上海卷)如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是()AK1闭合，铁棒上发生的反应为2H2e=H2BK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 mol 气体题组二电极反应式的书写32014·高考全国卷，27(3)PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液

8、电解制取。阳极发生的电极反应式为：_阴极上观察到的现象是：_若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为_，这样做的主要缺点是_。4用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，电解过程中两极均有两种产物产生，判断阴、阳两极的产物并写出电极反应方程式。(1)阳极产物：_；电极反应：_。(2)阴极产物：_；电极反应：_。四、电解原理的应用一)电解饱和食盐水1电极反应阳极：2Cl2e=Cl2(反应类型：氧化反应)。阴极：2H2e=H2(反应类型：还原反应)。2总反应化学方程式及离子方程式化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2；离子方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2。3应

9、用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。检验产物：阳极产物Cl2可以用淀粉KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃法检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。二)电镀和电解精炼铜电镀(Fe表面镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应Cu2e=Cu2Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2Cu2e=Cu2阴极电极材料待镀金属铁纯铜电极反应Cu22e=Cu电解质溶液含Cu2的盐溶液注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥三)电冶金利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。例1电解尿素CO(NH2)2

10、的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：电解池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_。例2.(2015·高考上海卷)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。 完成下列填空：(1)离子交换膜的作用为_、_。(2)精制饱和食盐水从图中_位置补充，氢氧化钠溶液从图中_位置流出。(选填“a”“b”“c”或“d”)电解原理应用中的注意要点(1)电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极阳极；电极质量增加的电极必为阴

11、极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。(2)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液；活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2浓度会逐渐减小。(3)电镀时，阳极镀层金属失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。 五、有关电化学的计算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计算、产物的量与电量关系的计算等。2方法技巧(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

12、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)O2阳极产物2H22Cu4AgM阴极产物(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)1用惰性电极电解下列溶液，在阴、阳两极生成气体的体积比为11的是()ANaCl溶液BCuCl2溶液CCuSO4溶液 DKOH溶液2用惰性电极按下图中装置完成实验，其中A、B两烧杯分别盛放200 g 10% NaOH溶液和足量CuSO4溶液。通电一段时间后

13、，c极上有Cu析出，又测得A烧杯溶液中NaOH的质量分数为10.23%。试回答下列问题：(1)电源的P极为_极。(2)b极产生气体的体积为_L(标准状况)。(3)c极上析出Cu的质量为_g。(4)d极上所发生的电极反应为_。在电化学计算中，除上述常见问题外，还常利用QI·t和Qn(e)×NA×1.60×1019Cn(e)·F来计算电路中通过的电量，要熟练掌握。*3.(2016·安徽六校联考)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和

14、氯化钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_、_；(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_；(3)若每个电池中甲烷通入量均为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为_ (法拉第常数F9.65×104 C·mol1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为_L(标准状况)。解析(1)总反应式为CH42O22OH=CO3H2O，正极反应式为2O24H2O8e=8OH，则负极反应式由总反应式减正极反应式得到；(2)由图可看出通入甲烷的一极为负极，因而与之相连的b

15、电极为阴极，产生的气体为氢气；(3)1 mol甲烷被氧化失去8 mol电子，电量为(8×96 500) C，因题中虽有两个燃料电池，但为串联电路，电子的传递只能用一个池的甲烷量计算，1 L甲烷为1/22.4 mol，可求理论上通过电解池的电量；甲烷失电子数是Cl失电子数的8倍，则得到氯气的体积为4 L(CH48e8Cl4Cl2)。答案(1)2O24H2O8e=8OHCH410OH8e=CO7H2O(2)H22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)×8×9.65×104 C·mol13.45×104 C4六、金属的腐蚀与防护一）化学

16、腐蚀和电化学腐蚀的比较类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质Mne=Mn现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有电流产生联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍二、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质(强)酸性弱酸性或中性正极反应2H2e=H22H2OO24e=4OH负极反应Fe2e=Fe2总反应Fe2H= Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2其他反应铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(铁锈)(3x)H2O三、金属的防护1电化学防护(1

