第九章 第二节乙酸性质

1、第二节电解池金属的电化学腐蚀与防护一、电解原理一、电解原理1.1.电解电解使电流通过电解质溶液使电流通过电解质溶液( (或熔融的电解质或熔融的电解质) )而在阴、阳两极引起而在阴、阳两极引起_的过程。的过程。2.2.电解池电解池( (也叫电解槽也叫电解槽) )电解池是把电解池是把_的装置。的装置。氧化还原反应氧化还原反应电能转变为化学能电能转变为化学能3.3.电解池的组成和工作原理电解池的组成和工作原理( (电解电解CuClCuCl2 2溶液溶液) )阴极阴极还原反应还原反应CuCu2+2+2e+2e- -=Cu=Cu阳极阳极氧化反应氧化反应2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2

2、CuCu2+2+2Cl+2Cl- - Cu+Cl Cu+Cl2 2 电解电解=二、电解原理的应用二、电解原理的应用1.1.电解饱和食盐水电解饱和食盐水阳极阳极:_:_阴极阴极:_:_总反应总反应:_:_ 电解电解=2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 22H2H+ +2e+2e- -=H=H2 22NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 22.2.电镀与电解精炼铜电镀与电解精炼铜电镀电镀(Fe(Fe上镀上镀Cu)Cu)电解精炼铜电解精炼铜阳阳极极电极材料电极材料_电极反应电极反应Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+Fe

3、-2eFe-2e-=-=FeFe2+2+Ni-2eNi-2e- -=Ni=Ni2+2+阴阴极极电极材料电极材料_电极反应电极反应Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+CuCu2+2+2e+2e- -=Cu=Cu铜铜粗铜粗铜铁铁纯铜纯铜电镀电镀(Fe(Fe上镀上镀Cu)Cu)电解精炼铜电解精炼铜电解质溶液电解质溶液_注注: :电解精炼铜时电解精炼铜时, ,粗铜中的粗铜中的AgAg、AuAu等不反应等不反应, ,沉积在电解池底沉积在电解池底部形成阳极泥部形成阳极泥CuSOCuSO4 4溶液溶液3.3.电冶金电冶金(1)(1)钠的冶炼钠的冶炼:

4、:总反应总反应:_:_阴极反应阴极反应:_:_阳极反应阳极反应:2Cl:2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2(2)Mg(2)Mg的冶炼的冶炼: :总反应总反应:_:_(3)Al(3)Al的冶炼的冶炼: :总反应总反应:_:_2Na2Na+ +2e+2e- -=2Na=2Na2NaCl(2NaCl(熔融熔融) 2Na+Cl) 2Na+Cl2 2 电解电解= 电解电解=MgClMgCl2 2( (熔融熔融) Mg+Cl) Mg+Cl2 22Al2Al2 2O O3 3( (熔融熔融) 4Al+3O) 4Al+3O2 2 电解电解=三、金属的腐蚀与防护三、金属的腐蚀与防护1.1.化学腐蚀和

5、电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件金属与接触到的物质金属与接触到的物质直接反应直接反应不纯金属接触到电解质溶液发不纯金属接触到电解质溶液发生生_反应反应本质本质M-neM-ne- -=M=Mn+n+现象现象金属被腐蚀金属被腐蚀_被腐蚀被腐蚀区别区别_电流产生电流产生_电流产生电流产生注注: :通常两种腐蚀同时存在通常两种腐蚀同时存在, ,但电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得但电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多多, ,危害也更严重危害也更严重原电池原电池较活泼金属较活泼金属无无有有类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜性质_负极反应负极

6、反应正极反应正极反应2.2.电化学腐蚀的分类电化学腐蚀的分类( (钢铁腐蚀钢铁腐蚀) )Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+2H2H+ +2e+2e- - =H=H2 2酸性酸性弱酸性或中性或碱性弱酸性或中性或碱性2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e- -=4OH=4OH- -类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀总反应总反应 Fe+2HFe+2H+ +=FeFe2+2+H+H2 2 2Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O=O=2Fe(OH)2Fe(OH)2 2 其他反应其他反应 吸氧腐蚀还伴随以下反应吸氧腐蚀还伴随以下反应: :4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+

7、O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=FeFe2 2O O3 3xHxH2 2O+(3-x)HO+(3-x)H2 2O O 注注: :吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍 3.3.金属的防护金属的防护(1)(1)牺牲阳极的阴极保护法利用牺牲阳极的阴极保护法利用_;_;(2)(2)外加电流的阴极保护法利用外加电流的阴极保护法利用_;_;(3)(3)改变金属内部结构改变金属内部结构如制成不锈钢如制成不锈钢; ;(4)(4)加保护层加保护层如电镀、喷漆、覆膜等。如电镀、喷漆、覆膜等。原电池原理原电池原理电解池原理电解池

