第37講電解池金屬的腐蝕與防護(hù)

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.理解電解池的工作原理，了解電解池與原電池的異同。2.理解電解原理，掌握

氯堿工業(yè)、電鍍、銅的電解精煉、電冶金的反應(yīng)原理。3.掌握常見離子放電順序，熟練書寫

電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式并能進(jìn)行相關(guān)計算。4.認(rèn)識金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐

蝕的原因，能選用恰當(dāng)?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。

考點一電解原理

■歸納整合夯實必備知識

1.電解池工作原理

還原氧化

反應(yīng)反應(yīng)

注意電子不下水，離子不上線。

2.電解池與原電池的比較

電解池原電池

使“不能”變?yōu)椤澳堋被蚴?/p>

能否自發(fā)能自發(fā)進(jìn)行

“能”變?yōu)椤耙住?/p>

-能量轉(zhuǎn)化~電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

裝置有外加電源無外加電源

由外加電源決定：

由電極或反應(yīng)物性質(zhì)決

電極陽極：連電源的正極;

定，稱為正極或負(fù)極

陰極：連電源的負(fù)極

陽極：氧化反應(yīng)一負(fù)極：氧化反應(yīng)一

反應(yīng)類型

陰極：還原反應(yīng)正極：還原反應(yīng)

陽離子移向陰極陽離子移向正極

離子移動

陰離子移向陽極陰離子移向負(fù)極

相同點都是電極上的氧化還原反應(yīng)，都必須有離子導(dǎo)體

3.電解規(guī)律

（1）陽極產(chǎn)物的判斷

①活性電極（除Au、Pt以外的金屬材料作電極），電極材料失電子，生成金屬陽離子。

②惰性電極（Pt、Au、石墨），要依據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。

陰離子的放電順序：活潑電極>S2->I^^>Br->C1->OFΓ>含氧酸根離子。

2

S?r?Br?Cl-放電,產(chǎn)物分別是S、L、Br2>Cl2;若OH放電，則得到HzO和

（2）陰極產(chǎn)物的判斷

直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷。

陽離子放電順序：Ag+>Fe3+>Cιp+>H+（酸）>Fe2+>Zn2+>H'（水）>A13+>Mg2+0

①若金屬陽離子（Fe?+除外）放電，則得到相應(yīng)金屬單質(zhì)；若H-放電，則得到H2。

②放電順序本質(zhì)遵循氧化還原反應(yīng)的優(yōu)先規(guī)律，即得（失）電子能力強(qiáng)的離子先放電。

Γ易錯辨析」

1.電解CUCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)色（）

2.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程（）

3.電解鹽酸、硫酸溶液等，H卡放電，溶液的PH逐漸增大（）

4.用CU作電極電解鹽酸可發(fā)生Cu+2H+∕≤=Cu2++H2t（）

5.某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解可以實現(xiàn)（）

6.電解過程中電子流動方向為負(fù)極一陰極一電解質(zhì)溶液一陽極一正極（）

答案1.×2.√3,×4.√5.√6.×

■專項突破

1.完成下表（電極為惰性電極）

電解溶液溶液復(fù)原

類型實例電極反應(yīng)式

對象PH變化方法

-+

[50?：2H2O-4e=4H+θ2f

陰極：4H*+4e=2H21

含氧酸H2SO4減小

電解

總反應(yīng)：2H2O=2H2t+O2f

陽極：4OH--4e-=2H2θ+θ2t

電解

強(qiáng)堿NaOH陰極：4H2O+4e=2H2t+40H水增大加水

水型

電解

總反應(yīng)：2H2O=2H2t+O2t

