2023版高三一轮总复习化学鲁科版教案：第5章 第29讲 电能转化为化学能-电解 金属的腐蚀与防护(基础课)

第29讲电能转化为化学能——电解

金属的腐蚀与防护(基础课)

渗复习目标

1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。

2.了解电解原理在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。

3.理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。

矢口识点一电解原理及其规律

死普5邨谀梳理

1.电解

使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。

2.电解池及工作原理

⑴电解池：将电能转化为化学能的装置。

(2)电解池工作原理(以电解CiiCb溶液为例)

电极名称：阴极广电极名称：里蜴

反应类型：还原反应反应类型：氧化反应

0电极反应式：

电吸反应式：鱼上《三Cu

2Cl-2e-=ChI

CuCh溶液

总反应方程式：CuCL塑Cu+Cb，

(3)电解池中电子和离子的移动

①电子：从电源鱼极流出后，流向电解池阴板；从电解池的阳极流向电源

的正极。电子丕能通过电解质溶液。

②离子：阳离子移向电解池的阴接，阴离子移向电解池的阳极。

③电流：从电源的正极流出，流入阳极，再通过电解质溶液流入阴极，最

后流向负极，形成闭合回路。

(4)阴阳两极上放电顺序——放电指电极上得、失电子

①阴极：与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序为

K+、Ca2+、Na+、Mg＞、Ap+、Zi?*、Fe2+、Si?+、Pb2+、H-、CM+、Fe3+、Ag+

放电由难到易

②阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，生成金属阳离子,

发生氧化反应。

若是惰性电极作阳极，放电顺序为

S2—、I一、Br，。一、OH」、含氧酸根离子遇01、SO』、CO歹)、F「

放电由易到难"

(@@@)(1)活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，情性电极指的是Pt、

Au、C电极，不参与电极反应。

(2)阴极材料若为金属电极，一般是为增强导电性但不参与反应。

3.以惰性电极电解水溶液的有关规律

(1)电解水型——含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐

①阴极反应式为4才+4c-=2出t,

阳极反应式为40H—4e==2H2O+O23

中解

总方程式为2H2O=2H21+O2to

②电解质浓度变大，pH可能变大、变小或不变，可加皿复原。

(2)电解电解质类型——无氧酸(如HC1),不活泼金属无氧酸盐(如CuCh),

电解质浓度变小，加电解质本身复原。

(3)放出生碱型——活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)

①阴极反应式为2H2O+2e==H2t+2。丁,阳极反应式为2Cr~2e~

=C12t>

通电

总方程式为2C-+2Ht+H2t+2OH。

②溶液pH变大，加HC1(卤化氢)复原。

(4)放02生酸型——不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)

①阴极反应式为2CIP++4L=2Cu,阳极反应式为2H20—4©一=021+

通电

4H+,总方程式为2CU2++2H2O^^2CU+O2t+4H+。

②溶液pH变小，加CuO(金属氧化物)或CuCCh复原。

(®®®)水电离出的H+或OFT放电，电极反应式为2H2O+2e-=H2t

+2OH-或2H2。-4-=。2t+4H+o

训练

题点(g电解原理分析

1.判一判(正确的打“J”，错误的打“X”)。

(1)电解池中连接电源负极的为阴极，发生氧化反应。()

(2)电解和电离均需通电才能发生，均为化学变化。()

(3)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程，属于化学变化。

()

(4)电解时电子流动方向为负极一阴极-电解质溶液一阳极一正极。()

+

(5)用Cu作电极电解CuSO4溶液的阳极反应为2H2O-4e==O2t+4HO

()

⑹用惰性电极电解NaCl和NaBr的混合液，阳极上的放电顺序为Brl

C「、OHo()

［答案］(1)X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)V

2•利用如图所示装置，以NH3为氢源，通过电解实现氢化反应。

请回答：

(l)a为极，电极反应式为__________________________________

(2)b极电极反应式为______________________________________________

H+移向极。

(3)每消耗22.4LNHW标准状况)，生成()”的物质的量为

人

ArR

________o

［答案］⑴阴33()+6e+6H+—3OH或

AA

ArRArR

()+2e-+2H+=<)H

1人

ArR

ArK

(2)2NH3-6e==N2+6Ha

(3)1.5mol

I思维模型I

电解原理分析模型

还原反应_氧化反应

得到电子失去电子

.题点❷电解规律及电极反应式的书写

3.用石墨作电极，电解稀Na2s04溶液的装置如图所

示，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶

液。下列有关叙述正确的是（）

Na^SO,溶液

A.相同条件下，逸出气体的体积：A电极＜B电极

B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出有刺激性气味气体

C.A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色

D.电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈

中性

D[A极为阴极，反应式为2H2O+2e—=H2t+2OH-,B极为阳极，反

-+

应式为H2O-2e=1o2t+2HO]