8、原理【思考辨析思考辨析】1.1.用铜作阳极、石墨作阴极电解用铜作阳极、石墨作阴极电解CuClCuCl2 2溶液时溶液时, ,阳极电极反应式阳极电极反应式为为2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2。( )( )【分析分析】活性金属作阳极时活性金属作阳极时, ,金属首先失电子被氧化金属首先失电子被氧化, ,故阳极反故阳极反应为应为Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+。2.(20122.(2012广东高考广东高考) )自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。( )( )【分析分析】铁与碳、潮湿的空气组成原电池铁与碳、潮湿的空气组成原电池, ,铁

9、发生电化学腐铁发生电化学腐蚀。蚀。3.(20123.(2012江苏高考江苏高考) )镀铜铁制品镀层受损后镀铜铁制品镀层受损后, ,铁制品比受损前铁制品比受损前更容易生锈。更容易生锈。( )( )【分析分析】铁比铜活泼铁比铜活泼, ,镀层受损后镀层受损后, ,形成原电池铁作负极形成原电池铁作负极, ,更易更易腐蚀。腐蚀。4.4.根据得失电子守恒可知电解精炼铜时根据得失电子守恒可知电解精炼铜时, ,阳极减少的质量和阴阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。极增加的质量相等。( )( )【分析分析】电解精炼铜时电解精炼铜时, ,阴极析出的只有阴极析出的只有Cu,Cu,而阳极减少的有活而阳极减少的有活泼的

10、泼的ZnZn、FeFe、NiNi等形成阳离子存在于溶液中等形成阳离子存在于溶液中, ,不活泼的不活泼的AgAg、AuAu等形成阳极泥沉在底部等形成阳极泥沉在底部, ,故两极的质量变化不相等。故两极的质量变化不相等。5.(20105.(2010天津高考天津高考) )在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀。可防止闸门被腐蚀。( )( )【分析分析】铜和铁组成的原电池铜和铁组成的原电池, ,铁作负极被腐蚀。铁作负极被腐蚀。6.6.外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极。极。( )( )【

11、分析分析】接直流电源的正极相当于电解池的阳极接直流电源的正极相当于电解池的阳极, ,发生氧化反发生氧化反应应, ,使金属腐蚀得更快。使金属腐蚀得更快。考点考点 1 1 电极反应式、电解总方程式的书写电极反应式、电解总方程式的书写1.1.电极反应式的书写电极反应式的书写(1)(1)判断电解池的阴、阳极判断电解池的阴、阳极: :根据外接电源的正负极判断根据外接电源的正负极判断: :正极连接阳极正极连接阳极; ;负极连接阴极。负极连接阴极。根据电流方向判断根据电流方向判断: :电流从正极流向阳极电流从正极流向阳极, ,从阴极流入负极。从阴极流入负极。根据离子流向判断根据离子流向判断: :阴离子移向阳

12、极阴离子移向阳极, ,阳离子移向阴极。阳离子移向阴极。根据电极产物判断根据电极产物判断: :电极溶解、逸出电极溶解、逸出O O2 2( (或极区变酸性或极区变酸性) )或或ClCl2 2阳极阳极; ;析出金属、逸析出金属、逸出出H H2 2( (或极区变碱性或极区变碱性)阴极。阴极。(2)(2)分析电极产物分析电极产物: :首先明确阳极材料和溶液中存在的所有离子首先明确阳极材料和溶液中存在的所有离子, ,然后根据如下规律分析判断然后根据如下规律分析判断: :(3)(3)书写电极反应式书写电极反应式: :注意电解质溶液的环境。若电解质溶液中的离子与电极产物注意电解质溶液的环境。若电解质溶液中的离

13、子与电极产物发生反应发生反应, ,一般也要把该离子写进电极反应式。一般也要把该离子写进电极反应式。注意质量守恒、电子守恒和电荷守恒。注意质量守恒、电子守恒和电荷守恒。2.2.电解总方程式的书写电解总方程式的书写(1)(1)必须在连接号上标明通电或电解。必须在连接号上标明通电或电解。(2)(2)只是电解质被电解只是电解质被电解, ,电解化学方程式中只写电解质及电解产电解化学方程式中只写电解质及电解产物。如电解物。如电解CuClCuCl2 2溶液溶液:CuCl:CuCl2 2 Cu+ClCu+Cl2 2。 电解电解=(3)(3)只有水被电解只有水被电解, ,只写水及电解产物即可。如电解稀硫酸、电只

