电解池 金属电化学腐蚀防护
[考纲求] 1解电解池工作原理写出电极反应电池反应方程式2理解金属发生电化学腐蚀原金属腐蚀危害防止金属腐蚀措施
考点 电解原理
知识梳理
1．电解定义
电流作电解质两电极分发生氧化反应原反应程
2．量转化形式
电转化化学
3．电解池
(1)构成条件
①电源相连两电极
②电解质溶液(熔融盐)
③形成闭合回路
(2)电极名称电极反应式(图)
(3)电子离子移动方
①电子：电源负极流电解池阴极电解池阳极流电源正极
②离子：阳离子移电解池阴极阴离子移电解池阳极
4．分析电解程思维程序
(1)首先判断阴阳极分析阳极材料惰性电极活泼电极
(2)分析电解质水溶液组成找全离子分阴阳两组(忘记水溶液中H＋OH－)
(3)然排出阴阳两极放电序
阴极：阳离子放电序： Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>
Na＋>Ca2＋>K＋
阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子
注意 ①阴极什材料电极身反应定溶液(熔融电解质)中阳离子放电②常重放电序：阳极Cl－>OH－阴极：Ag＋>
Cu2＋>H＋③电解水溶液时K＋～Al3＋阴极放电电解水溶液方法KCaNaMgAl等金属
(4)分析电极反应判断电极产物写出电极反应式注意遵循原子守恒电荷守恒
(5)写出电解反应总化学方程式离子方程式深度思考
1．分析电解程思维程序分析电解列物质程总结电解规律(惰性电极电解)
电解质(水溶液) 电极方程式 电解物质 总化学方程式离子方程式 电解质浓度 溶液pH 电解质溶液复原
含氧酸(H2SO4) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：4H＋＋4e－2H2↑ 水 2H2O电解O2↑＋2H2↑ 增 减 加H2O
强碱(NaOH) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：4H＋＋4e－2H2↑ 水 2H2O电解O2↑＋2H2↑ 增 增 加H2O
活泼金属含氧酸盐(KNO3Na2SO4) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：4H＋＋4e－2H2↑ 水 2H2O电解O2↑＋2H2↑ 增 变 加
H2O
氧酸(HCl) HF外 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－H2↑ 酸 2HCl电解Cl2↑＋H2↑ 减 增 通入HCl气体
活泼金属氧酸盐(CuCl2)氟化物外 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑
阴极：Cu2＋＋2e－Cu 盐 CuCl2电解Cu＋Cl2↑ 减 加CuCl2
活泼金属氧酸盐(NaCl) 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－H2↑ 水盐 2Cl－＋2H2O
电解Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新电解质 增 通入HCl气体
活泼金属含氧酸盐(CuSO4) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：2Cu2＋＋4e－2Cu 水盐 2Cu2＋＋2H2O电解2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新电解质 减 加CuOCuCO3
2电解程中放H2生碱型放O2生酸型实质什？
答案 放H2生碱型实质水电离出H＋放电破坏水电离衡OH－浓度增放O2生酸型实质水电离出OH－放电破坏水电离衡H＋浓度增
3．(1)表中电解NaCl溶液复原滴加盐酸？
(2)表中电解CuSO4溶液复原加入Cu(OH)2固体？
答案 电解质溶液复原应遵循溶液中析出什补什原溶液中析出种元素原子应例补入原子
(1)电解NaCl溶液时析出等物质量Cl2H2应通入氯化氢气体加入盐酸会引入水
(2)理CuSO4溶液复原应加入CuO加入Cu(OH)2会溶液浓度降低
4．框图推断中出现A＋H2O电解B＋C＋D模式A般什物质？
答案 CuSO4NaCl(KCl)AgNO3视条件定
题组 电解原理电解规律考查
1．惰性电极电解列溶液电解段时间阴极质量增加电解液pH降 ( )
A．CuSO4 B．NaOH C．BaCl2 D．H2SO4
答案 A
解析 符合该题条件电解质应活泼金属含氧酸盐
2．铂电极电解定浓度列物质水溶液电解电解液中加适量水溶液浓度恢复电解前浓度 ( )
A．NaCl B．Na2CO3 C．CuSO4 D．K2S
答案 B
解析 加适量水溶液恢复电解前浓度实际电解水B项符合
条件
3．右图直流电源电解稀Na2SO4水溶液装置通电石墨电极ab附分滴加滴石蕊溶液列实验现象描述正确 ( )
A．逸出气体体积a电极b电极
B．电极逸出味气体电极逸出刺激性气体
C．a电极附呈红色b电极附呈蓝色
D．a电极附呈蓝色b电极附呈红色
答案 D
解析 SO2－4OH－移b极b极OH－放电产生O2b极附c(H＋)>c(OH－)石蕊试液变红Na＋H＋移a极a极H＋放电产生H2a极附c(OH－)>c(H＋)石蕊试液变蓝产生气体体积a电极b电极两种气体均色味气体AB均错
题组二 电极反应式电解总方程式书写
4．求书写关电极反应式总方程式
(1)惰性电极电解AgNO3溶液：
阳极反应式_____________________________________________________
阴极反应式_____________________________________________________
总反应离子方程式________________________________________________
(2)惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式______________________________________________________
阴极反应式______________________________________________________
总反应离子方程式________________________________________________
(3)铁作电极电解NaCl溶液
阳极反应式______________________________________________________
阴极反应式______________________________________________________
总化学方程式____________________________________________________
(4)铜作电极电解盐酸溶液
阳极反应式_____________________________________________________
阴极反应式_____________________________________________________
总反应离子方程式________________________________________________
答案 (1)4OH－－4e－O2↑＋2H2O
4Ag＋＋4e－4Ag
4Ag＋＋2H2O电解4Ag＋O2↑＋4H＋
(2)2Cl－－2e－Cl2↑
2H＋＋2e－H2↑
Mg2＋＋2Cl－＋2H2O电解Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
(3)Fe－2e－Fe2＋
2H＋＋2e－H2↑
Fe＋2H2O电解Fe(OH)2↓＋H2↑
(4)Cu－2e－Cu2＋
2H＋＋2e－H2↑
Cu＋2H＋电解Cu2＋＋H2↑
5．Ⅰ铝材阳极H2SO4溶液中电解铝材表面形成氧化膜阳极电极反应式________________________________________________________________________
ⅡAl单质作阳极石墨作阴极NaHCO3溶液作电解液进行电解生成难溶物RR受热分解生成化合物Q写出阳极生成R电极反应式：__________________
答案 Ⅰ2Al－6e－＋3H2OAl2O3＋6H＋
ⅡAl＋3HCO－3－3e－Al(OH)3＋3CO2↑
解析 Ⅰ信息阳极形成氧化膜定Al2O3Al失电子生成Al2O3Al2O3中氧水提供溶液显酸性H＋生成ⅡAl作阳极失电子生成Al3＋Al3＋水解显酸性溶液中HCO－3水解显碱性两者水解互相促进生成Al(OH)3CO2
6．CuI种溶水白色固体反应：2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2现石墨阴极
Cu阳极电解KI溶液通电前电解液中加入少量酚酞淀粉溶液回答列问题：
(1)阳极区现象____________________________________________________
(2)阳极电极反应式__________________________________________________
答案 (1)铜电极逐渐溶解白色沉淀产生溶液变蓝色
(2)2Cu＋4I－－4e－2CuI↓＋I2
1电解方程式书写步骤
写出石墨作电极电解CuSO4溶液电极反应式总电解方程式例
第步：明确溶液中存离子阳离子：Cu2＋H＋阴离子：OH－SO2－4
第二步：判断阴阳两极附离子种类离子放电序阴极：Cu2＋>H＋阳极：
OH－>SO2－4
第三步：写电极反应式总电解方程式阴极：2Cu2＋＋4e－2Cu阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋
根失电子数相等两极反应式相加总方程式：2CuSO4＋2H2O电解2Cu＋O2↑＋2H2SO4
2．规避电解池中方程式书写3易失分点
(1)书写电解池中电极反应式时实际放电离子表示书写总电解反应方程式时弱电解质写成分子式
(2)确保两极电子转移数目相注明条件电解
(3)电解水溶液时应注意放电序中H＋OH－离子般参放电
题组三 酸碱盐电解关实验设计
7．[2013•纲全国卷Ⅱ29(1)(2)(3)(4)(5)]图铂丝作电极电解稀MgSO4溶液装置电解液中加中性红指示剂时溶液呈红色(指示剂pH变色范围：68～80酸色—红色碱色—黄色)
回答列问题：
(1)列关电解程中电极附溶液颜色变化叙述正确________(填编号)
①A溶液红变黄② B溶液红变黄③ A溶液变色④B溶液变色
(2)写出A中发生反应反应式：_____________________________________
(3)写出B中发生反应反应式：_____________________________________