4.如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的r'N~]

量浓度的FeCb、HCI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；；奉蕈：

析正确的是（）…一&三三;

A.Ci电极上的电极反应式为2H2O+2e==2OH~+H2t

B.Ci电极处溶液首先变黄色

2+3

C.C2电极上可依次发生的电极反应为Fe-e==Fe\2a一一2。一

=Cht

D.当Ci电极上有2g物质生成时,就会有2M个电子通过溶液发生转移（NA

表示阿伏加德罗常数的值）

C[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2H++2e—==H23A错误；Ci电极上H卡放电生成H2,C2电极与电源的

正极相连，作阳极，Fe2+的还原性强于CF,则依次发生的电极反应为Fe2-e

=FC3+>2Cr-2e-=Cht,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。］

5.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置，进行果品的安全生产，

解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是（）

台宜流电源A

酸性治

离

子

交

换

膜

0.02mol•L-'_-??????????：

KCI溶液

A.a为直流电源的负极，与之相连的电极为阴极

B.离子交换膜为阴离子交换膜

C.“酸性水”具有强氧化性，能够杀菌

D.阴极反应式为HzO+2e-=H2t+。2一

C［铺金板为惰性电极，阴极反应为2H2O+2e-==H2T+2OH，阳极反应

为2C「一2e-=C】2T，CI2+H2O-HC1+HCIO,a为正极，b为负极，交换膜

应为阳离子交换膜，传导K+,C正确。］

I题后归纳I

（1）分析电解过程的思维程序

明确阳极是惰性电极还是活泼

判断：阴、阳极

电极

分析：电解质溶找全离子（包括水电离的H

液的离子组成和OH）,并按阴、阳离子分组

确定：放电离子排出阴、阳离子在两极的放电

或物质顺序.确定优先放电的微粒

写出：电池反判断电极产物.注意溶液的酸

应式碱性、产物的溶解性

解答有关离子浓度、pH、电极

解答问题一产物量的变化、溶液的复原等

问题

(2)解答电解问题的注意事项

①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。

②电解水溶液时，K+〜AP+不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的

方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

知识点二电解原理的实际应用

梳理

1.电解饱和食盐水——氟碱工业

(1)电极反应

阳极：2a一一2e-=C121(反应类型:氧化反应)。

阴极：2H++2e-=H21或2H2O+2e-=H21+2OIT(反应类型:还原反

应)。

检验阳极产物的方法是：用湿润的KI淀粉试纸靠近阳极附近，若试纸变蓝,

证明生成了C12。

电解时向食盐水中加酚酥，阳极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物

质为NaOH。

(2)电解方程式

通电

化学方程式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2t+Cht。

离子方程式：2c「+2H2O^^=2OFT+H2t+Q2t°

(3)阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图

①阳离子交换膜的作用

阻止OH.进入阳极室与C12发生副反应:2NaOH+Ch=NaCl+NaClO+

WO,阻止阳极产生的C12和阴极产生的H2混合发生爆炸。

②a、b、c、d加入或取出的物质分别是饱和食盐水、稀NaOH溶液、稀的

食盐水、浓NaOH溶液;X、Y分别是居、H20

2.电镀和电解精炼铜

电镀（Fe表面镀Cu）电解精炼铜

粗铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、

电极材料镀层金属铜

Au等杂质）

Zn-2e==Zn2+、

阳极

Cu（粗铜）一2已一Fe—2e-=Fe2+s

电极反应

=Cll2+Ni-2e'=Ni2+s

Cu—2e—=Cu2+（主要）

电极材料待镀金属铁纯铜

阴极

电极反应Cu2++2e―=Cu（精铜）

电解质溶液含Cut的盐溶液

注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、A11等不反应，沉积在电解池底部形

成阳极泥

3.电冶金属——活泼金属的冶炼方法

（1）电解熔融氯化钠得到钠

‘阳极：2c「一2e-=Cbt

电极反应

.阴极：2Na++2e-=2Na

------------通电

总反应方程式2NaCI（熔融三2Na+Cl2t

（2）电解熔融AI2O3制A1

通电

2Al203（熔融）声言4A1+3O2t

冰晶石

电极反应：

阳极：6。2一一12c一=302f；

阴极：4Al3++12e==4Al。

冰晶石的作用是作A12O3的助熔剂。

4.电化学有机合成

以丙烯盾合成己二睛为例，两极反应式如下:

-+

阳极：H2O-2e=1o21+2H

+

阴极：2CH2=CHCN+2H+2e==NC(CH2)4CN

通电1

总反应：2CH2=CHCN+H2O=NC(CH2)4CN+2O21

训练黑飞&_________________

.题点❶电解原理的常规应用

1.金属银有广泛的用途，粗银中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解

法制得高纯度的锲。下列叙述中正确的是（已知：氧化性Fe2+vNi2+vCu2+）（）

A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni”+2e-=Ni

B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等

C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zi>2+

D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt

D［电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，A项错误；因氧

化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故阴极反应式为Ni2++2e-=Ni,可见，阳极质量减少

是因为Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，B项错误；电解后

溶液中的阳离子除Fe2+和ZM+外，还有Ni?+和H+,C项错误。］

2.如图为电解饱和食盐水装置，下列有关说法不正确的是（）

A.左侧电极上发生氧化反应

B.右侧生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

C.电解一段时间后，B口排出NaOH溶液

.通电

-

D.电解饱和食盐水的离子方程式：2C1+2H2O=2OH+Hit+Cht

B［右侧电极为阴极，生成的气体为Hz,B错误。］

.题点❷电解原理在生产、生活、环境保护等方面的创新应用

3.（2021•南昌高三模拟）环氧乙烷又名氧化乙烯，可杀灭各种微生物包括细

菌芽胞，属灭菌剂。利用电化学反应制备环氧乙烷的具体过程如图所示。在电

解结束后，打开阀门，将阴、阳极电解液导入混合器，便可反应生成环氧乙烷。

下列说法不正确的是()

］

CH=CH

22阴离子交换膜

阀门阀门

混A器

已知：

CH,—CHOH-

氯水---------->CH,CHOH\

Icr

ci

()

/\

H.C——CH,

A.Pt电极做阳极，其电极反应式为2a一一2「一Cl2t

B.当电路中转移2moi电子时，阴极区质量减少2g

()