14、写水及电解产物即可。如电解稀硫酸、电解解NaOHNaOH溶液、电解溶液、电解NaNa2 2SOSO4 4溶液时溶液时, ,化学方程式应写为化学方程式应写为2H2H2 2O O2H2H2 2+O+O2 2。(4)(4)电解质、水同时被电解电解质、水同时被电解, ,则都要写进化学方程式。如电解饱则都要写进化学方程式。如电解饱和食盐水和食盐水:2NaCl+2H:2NaCl+2H2 2O HO H2 2+Cl+Cl2 2+2NaOH+2NaOH。 电解电解= 电解电解=【高考警示高考警示】 (1)(1)判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变

15、化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。(2)(2)书写电解化学方程式时书写电解化学方程式时, ,应看清电解的是水溶液还是熔融电应看清电解的是水溶液还是熔融电解质。解质。考点考点 2 2 电解的电解的“四大类型四大类型”及相关计算及相关计算1.1.惰性电极电解的惰性电极电解的“四大类型四大类型”类型一电解水型类型一电解水型实例实例电极反应特点电极反应特点电解质电解质浓度浓度pHpH电解质溶电解质溶液复原液复原NaOHNaOH阴极阴极:4H:4H+ +4e+4e- -=2H=2H2 2阳极阳极:4OH:4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+

16、OO+O2 2增大增大增大增大加水加水H H2 2SOSO4 4增大增大减小减小加水加水NaNa2 2SOSO4 4增大增大不变不变加水加水类型二电解电解质型类型二电解电解质型实例实例电极反应特点电极反应特点电解质电解质浓度浓度pHpH电解质溶电解质溶液复原液复原HClHCl电解质电离出的电解质电离出的阴、阳离子分别阴、阳离子分别在两极放电在两极放电减小减小增大增大通氯化氢通氯化氢CuClCuCl2 2减小减小加氯化铜加氯化铜类型三放类型三放H H2 2生碱型生碱型实例实例电极反应特点电极反应特点电解质电解质浓度浓度pHpH电解质溶电解质溶液复原液复原NaClNaCl阴极阴极:H:H2 2O

17、O放放H H2 2生成碱生成碱阳极阳极: :电解质阴离子放电电解质阴离子放电生成新生成新电解质电解质增大增大通氯化氢通氯化氢类型四放类型四放O O2 2生酸型生酸型实例实例电极反应特点电极反应特点电解质浓度电解质浓度pHpH电解质溶液电解质溶液复原复原CuSOCuSO4 4阴极阴极: :电解质阳离电解质阳离子放电子放电阳极阳极:H:H2 2O O放放O O2 2生生成酸成酸生成新电生成新电解质解质减小减小加氧化铜加氧化铜2.2.电解池中有关量的计算或判断电解池中有关量的计算或判断解题依据是电子守恒解题依据是电子守恒, ,具体解法有守恒法、总反应式法和关系具体解法有守恒法、总反应式法和关系式法式

18、法: :【高考警示高考警示】 (1)(1)电解后要恢复原电解质溶液的浓度电解后要恢复原电解质溶液的浓度, ,可以按可以按: :“析出什么析出什么, ,加加上什么上什么”的思路。加上适量某物质的思路。加上适量某物质, ,该物质可以是阴极与阳极该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解产物的化合物。如用惰性电极电解CuSOCuSO4 4溶液时溶液时, ,若要恢复原溶若要恢复原溶液液, ,可加入可加入CuOCuO、CuCOCuCO3 3, ,而不是而不是Cu(OH)Cu(OH)2 2、CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3。(2)Fe(2)Fe3+3+的放电能力大于的放电能力大

19、于CuCu2+2+, ,其第一阶段放电反应为其第一阶段放电反应为FeFe3+3+e+e- -=Fe=Fe2+2+, ,而不是而不是FeFe3+3+3e+3e- -=Fe=Fe。考查角度考查角度1 1 电解类型的分析、判断电解类型的分析、判断【典例典例2 2】(2012(2012海南高考海南高考) )下列各组中下列各组中, ,每种电解质溶液电解每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是时只生成氢气和氧气的是( () )A.HClA.HCl、CuClCuCl2 2、Ba(OH)Ba(OH)2 2B.NaOHB.NaOH、CuSOCuSO4 4、H H2 2SOSO4 4C.NaOHC.NaOH、H

20、H2 2SOSO4 4、Ba(OH)Ba(OH)2 2D.NaBrD.NaBr、H H2 2SOSO4 4、Ba(OH)Ba(OH)2 2【解题指南解题指南】解答本题时注意若两极分别生成氧气和氢气解答本题时注意若两极分别生成氧气和氢气, ,则则电解质溶液中不能有放电顺序排在氢离子或者氢氧根离子前面电解质溶液中不能有放电顺序排在氢离子或者氢氧根离子前面的离子。的离子。【解析解析】选选C C。考查电解基本原理。电解时只生成氧气和氢气。考查电解基本原理。电解时只生成氧气和氢气, ,则电解质所含阳离子在金属活动性顺序表中位于铜之前则电解质所含阳离子在金属活动性顺序表中位于铜之前, ,阴离阴离子不是简单