活潑金屬陽極：2H2θ-4e-=4H++Cht

陰極：4H2θ+4e-=2Hf+4OEΓ

的含氧酸KNO32不變

鹽電解

總反應(yīng)：2HZO^=2H2f+O2t

電解電無氧酸HCl陽極：2C1—2e-=ChtHCl增大通入HCl

解質(zhì)型（氫氟酸陰極：2H-÷2e^=H2t氣體

除外）申解

+

總反應(yīng)：2H+2C1=H2t+Cl2t

不活潑金2CΓ-2e^=Cl2t

加CUCb

陰極：2i

屬的無氧CuClCu÷2e=CuCuCh—

2固體

電解

酸鹽總反應(yīng)：CU2+2ClCu~?~CI2t

β∏S:2CΓ-2e^=Cht-

活潑金屬

陰極：2H2θ+2e=Ht+20H

放氫生2NaCl和通入HCl

的無氧酸NaCl增大

堿型電解氣體

總反應(yīng)：2CI4^2H2O-------H2t+CLt+H2O

鹽

2OH^

+

KI?：2H2O-4e^=4H÷θ2t

不活潑金加入

陰極：4Ag++4e^=4Ag

放氧生AgNo3

屬的含氧AgNO3減小AgzO固

電解和FhO

酸型總反應(yīng)：4Ag+2H2O=4Ag+θ2t+

酸鹽ft

4Ht

注意電解質(zhì)溶液的復(fù)原，應(yīng)遵循“出什么加什么"（即一般加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物形成的

化合物）的原則。

2.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的PH依次為升高、

不變、降低的是（）

A.AgNO3CuCI2Cu(NO3)2

B.KClNa2SO4CuSO4

C.CaCl2KOHNaNO3

D.HClHNO3K2SO4

答案B

3.（2020?山東，13）采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如

圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是（）

+

A.陽極反應(yīng)為2H2θ-4e=4H+O2t

B.電解一段時間后，陽極室的PH未變

C.電解過程中，H，由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

D.電解一段時間后，a極生成的02與b極反應(yīng)的O?等量

答案D

解析A項，根據(jù)題圖可知，a極為陽極，其電極反應(yīng)式為2H2θ-4e-=4H++θ2t,正確；

B項，陽極室產(chǎn)生的氫離子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室，陽極室PH保持不變，正確；D項，

根據(jù)電極反應(yīng)式：陽極反應(yīng)為2H2θ-4e-=4H++θ2t,陰極反應(yīng)為2不+02+2屋一比02,

故a極生成的。2與b極反應(yīng)的。2不等量，錯誤。

-思維建模

分析電解過程的思維流程

判斷：陰、陽極-明確陽極是惰性電極還是活潑電極

I

分析：電解質(zhì)溶一找全離子(包括水電離的H+和

液的離子組成OH-),并按陰、陽離子分組

I

確定：放電離子_排出陰、陽離子在兩極的放電順序，

或物質(zhì)確定優(yōu)先放電的微粒

寫出：電池反應(yīng)_判斷電極產(chǎn)物，注意溶液的酸堿性、

國______產(chǎn)__物的溶解性

工解答有關(guān)離子濃度、pH、電極產(chǎn)物

解答問題「量的變化、溶液的復(fù)原等問題

考點二電解原理的應(yīng)用

■歸納整合夯實必備知識

1.氯堿工業(yè)

(1)陽離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖

(2)陽離子交換膜的作用

阻止QHZ進(jìn)入陽極室與CL發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH+CL=NaCl+NaClθ+H2θ,阻止陽極產(chǎn)

生的Cb和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。

(3)電極反應(yīng)