C.该过程的总反应为CH2=CH2+H2。-/\+H

H,C——CH,2

D.混合器中可能有少量乙二醇产生

B［根据图示可知Pt极为阳极，反应式应为2c「一2©一=。23Ni为阴极,

反应式为2H2O+2C—=H2T+2OH，B.原电池工作时右侧溶液中透过阴离

子交换膜向Pt电极周围移动，则当电路中转移2mol电子时，阴极区除生成1mol

H2,还有2moic「移向阳极，则质量减少73g,故B错误。］

4.(2021•福州高三二模)某医用超声清洗器带有臭氧消毒功能，其臭氧电解

A.阳极可能的副产物有02、NO

B.阴极电极反应是O2+4e-+4HR=2H2O+4R一

c.装置所用的离子交换膜是阴离子交换膜

D.容器内壁可用不锈钢、陶瓷、橡胶等材质

B［A.阳极反应是3H2（）-6e—=（）3T+6H+,副反应是2H2（）-4e—=（）2T

+4H+,副反应中没有NO,A项错误；B.阴极反应为（h+4e—+4HR=2H2O

+4R-,B项正确；C.离子交换膜应该是阳离子交换膜，由氢离子导电，C项错

误；D.容器内壁不能用不锈钢、橡胶，因为不锈钢会与固体酸反应，橡胶易与

03反应，D项错误。］

5.（2021•秦皇岛高三二模）基于惰性电极电解水的氧化还原反应原理，设计

了一种电化学灭活新冠病毒的装置。下列说法正确的是（）

A.新冠病毒主要是被碱性溶液灭活的

B.NaCl代替Na2c03更绿色高效

C.a电极电势比b电极电势低

D.转移4nwlc一时，可以收集到标准状况下22.4L02

C［根据题意可推知新冠病毒被强氧化剂氧化而灭活，可确定b为正极，a

为负极.A错误、C正确；NaCl代替Na2cCh会产生CL污染环境，B错误；灭

活病毒需要02,转移4moie一时，得到的（h少于22.4L,D错误。］

知识点三金属的腐蚀与防护

1.金属的腐蚀及分类

（1）金属腐蚀：金属表面因与周围的物质发生氧化还原反应而遭到破坏的现

象。其本质是M—碇一="1"+o

（2）分类

①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质（如02、。2、SO2等）直接反应

而引起的腐蚀。如钢材在高温下容易被氧化，表面生成由FeO、FezOj.FesCh

组成的一层氧化物。

②电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，及

较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。比化学腐蚀更普遍、速率更快。

2.电化学腐蚀的分类

以钢铁腐蚀为例进行分析

类型析氢腐蚀吸氧腐蚀

水膜酸性较强（PHW43）,水膜酸性很弱或呈中性,如

条件

如NH4C1溶液NaCl溶液

电极材料负极Fe：Fe-2e-=Fe2+

及反应正极C：2H++2e==H2tC：O2+2H2O+4e-=4OHT

总反

+2+

Fe+2H=Fe+H2t2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

应式

联系吸氧腐蚀更普遍

(@@@)铁锈的主要成分为Fe2O3xH2O,其形成过程所涉及的反应为

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)j=Fe2O3xH2O(铁锈)+[3一

xJHiOo

3.电化学腐蚀的实验探究

实验探究（如图所示）£~--

（1）若棉团浸有NH4C1溶液，铁钉发生近氢腐蚀，根钉]

r浸布■某溶液-红眼水

正极反应式为2H++2e-=H2t,右侧试管中现象是有眈的棉团叶

气泡冒出。

（2）若棉团浸有NaCl溶液，铁钉发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2+4e-

2H2（）=4OH一,右侧试管中现象是导管内液面上升。

4.金属腐蚀的防护

（1）改变金属材料的组成。在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优

异的合金。

（2）在金属表面覆盖保护层

①在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。

②用电镀等方法在钢铁表面镀上一层Zn、Sn、Cr>Ni等金属，如白铁皮（镀

Zn）、马口铁（镀Sn）。

③用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理[生成一层致密的FesO4薄膜）。

④利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。

⑶电化学保护法

①牺牲阳极保护法一度电池原理

a.鱼板：比被保护金属活泼的金属；

b.JE极:被保护的金属设备。

②阴极电保护法(外加电流阴极保护法)一蝇原理

通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐

蚀电流降至零或接近零,从而得到保护。

a.被保护的金属设备；

b.阳极：惰性金属。

(4)实验探究_

为验证牺牲阳极保护法，如图所示：辘工

①Fe作正极，电极反应式为2H++2e-=Hz3^

3%NaCl溶液

②Zn电极反应式为Zn—2eI=Zn2+。

③Fe电极附近滴加Kj[Fe(CN)6]溶液，溶液中是否有蓝色沉淀生成？查，说

明比被保护。

④若将Zn改为Cu,则Fe电极附近加K3[Fe(CN)6]溶液，现象为溶液中生

成蓝色沉淀，说明Cu被保护。此现象的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)613一

=Fe3「Fe(CN)612I。

训练牒飞M________________________________________________

.题点❶金属的腐蚀

1.如图，将一根纯铁棒垂直没入水中，一段时间后发现铁棒

AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重。下列关于此现象的说'

法不正确的是()--B一

C-

A.铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段；-■,

B.铁棒AB段电极反应为O2+2H2O+4e—=4OBT

C.铁棒AB段的Fe?十浓度高于BC段

D.该腐蚀过程属于电化学腐蚀

C[AB段作原电池正极，BC段为原电池负极。BC段电极反应为Fe—2e-

=Fe2+,AB段电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH，BC段溶解而被腐蚀，

AB段形成铁锈。C项不正确。］

2.（2021•泰安模拟）国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后

焊接组装而成的，对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境

下对焊接金属材料使用的影响（如图）。下列相关描述中正确的是（）

A.由图所示的金属腐蚀情况说明了Fe元素的金属性弱于Sn元素

B.由图所示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀

情况

C.两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe—3e—=Fe3+

D.为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”

D［A项，Fe的金属性比Sn的强，错误；B项，海水中含有较多的盐分，

腐蚀速率比河水快，Fe腐蚀程度较大，错误；C项，两种环境下Fe均失去2个

电子形成Fe2+,错误。］

3.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为

（填序号）。

①②③

［解析］②③④是原电池，⑤⑥是电解池，金属被腐蚀由快到慢的顺序：电

解池的阳极〉原电池的负极〉化学腐蚀〉原电池的正极〉电解池的阴极。

［答案］⑤④②①③⑥

I题后归纳I

判断金属腐蚀快慢的方法

(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：电解池原理引起的腐蚀〉原电池原

理引起的腐蚀〉化学腐蚀,有防护措施的腐蚀。

(2)对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中〉弱电解质溶液中〉非电

解质溶液中。(浓度相同)