21、离子。子不是简单离子。【互动探究互动探究】(1)A(1)A项中各溶液电解一段时间后项中各溶液电解一段时间后, ,分别需要加分别需要加( (通通) )入哪种物质才能复原入哪种物质才能复原? ?(2)B(2)B项中各溶液电解一段时间后项中各溶液电解一段时间后pHpH分别有何变化分别有何变化? ?提示提示: :(1)HCl(aq):(1)HCl(aq):通入适量通入适量HClHClCuClCuCl2 2(aq):(aq):加入适量加入适量CuClCuCl2 2固体固体Ba(OH)Ba(OH)2 2(aq):(aq):加入适量水加入适量水(2)NaOH(aq):pH(2)NaOH(aq):pH增大增大

22、CuSOCuSO4 4(aq):pH(aq):pH减小减小H H2 2SOSO4 4(aq):pH(aq):pH减小减小考查角度考查角度2 2 电解的相关计算电解的相关计算【典例典例3 3】(2013(2013蚌埠模拟蚌埠模拟) )用惰性电极电解一定量的硫酸铜用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液溶液, ,实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙, ,横横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量坐标表示电解过程中转移电子的物质的量, ,纵坐标表示电解过纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积程中产生气体的总体积( (标准状况标准状况) )。则下列说法不正确

23、的是。则下列说法不正确的是( () )A.A.电解过程中电解过程中,a,a电极表面先有红色物质析出电极表面先有红色物质析出, ,后有气泡产生后有气泡产生B.bB.b电极上发生的反应方程式为电极上发生的反应方程式为4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.曲线曲线0 0P P段表示段表示O O2 2的体积变化的体积变化D.QD.Q点时溶液中点时溶液中H H+ +的物质的量为的物质的量为0.4 mol0.4 mol【解题指南解题指南】解答本题需注意以下解答本题需注意以下3 3点点: :(1)(1)根据电流方向准确判断电解池的阴阳极根据电流方向准确判断电解池的阴阳

24、极; ;(2)(2)根据图像分析硫酸铜溶液的电解过程根据图像分析硫酸铜溶液的电解过程; ;(3)(3)熟练应用电子守恒进行计算。熟练应用电子守恒进行计算。【解析】【解析】选选D D。由电流方向可知。由电流方向可知,b,b电极为阳极电极为阳极, ,电解过程中电解过程中,a,a电电极表面先有红色物质析出极表面先有红色物质析出, ,后有气泡产生后有气泡产生;b;b电极上发生的反应电极上发生的反应方程式为方程式为4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2;曲线曲线0 0P P段是阴极产生铜段是阴极产生铜, ,阳阳极产生极产生O O2 2, ,曲线曲线P PQ Q段是阴极产生

25、段是阴极产生H H2 2, ,阳极产生阳极产生O O2 2, ,故故A A、B B、C C正正确。确。0 0P P阶段产生阶段产生1.12 L(1.12 L(标准状况标准状况)O)O2 2, ,转移电子转移电子0.2 mol,0.2 mol,消消耗耗0.2 mol OH0.2 mol OH- -积累积累0.2 mol H0.2 mol H+ +,P,PQ Q段电解水段电解水,n(H,n(H+ +) )不变不变,D,D不不正确。正确。【变式训练变式训练】1 L1 L某溶液中含有的离子如下表某溶液中含有的离子如下表: :用惰性电极电解该溶液用惰性电极电解该溶液, ,当电路中有当电路中有3 mol

26、e3 mol e- -通过时通过时( (忽略电解忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),),下列说法下列说法正确的是正确的是( () )A.A.电解后溶液呈酸性电解后溶液呈酸性B.a=3B.a=3C.C.阳极生成阳极生成1.5 mol Cl1.5 mol Cl2 2D.D.阴极析出的金属是铜与铝阴极析出的金属是铜与铝离子离子CuCu2+2+AlAl3+3+NONO3 3- -ClCl- -物质的量浓度物质的量浓度(molL(molL-1-1) )1 11 1a a1 1【解析解析】选选A A。1 mol Cu1 mol Cu2+2+放