17、)牺牲阳极的阴极保护法利用原电池原理负极(阳极)是作保护材料的金属；正极(阴极)是被保护的金属设备。(2)外加电流的阴极保护法利用电解原理阴极是被保护的金属设备；阳极是惰性电极。2其他方法(1)改变金属内部结构，如制成合金；(2)使金属与空气、水等物质隔离，如电镀、喷油漆等。1判断正误(正确的打“”，错误的打“×”)(1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀。()(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。()(3)干燥环境下金属不被腐蚀。()(4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。()(5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3。()(6)在金属表面覆盖保护层，

18、若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用。()(7)外加电流的阴极保护法利用了电解原理；牺牲阳极的阴极保护法利用了原电池原理。二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀。()2下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A>>>B>>>C>>> D>>>影响金属腐蚀的因素包括金属本身的性质和外界环境两个方面。就金属本身的性质来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。外界环境对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。由于在通常情况下，金属表面不会遇到酸性较强的溶液，

19、所以吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，而且析氢腐蚀最终也会被吸氧腐蚀所代替。3、 (2015·高考重庆卷)我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是_。A降低了反应的活化能B增大了反应的速率C降低了反应的焓变D增大了反应的平衡常数(2)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为_。(3)如图为青铜器在潮湿环境中发

20、生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中，负极是_(填图中字母“a”或“b”或“c”)；环境中的Cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_； 若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_L(标准状况)。在日常生产和生活中，钢铁制品比铜制品更普遍，钢铁的腐蚀原理更需要了解。钢铁生锈(Fe2O3·xH2O)的主要过程: (1)吸氧腐蚀：负极：2Fe4e=2Fe2，正极：O22H2O4e=4OH，原电池反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2。(2)Fe(OH)2被氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)

21、3。(3)Fe(OH)3分解形成铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(3x)H2O。(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)判断电极附近溶液pH变化，可以通过一般经验进行判断：不论原电池还是电解池，如果pH发生变化，一般失电子的电极pH减小，得电子的电极pH增大。金属腐蚀快慢判断金属腐蚀既受到其组成的影响，又受到外界因素的影响。通常金属腐蚀速率大小遵循以下规律：(1)在同一种电解质溶液中，金属腐蚀的速率大小是电解池的阳极>原电

22、池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。(2)对同一种金属来说，在相同浓度的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>非电解质溶液中的腐蚀。(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。(4)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。【课后习题】1(教材改编)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是熔融的氯化镁答案：D2以KCl和ZnCl2混合液为电镀

23、液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用答案：C3(2015·高考浙江卷)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如下图所示。下列说法不正确的是AX是电源的负极B阴极的电极反应式是H2O2e=H2O2CO22e=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：选D。A项，

24、根据图示，X极产物为H2和CO，是H2O与CO2的还原产物，可判断在X极上发生还原反应，由此判断X极为电源的负极，A项正确；B项，根据题意，电解质为固体金属氧化物，可以传导O2，故在阴极上发生的反应为H2O2e=H2O2、CO22e=COO2，B项正确；C项，根据电极产物及B项发生的电极反应可知，该反应的总反应方程式为H2OCO2H2COO2，C项正确；D项，根据C项的电解总反应方程式可知，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比为21，D错误。4(2015·高考山东卷)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。利用如右所示装置电解

25、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：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2H2e=H2，剩余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。根据电流方向，电解过程中Li向B电极迁移。答案：LiOH2Cl2e=Cl2B题组电化学的计算1(2016·开封高三模拟)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电

26、电解，当有1×103 mol的OH放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是()A阳极上析出3.6 mL O2(标准状况)B阴极上析出32 mg CuC阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)D阳极和阴极质量都无变化解析：选B。用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应为阴极：2Cu24e=2Cu，阳极：4OH4e=O22H2O。当有1×103 mol的OH放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，在阴极上析出32 mg Cu，阴极质量增加。2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