A極：2C1--2e-=Cht；

B極：2氏0+21=比t+2OH,

（4）a、b、c、d加入或流出的物質(zhì)分別是飽和食鹽水、稀NaOH溶液、淡鹽水、濃NaoH溶

液；X、Y分別為Qj、H2O

2.電鍍和電解精煉銅

電鍍（Fe表面鍍Cu）電解精煉銅

電極材料鍍層金屬銅粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、AU等雜質(zhì)）

Zn_2e=Zn2>

陽極Fe-2e^=Fe2

電極反應(yīng)Cu_2e=Cu2

Ni_2e=Ni2+Λ

Cu-2e^=Cu2

電極材料待鍍金屬鐵純銅

陰極

電極反應(yīng)Cu2'÷2e=Cu

電解質(zhì)溶液含C-'的鹽溶液

注：電解精煉銅心粗銅中Ag、AU等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽極泥一

3.電冶金

利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、AI等。

總反應(yīng)化學(xué)方程式陽極、陰極反應(yīng)式

ffl?:2Cl^-2e^=Cl2t

冶煉鈉2NaCl（熔融）T^2Na+CL↑

陰極：2Na+2e-^=2Na

陽極：-

由解20^—2e=Cht

冶煉鎂MgCI2（熔融=Mg+Cbt

陰極：Mg21+2e=Mg

2

由健陽極：6O—12e~=3θ2t

冶煉鋁2A12θ3（'J?l∣!）=≡4Al+3O2t

陰極：4Al3++12e=4A1

注意冶煉鎂不可用MgO作原料；冶煉鋁不可用AlCl3作原料。

Γ易錯辨析」

1.電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料（）

2.在鍍件上電鍍銅時，鑲件應(yīng)連接電源的正極（）

3.根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等（）

4.電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中C（CU2+）均保持不變（）

5.電解冶煉鎂、鋁通常電解熔融的MgCI2和ALO3,也可以電解熔融的MgC）和AlCI3（）

答案1.×2.×3,×4.×5,×

■專項突破提升關(guān)鍵能力

一、氯堿工業(yè)、電鍍、精煉工藝的理解

1.金屬銀有廣泛的用途，粗銀中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得高純度的銀。

下列敘述正確的是（已知氧化性：Fe2+<Ni2+<Cu2+）（）

A.陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2++2b=Ni

B.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等

C.電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe?+和Zi?+

D.電解后，電解槽底部的陽極泥中有CU和Pt

答案D

解析電解時，陽極Zn、Fe、Ni失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項錯誤；因氧化性：Ni2+

>Fe2+>Zn2+,故陰極反應(yīng)式為Ni2++2e^=Ni,可見，陽極質(zhì)量減少是因為Zn、Fe、Ni

溶解，而陰極質(zhì)量增加是因為Ni析出，B項錯誤；電解后溶液中的陽離子除Fe?+和Zi?+外，

還有Ni?.和H",C項錯誤。

2.1807年化學(xué)家戴維電解熔融氫氧化鈉制得鈉：4NaOH（熔融片黑Cht+4Nat+2H2O;

IIUUI.

后來蓋?呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉：3Fe+4NaOH=Fe3θ4+2H?t+4Na↑?

下列有關(guān)說法正確的是（）

A.戴維法制鈉，陽極的電極反應(yīng)式為Na++e=Nat

B.蓋?呂薩克法制鈉原理是利用鐵的金屬性比鈉的強(qiáng)

C.若用戴維法與蓋?呂薩克法制得等量的鈉，兩方法轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等

D.還可以用電解熔融氯化鈉法制鈉

答案D

解析A項，陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)；B項，蓋?呂薩克法制鈉原理是根據(jù)鈉的沸點較低、易從

反應(yīng)混合物中分離出來，從而使化學(xué)平衡正向移動；C項，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，用戴維法

制取金屬鈉，每產(chǎn)生4mol鈉轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4mol,而用蓋?呂薩克法制得4mol鈉轉(zhuǎn)

移電子的物質(zhì)的量是8mol,因此制取等量的金屬鈉，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)不相等。

3.高氯酸在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，工業(yè)上以NaClO4為原料制備高氯酸的原理如圖所示。

下列說法正確的是（）

T光伏電池F—

X------------Y

A.上述裝置中，f極為光伏電池的正極

B.陰極反應(yīng)式為2H2θ-4e-=4H'+O2t

C.d處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HCIO4

D.若轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成201gHClO4

答案CD

解析電解時，Na+移向陰極區(qū)，則f為電源負(fù)極，A項錯誤；電解時，陽極反應(yīng)式為2比0

-+

-4e=4H+02↑,Na+移向陰極區(qū)，陽極區(qū)溶液逐漸由NaCIO4轉(zhuǎn)化為HCIO4,陰極反應(yīng)

式為2H2O+2e--H2t+20H?陰極區(qū)產(chǎn)生NaOH,B項錯誤、C項正確；根據(jù)得失電子

守恒，若轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成20IgHCIO4,D項正確。

二、電解池電極反應(yīng)式的書寫

4.按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：

(1)用惰性電極電解Mg。2溶液

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：；

⑵用Al作電極電解NaOH溶液

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：;

(3)用鐵作電極電解NaCI溶液

陽極反應(yīng)式：;

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)方程式：；

(4)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽離子、AbCb和AlCl4組成的離子液

體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的極，已知電鍍過程中不產(chǎn)

生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為

若改用AlCb水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為

答案(l)2CΓ-2e^=C∣2t

2+

Mg+2H2O+2e=H2t+Mg(OH)2I

2+

Mg+2CΓ+2H2O=≡^Mg(OH)2I+Cl2t+H2t

-

(2)2Al-6e+8OH^=2AIO2+4H2O

-

6H2O+6e=3H2t+60H

電解

2A1+2H2O+2OH=≡=2A1O2+3H2t

(3)Fe-2e-=Fe2+

-

2H2θ+2e^=H2t+2OH

市解

Fe+2H2O≡=Fe(OH)2I+H2t

-

(4)負(fù)4A12C17+3e=Al+7A1C14H2

5.將用燒堿吸收H2S后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中

陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2^-2e==S;(n-l)S+S2^=SΓo

陽離子交換膜

(1)寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：_________________________________________________