(4)检验a中气体方法___________________________________________
_____________________________________________________________________
(5)检验b中气体方法___________________________________________
____________________________________________________________________
答案 (1)①④
(2)2H＋＋2e－H2↑(2H2O＋2e－2OH－＋H2↑) Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓
(3)4OH－－4e－2H2O＋O2↑(2H2O－4e－4H＋＋O2↑)
(4)拇指住口取出试口火焰放开拇指爆鸣声口淡蓝色火焰
(5)拇指住口取出试正立放开拇指带火星木条伸入试会复燃
解析 (1)MgSO4强酸弱碱盐水溶液中存Mg2＋＋2H2OMg(OH)2＋2H＋水解衡水溶液呈酸性电解前AB均显红色铂丝惰性电极电解池中阴离子阳极发生氧化反应阳离子阴极发生原反应A溶液中铂丝作阴极H＋氧化性
Mg2＋氧化性H＋先电子原H2
Mg2＋OH－生成Mg(OH)2沉淀酸性减弱着水电解OH－浓度增颜色红变黄B溶液中铂丝作阳极OH－原性SO2－4OH－失电子着电解进行酸性增溶液变色(始终红色)
(2)(3)(1)知A中发生：
2H＋＋2e－H2↑(2H2O＋2e－2OH－＋H2↑)
Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓
B中：4OH－－4e－2H2O＋O2↑(2H2O－4e－4H＋＋O2↑)
(4)(5)H2常检验方法爆鸣法拇指住口取出试a口火焰放开拇指爆鸣声口淡蓝色火焰O2常检验方法木条复燃法拇指住口取出试b正立放开拇指带火星木条伸入试木条复燃
8．图示石墨电极电解氯化铜溶液查阅资料
知CuCl2－4显黄色氯化铜溶液显蓝绿色黄绿色
体积相浓度分001 mol•L－1005 mol•L－101
mol•L－105 mol•L－1氯化铜溶液中加入NaCl饱
发现溶液颜色黄绿色蓝绿色转变
请回答列问题：
(1)阳极气体呈________色检验该气体___________________________
(2)写出电解离子方程式：____________________________________________
(3)实验时装置中阴极溶液颜色蓝绿色变黄绿色原__________________
______________________________________________________
(4)取出阴极石墨棒发现表面浅蓝色固体试设计实验探究浅蓝色固体成分：_________________________________________________________________
(5)什设计连接面装置？______________________________________
答案 (1)黄绿 湿润淀粉KI试纸
(2)Cu2＋＋2Cl－电解Cu＋Cl2↑
(3)阴极Cu2＋放电Cu2＋Cl－浓度值减
(4)取浅蓝色固体试中加入硫酸溶解溶液变蓝色Cu(OH)2
(5)阳极产生氯气毒气体面连接装置检验吸收
解析 (1)阳极阴离子放电Cl－放电产生Cl2颜色黄绿色检验Cl2湿润淀粉KI试纸试纸变蓝确定氯气
(2)电解氯化铜离子方程式Cu2＋＋2Cl－电解Cu＋Cl2↑
(3)题目信息Cu2＋Cl－浓度值逐渐增溶液颜色黄绿色蓝绿色转变阴极Cu2＋放电Cu2＋Cl－浓度值减呈现黄绿色
(4)着反应进行Cu2＋浓度降低时部分H＋放电区域OH－浓度增浅蓝色固体Cu(OH)2
(5)电解氯化铜时产生氯气毒面连接装置作检验电解产生气体吸收该毒气体
考点二 电解原理应
1．电解饱食盐水
(1)电极反应
阳极反应式：2Cl－－2e－Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式：2H＋＋2e－H2↑(原反应)
(2)总反应方程式：
2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
离子反应方程式：2Cl－＋2H2O电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(3)应：氯碱工业制烧碱氯气氢气
2．电镀
右图金属表面镀银工作示意图回答列问题：
(1)镀件作阴极镀层金属银作阳极
(2)电解质溶液AgNO3溶液等含镀层金属阳离子盐溶液
(3)电极反应：
阳极：Ag－e－Ag＋
阴极：Ag＋＋e－Ag
(4)特点：阳极溶解阴极沉积电镀液浓度变
3．电解精炼铜
(1)电极材料：阳极粗铜阴极纯铜
(2)电解质溶液：含Cu2＋盐溶液
(3)电极反应：
阳极：Zn－2e－Zn2＋Fe－2e－Fe2＋Ni－2e－Ni2＋Cu－2e－Cu2＋
阴极：Cu2＋＋2e－Cu
4．电冶金
利电解熔融盐方法冶炼活泼金属NaCaMgAl等
(1)冶炼钠
2NaCl(熔融)电解2Na＋Cl2↑
电极反应：
阳极：2Cl－－2e－Cl2↑阴极：2Na＋＋2e－2Na
(2)冶炼铝
2Al2O3(熔融)电解4Al＋3O2↑
电极反应：
阳极：6O2－－12e－3O2↑阴极：4Al3＋＋12e－4Al
深度思考
1．(1)电解氯化钠溶液时简便方法检验产物？
答案 阳极产物Cl2淀粉KI试纸检验阴极产物H2通点燃检验NaOH酚酞试剂检验
(2)氯碱工业生产程中必须阳极室阴极室离子交换膜隔开原什？
答案 防止H2Cl2混合爆炸防止Cl2溶液中NaOH反应
2．电解精炼铜时阳极泥样形成？
答案 粗铜中含锌铁镍银金等种金属杂质含杂质铜阳极断溶解时金属活动性位铜前金属杂质ZnFeNi等会时失电子阳离子铜离子难原阴极析出离子形式留电解液里金属活动性位铜银金等杂质失电子力铜弱难阳极失电子变成阳离子溶解阳极铜等失电子变成阳离子溶解金属单质形式沉积电解槽底部形成阳极泥
题组训练 电解原理应[源学优gkstk]
1．工业废水中常含定量Cr2O2－7会类生态系统产生损害电解法种行效铬方法该法Fe作电极电解含Cr2O2－7酸性废水终铬转化
Cr(OH)3沉淀达净化目列关说法正确( )
A．电解时选Fe作阳极石墨棒作阴极
B．阴极附沉淀Cr(OH)3
C．阳极附溶液中发生反应离子方程式Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋
6Fe3＋＋7H2O
D．消耗1 mol Cr2O2－7336 g Fe消耗定期更换铁电极
答案 B
解析 Fe作阳极反应产生Fe2＋Fe2＋Cr2O2－7发生氧化原反应Fe2＋氧化
Fe3＋Cr2O2－7原Cr3＋阴极H＋电子导致阴极附溶液碱性增强
Fe3＋Cr3＋会变Fe(OH)3Cr(OH)3沉淀B错误消耗1 mol Cr2O2－7必消耗6
mol Fe2＋根Fe守恒6 mol Fe消耗质量336 g
2．氯化钠作原料种产品
(1)实验室惰性电极电解100 mL 01 mol•L－1 NaCl溶液阴阳两极均112 mL气体(标准状况)溶液物质量浓度______________(忽略反应前溶液体积变化)
(2)某学生想制作种家环保型消毒液发生器石墨作电极电解饱氯化钠溶液通电时Cl2完全吸收制较强杀菌力消毒液设计图装置电源电极名称消毒液成分判断正确________
A．a正极b负极NaClONaCl
B．a负极b正极NaClONaCl
C．a阳极b阴极HClONaCl[源学优GKSTK]
D．a阴极b阳极HClONaCl
(3)实验室中难亚铁盐溶液烧碱反应制白色纯净Fe(OH)2沉淀某学利图装置更换电极通电解法制取较纯净Fe(OH)2沉淀较长时间变色该学换电解材料__________(元素符号表示)总反应式______________________________________________________________________
答案 (1)01 mol•L－1 (2)B
(3)Fe Fe＋2H2O电解Fe(OH)2↓＋H2↑
解析 (1)n(H2)＝n(Cl2)＝0005 mol参加反应n(NaCl)＝001 mol说明NaCl恰电解完毕溶液变NaOH溶液n(NaOH)＝n(NaCl)＝001 molc(NaOH)＝01 mol•L－1
(2)电解饱氯化钠溶液总反应：2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑题目求Cl2完全吸收氯气必须部电极产生部电极阳极推出b电源正极极负极a生成Cl2阴极区产生NaOH反应：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O消毒液成分NaClONaCl
(3)题目求通电解法制取Fe(OH)2电解质溶液NaCl溶液必须通电极反应产生Fe2＋OH－根电极发生反应特点选择铁作阳极铁发生氧化反应产生Fe2＋溶液中阳离子Na＋H＋阴极移动根放电序阴极H＋放电产生氢气H＋源水电离反应式2H2O＋2e－H2↑＋2OH－电场作阳极产生Fe2＋阴极产生OH－定移动程中相遇发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀阳极反应式阴极反应式叠加总反应式：Fe＋2H2O电解Fe(OH)2↓＋H2↑
3．某组学认果模拟工业离子交换膜法制烧碱方法设想图装置电解硫酸钾溶液制取氢气氧气硫酸氢氧化钾
(1)该电解槽阳极反应式___________________________________________
时通阴离子交换膜离子数________(填等)通阳离子交换膜离子数
(2)制氢氧化钾溶液出口______(填ABCD)导出
(3)通电开始阴极附溶液pH会增请简述原______________________
______________________________________________________________________
(4)制氢气氧气氢氧化钾溶液组合氢氧燃料电池电池正极反应式_________________________________________________________________
答案 (1)4OH－－4e－2H2O＋O2↑ (2)D
(3)H＋阴极附放电引起水电离衡右移动c(OH－)>c(H＋)
(4)O2＋2H2O＋4e－4OH－
解析 溶液中OH－阳极失电子产生O2：4OH－－4e－2H2O＋O2↑B口放出O2A口导出H2SO4溶液中H＋阴极电子产生H2：2H＋＋2e－H2↑C口放出H2D口导出KOH溶液SO2－4带电荷数K＋带电荷数SO2－4通阴离子交换膜K＋通阳离子交换膜通阳离子交换膜离子数通阴离子交换膜离子数O2H2KOH溶液构成燃料电池时O2电池正极放电：O2＋4e－＋2H2O4OH－