27、虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为()A4×103 mol/LB2×103 mol/LC1×103 mol/L D1×107 mol/L解析：选A。阴极反应：Cu22e=Cu，增重0.064 g应是Cu的质量，设生成H的物质的量为x，根据总反应方程式：2Cu22H2O2CuO24H 2×64 g4 mol 0.064 g xx0.002 molc(H)4×103 mol/L。题组吸氧腐蚀与析氢腐蚀的辨析1如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH4久置的雨水和生铁片。实验时观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导

28、管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是()A生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应B雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀C墨水回升时，碳电极反应式为O22H2O4e=4OHD具支试管中溶液pH减小解析：选C。生铁片中的碳是原电池的正极，A错；雨水酸性较强，开始时铁片发生析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，B错；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应为O22H2O4e=4OH，C对；铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管内溶液pH均增大，D错。2.按如图所示装置，进行铁钉被腐蚀的实验，一周后观察(设水不蒸发)。(

29、1)若试管中液面上升，发生的是_腐蚀，则正极反应式为_，负极反应式为_。要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是_。(2)若试管中液面下降，发生的是_腐蚀，正极反应式为_，负极反应式为_。要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是_。答案：(1)吸氧2H2OO24e=4OH2Fe4e=2Fe2氯化钠溶液(或其他合理答案)(2)析氢2H2e=H2Fe2e=Fe2稀硫酸(或其他合理答案)题组金属腐蚀的影响因素与金属的防护3相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析：选C。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

30、件，铁是活泼金属作负极，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。4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_。解析：铁被保护，可以是作原电池的正极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe作阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁作正极，锌作负极，称为牺牲阳极的阴极保护法。答案：N牺牲阳极的阴极保护法一、选择题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

31、蚀解析：选C。生铁中含有能导电的碳，两者可以作为原电池的两极，加快铁的腐蚀，A对；铁和锡作为原电池的两极，当其腐蚀时，铁会被腐蚀，B对；电镀铜时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，C错；锌铁形成原电池，锌被腐蚀，D对。2用下列装置能达到预期目的的是()A甲图装置可用于电解精炼铝B乙图装置可得到持续、稳定的电流C丙图装置可达到保护钢闸门的目的D丁图装置可达到保护钢闸门的目的解析：选D。AlCl3溶液中存在Al3、H，通电时阴极H得电子，故阴极得到的不是铝，而是氢气，A不能达到目的；B中的这种原电池中，电流会迅速衰减，乙装置不能达到目的；丙装置是牺牲阳极的阴极保护法，其中阳极材料应为比铁活泼的金属，C不

32、能达到预期目的。3观察如图装置，下列说法正确的是()A虚线框中接灵敏电流计，该装置可将化学能转化为电能B虚线框中无论是接灵敏电流计还是接电源，铁都会被腐蚀C虚线框中接直流电源，铁极发生反应：Fe2e=Fe2D铁接直流电源的负极是牺牲阳极的阴极保护法解析：选A。虚线框中接灵敏电流计，形成原电池，该装置可将化学能转化为电能，A正确；虚线框中接电源，形成电解池，当铁接直流电源的负极时，铁被保护，不发生反应，这是外加电流的阴极保护法，但当铁接直流电源的正极时，铁被腐蚀，发生反应：Fe2e=Fe2，B、C、D错误。4甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图

33、是一种家用环保型消毒液发生器，以装置甲为电源，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是()A装置乙的a极要与装置甲的X极连接B装置乙中b极的电极反应式为2Cl2e=Cl2C若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224HDN电极发生还原反应，当N电极消耗5.6 L(标准状况下)气体时，则有2NA个H通过离子交换膜解析：选D。由图甲分析得出M(或X)为负极，N(或Y)为正极，由图乙分析得出a为阴极，b为阳极。乙的a极要与甲的X极相连接，A项正确；乙的b极为阳极，氯离子放电，B项正确；因图甲中传递的是质子，葡萄糖在M极放电，故电极反应式为

34、C6H12O66H2O24e=6CO224H，C项正确；氧气在N电极得到电子，电极反应式为O24H4e=2H2O，故消耗5.6 L氧气时，转移1 mol电子，即有NA个H通过离子交换膜，D项错误。5.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()Aa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Ca处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式：Fe2e=Fe2解析：选C。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，其电极反应分别为 左边负极：Fe2e=Fe2正极：O24e2H2O=4OH

