一轮复习讲义第七章第三节电解池金属的腐蚀与防护

义第七 第三节电解 金属的腐蚀与防无电有微弱电“×” 若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑设计成电解池，应用Cu作阳极 可将输油与外加直流电源的正极相连以保护不受腐蚀 （1）×√×。镀层破损后，FeSn形成原电池的两极，FeSn活泼，Fe（氧化、还原（氧化、还原NaCl（1）H2NaOH生成。H2Cl2Cl2NaOHAu、Ag等不活泼金属，电解精炼时因其还原性弱于铜，而不能放电反应，就直接提示：①②提示：Cu2＋Zn、Fe、Ni等比Cu活Cu2＋CuSO4溶液的浓度会降低。提示：Fe­Zn­海水构成原电池，Zn作负极，Fe作正极，锌被腐 7.（2013·高考）用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图。下 a解析：选A 通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl－－2e－===Cl2↑，C项错误；阴极发生还原反应，析出Cu，阳极发生氧化反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，D项错误。NaCl（5（2013·（6（2010·（1）4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

电 ＋4H＋＋O （2）2Cl－－2e－===Cl2↑

（OH）↓＋H↑＋Cl

＋

2＋＋H2H

＋

3＋＋H2H 2.（2013·浙江高考）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及 粉溶液， 已知：3I2＋6OH－===IO－＋5I－＋3H 下列说法不正确的是 3B.IO－33解析：选D 装置图中左侧电极为阳极，I－失去电子生成I2，右侧电极为阴极，H2O得到电子生成H2，A、C项正确；电解结束后，左侧溶液中的IO－经阴离子交换膜进入右侧，B项正确；D项，如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜，那么阴极产生的OH－不会与I2发生反应，故电解槽内发生的总化学反应要变化，D项错误。3下列说法不正确的是 44O2－＋HO C. D.KCrKCr的物质的量之比（nk/ncr）d，则此时铬酸钾的转化率解析：选 4pH2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，阳极的反2H2O－4e－===O2↑＋4H＋c（H＋）2CrO2－＋2H＋4CrO2－＋HO向右移动，总反应式为4KCrO 通

＋4KOH＋2H↑＋O↑2

K2CrO41molxmolK2CrO4K2Cr2O7K2CrO4为（1－x）molnK＝2（1－x）mol，nCr＝（1－x）molK2Cr2O7x/2molnK＝xmol，nCr＝xmolnK/nCr＝d可得，x＝2－d，转化率为（2－d）/1。根据外接电源 根据外接电源 根据电流方向根据离子流向 根据电极产物 根据电极产物 3CO2OH－CO2－。3只有水被电解，只写水及电解产物即可。如电解稀硫酸、NaOH溶液、Na2SO4［特别提醒］3H2SO4溶液、NaCl溶液、CuSO4电解一段时间后，三种溶液的pH有何变化？应通入（）何物质可以使电解质溶液复NaCl1L0.01mole－pH是多少？（忽略溶液体积CuSO49.8gCu（OH）2才能使电解质溶液复原，则该过程中电子转电 电答案（1）2H2O=====2H2↑＋O2↑ （2）减小、增大、减小；水、HCl气体、 （4）0.4A、B、C41ABC溶液，c16g。常温下各烧杯中溶pHt2所示。（1）M为电源 （填“正”或“负”）极，电极b上发生的电极反应 计算电极e上生成的气体在标准状况下的体 （5）B（1）cc电极应发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，即c电极为阴极，由此b电极为阳极，a电极为阴极，M为电源的负极，Nc电极质量增加了16gCu2＋Cu2＋SO2－BCuSO；由常温 pHtAKOHNaOH，CNa2SO4K2SO4。甲KOHNaOHH2ObOH－4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。乙烧杯中发生反应：2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO416gCu0.5mol0.5molNa2SO4K2SO42H2O===2H2↑＋O2↑可知，生2molH24mol0.5molH20.25mol，标准状况0.25mol×22.4L/mol＝5.6L。0.25mol4.5g（1） 4OH－－4e－===2HO＋O （2）2CuSO