考点三 应电化学定量计算三种方法
1．计算类型
原电池电解池计算包括两极产物定量计算溶液pH计算相原子质量阿伏加德罗常数计算产物量电量关系计算等
2．方法技巧
(1)根电子守恒计算
串联电路中阴阳两极产物正负两极产物相电量等类型计算电路中转移电子数相等
(2)根总反应式计算
先写出电极反应式写出总反应式根总反应式列出例式计算
(3)根关系式计算
根失电子守恒定律关系建立起已知量未知量间桥梁构建计算需关系式
通4 mol e－桥梁构建关系式：
[源学优]
(式中M金属n离子化合价数值)
该关系式具总揽电化学计算作价值熟记电极反应式灵活运关系式便快速解答常见电化学计算问题
提示 电化学计算中常利Q＝I•tQ＝n(e－)×NA×1 60×10－19C计算电路中通电量
题组 电化学关基计算
1．两惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中通电电解电解液pH60变30时(设电解程中阴极没H2放出电解液电解前体积变化忽略计)电极析出银质量 ( )
A．27 mg B．54 mg C．106 mg D．216 mg
答案 B
解析 首先结合离子放电序弄清楚两极反应：阳极4OH－－4e－O2↑＋2H2O阴极Ag＋＋e－Ag电解总反应式4AgNO3＋2H2O电解4Ag＋O2↑＋4HNO3电解总反应式知电解程中生成
n(H＋)＝n(HNO3)＝n(Ag)＝
(10－3 mol•L－1－10－6 mol•L－1)×05 L≈5×10－4 molm(Ag)＝5×10－4 mol×108
g•mol－1＝0054 g＝54 mg
2．图中甲烧杯中盛100 mL 050 mol•L－1 AgNO3溶液乙烧杯中盛100 mL 025 mol•L－1 CuCl2溶液ABCD均质量相石墨电极果电解段时间发现A极C极重19 g
(1)电源E________极F________极
(2)A极电极反应式_____________________________________________
析出物质______ mol
(3)B极电极反应式________________________________________________
析出气体________ mL(标准状况)
(4)C极电极反应式_____________________________________________
析出物质________ mol
(5)D极电极反应式_____________________________________________
析出气体________ mL(标准状况)
(6)甲烧杯中滴入石蕊试液________极附变红果继续电离甲烧杯中终______溶液
答案 (1)负 正
(2)4Ag＋＋4e－4Ag 0025
(3)4OH－－4e－2H2O＋O2↑ 140
(4)Cu2＋＋2e－Cu 0012 5
(5)2Cl－－2e－Cl2↑ 280
(6)B HNO3
解析 电解段时间A极C极重知A极Ag析出C极Cu析出A极析出银物质量n(Ag)C极析出Cu物质量12n(Ag)关系式108 g•mol－1•n(Ag)－64 g•mol－1•n(Ag)×12＝19 gn(Ag)＝0025 mol
知两电解池电解质均足量两池电极反应式分：A极：
Ag＋＋e－AgB极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑C极：Cu2＋＋2e－CuD极：2Cl－－2e－Cl2↑AC两极析出物质物质量分0025 mol0012 5 molB极析出O2体积0006 25 mol×224 L•mol－1＝014 L＝140 mLD极析出Cl2物质量0012 5 mol×224 L•mol－1＝028 L＝280 mL
题组二 分阶段电解相关计算
3．500 mL KNO3Cu(NO3)2混合溶液中c(NO－3)＝06 mol•L－1石墨作电极电解溶液通电段时间两极均收集224 L气体(标准状况)假定电解溶液体积500 mL列说法正确 ( )
A．原混合溶液中c(K＋)02 mol•L－1
B．述电解程中转移02 mol电子
C．电解Cu物质量005 mol
D．电解溶液中c(H＋)02 mol•L－1
答案 A
解析 石墨作电极电解KNO3Cu(NO3)2混合溶液阳极反应式4OH－－4e－2H2O＋O2↑阴极先发生两反应：Cu2＋＋2e－Cu2H＋＋2e－H2↑收集O2224 L事实推知述电解程中转移04 mol电子生成224 L H2程中转移
02 mol电子Cu2＋04 mol－02 mol＝02 mol电子电解前Cu2＋物质量电解Cu物质量01 mol电解前分守恒关系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO－3)c(K＋)＋c(H＋)＝c(NO－3)难算出：电解前c(K＋)＝02 mol•L－1电解c(H＋)＝04 mol•L－1
4．等物质量浓度CuSO4NaCl等体积混合石墨
电极进行电解电解程中溶液pH时间t变化曲线
右图示列说法错误 ( )
A．阳极先析出Cl2析出O2阴极先产生Cu析出
H2
B．AB段阳极产生Cl2阴极产生Cu
C．BC段表示阴极H＋放电产生H2
D．CD段相电解水
答案 C
解析 两种溶液体积相等物质量浓度相等溶质物质量相等设CuSO4NaCl物质量1 mol电解分3阶段：[第阶段]阳极：1 mol氯离子失1 mol电子阴极：05 mol铜离子1 mol电 子铜离子水解溶液显酸性着电解进行铜离子浓度降低酸性减弱pH增[第二阶段]阳极：1 mol氢氧根离子失1 mol电子(源水电离)阴极：05 mol铜离子1 mol电子氢氧根离子消耗水溶液中氯离子浓度增pH迅速减[第三阶段]阳极：氢氧根离子失电子阴极：氢离子电子源水电离实质电解水导致溶液体积减溶液中氢离子浓度增pH继续减
5．(1)惰性电极电解400 mL定浓度硫酸铜溶液(考虑电解程中溶液体积变化)通电段时间溶液中加入01 mol CuO溶液恰恢复电解前浓度pH电解程中转移电子________ mol
(2)果溶液中加入01 mol Cu(OH)2溶液恰恢复电解前浓度pH电解程中转移电子________ mol
(3)果溶液中加入01 mol Cu2(OH)2CO3溶液恰恢复电解前浓度pH(考虑CO2溶解)电解程中转移电子________ mol
答案 (1)02 (2)04 (3)06
解析 (1)电解硫酸铜溶液反应方程式2CuSO4＋2H2O电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑方程式出电解硫酸铜程中析出铜释放出氧气加入01 mol CuO溶液恢复原状态说明参反应硫酸铜01 mol转移电子02 mol(2)加入01 mol Cu(OH)2溶液恢复原状态说明电解程中仅硫酸铜电解水电解01 mol Cu(OH)2作01 mol CuO01 mol H2O转移电子04 mol(3)加入01 mol Cu2(OH)2CO3作02 mol CuO01 mol H2O01 mol CO2相02 mol硫酸铜01 mol水电解转移电子06 mol
考点四 金属腐蚀防护
1．金属腐蚀质
金属原子失电子变金属阳离子金属发生氧化反应
2．金属腐蚀类型
(1)化学腐蚀电化学腐蚀
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属非金属单质直接接触 纯金属合金电解质溶液接触
现象 电流产生 微弱电流产生
质 金属氧化 较活泼金属氧化
联系 两者时发生电化学腐蚀更普遍
(2)析氢腐蚀吸氧腐蚀
钢铁腐蚀例进行分析：
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强(pH≤43) 水膜酸性弱呈中性
电极反应 负极 Fe－2e－Fe2＋[源学优GKSTK]
正极 2H＋＋2e－H2↑ O2＋2H2O＋4e－4OH－
总反应式 Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2
联系 吸氧腐蚀更普遍
铁锈形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3•xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O
3．金属防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极阴极保护法—原电池原理
a．负极：保护金属活泼金属
b．正极：保护金属设备
②外加电流阴极保护法—电解原理
a．阴极：保护金属设备
b．阳极：惰性金属
(2)改变金属部结构制成合金锈钢等
(3)加防护层金属表面喷油漆涂油脂电镀喷镀表面钝化等方法
深度思考
1．列关金属腐蚀叙述正确 ( )
A．金属越纯越易腐蚀
B．干燥环境金属腐蚀
C．铜定铁难腐蚀
D．金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀
答案 D
解析 A项金属腐蚀取决活泼性纯度纯钾易腐蚀正确B项干燥环境果遇氯气金属发生化学腐蚀正确C项果遇浓硝酸铜铁易腐蚀正确
2．列种常见金属防腐方法描述错误 ( )
选项 方法 相应方法描述
A 改变金属部组成结构 法实际金属制成合金增强抗腐蚀力
B 金属表面覆盖保护层 保护层破损完全失金属保护作
C 外加电流阴极保护法 接外加直流电源构成电解池保护金属作阴极
D 牺牲阳极阴极保护法 构成原电池保护金属作正极
答案 B
解析 果镀层金属保护金属活泼破损构成原电池然定程度保护金属B错误
题组 金属腐蚀快慢考查
1．图示烧杯中盛海水铁中腐蚀速度快慢序( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥
C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥
答案 C
解析 ①Fe负极杂质碳正极原电池腐蚀铁吸氧腐蚀腐蚀较慢电极反应式：负极Fe－2e－Fe2＋正极2H2O＋O2＋4e－4OH－②③④均原电池③中Fe正极保护②④中Fe负极均腐蚀FeCu金属活泼性差FeSnFeCu原电池中Fe腐蚀较快⑤Fe接电源正极作阳极Cu接电源负极作阴极电解腐蚀加快Fe腐蚀⑥Fe接电源负极作阴极Cu接电源正极作阳极电解腐蚀防止Fe腐蚀根分析知铁中腐蚀快慢序⑤>④>②>①>③>⑥
2．相材质铁图中情形易腐蚀 ( )
答案 C
解析 A中食醋作电解质溶液铁勺铜盆相互接触两金属极形成原电池铁活泼金属作负极B中食盐水作电解质溶液铁炒锅铁铲铁碳合金符合原电池形成条件铁活泼金属作负极碳作正极C中铜镀层铁球覆盖铁保护铁易腐蚀D中酸雨作电解质溶液铁铆钉铜板分作负极正极形成原电池