27、电的过程中放电的过程中, ,另一极另一极ClCl- -和和OHOH- -各放各放电电1 mol,1 mol,故溶液显酸性故溶液显酸性,A,A正确正确; ;根据电荷守恒可推知根据电荷守恒可推知a=4,Ba=4,B不正不正确确;Cl;Cl- -的物质的量为的物质的量为1 mol,1 mol,阳极不会产生阳极不会产生1.5 mol Cl1.5 mol Cl2 2,C,C不正确不正确; ;铝较活泼铝较活泼, ,在溶液中在溶液中AlAl3+3+不会放电不会放电,D,D不正确。不正确。【备选考点备选考点】原电池、电解池、电镀池的比较原电池、电解池、电镀池的比较原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池定定义义将

28、化学能转变将化学能转变成电能的装置成电能的装置将电能转变成将电能转变成化学能的装置化学能的装置应用电解原理在金属应用电解原理在金属表面镀一层其他金属表面镀一层其他金属或合金的装置或合金的装置装装置置举举例例原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池形形成成条条件件活泼性不同的活泼性不同的两电极两电极电解质溶液电解质溶液( (电极插入其中电极插入其中) )形成闭合回路形成闭合回路 两电极接直流两电极接直流电源电源两电极插入电两电极插入电解质溶液中解质溶液中形成闭合回路形成闭合回路 镀层金属接电源镀层金属接电源正极正极, ,待镀金属接待镀金属接电源负极电源负极电镀液必须含有电镀液必须含有镀层金属离子镀层

29、金属离子 电电极极名名称称 负极负极: :较活泼金较活泼金属属正极正极: :较不活泼较不活泼金属金属( (或能导电或能导电的非金属的非金属) ) 阳极阳极: :与电源正与电源正极相连的电极极相连的电极阴极阴极: :与电源负与电源负极相连的电极极相连的电极 名称同电解池名称同电解池, ,但但有限制条件有限制条件阳极阳极: :必须是镀层必须是镀层金属金属阴极阴极: :镀件镀件 原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池电电极极反反应应 负极负极: :氧化反应氧化反应正极正极: :还原反应还原反应 阳极阳极: :氧化反应氧化反应, ,金属金属电极失电子或溶液中电极失电子或溶液中的阴离子失电子的阴离子失电子

30、阴极阴极: :还原反应还原反应, ,溶液溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子 阳极阳极: :金属电极金属电极失电子失电子阴极阴极: :电镀液中电镀液中的阳离子得电子的阳离子得电子 【高考警示高考警示】(1)(1)判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源, ,若无外若无外加电源加电源, ,两个装置串联时两个装置串联时, ,存在自发进行氧化还原反应的装置相存在自发进行氧化还原反应的装置相当于电源当于电源, ,另一个装置则是电解池。另一个装置则是电解池。(2)(2)二次电池的放电过程是原电池二次电池的放电过程是原电池, ,充电过程是电解池。充电过程是电

31、解池。【典例典例】如图如图, ,将纯铁棒和石墨棒插入将纯铁棒和石墨棒插入1 L1 L饱和饱和NaClNaCl溶液中。下溶液中。下列说法中正确的是列说法中正确的是( () )A.A.将将M M、N N用导线直接相连用导线直接相连, ,在溶液中滴入酚酞试液在溶液中滴入酚酞试液,C,C电极周围电极周围溶液变红溶液变红B.MB.M接电源正极接电源正极,N,N接电源负极接电源负极, ,当两极产生气体总量为当两极产生气体总量为22.4 mL22.4 mL( (标准状况标准状况) )时时, ,则生成则生成0.001 mol NaOH0.001 mol NaOHC.MC.M接电源正极接电源正极,N,N接电源负

32、极接电源负极, ,将将C C电极换成电极换成CuCu电极电极, ,电解质溶液电解质溶液换成换成CuSOCuSO4 4溶液溶液, ,则可实现在铁上镀铜则可实现在铁上镀铜D.MD.M接电源正极接电源正极,N,N接电源负极接电源负极, ,若把烧杯中溶液换成若把烧杯中溶液换成CuSOCuSO4 4溶液溶液, ,反应一段时间后反应一段时间后, ,烧杯中产生蓝色沉淀烧杯中产生蓝色沉淀【解析解析】选选A A。将。将M M、N N用导线直接相连用导线直接相连, ,形成原电池形成原电池, ,发生吸氧发生吸氧腐蚀腐蚀,C,C电极为正极电极为正极, ,电极附近产生大量电极附近产生大量OHOH- -, ,溶液显碱性溶

33、液显碱性,A,A项正项正确确;B;B项中阳极不产生气体项中阳极不产生气体, ,阴极产生气体为阴极产生气体为H H2 2, ,总量为总量为22.4 mL22.4 mL( (标准状况标准状况) )时时, ,电子转移的物质的量为电子转移的物质的量为0.002 mol,0.002 mol,则应生成则应生成0.002 mol NaOH,B0.002 mol NaOH,B项不正确项不正确; ;铁上镀铜时铁上镀铜时, ,铁应作阴极铁应作阴极,M,M应接电应接电源负极源负极,C,C项不正确项不正确;M;M接电源正极接电源正极, ,电极反应为电极反应为Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+,N,N接电源