＋O↑＋2H

（3）5.6L （4）向丙烧杯中加4.5g水 （5）能CuSO4溶液已转变为稀硫酸，反应变为电解水的反6.（2013·高考）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解电解过程中，以下判断正确的是 AH＋PbH＋PbB3mol2molCD442解析：选D 原电池中子向正极移动，所以H＋移向PbO2极，电解池中，子移向阴极，即H＋移向Pb极，A项错误；原电池中消耗3molPb，转移6mole－，在电解池中转移6mole－生成1molAl2O3，B项错误；原电池中正极反应为PbO2＋2e－＋4H＋＋SO2－===PbSO＋2HO，C项错误；原电池中Pb失电子转化为442PbSO4PbPb作阴极，不参与反应，所以质量不变，D象水水水阴极：H2O阳极：H2O等pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。 高考）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保的是 水中的连接电源的负解析：选A水中的连接电源的负极，为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气的接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保，D项错误。 a图bMN时，Cu­ZncZn腐蚀速率增大，Znd中，Zn­MnO2MnO2解析：选B 图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，选项A错误；图b中开关置于M时，Cu­Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu­Zn合金作正极，腐蚀速率减小，选项B正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，选项C错误；图d中Zn­MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，选项D错误。 （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）答案（1）√ （2）√（3）√ 规律一在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起规律二同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质规律三对于活动性不同的两种金属的合金，活动性差别越大，氧化还原反应速率越快，活泼金属规律四对于同一电解质溶液，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快（除钝化外规律五规律六不纯的金属或合金，在潮湿的空气中腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速方法一方法二方法三判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复、非常直观明显的装置，如电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如下图：A为原电池，B为电解池。电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图：B为原电池，A为电解池。C极溶解，DCu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反验现象的描述、溶液中离子的移动方向、pH的变化及电解质溶液的恢复等。只要按照各自的规律分析就0.2molZn6.5g，Cu极上析，PtCuCl2固体可使溶液复原。闭合开关S后，以下表述正确的是（ Al、PtH2pHpHMg、C解析：DAlNaOHPt、CNaOH溶液反应，故MgH2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作O2、H21∶2，在一定条件下可以完全反应。4某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，SO2－从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是（ 4BYH2反应初期，X4解析：选D 根据SO2－从右向左通过交换膜移向A极，则A极为负极，故A极的电极反应为A－2e－===A2＋，溶液中c（A2＋）增大，A错误；B极为正极，发生还原反应，B错误；Y电极为阳极，为Cl－放电，发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，有Cl2产生，C错误；右边U形管中最初为电解AlCl3溶液，X电极为H＋放电，c（H＋）减小，c（OH－）增大，且Al3＋移向X极，因此会产生Al（OH）3白色胶状沉淀，D正确。4如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。（1）B极是电源的 ，X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 Y若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比 现用丙装置给铜件镀银，则H应 ”，溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL，丙中镀件上析出银的质量为 甲中溶液的pH ”C （1）阳极、D极为阴极、C极为阳极、G极为阳极、H极为阴极、X极为阳极、Y极为阴极、A极为正极、BCuSO4Cu2＋c（Cu2＋）降低，溶液颜色逐渐X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F电极的产物分别pH13n（OH－）＝0.1mol/L×0.5L＝0.05mol0.05mol，所以丙中析出0.05molH＋，导致溶液的酸性增强，pH变小。C电极换为铁，则铁作阳极发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，D

2＋

（1） 氢氧化铁胶粒带正电镀件AgNO3（合理即可 5.4 变

2＋

4.（2012·海南高考）新型高效的甲烷电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，甲烷电池正极、负极的电极反应分别 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 1L（标准状况（法拉第常数F＝9.65×104C·mol－1，列式计算最多能产生的氯气体积 L（标准状况3（1）3（2）（3）1化失去电子8mol，电量为8×96500C，因题中虽有两个电池，但电子的传递只能用一个池的甲烷量计算，1L1/22.4molCl－84L（CH4～8Cl－～4Cl（1）2O2＋4H2O＋8e－===8OH－32CH4＋10OH－－8e－===CO2－＋7H32 2NaCl＋2H2O电解 －1×8×9.65×10C·mol＝3.45×10 －1×8×9.65×10C·mol＝3.45×1022