判断金属腐蚀快慢规律
(1)电解质溶液说腐蚀速率快慢：电解原理引起腐蚀>原电池原理引起腐蚀>化学腐蚀>防腐措施腐蚀
(2)金属说溶液中腐蚀速率快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中
(3)活动性两种金属活动性差越腐蚀越快
(4)种电解质溶液说电解质浓度越金属腐蚀越快
题组二 析氢腐蚀吸氧腐蚀考查
3．图示装置进行铁钉腐蚀实验周观察(设水蒸发)
(1)试中液面升发生__________腐蚀正极反应式
____________________________________________________________
负极反应式_______________________________________________
利完成实验电解质溶液________
(2)试中液面降发生__________腐蚀正极反应式_______________
负极反应式____________________________________________________
利完成实验电解质溶液______________________________
答案 (1)吸氧 2H2O＋O2＋4e－4OH－ Fe－2e－Fe2＋ 氯化钠溶液(合理答案)
(2)析氢 2H＋＋2e－H2↑ Fe－2e－Fe2＋ 稀硫酸(合理答案)
解析 (1)试中液面升表明部压强减发生吸氧腐蚀正极反应式2H2O＋O2＋4e－4OH－负极反应式Fe－2e－Fe2＋吸氧腐蚀电解质溶液中性碱性溶液氯化钠溶液
(2)试中液面降表明发生析氢腐蚀正极反应式2H＋＋2e－H2↑负极反应式Fe－2e－Fe2＋时需酸性电解质溶液稀硫酸等
4．图装置中试红墨水具支试盛pH＝4久置
雨水生铁片实验时观察：开始时导液面降段时
间导液面回升略高试液面列说法正确
( )
A．生铁片中碳原电池阳极发生原反应
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O2＋2H2O＋4e－4OH－
D．具支试中溶液pH逐渐减
答案 C
解析 生铁片中碳原电池正极A错雨水酸性较强开始时铁片发生化学腐蚀析氢腐蚀产生氢气导液面降段时间铁片发生吸氧腐蚀吸收氧气导液面回升B错墨水回升时铁片发生吸氧腐蚀碳极正极电极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－C铁片发生析氢腐蚀吸氧腐蚀具支试溶液pH均增D错
1．(2013•山东理综13)列金属腐蚀关说法正确 ( )
A．图a中插入海水中铁棒越底端腐蚀越严重
B．图b中开关M改置N时CuZn合金腐蚀速率减
C．图c中接通开关时Zn腐蚀速率增Zn放出气体速率增
D．图d中ZnMnO2干电池放电腐蚀MnO2氧化作引起
答案 B
解析 A项插入海水中铁棒液面位置氧气接触易发生吸氧腐蚀B项开关M改置N时Zn作负极CuZn合金作正极合金受保护C项接通开关形成原电池Zn作负极Zn腐蚀速率增气体Pt电极生成D项ZnMnO2干电池放电腐蚀Zn发生氧化反应放电
2．(2013•海南10)列叙述错误 ( )
A．生铁中含碳抗腐蚀力纯铁弱
B．锡焊接铁质器件焊接处易生锈
C．铁制品镀铜时镀件阳极铜盐电镀液
D．铁镶嵌锌块铁易腐蚀
答案 C
解析 选项A生铁中碳铁铁表面构成数微原电池加速铁锈蚀选项B焊接处铁锡形成数微原电池加速铁腐蚀选项C电镀时镀层金属铜作阳极铁制品作阴极铜盐溶液作电镀液选项DZnFe活泼镶嵌锌块铁易腐蚀
3．(2013•海14)右图装置中发生反应离子方程式Zn＋
2H＋―→Zn2＋＋H2↑列说法错误 ( )
A．ab种材料电极
B．该装置电解池电解质溶液稀盐酸
C．该装置原电池电解质溶液稀盐酸
D．该装置作铜－锌原电池电解质溶液稀硫酸
答案 A
解析 该装置电解池ab两电极材料Zn选项A错误保证阳极Zn时该电解池电解质溶液稀盐酸选项B正确保证中电极材料Zn电极材料活动性Zn弱情况该原电池电解质溶液稀盐酸稀硫酸选项CD正确
4．(2013•浙江理综10)铬酸钾原料电化学法制备重铬酸钾实验装置示意图
：
列说法正确 ( )
A．阴极室发生电极反应2H2O＋2e－2OH－＋H2↑
B．阳极室通电溶液逐渐黄色变橙色阳极区H＋浓度增衡2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O右移动
C．该制备程中总反应化学方程式4K2CrO4＋4H2O通电2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑
D．测定阳极液中KCr含量KCr物质量(nKnCr)d时铬酸钾转化率1－d2
答案 D
解析 题应结合电解原理具体分析解决问题
根阴阳离子放电序知该电解池中反应：
阴极：4H2O＋4e－2H2↑＋4OH－阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋阳极区K2CrO4溶液中存衡：2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2OH＋浓度增该衡右移生成Cr2O2－7电解池中总反应式写成4K2CrO4＋4H2O通电2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑ABC项均正确
D项设K2CrO4转化K2Cr2O7转化率α：
2K2CrO4～K2Cr2O7
初始量 2 0
转化量 2α α
终量 2－2α α
nKnCr＝2(2－2α)＋2α2－2α＋2α＝d
解α＝2－dD项错误
5．(2013•安徽理综11)某兴趣组设计微型实验装置实验时先断开K2闭合K1两极均气泡产生段时间断开K1闭合K2发现电流表A指针偏转
列关描述正确 ( )
A．断开K2闭合K1时总反应离子方程式
2H＋＋2Cl－通电Cl2↑＋H2↑
B．断开K2闭合K1时石墨电极附溶液变红
C．断开K1闭合K2时铜电极电极反应式Cl2＋2e－2Cl－
D．断开K1闭合K2时石墨电极作正极
答案 D
解析 解答题时应特注意金属Cu电解池原电池中作种电极断开K2闭合K1时电解池两极气泡出相惰性电极电解饱食盐水铜作阴极石墨作阳极阳极反应
2Cl－－2e－Cl2↑电池总反应离子方程式2Cl－＋2H2O通电H2↑＋Cl2↑＋2OH－AB错断开K1闭合K2时组成原电池铜作负极石墨作正极铜电极电极反应式Cu－2e－Cu2＋C错D正确
6．[2013•重庆理综29(3)]工肾脏采间接电化学方法代谢产物中尿素原理图
①电源负极________(填AB)
②阳极室中发生反应次______________________
③电解结束阴极室溶液pH电解前相________两极收集气体1344 L(标准状况)尿素________g(忽略气体溶解)
答案 ①B ②2Cl－－2e－Cl2↑ CO(NH2)2＋3Cl2＋H2ON2＋CO2＋6HCl
③变 72
解析 ①图中产生Cl2极阳极知A正极B负极
②阳极室发生反应2Cl－－2e－Cl2↑
产物CO2N2知CO(NH2)2室反应氧化CO(NH2)2―→CO2＋N2发生原反应Cl2方程式CO(NH2)2＋3Cl2＋H2ON2＋CO2＋6HCl
③阴极室2H＋＋2e－H2↑阳极室产生H＋通质子交换膜进入阴极室阴极室H＋浓度保持变pH电解前相变
两极收集气体n(气体)＝1344 L224 L•mol－1＝06 mol
m[CO(NH2)2]＝60 g×06 mol5 mol＝72 g
7．[2013•新课标全国卷36(3)]粗铜电解精炼右图示粗铜
电解程中粗铜板应图中电极________(填图中字母)
电极d发生电极反应式__________粗铜中含Au
AgFe电解槽中存形式位置______________
__________________________________________________
答案 c Cu2＋＋2e－Cu AuAg单质形式沉积c(阳极)方FeFe2＋形式进入电解液
解析 电解精炼时粗铜作阳极纯铜作阴极CuSO4溶液作电解液铜活泼金属失电子生成离子进入溶液铜活泼金属形成阳极泥沉积
8．[2013•四川理综26(5)]右图电解NaCl饱溶液
写出该电解池中发生反应总反应方程式：________
充分电解溶液逐滴加入酚酞试液中观察
现象________
答案 NaCl＋H2O NaClO＋H2↑ 酚酞试液先变
红褪色
解析 阳极惰性电极电解饱氯化钠溶液方程式2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑生成Cl2NaOH溶液发生反应：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O总反应方程式NaCl＋H2O电解NaClO＋H2↑酚酞试液遇NaOH显红色HClO氧化褪色
9．(2013•海南16)新型高效甲烷燃料电池采铂电极材料两电极分通入CH4O2 电解质KOH溶液某研究组两甲烷燃料电池串联作电源进行饱氯化钠溶液电解实验图示
回答列问题：
(1)甲烷燃料电池正极负极电极反应分___________________________
____________________________________________________________________
(2)闭合K开关ab电极均气体产生中b电极__________电解氯化钠溶液总反应方程式
_____________________________________________________________________
(3)电池甲烷通入量1 L(标准状况)反应完全理通电解池电量__________(法拉第常数F＝965×104 C • mol－1列式计算)产生氯气体积________L(标准状况)
答案 (1)O2＋2H2O＋4e－4OH－
CH4＋10OH－－8e－CO2－3＋7H2O
(2)H2 2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)1 L224 L•mol－1×8×965×104 C•mol－1
＝345×104 C 4
解析 (1)甲烷燃料电池中正极O2原负极CH4氧化碱性条件生成CO2－3电极反应分O2＋2H2O＋4e－4OH－CH4＋10OH－－8e－CO2－3＋7H2O
(2)闭合K构成闭合回路时ab分电解池阳极阴极阴极H＋电子原时H2NaOH阳极Cl－氧化Cl2该电解池中总反应2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)电池通入1 L CH4电路中通电量1 L224 L•mol－1×8×965×104 C•mol－1＝345×104 C