34、负极接电源负极, ,电极反应为电极反应为CuCu2+2+2e+2e- -=Cu,=Cu,反应一段时间后反应一段时间后, ,烧杯烧杯中不会产生蓝色沉淀中不会产生蓝色沉淀,D,D项不正确。项不正确。1.(20131.(2013宿州模拟宿州模拟) )下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )( )A.A.在原电池的正极和电解池的阳极上都是发生还原反应在原电池的正极和电解池的阳极上都是发生还原反应B.B.用惰性电极电解饱和的用惰性电极电解饱和的NaNa2 2COCO3 3溶液，保持温度不变，通电一溶液，保持温度不变，通电一段时间后，溶液的浓度增大段时间后，溶液的浓度增大C.C.用惰性电极电解饱和用惰性电极

35、电解饱和NaClNaCl溶液，若有溶液，若有1 mol1 mol电子转移，则生电子转移，则生成成1 mol NaOH1 mol NaOHD.D.镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【解析解析】选选C C。电解池的阳极发生氧化反应，。电解池的阳极发生氧化反应，A A项错；惰性电极项错；惰性电极电解饱和电解饱和NaNa2 2COCO3 3溶液，相当于电解水，水量逐渐减少，会有溶液，相当于电解水，水量逐渐减少，会有NaNa2 2COCO3 3析出，温度不变，饱和溶液的浓度不变，析出，温度不变，饱和溶液的浓度不变，B B项错；电解项错；电解NaClNaCl溶液，

36、生成溶液，生成H H2 2、ClCl2 2和和NaOH,NaOH,转移转移1 mol1 mol电子，就有电子，就有1 mol H1 mol H+ +放电，剩余放电，剩余1 mol OH1 mol OH- -，C C项正确；因锡比铁稳定，锌比铁活泼，项正确；因锡比铁稳定，锌比铁活泼，当镀层破损后，由原电池原理知，镀锡铁比镀锌铁腐蚀的快，当镀层破损后，由原电池原理知，镀锡铁比镀锌铁腐蚀的快，D D项错。项错。2.2.如图所示如图所示, ,烧杯中装有稀硫酸烧杯中装有稀硫酸,A,A、B B、C C、D D分别为铜、锌、碳分别为铜、锌、碳棒、碳棒棒、碳棒, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )

37、A.AA.A、D D棒上均产生气泡棒上均产生气泡B.BB.B、C C棒上均产生气泡棒上均产生气泡C.C.电子流动方向电子流动方向ADADD.D.左边烧杯中溶液的左边烧杯中溶液的pHpH会降低会降低【解析解析】选选A A。左边的装置是原电池。左边的装置是原电池,A,A为正极为正极,B,B为负极为负极; ;右边的右边的装置为电解池装置为电解池,C,C为阴极为阴极,D,D为阳极为阳极,A,A棒上有氢气产生棒上有氢气产生,C,C棒上也有棒上也有氢气产生氢气产生,D,D棒上有氧气产生棒上有氧气产生, ,左边烧杯中有左边烧杯中有H H2 2生成生成,c(H,c(H+ +) )减小减小, ,溶液的溶液的pH

38、pH会升高会升高, ,右边烧杯中水被电解右边烧杯中水被电解,c(H,c(H+ +) )增大增大, ,溶液的溶液的pHpH会会降低。降低。3.3.用石墨作电极电解用石墨作电极电解CuSOCuSO4 4溶液。通电一段时间后溶液。通电一段时间后, ,欲使电解液欲使电解液恢复到起始状态恢复到起始状态, ,应向溶液中加入适量的应向溶液中加入适量的( () )A.CuSOA.CuSO4 4 B.H B.H2 2O OC.CuO D.CuSOC.CuO D.CuSO4 45H5H2 2O O【解析解析】选选C C。由阳极反应式。由阳极反应式:4OH:4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O

39、2 2,阴极反阴极反应式应式:Cu:Cu2+2+2e+2e- -=Cu,=Cu,可知从体系中脱离的是可知从体系中脱离的是CuCu和和O O2 2, ,相当于相当于CuO,CuO,故选故选C C。4.(20134.(2013亳州模拟亳州模拟) )下列有关金属的腐蚀与防护的说法中下列有关金属的腐蚀与防护的说法中, ,不不正确的是正确的是( () )A.A.温度越高温度越高, ,金属腐蚀速率越快金属腐蚀速率越快B.B.在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀C.C.金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应D.D.将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其