35、右边负极：Fe2e=Fe2正极：2H2e=H2a、b处溶液的pH均增大，C错误。6研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF2CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是()A由TiO2制得1 mol金属Ti，理论上外电路通过2 mol电子B阳极的电极反应式为C2O24e=CO2C在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少D若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“”接线柱应连接Pb电极解析：选B。A选项，由TiO2制得1 mol金属Ti，Ti由4价变到0价，理论上外电路通过4 mol电子，A错误；B选项，阳极反应式为C2O24e=

36、CO2，B正确；C选项，制备钛时，发生反应：2CaOC2CaCO2，2CaTiO2Ti2CaO，由此可知，CaO的量不变，C错误；D选项，若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“”接线柱应连接PbO2电极，D错误。7有关下列装置的叙述不正确的是()A图铝片发生的电极反应式是Al4OH3e=AlO2H2OB图发生析氢腐蚀，离子反应方程式为Fe2H=Fe2H2C图烧杯中发生了反应：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3D图充电时，阳极反应是PbSO42H2O2e=PbO2SO4H解析：选B。图中铝片作负极，镁片作正极，铝被氧化；图发生析氢腐蚀，但醋酸为弱电解质，不能写成离子形式；图发生吸氧腐蚀，

37、空气中的氧气又把氢氧化亚铁氧化；图充电时，硫酸铅被氧化为二氧化铅。8如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是()Aa是正极，发生还原反应Bb是阳极，发生氧化反应C稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红解析：选C。a是阳极，发生氧化反应；b是阴极，发生还原反应；在反应过程中，硫酸根离子没有参与反应，因此稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变；往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红。9用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程

38、中转移的电子的物质的量为()A0.4 molB0.5 molC0.6 mol D0.8 mol解析：选C。用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，如果硫酸铜没有消耗完或恰好消耗完，这时向电解液中加入氧化铜或碳酸铜就可以恢复到电解前的浓度和pH，而题中加入的是Cu2(OH)2CO3，说明CuSO4消耗完，并且又电解了一部分水。则电解的硫酸铜的物质的量为0.2 mol，电解的水的物质的量为0.1 mol，转移的电子的物质的量为0.2 mol×20.1 mol×20.6 mol。二、非选择题10按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：A池为_，B池为_。(

39、2)锌极为_极，电极反应式为_；铜极为_极，电极反应式为_；石墨棒C1为_极，电极反应式为_；石墨棒C2附近的实验现象为_。(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，锌的质量_(填“增加”或“减少”)_g，CuSO4溶液的质量_(填“增加”或“减少”)_g。解析：(1)A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A(原电池)为B(电解池)的电源。(2)A池中Zn为负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极，阴极区析出H2，周围OH富集，使酚酞变红。(3)n(H2)0.224 L/ 22.4 L·mol10.

40、01 mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol×20.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有 0.01 mol Zn溶解，即Zn极质量减少0.01 mol×65 g·mol10.65 g，铜极上有 0.01 mol Cu析出，即 CuSO4 溶液增加了0.01 mol×65 g·mol10.01 mol×64 g·mol10.01 g。答案：(1)原电池电解池(2)负Zn2e=Zn2正Cu22e=Cu阳2Cl2e=Cl2有无色气体产生，附近溶液出现红色(3)减少0.65增加0.0111对金属制品进行抗腐蚀处理，可

41、延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入或通入下列试剂中的_。aNH3 bCO2cNaOH dHNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。解析：(1)冒气泡的原因是Al与NaOH溶液反应，离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2；使AlO生成沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3，过量时沉淀容易溶解。阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜，还必须有H2O参加反应，故电极反应式为2Al3H2O6e=Al2O36H；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含Al3，HCO消耗H，使溶液pH不断升高，生成Al(OH)3沉淀。(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2，以补充溶液中的Cu2。答案：(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2b2Al3H2O6e=Al2O36H废