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[考纲求] 1解电解池工作原理写出电极反应电池反应方程式2理解金属发生电化学腐蚀原金属腐蚀危害防止金属腐蚀措施
考点 电解原理
知识梳理
1．电解定义
电流作电解质两电极分发生氧化反应原反应程
2．量转化形式
电转化化学
3．电解池
(1)构成条件
①电源相连两电极
②电解质溶液(熔融盐)
③形成闭合回路
(2)电极名称电极反应式(图)
(3)电子离子移动方
①电子：电源负极流电解池阴极电解池阳极流电源正极
②离子：阳离子移电解池阴极阴离子移电解池阳极
4．分析电解程思维程序
(1)首先判断阴阳极分析阳极材料惰性电极活泼电极
(2)分析电解质水溶液组成找全离子分阴阳两组(忘记水溶液中H＋OH－)
(3)然排出阴阳两极放电序
阴极：阳离子放电序： Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>
Na＋>Ca2＋>K＋
阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子
注意 ①阴极什材料电极身反应定溶液(熔融电解质)中阳离子放电②常重放电序：阳极Cl－>OH－阴极：Ag＋>
Cu2＋>H＋③电解水溶液时K＋～Al3＋阴极放电电解水溶液方法KCaNaMgAl等金属
(4)分析电极反应判断电极产物写出电极反应式注意遵循原子守恒电荷守恒
(5)写出电解反应总化学方程式离子方程式深度思考
1．分析电解程思维程序分析电解列物质程总结电解规律(惰性电极电解)
电解质(水溶液) 电极方程式 电解物质 总化学方程式离子方程式 电解质浓度 溶液pH 电解质溶液复原
含氧酸(H2SO4) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：4H＋＋4e－2H2↑ 水 2H2O电解O2↑＋2H2↑ 增 减 加H2O
强碱(NaOH) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：4H＋＋4e－2H2↑ 水 2H2O电解O2↑＋2H2↑ 增 增 加H2O
活泼金属含氧酸盐(KNO3Na2SO4) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：4H＋＋4e－2H2↑ 水 2H2O电解O2↑＋2H2↑ 增 变 加
H2O
氧酸(HCl) HF外 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－H2↑ 酸 2HCl电解Cl2↑＋H2↑ 减 增 通入HCl气体
活泼金属氧酸盐(CuCl2)氟化物外 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑
阴极：Cu2＋＋2e－Cu 盐 CuCl2电解Cu＋Cl2↑ 减 加CuCl2
活泼金属氧酸盐(NaCl) 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－H2↑ 水盐 2Cl－＋2H2O
电解Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新电解质 增 通入HCl气体
活泼金属含氧酸盐(CuSO4) 阳极：4OH－－4e－O2↑＋2H2O
阴极：2Cu2＋＋4e－2Cu 水盐 2Cu2＋＋2H2O电解2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新电解质 减 加CuOCuCO3
2电解程中放H2生碱型放O2生酸型实质什？
答案 放H2生碱型实质水电离出H＋放电破坏水电离衡OH－浓度增放O2生酸型实质水电离出OH－放电破坏水电离衡H＋浓度增
3．(1)表中电解NaCl溶液复原滴加盐酸？
(2)表中电解CuSO4溶液复原加入Cu(OH)2固体？
答案 电解质溶液复原应遵循溶液中析出什补什原溶液中析出种元素原子应例补入原子
(1)电解NaCl溶液时析出等物质量Cl2H2应通入氯化氢气体加入盐酸会引入水
(2)理CuSO4溶液复原应加入CuO加入Cu(OH)2会溶液浓度降低
4．框图推断中出现A＋H2O电解B＋C＋D模式A般什物质？
答案 CuSO4NaCl(KCl)AgNO3视条件定
题组 电解原理电解规律考查
1．惰性电极电解列溶液电解段时间阴极质量增加电解液pH降 ( )
A．CuSO4 B．NaOH C．BaCl2 D．H2SO4
答案 A
解析 符合该题条件电解质应活泼金属含氧酸盐
2．铂电极电解定浓度列物质水溶液电解电解液中加适量水溶液浓度恢复电解前浓度 ( )
A．NaCl B．Na2CO3 C．CuSO4 D．K2S
答案 B
解析 加适量水溶液恢复电解前浓度实际电解水B项符合
条件
3．右图直流电源电解稀Na2SO4水溶液装置通电石墨电极ab附分滴加滴石蕊溶液列实验现象描述正确 ( )
A．逸出气体体积a电极b电极
B．电极逸出味气体电极逸出刺激性气体
C．a电极附呈红色b电极附呈蓝色
D．a电极附呈蓝色b电极附呈红色
答案 D
解析 SO2－4OH－移b极b极OH－放电产生O2b极附c(H＋)>c(OH－)石蕊试液变红Na＋H＋移a极a极H＋放电产生H2a极附c(OH－)>c(H＋)石蕊试液变蓝产生气体体积a电极b电极两种气体均色味气体AB均错
题组二 电极反应式电解总方程式书写
4．求书写关电极反应式总方程式
(1)惰性电极电解AgNO3溶液：
阳极反应式_____________________________________________________
阴极反应式_____________________________________________________
总反应离子方程式________________________________________________
(2)惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式______________________________________________________
阴极反应式______________________________________________________
总反应离子方程式________________________________________________
(3)铁作电极电解NaCl溶液
阳极反应式______________________________________________________
阴极反应式______________________________________________________
总化学方程式____________________________________________________
(4)铜作电极电解盐酸溶液
阳极反应式_____________________________________________________
阴极反应式_____________________________________________________
总反应离子方程式________________________________________________
答案 (1)4OH－－4e－O2↑＋2H2O
4Ag＋＋4e－4Ag
4Ag＋＋2H2O电解4Ag＋O2↑＋4H＋
(2)2Cl－－2e－Cl2↑
2H＋＋2e－H2↑
Mg2＋＋2Cl－＋2H2O电解Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
(3)Fe－2e－Fe2＋
2H＋＋2e－H2↑
Fe＋2H2O电解Fe(OH)2↓＋H2↑
(4)Cu－2e－Cu2＋
2H＋＋2e－H2↑
Cu＋2H＋电解Cu2＋＋H2↑
5．Ⅰ铝材阳极H2SO4溶液中电解铝材表面形成氧化膜阳极电极反应式________________________________________________________________________
ⅡAl单质作阳极石墨作阴极NaHCO3溶液作电解液进行电解生成难溶物RR受热分解生成化合物Q写出阳极生成R电极反应式：__________________
答案 Ⅰ2Al－6e－＋3H2OAl2O3＋6H＋
ⅡAl＋3HCO－3－3e－Al(OH)3＋3CO2↑
解析 Ⅰ信息阳极形成氧化膜定Al2O3Al失电子生成Al2O3Al2O3中氧水提供溶液显酸性H＋生成ⅡAl作阳极失电子生成Al3＋Al3＋水解显酸性溶液中HCO－3水解显碱性两者水解互相促进生成Al(OH)3CO2
6．CuI种溶水白色固体反应：2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2现石墨阴极
Cu阳极电解KI溶液通电前电解液中加入少量酚酞淀粉溶液回答列问题：
(1)阳极区现象____________________________________________________
(2)阳极电极反应式__________________________________________________
答案 (1)铜电极逐渐溶解白色沉淀产生溶液变蓝色
(2)2Cu＋4I－－4e－2CuI↓＋I2
1电解方程式书写步骤
写出石墨作电极电解CuSO4溶液电极反应式总电解方程式例
第步：明确溶液中存离子阳离子：Cu2＋H＋阴离子：OH－SO2－4
第二步：判断阴阳两极附离子种类离子放电序阴极：Cu2＋>H＋阳极：
OH－>SO2－4
第三步：写电极反应式总电解方程式阴极：2Cu2＋＋4e－2Cu阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋
根失电子数相等两极反应式相加总方程式：2CuSO4＋2H2O电解2Cu＋O2↑＋2H2SO4
2．规避电解池中方程式书写3易失分点
(1)书写电解池中电极反应式时实际放电离子表示书写总电解反应方程式时弱电解质写成分子式
(2)确保两极电子转移数目相注明条件电解
(3)电解水溶液时应注意放电序中H＋OH－离子般参放电
题组三 酸碱盐电解关实验设计
7．[2013•纲全国卷Ⅱ29(1)(2)(3)(4)(5)]图铂丝作电极电解稀MgSO4溶液装置电解液中加中性红指示剂时溶液呈红色(指示剂pH变色范围：68～80酸色—红色碱色—黄色)
回答列问题：
(1)列关电解程中电极附溶液颜色变化叙述正确________(填编号)
①A溶液红变黄② B溶液红变黄③ A溶液变色④B溶液变色
(2)写出A中发生反应反应式：_____________________________________
(3)写出B中发生反应反应式：_____________________________________