40、被腐蚀将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀【解析解析】选选D D。温度升高。温度升高, ,加快金属的腐蚀速率加快金属的腐蚀速率,A,A正确正确; ;锌比铁锌比铁活泼活泼, ,破损后锌被腐蚀而铁被保护破损后锌被腐蚀而铁被保护,B,B正确正确; ;金属被腐蚀的过程是金属被腐蚀的过程是金属失去电子被氧化的过程金属失去电子被氧化的过程,C,C正确正确; ;防止钢闸门被腐蚀应与直防止钢闸门被腐蚀应与直流电源的负极相连流电源的负极相连,D,D不正确。不正确。5.(20135.(2013邵阳模拟邵阳模拟) )如图所示如图所示,A,A、F F为石墨电极为石墨电极,B,B、E E为铁片电为铁片电极。按要求

41、回答下列问题极。按要求回答下列问题: :(1)(1)打开打开K K2 2, ,闭合闭合K K1 1,B,B为为极极,A,A极的电极反应式为极的电极反应式为 , ,可观察到的现象是可观察到的现象是 。(2)(2)打开打开K K1 1, ,闭合闭合K K2 2,E,E为为极极,F,F极的电极反应式为极的电极反应式为 ; ;检验检验F F极产生气体的方法是极产生气体的方法是 。(3)(3)若往若往U U形管中滴加酚酞形管中滴加酚酞, ,进行进行(1)(2)(1)(2)操作时操作时,A,A、B B、E E、F F电极电极周围能变红的是周围能变红的是, ,原因是原因是 。【解析解析】(1)(1)当打开当

42、打开K K2 2, ,闭合闭合K K1 1时时, ,铁片、石墨和铁片、石墨和NaClNaCl溶液构成原溶液构成原电池电池, ,负极为铁负极为铁, ,电极反应式为电极反应式为Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+, ,正极为石墨正极为石墨, ,由于由于电解质溶液呈中性电解质溶液呈中性, ,正极的电极反应式为正极的电极反应式为O O2 2+4e+4e- -+2H+2H2 2O=O=4OH4OH- -; ;由于由于FeFe2+2+2OH+2OH- -=Fe(OH)=Fe(OH)2 2,4Fe(OH),4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=O=4Fe(OH)4Fe(OH)3

43、3, ,所以所以, ,可观察到的现象是可观察到的现象是: :溶液中产生白色沉淀溶液中产生白色沉淀, ,很快很快变为灰绿色变为灰绿色, ,最终变为红褐色。最终变为红褐色。(2)(2)当打开当打开K K1 1, ,闭合闭合K K2 2时时, ,铁片、石墨和铁片、石墨和NaClNaCl溶液构成电解池溶液构成电解池, ,阴阴极为铁极为铁, ,电极反应式为电极反应式为2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2,阳极为石墨阳极为石墨, ,电极反应电极反应式为式为2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2;检验检验ClCl2 2的方法是的方法是: :用湿润的淀粉用湿润的淀粉KIKI试试纸检验纸检

44、验, ,试纸变蓝则说明是氯气。试纸变蓝则说明是氯气。(3)(3)由于由于A A极极O O2 2得到电子产生得到电子产生OHOH- -,E,E极上水放电产生极上水放电产生H H2 2和和OHOH- -, ,均导均导致电极区域呈碱性致电极区域呈碱性, ,所以所以A A、E E电极周围遇酚酞变红。电极周围遇酚酞变红。答案答案: :(1)(1)负负O O2 2+4e+4e- -+2H+2H2 2O=4OHO=4OH- -溶液中产生白色沉淀溶液中产生白色沉淀, ,很很快变为灰绿色快变为灰绿色, ,最终变为红褐色最终变为红褐色(2)(2)阴阴2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2用湿润的淀粉

45、用湿润的淀粉KIKI试纸检验试纸检验, ,试纸变试纸变蓝则说明是氯气蓝则说明是氯气(3)A(3)A、E EA A极上极上O O2 2放电产生放电产生OHOH- -,E,E极上水放电产生极上水放电产生H H2 2和和OHOH- -, ,均导均导致电极区域呈碱性致电极区域呈碱性1.(20121.(2012安徽高考安徽高考) )某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时时, ,先断开先断开K K2 2, ,闭合闭合K K1 1, ,两极均有气泡产生两极均有气泡产生; ;一段时间后一段时间后, ,断开断开K K1 1, ,闭合闭合K K2 2, ,发现电流表发现电流表A