(3)活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。

(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀速率越快。

金属腐蚀的防护

4.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，其中高硅铸铁钢施三

为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(

A.通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［A项，外加电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，正确；B项，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，正确；C项，高硅铸铁为情性辅助阳极，其主要作用

是传递电流,而不是作为损耗阳极,错误；D项，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，正确。］

5.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐熏T------------1锌环

铁帽、湿涧的绝

蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护缘子表面

原理如图所示。下列说法错误的是()L।-J

A.通电时，锌环是阳极，发生氧化反应

B.通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2t+2OJT

C.断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e—=Zn

D.通电时为外加电流法，断电时为牺牲阳极法

C［断电时，锌作负极，反应式为Zn-2e==Zn2+,保护铁不被腐蚀，C

项错误。］

6.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)。

①②③

1.KJFefCNM*KJFXCNW

一段时间后满人

1ZnAFeH溶液

嘲ef-K”UHcnj溶潼

口取出的少国潘fe辘

四幽海筑作附近

W的溶液的溶液

在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀

下列说法不正确的是（）

A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe

B.对比①②，K"Fe（CN）6］可能将Fe氧化

C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法

D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼

D［②中Zn作负极，发生氧化反应生成Zi?+,Fe作正极被保护，所以取

出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氯化钾溶液，试管内无明显变化。但③中没有

Zn保护Fc,Fc在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fc作负极被氧化生成Fc2+,所以

取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氟化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比②③可知

Zn保护了Fe,A项正确；①与②的区别在于前者是将铁氯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氧化钾溶液，①中出现了

蓝色沉淀，说明有Fe?*生成。对比分析可知，可能是铁氯化钾氧化Fe生成了

Fe2+,B项正确；通过上述分析可知，验证Zn呆护Fe时不能用①的方法，C

项正确；若将Zn换成Cu,铁晶化钾仍会将Fe氧化为F/+,在铁的表面同样会

生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe?+是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活

泼性，D项错误。］

真题验收・新题预测湍微刁

真题•验收

L（2021•全国乙卷，T12）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的

附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道

口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。

/阳极

海水

阴极

下列叙述错误的是（）

A.阳极发生将海水中的C「氧化生成Ch的反应

B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO

C.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气

D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理

D［海水中存在大量的C1，在阳极C「放电生成Cb,A叙述正确；阴极

出。放电生成H2和OH，OH-与C12反应生成CKT,因此管道中存在一定量

的NaClO,B叙述正确；因为Hz为可燃性气体，所以阴极生成的H2应及时通

风稀释安全地排入大气，C叙述正确；阴极产生OH,因此会在阴极表面形成

Mg(OH)2等积垢，需定期清理以保持良好的导电性，D叙述错误。］

2.(2021•广东选择性考试，26)钻(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机

械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钻的装置示意图。下列说法正确

的是()

A.工作时，I室和n室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液质量理论上减少16g

C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变

2+rtr+

D.电解总反应：2Co+2H2O^^=2CO+O2t+4H

D［石墨电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2t+4H+,H+通过阳

离子交换膜由I室进入H室，右侧Co电极为阴极，电极反应式为Co2++2e-

=co,通过阴离子交换膜由m室进入n室，与H+结合生成盐酸。由上述分

析知，I室中水放电使硫酸浓度增大，H室中生成盐酸，故I室和n室溶液的

pH均减小，A错误；生成1molCo时，转移2mol电子，I室有0.5mol(Fp16

g)O2逸出，有2moi(即2g)H+通过阳离子交换膜进入H室，则I室溶液质量理

论上减少18g,B错误；移除两交换膜后，石墨电极上的电极反应为2c「一2。一

=C12t,C错误；根据上述分析可知，电解时生成了02、C。、H+,则电解总

反应为

通电

2++

2CO+2H2O=2CO+O2t+4H,D正确。］

3.（2021•海南选择性考试，To）液氨中存在平衡：2NH3=NHI+NH心如

图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰

性电极上都有气泡产生。

下列有关说法正确的是（）

A.b电极连接的是电源的负极

B.a电极的反应为2NH3+2e==H2t+2NHI

C.电解过程中，阴极附近K+浓度减小

D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1：1

B［