(4)检验a中气体方法___________________________________________
_____________________________________________________________________
(5)检验b中气体方法___________________________________________
____________________________________________________________________
答案 (1)①④
(2)2H＋＋2e－H2↑(2H2O＋2e－2OH－＋H2↑) Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓
(3)4OH－－4e－2H2O＋O2↑(2H2O－4e－4H＋＋O2↑)
(4)拇指住口取出试口火焰放开拇指爆鸣声口淡蓝色火焰
(5)拇指住口取出试正立放开拇指带火星木条伸入试会复燃
解析 (1)MgSO4强酸弱碱盐水溶液中存Mg2＋＋2H2OMg(OH)2＋2H＋水解衡水溶液呈酸性电解前AB均显红色铂丝惰性电极电解池中阴离子阳极发生氧化反应阳离子阴极发生原反应A溶液中铂丝作阴极H＋氧化性
Mg2＋氧化性H＋先电子原H2
Mg2＋OH－生成Mg(OH)2沉淀酸性减弱着水电解OH－浓度增颜色红变黄B溶液中铂丝作阳极OH－原性SO2－4OH－失电子着电解进行酸性增溶液变色(始终红色)
(2)(3)(1)知A中发生：
2H＋＋2e－H2↑(2H2O＋2e－2OH－＋H2↑)
Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓
B中：4OH－－4e－2H2O＋O2↑(2H2O－4e－4H＋＋O2↑)
(4)(5)H2常检验方法爆鸣法拇指住口取出试a口火焰放开拇指爆鸣声口淡蓝色火焰O2常检验方法木条复燃法拇指住口取出试b正立放开拇指带火星木条伸入试木条复燃
8．图示石墨电极电解氯化铜溶液查阅资料
知CuCl2－4显黄色氯化铜溶液显蓝绿色黄绿色
体积相浓度分001 mol•L－1005 mol•L－101
mol•L－105 mol•L－1氯化铜溶液中加入NaCl饱
发现溶液颜色黄绿色蓝绿色转变
请回答列问题：
(1)阳极气体呈________色检验该气体___________________________
(2)写出电解离子方程式：____________________________________________
(3)实验时装置中阴极溶液颜色蓝绿色变黄绿色原__________________
______________________________________________________
(4)取出阴极石墨棒发现表面浅蓝色固体试设计实验探究浅蓝色固体成分：_________________________________________________________________
(5)什设计连接面装置？______________________________________
答案 (1)黄绿 湿润淀粉KI试纸
(2)Cu2＋＋2Cl－电解Cu＋Cl2↑
(3)阴极Cu2＋放电Cu2＋Cl－浓度值减
(4)取浅蓝色固体试中加入硫酸溶解溶液变蓝色Cu(OH)2
(5)阳极产生氯气毒气体面连接装置检验吸收
解析 (1)阳极阴离子放电Cl－放电产生Cl2颜色黄绿色检验Cl2湿润淀粉KI试纸试纸变蓝确定氯气
(2)电解氯化铜离子方程式Cu2＋＋2Cl－电解Cu＋Cl2↑
(3)题目信息Cu2＋Cl－浓度值逐渐增溶液颜色黄绿色蓝绿色转变阴极Cu2＋放电Cu2＋Cl－浓度值减呈现黄绿色
(4)着反应进行Cu2＋浓度降低时部分H＋放电区域OH－浓度增浅蓝色固体Cu(OH)2
(5)电解氯化铜时产生氯气毒面连接装置作检验电解产生气体吸收该毒气体
考点二 电解原理应
1．电解饱食盐水
(1)电极反应
阳极反应式：2Cl－－2e－Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式：2H＋＋2e－H2↑(原反应)
(2)总反应方程式：
2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
离子反应方程式：2Cl－＋2H2O电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(3)应：氯碱工业制烧碱氯气氢气
2．电镀
右图金属表面镀银工作示意图回答列问题：
(1)镀件作阴极镀层金属银作阳极
(2)电解质溶液AgNO3溶液等含镀层金属阳离子盐溶液
(3)电极反应：
阳极：Ag－e－Ag＋
阴极：Ag＋＋e－Ag
(4)特点：阳极溶解阴极沉积电镀液浓度变
3．电解精炼铜
(1)电极材料：阳极粗铜阴极纯铜
(2)电解质溶液：含Cu2＋盐溶液
(3)电极反应：
阳极：Zn－2e－Zn2＋Fe－2e－Fe2＋Ni－2e－Ni2＋Cu－2e－Cu2＋
阴极：Cu2＋＋2e－Cu
4．电冶金
利电解熔融盐方法冶炼活泼金属NaCaMgAl等
(1)冶炼钠
2NaCl(熔融)电解2Na＋Cl2↑
电极反应：
阳极：2Cl－－2e－Cl2↑阴极：2Na＋＋2e－2Na
(2)冶炼铝
2Al2O3(熔融)电解4Al＋3O2↑
电极反应：
阳极：6O2－－12e－3O2↑阴极：4Al3＋＋12e－4Al
深度思考
1．(1)电解氯化钠溶液时简便方法检验产物？
答案 阳极产物Cl2淀粉KI试纸检验阴极产物H2通点燃检验NaOH酚酞试剂检验
(2)氯碱工业生产程中必须阳极室阴极室离子交换膜隔开原什？
答案 防止H2Cl2混合爆炸防止Cl2溶液中NaOH反应
2．电解精炼铜时阳极泥样形成？
答案 粗铜中含锌铁镍银金等种金属杂质含杂质铜阳极断溶解时金属活动性位铜前金属杂质ZnFeNi等会时失电子阳离子铜离子难原阴极析出离子形式留电解液里金属活动性位铜银金等杂质失电子力铜弱难阳极失电子变成阳离子溶解阳极铜等失电子变成阳离子溶解金属单质形式沉积电解槽底部形成阳极泥
题组训练 电解原理应[源学优gkstk]
1．工业废水中常含定量Cr2O2－7会类生态系统产生损害电解法种行效铬方法该法Fe作电极电解含Cr2O2－7酸性废水终铬转化
Cr(OH)3沉淀达净化目列关说法正确( )
A．电解时选Fe作阳极石墨棒作阴极
B．阴极附沉淀Cr(OH)3
C．阳极附溶液中发生反应离子方程式Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋
6Fe3＋＋7H2O
D．消耗1 mol Cr2O2－7336 g Fe消耗定期更换铁电极
答案 B
解析 Fe作阳极反应产生Fe2＋Fe2＋Cr2O2－7发生氧化原反应Fe2＋氧化
Fe3＋Cr2O2－7原Cr3＋阴极H＋电子导致阴极附溶液碱性增强
Fe3＋Cr3＋会变Fe(OH)3Cr(OH)3沉淀B错误消耗1 mol Cr2O2－7必消耗6
mol Fe2＋根Fe守恒6 mol Fe消耗质量336 g
2．氯化钠作原料种产品
(1)实验室惰性电极电解100 mL 01 mol•L－1 NaCl溶液阴阳两极均112 mL气体(标准状况)溶液物质量浓度______________(忽略反应前溶液体积变化)
(2)某学生想制作种家环保型消毒液发生器石墨作电极电解饱氯化钠溶液通电时Cl2完全吸收制较强杀菌力消毒液设计图装置电源电极名称消毒液成分判断正确________
A．a正极b负极NaClONaCl
B．a负极b正极NaClONaCl
C．a阳极b阴极HClONaCl[源学优GKSTK]
D．a阴极b阳极HClONaCl
(3)实验室中难亚铁盐溶液烧碱反应制白色纯净Fe(OH)2沉淀某学利图装置更换电极通电解法制取较纯净Fe(OH)2沉淀较长时间变色该学换电解材料__________(元素符号表示)总反应式______________________________________________________________________
答案 (1)01 mol•L－1 (2)B
(3)Fe Fe＋2H2O电解Fe(OH)2↓＋H2↑
解析 (1)n(H2)＝n(Cl2)＝0005 mol参加反应n(NaCl)＝001 mol说明NaCl恰电解完毕溶液变NaOH溶液n(NaOH)＝n(NaCl)＝001 molc(NaOH)＝01 mol•L－1
(2)电解饱氯化钠溶液总反应：2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑题目求Cl2完全吸收氯气必须部电极产生部电极阳极推出b电源正极极负极a生成Cl2阴极区产生NaOH反应：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O消毒液成分NaClONaCl
(3)题目求通电解法制取Fe(OH)2电解质溶液NaCl溶液必须通电极反应产生Fe2＋OH－根电极发生反应特点选择铁作阳极铁发生氧化反应产生Fe2＋溶液中阳离子Na＋H＋阴极移动根放电序阴极H＋放电产生氢气H＋源水电离反应式2H2O＋2e－H2↑＋2OH－电场作阳极产生Fe2＋阴极产生OH－定移动程中相遇发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀阳极反应式阴极反应式叠加总反应式：Fe＋2H2O电解Fe(OH)2↓＋H2↑
3．某组学认果模拟工业离子交换膜法制烧碱方法设想图装置电解硫酸钾溶液制取氢气氧气硫酸氢氧化钾
(1)该电解槽阳极反应式___________________________________________
时通阴离子交换膜离子数________(填等)通阳离子交换膜离子数
(2)制氢氧化钾溶液出口______(填ABCD)导出
(3)通电开始阴极附溶液pH会增请简述原______________________
______________________________________________________________________
(4)制氢气氧气氢氧化钾溶液组合氢氧燃料电池电池正极反应式_________________________________________________________________
答案 (1)4OH－－4e－2H2O＋O2↑ (2)D
(3)H＋阴极附放电引起水电离衡右移动c(OH－)>c(H＋)
(4)O2＋2H2O＋4e－4OH－
解析 溶液中OH－阳极失电子产生O2：4OH－－4e－2H2O＋O2↑B口放出O2A口导出H2SO4溶液中H＋阴极电子产生H2：2H＋＋2e－H2↑C口放出H2D口导出KOH溶液SO2－4带电荷数K＋带电荷数SO2－4通阴离子交换膜K＋通阳离子交换膜通阳离子交换膜离子数通阴离子交换膜离子数O2H2KOH溶液构成燃料电池时O2电池正极放电：O2＋4e－＋2H2O4OH－