46、 A指针偏转。下列有关描述正确的是指针偏转。下列有关描述正确的是( () )A.A.断开断开K K2 2, ,闭合闭合K K1 1时时, ,总反应的离子方程式为总反应的离子方程式为2H2H+ +2Cl+2Cl- - ClCl2 2+H+H2 2B.B.断开断开K K2 2, ,闭合闭合K K1 1时时, ,石墨电极附近溶液变红石墨电极附近溶液变红C.C.断开断开K K1 1, ,闭合闭合K K2 2时时, ,铜电极上的电极反应式为铜电极上的电极反应式为ClCl2 2+2e+2e- -=2Cl=2Cl- -D.D.断开断开K K1 1, ,闭合闭合K K2 2时时, ,石墨电极作正极石墨电极作正

47、极 电解电解=【解析解析】选选D D。断开。断开K K2 2, ,闭合闭合K K1 1时时, ,装置为电解池装置为电解池, ,两极均有气泡两极均有气泡产生产生, ,则反应为则反应为2Cl2Cl- -+2H+2H2 2O HO H2 2+2OH+2OH- -+Cl+Cl2 2,石墨为阳极石墨为阳极, ,铜为阴极铜为阴极, ,因此石墨电极处产生因此石墨电极处产生ClCl2 2, ,在铜电极处产生在铜电极处产生H H2 2, ,附近产附近产生生OHOH- -, ,溶液变红溶液变红, ,故故A A、B B两项均错误两项均错误; ;断开断开K K1 1、闭合、闭合K K2 2时时, ,为原电为原电池反应

48、池反应, ,铜电极反应为铜电极反应为H H2 2-2e-2e- -+2OH+2OH- -=2H=2H2 2O,O,为负极为负极, ,而石墨电而石墨电极反应为极反应为ClCl2 2+2e+2e- -=2Cl=2Cl- -, ,为正极为正极, ,故故C C项错误项错误,D,D项正确。项正确。 电解电解=2.(20122.(2012海南高考海南高考) )下列叙述错误的是下列叙述错误的是( () )A.A.生铁中含有碳生铁中含有碳, ,抗腐蚀能力比纯铁弱抗腐蚀能力比纯铁弱B.B.用锡焊接的铁质器件用锡焊接的铁质器件, ,焊接处易生锈焊接处易生锈C.C.在铁制品上镀铜时在铁制品上镀铜时, ,镀件为阳极镀

49、件为阳极, ,铜盐为电镀液铜盐为电镀液D.D.铁管上镶嵌锌块铁管上镶嵌锌块, ,铁管不易被腐蚀铁管不易被腐蚀【解析解析】选选C C。A A、B B选项选项, ,都是原电池原理都是原电池原理, ,更易腐蚀更易腐蚀,D,D是牺牲是牺牲阳极的阴极保护法。阳极的阴极保护法。3.(20113.(2011山东高考山东高考) )以以KClKCl和和ZnClZnCl2 2混合液为电镀液在铁制品上混合液为电镀液在铁制品上镀锌镀锌, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池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电镀过程是该原电池的充电过程的充电过程B

50、.B.因部分电能转化为热能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电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系确定关系C.C.电镀时保持电流恒定电镀时保持电流恒定, ,升高温度不改变电解反应速率升高温度不改变电解反应速率D.D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用镀锌层破损后对铁制品失去保护作用【解析解析】选选C C。A A项项, ,未通电前上述镀锌装置可构成原电池未通电前上述镀锌装置可构成原电池, ,因原因原电池反应与电镀时所发生的反应为不同的两个反应电池反应与电镀时所发生的反应为不同的两个反应, ,故电镀过故电镀过程不是该原电池的充电过程程不是该原电池的充电过程,A,A错误错误;B;

51、B项项, ,电解过程中确实存在电解过程中确实存在电能转化成热能的情况电能转化成热能的情况, ,但电镀时通过的电量与析出的锌的量但电镀时通过的电量与析出的锌的量存在确定的关系存在确定的关系, ,与能量的其他转化无关与能量的其他转化无关,B,B错误错误;D;D项项, ,镀锌层破镀锌层破损后损后, ,能形成锌铁原电池能形成锌铁原电池, ,铁为正极铁为正极, ,锌为负极锌为负极, ,同样起到保护铁同样起到保护铁的作用的作用,D,D错误。错误。4.(20104.(2010山东高考山东高考) )对金属制品进行抗腐蚀处理对金属制品进行抗腐蚀处理, ,可延长其使可延长其使用寿命。用寿命。(1)(1)以下为铝材表面处理的一种方法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自然氧化膜碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜, ,碱洗时常有气泡碱洗时常有气泡冒出冒出, ,原因是原因是( (用离子方程式表用离子方程式表示示) )。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收, ,最好向槽液中加入下最好向槽液中加入下列试剂中的列试剂中的。a.NHa.NH3 3b.COb.CO2 2c.NaOHc.NaOHd.HNOd.HNO3 3以