考点三 应电化学定量计算三种方法
1．计算类型
原电池电解池计算包括两极产物定量计算溶液pH计算相原子质量阿伏加德罗常数计算产物量电量关系计算等
2．方法技巧
(1)根电子守恒计算
串联电路中阴阳两极产物正负两极产物相电量等类型计算电路中转移电子数相等
(2)根总反应式计算
先写出电极反应式写出总反应式根总反应式列出例式计算
(3)根关系式计算
根失电子守恒定律关系建立起已知量未知量间桥梁构建计算需关系式
通4 mol e－桥梁构建关系式：
[源学优]
(式中M金属n离子化合价数值)
该关系式具总揽电化学计算作价值熟记电极反应式灵活运关系式便快速解答常见电化学计算问题
提示 电化学计算中常利Q＝I•tQ＝n(e－)×NA×1 60×10－19C计算电路中通电量
题组 电化学关基计算
1．两惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中通电电解电解液pH60变30时(设电解程中阴极没H2放出电解液电解前体积变化忽略计)电极析出银质量 ( )
A．27 mg B．54 mg C．106 mg D．216 mg
答案 B
解析 首先结合离子放电序弄清楚两极反应：阳极4OH－－4e－O2↑＋2H2O阴极Ag＋＋e－Ag电解总反应式4AgNO3＋2H2O电解4Ag＋O2↑＋4HNO3电解总反应式知电解程中生成
n(H＋)＝n(HNO3)＝n(Ag)＝
(10－3 mol•L－1－10－6 mol•L－1)×05 L≈5×10－4 molm(Ag)＝5×10－4 mol×108
g•mol－1＝0054 g＝54 mg
2．图中甲烧杯中盛100 mL 050 mol•L－1 AgNO3溶液乙烧杯中盛100 mL 025 mol•L－1 CuCl2溶液ABCD均质量相石墨电极果电解段时间发现A极C极重19 g
(1)电源E________极F________极
(2)A极电极反应式_____________________________________________
析出物质______ mol
(3)B极电极反应式________________________________________________
析出气体________ mL(标准状况)
(4)C极电极反应式_____________________________________________
析出物质________ mol
(5)D极电极反应式_____________________________________________
析出气体________ mL(标准状况)
(6)甲烧杯中滴入石蕊试液________极附变红果继续电离甲烧杯中终______溶液
答案 (1)负 正
(2)4Ag＋＋4e－4Ag 0025
(3)4OH－－4e－2H2O＋O2↑ 140
(4)Cu2＋＋2e－Cu 0012 5
(5)2Cl－－2e－Cl2↑ 280
(6)B HNO3
解析 电解段时间A极C极重知A极Ag析出C极Cu析出A极析出银物质量n(Ag)C极析出Cu物质量12n(Ag)关系式108 g•mol－1•n(Ag)－64 g•mol－1•n(Ag)×12＝19 gn(Ag)＝0025 mol
知两电解池电解质均足量两池电极反应式分：A极：
Ag＋＋e－AgB极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑C极：Cu2＋＋2e－CuD极：2Cl－－2e－Cl2↑AC两极析出物质物质量分0025 mol0012 5 molB极析出O2体积0006 25 mol×224 L•mol－1＝014 L＝140 mLD极析出Cl2物质量0012 5 mol×224 L•mol－1＝028 L＝280 mL
题组二 分阶段电解相关计算
3．500 mL KNO3Cu(NO3)2混合溶液中c(NO－3)＝06 mol•L－1石墨作电极电解溶液通电段时间两极均收集224 L气体(标准状况)假定电解溶液体积500 mL列说法正确 ( )
A．原混合溶液中c(K＋)02 mol•L－1
B．述电解程中转移02 mol电子
C．电解Cu物质量005 mol
D．电解溶液中c(H＋)02 mol•L－1
答案 A
解析 石墨作电极电解KNO3Cu(NO3)2混合溶液阳极反应式4OH－－4e－2H2O＋O2↑阴极先发生两反应：Cu2＋＋2e－Cu2H＋＋2e－H2↑收集O2224 L事实推知述电解程中转移04 mol电子生成224 L H2程中转移
02 mol电子Cu2＋04 mol－02 mol＝02 mol电子电解前Cu2＋物质量电解Cu物质量01 mol电解前分守恒关系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO－3)c(K＋)＋c(H＋)＝c(NO－3)难算出：电解前c(K＋)＝02 mol•L－1电解c(H＋)＝04 mol•L－1
4．等物质量浓度CuSO4NaCl等体积混合石墨
电极进行电解电解程中溶液pH时间t变化曲线
右图示列说法错误 ( )
A．阳极先析出Cl2析出O2阴极先产生Cu析出
H2
B．AB段阳极产生Cl2阴极产生Cu
C．BC段表示阴极H＋放电产生H2
D．CD段相电解水
答案 C
解析 两种溶液体积相等物质量浓度相等溶质物质量相等设CuSO4NaCl物质量1 mol电解分3阶段：[第阶段]阳极：1 mol氯离子失1 mol电子阴极：05 mol铜离子1 mol电 子铜离子水解溶液显酸性着电解进行铜离子浓度降低酸性减弱pH增[第二阶段]阳极：1 mol氢氧根离子失1 mol电子(源水电离)阴极：05 mol铜离子1 mol电子氢氧根离子消耗水溶液中氯离子浓度增pH迅速减[第三阶段]阳极：氢氧根离子失电子阴极：氢离子电子源水电离实质电解水导致溶液体积减溶液中氢离子浓度增pH继续减
5．(1)惰性电极电解400 mL定浓度硫酸铜溶液(考虑电解程中溶液体积变化)通电段时间溶液中加入01 mol CuO溶液恰恢复电解前浓度pH电解程中转移电子________ mol
(2)果溶液中加入01 mol Cu(OH)2溶液恰恢复电解前浓度pH电解程中转移电子________ mol
(3)果溶液中加入01 mol Cu2(OH)2CO3溶液恰恢复电解前浓度pH(考虑CO2溶解)电解程中转移电子________ mol
答案 (1)02 (2)04 (3)06
解析 (1)电解硫酸铜溶液反应方程式2CuSO4＋2H2O电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑方程式出电解硫酸铜程中析出铜释放出氧气加入01 mol CuO溶液恢复原状态说明参反应硫酸铜01 mol转移电子02 mol(2)加入01 mol Cu(OH)2溶液恢复原状态说明电解程中仅硫酸铜电解水电解01 mol Cu(OH)2作01 mol CuO01 mol H2O转移电子04 mol(3)加入01 mol Cu2(OH)2CO3作02 mol CuO01 mol H2O01 mol CO2相02 mol硫酸铜01 mol水电解转移电子06 mol
考点四 金属腐蚀防护
1．金属腐蚀质
金属原子失电子变金属阳离子金属发生氧化反应
2．金属腐蚀类型
(1)化学腐蚀电化学腐蚀
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属非金属单质直接接触 纯金属合金电解质溶液接触
现象 电流产生 微弱电流产生
质 金属氧化 较活泼金属氧化
联系 两者时发生电化学腐蚀更普遍
(2)析氢腐蚀吸氧腐蚀
钢铁腐蚀例进行分析：
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强(pH≤43) 水膜酸性弱呈中性
电极反应 负极 Fe－2e－Fe2＋[源学优GKSTK]
正极 2H＋＋2e－H2↑ O2＋2H2O＋4e－4OH－
总反应式 Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2
联系 吸氧腐蚀更普遍
铁锈形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3•xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O
3．金属防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极阴极保护法—原电池原理
a．负极：保护金属活泼金属
b．正极：保护金属设备
②外加电流阴极保护法—电解原理
a．阴极：保护金属设备
b．阳极：惰性金属
(2)改变金属部结构制成合金锈钢等
(3)加防护层金属表面喷油漆涂油脂电镀喷镀表面钝化等方法
深度思考
1．列关金属腐蚀叙述正确 ( )
A．金属越纯越易腐蚀
B．干燥环境金属腐蚀
C．铜定铁难腐蚀
D．金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀
答案 D
解析 A项金属腐蚀取决活泼性纯度纯钾易腐蚀正确B项干燥环境果遇氯气金属发生化学腐蚀正确C项果遇浓硝酸铜铁易腐蚀正确
2．列种常见金属防腐方法描述错误 ( )
选项 方法 相应方法描述
A 改变金属部组成结构 法实际金属制成合金增强抗腐蚀力
B 金属表面覆盖保护层 保护层破损完全失金属保护作
C 外加电流阴极保护法 接外加直流电源构成电解池保护金属作阴极
D 牺牲阳极阴极保护法 构成原电池保护金属作正极
答案 B
解析 果镀层金属保护金属活泼破损构成原电池然定程度保护金属B错误
题组 金属腐蚀快慢考查
1．图示烧杯中盛海水铁中腐蚀速度快慢序( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥
C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥
答案 C
解析 ①Fe负极杂质碳正极原电池腐蚀铁吸氧腐蚀腐蚀较慢电极反应式：负极Fe－2e－Fe2＋正极2H2O＋O2＋4e－4OH－②③④均原电池③中Fe正极保护②④中Fe负极均腐蚀FeCu金属活泼性差FeSnFeCu原电池中Fe腐蚀较快⑤Fe接电源正极作阳极Cu接电源负极作阴极电解腐蚀加快Fe腐蚀⑥Fe接电源负极作阴极Cu接电源正极作阳极电解腐蚀防止Fe腐蚀根分析知铁中腐蚀快慢序⑤>④>②>①>③>⑥
2．相材质铁图中情形易腐蚀 ( )
答案 C
解析 A中食醋作电解质溶液铁勺铜盆相互接触两金属极形成原电池铁活泼金属作负极B中食盐水作电解质溶液铁炒锅铁铲铁碳合金符合原电池形成条件铁活泼金属作负极碳作正极C中铜镀层铁球覆盖铁保护铁易腐蚀D中酸雨作电解质溶液铁铆钉铜板分作负极正极形成原电池
判断金属腐蚀快慢规律
(1)电解质溶液说腐蚀速率快慢：电解原理引起腐蚀>原电池原理引起腐蚀>化学腐蚀>防腐措施腐蚀
(2)金属说溶液中腐蚀速率快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中
(3)活动性两种金属活动性差越腐蚀越快
(4)种电解质溶液说电解质浓度越金属腐蚀越快
题组二 析氢腐蚀吸氧腐蚀考查
3．图示装置进行铁钉腐蚀实验周观察(设水蒸发)
(1)试中液面升发生__________腐蚀正极反应式
____________________________________________________________
负极反应式_______________________________________________
利完成实验电解质溶液________
(2)试中液面降发生__________腐蚀正极反应式_______________
负极反应式____________________________________________________
利完成实验电解质溶液______________________________
答案 (1)吸氧 2H2O＋O2＋4e－4OH－ Fe－2e－Fe2＋ 氯化钠溶液(合理答案)
(2)析氢 2H＋＋2e－H2↑ Fe－2e－Fe2＋ 稀硫酸(合理答案)
解析 (1)试中液面升表明部压强减发生吸氧腐蚀正极反应式2H2O＋O2＋4e－4OH－负极反应式Fe－2e－Fe2＋吸氧腐蚀电解质溶液中性碱性溶液氯化钠溶液
(2)试中液面降表明发生析氢腐蚀正极反应式2H＋＋2e－H2↑负极反应式Fe－2e－Fe2＋时需酸性电解质溶液稀硫酸等
4．图装置中试红墨水具支试盛pH＝4久置
雨水生铁片实验时观察：开始时导液面降段时
间导液面回升略高试液面列说法正确
( )
A．生铁片中碳原电池阳极发生原反应
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O2＋2H2O＋4e－4OH－
D．具支试中溶液pH逐渐减
答案 C
解析 生铁片中碳原电池正极A错雨水酸性较强开始时铁片发生化学腐蚀析氢腐蚀产生氢气导液面降段时间铁片发生吸氧腐蚀吸收氧气导液面回升B错墨水回升时铁片发生吸氧腐蚀碳极正极电极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－C铁片发生析氢腐蚀吸氧腐蚀具支试溶液pH均增D错
1．(2013•山东理综13)列金属腐蚀关说法正确 ( )
A．图a中插入海水中铁棒越底端腐蚀越严重
B．图b中开关M改置N时CuZn合金腐蚀速率减
C．图c中接通开关时Zn腐蚀速率增Zn放出气体速率增
D．图d中ZnMnO2干电池放电腐蚀MnO2氧化作引起
答案 B
解析 A项插入海水中铁棒液面位置氧气接触易发生吸氧腐蚀B项开关M改置N时Zn作负极CuZn合金作正极合金受保护C项接通开关形成原电池Zn作负极Zn腐蚀速率增气体Pt电极生成D项ZnMnO2干电池放电腐蚀Zn发生氧化反应放电
2．(2013•海南10)列叙述错误 ( )
A．生铁中含碳抗腐蚀力纯铁弱
B．锡焊接铁质器件焊接处易生锈
C．铁制品镀铜时镀件阳极铜盐电镀液
D．铁镶嵌锌块铁易腐蚀
答案 C
解析 选项A生铁中碳铁铁表面构成数微原电池加速铁锈蚀选项B焊接处铁锡形成数微原电池加速铁腐蚀选项C电镀时镀层金属铜作阳极铁制品作阴极铜盐溶液作电镀液选项DZnFe活泼镶嵌锌块铁易腐蚀
3．(2013•海14)右图装置中发生反应离子方程式Zn＋
2H＋―→Zn2＋＋H2↑列说法错误 ( )
A．ab种材料电极
B．该装置电解池电解质溶液稀盐酸
C．该装置原电池电解质溶液稀盐酸
D．该装置作铜－锌原电池电解质溶液稀硫酸
答案 A
解析 该装置电解池ab两电极材料Zn选项A错误保证阳极Zn时该电解池电解质溶液稀盐酸选项B正确保证中电极材料Zn电极材料活动性Zn弱情况该原电池电解质溶液稀盐酸稀硫酸选项CD正确
4．(2013•浙江理综10)铬酸钾原料电化学法制备重铬酸钾实验装置示意图
：
列说法正确 ( )
A．阴极室发生电极反应2H2O＋2e－2OH－＋H2↑
B．阳极室通电溶液逐渐黄色变橙色阳极区H＋浓度增衡2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O右移动
C．该制备程中总反应化学方程式4K2CrO4＋4H2O通电2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑
D．测定阳极液中KCr含量KCr物质量(nKnCr)d时铬酸钾转化率1－d2
答案 D
解析 题应结合电解原理具体分析解决问题
根阴阳离子放电序知该电解池中反应：
阴极：4H2O＋4e－2H2↑＋4OH－阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋阳极区K2CrO4溶液中存衡：2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2OH＋浓度增该衡右移生成Cr2O2－7电解池中总反应式写成4K2CrO4＋4H2O通电2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑ABC项均正确
D项设K2CrO4转化K2Cr2O7转化率α：
2K2CrO4～K2Cr2O7
初始量 2 0
转化量 2α α
终量 2－2α α
nKnCr＝2(2－2α)＋2α2－2α＋2α＝d
解α＝2－dD项错误
5．(2013•安徽理综11)某兴趣组设计微型实验装置实验时先断开K2闭合K1两极均气泡产生段时间断开K1闭合K2发现电流表A指针偏转
列关描述正确 ( )
A．断开K2闭合K1时总反应离子方程式
2H＋＋2Cl－通电Cl2↑＋H2↑
B．断开K2闭合K1时石墨电极附溶液变红
C．断开K1闭合K2时铜电极电极反应式Cl2＋2e－2Cl－
D．断开K1闭合K2时石墨电极作正极
答案 D
解析 解答题时应特注意金属Cu电解池原电池中作种电极断开K2闭合K1时电解池两极气泡出相惰性电极电解饱食盐水铜作阴极石墨作阳极阳极反应
2Cl－－2e－Cl2↑电池总反应离子方程式2Cl－＋2H2O通电H2↑＋Cl2↑＋2OH－AB错断开K1闭合K2时组成原电池铜作负极石墨作正极铜电极电极反应式Cu－2e－Cu2＋C错D正确
6．[2013•重庆理综29(3)]工肾脏采间接电化学方法代谢产物中尿素原理图
①电源负极________(填AB)
②阳极室中发生反应次______________________
③电解结束阴极室溶液pH电解前相________两极收集气体1344 L(标准状况)尿素________g(忽略气体溶解)
答案 ①B ②2Cl－－2e－Cl2↑ CO(NH2)2＋3Cl2＋H2ON2＋CO2＋6HCl
③变 72
解析 ①图中产生Cl2极阳极知A正极B负极
②阳极室发生反应2Cl－－2e－Cl2↑
产物CO2N2知CO(NH2)2室反应氧化CO(NH2)2―→CO2＋N2发生原反应Cl2方程式CO(NH2)2＋3Cl2＋H2ON2＋CO2＋6HCl
③阴极室2H＋＋2e－H2↑阳极室产生H＋通质子交换膜进入阴极室阴极室H＋浓度保持变pH电解前相变
两极收集气体n(气体)＝1344 L224 L•mol－1＝06 mol
m[CO(NH2)2]＝60 g×06 mol5 mol＝72 g
7．[2013•新课标全国卷36(3)]粗铜电解精炼右图示粗铜
电解程中粗铜板应图中电极________(填图中字母)
电极d发生电极反应式__________粗铜中含Au
AgFe电解槽中存形式位置______________
__________________________________________________
答案 c Cu2＋＋2e－Cu AuAg单质形式沉积c(阳极)方FeFe2＋形式进入电解液
解析 电解精炼时粗铜作阳极纯铜作阴极CuSO4溶液作电解液铜活泼金属失电子生成离子进入溶液铜活泼金属形成阳极泥沉积
8．[2013•四川理综26(5)]右图电解NaCl饱溶液
写出该电解池中发生反应总反应方程式：________
充分电解溶液逐滴加入酚酞试液中观察
现象________
答案 NaCl＋H2O NaClO＋H2↑ 酚酞试液先变
红褪色
解析 阳极惰性电极电解饱氯化钠溶液方程式2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑生成Cl2NaOH溶液发生反应：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O总反应方程式NaCl＋H2O电解NaClO＋H2↑酚酞试液遇NaOH显红色HClO氧化褪色
9．(2013•海南16)新型高效甲烷燃料电池采铂电极材料两电极分通入CH4O2 电解质KOH溶液某研究组两甲烷燃料电池串联作电源进行饱氯化钠溶液电解实验图示
回答列问题：
(1)甲烷燃料电池正极负极电极反应分___________________________
____________________________________________________________________
(2)闭合K开关ab电极均气体产生中b电极__________电解氯化钠溶液总反应方程式
_____________________________________________________________________
(3)电池甲烷通入量1 L(标准状况)反应完全理通电解池电量__________(法拉第常数F＝965×104 C • mol－1列式计算)产生氯气体积________L(标准状况)
答案 (1)O2＋2H2O＋4e－4OH－
CH4＋10OH－－8e－CO2－3＋7H2O
(2)H2 2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)1 L224 L•mol－1×8×965×104 C•mol－1
＝345×104 C 4
解析 (1)甲烷燃料电池中正极O2原负极CH4氧化碱性条件生成CO2－3电极反应分O2＋2H2O＋4e－4OH－CH4＋10OH－－8e－CO2－3＋7H2O
(2)闭合K构成闭合回路时ab分电解池阳极阴极阴极H＋电子原时H2NaOH阳极Cl－氧化Cl2该电解池中总反应2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)电池通入1 L CH4电路中通电量1 L224 L•mol－1×8×965×104 C•mol－1＝345×104 C
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