(2)電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式為

答案(l)2H2O+2e=H2t+2OH

+

(2)St+2H=(ra-l)SI+H2St

■歸納總結(jié)

電解池電極反應(yīng)式書寫注意事項

(1)陽極材料不同，電極產(chǎn)物、電極反應(yīng)式可能不同。

(2)電解質(zhì)溶液中未參與放電的離子是否與放電后生成的離子發(fā)生反應(yīng)(離子共存)。

(3)注意離子導(dǎo)體(電解質(zhì))是水溶液還是非水狀態(tài)。

考點三金屬的腐蝕與防護(hù)

■歸納整合夯實必備知識

1.金屬的腐蝕

(1)金屬腐蝕的本質(zhì)

金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

(2)金屬腐蝕的類型

①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

≡化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

金屬與其表面接觸到的物不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電

條件

質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)池反應(yīng)

本質(zhì)M—∕je=M,,+M-ne==M,,+

現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕

區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生

電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普災(zāi)囪得多，腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重

②析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)

類型析氫腐蝕吸氧腐蝕

條件水膜酸性較強(qiáng)(pHW4.3)水膜酸性很弱或呈中性

電極負(fù)極Fe-2e^=Fe2'

反應(yīng)+

正極2H+2e^=H2tO2+2H2θ+4e=40H

總反應(yīng)式Fe+2H+=Fe2++Ht^

22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍

特別提醒鋼鐵暴露在潮濕空氣中主要發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵銹的形成過程中主要發(fā)生的反

應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3-Fe2O3?xH2O(鐵銹)+(3-X)H2。。

2.金屬的防護(hù)

(1)電化學(xué)保護(hù)法

①犧牲陽極法——原電池原理

a.負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；

b.正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。

②外加電流法一電解原理

a.陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；

b.陽極：惰性電極。

(2)改變金屬材料的組成，如制成防腐的合金等。

(3)在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等

方法。

Γ易錯辨析」

1.金屬發(fā)生腐蝕就是金屬得電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倩衔锏倪^程()

2.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3+()

3.AkFe、CU在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()

4.在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對金屬的保護(hù)作用()

5.鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性()

6.干燥環(huán)境下，所有金屬都不能被腐蝕()

7.銅在酸性環(huán)境下，不易發(fā)生析氫腐蝕()

答案1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.√

■專項突破提升關(guān)鍵能力

一、金屬腐蝕類型判斷

1.金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

下列腐蝕類型中

（1）屬于化學(xué)腐蝕是..（填序號，下同）。

（2）屬于電化學(xué)腐蝕的是

①銅板在氯化鐵溶液中被腐蝕

②鋼鐵在空氣中生銹而被腐蝕

③化工廠里的鐵與氯氣反應(yīng)被腐蝕

④銅鋁電線接頭處鋁被腐蝕

⑤高溫下鐵絲被氧氣腐蝕

⑥銅在空氣中生成銅綠而被腐蝕

答案（1）①③⑤⑵②④⑥

2.利用如圖裝置進(jìn)行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法

不正確的是（）

飽

和

鹽

食

水

A.a處發(fā)生吸氧腐蝕，b處發(fā)生析氫腐蝕

B.一段時間后，a處液面高于b處液面

C.a處的溶液PH增大，b處的溶液PH減小

D.a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe-2e^=Fe2

答案C

二、金屬腐蝕的防護(hù)方法

3.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄

鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（）

一直流電源

鋼管樁闿^

補(bǔ)高硅鑄鐵

-海水

A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

答案C

解析鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵（陽

極）流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁（陰極），A、B正確；題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”

不損耗，C錯誤。

真題演練明確考向

1.（2020?江蘇，11）將金屬M連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖

所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是（）

A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe—2e-=Fe2-

B.金屬M的活動性比Fe的活動性弱

C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)

D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快

答案C

解析陰極得電子，A錯誤；金屬M失電子，其活動性應(yīng)比鐵強(qiáng)，B錯誤；M失去的電子流

入鋼鐵設(shè)施表面，因積累大量電子而被保護(hù)，C正確：海水中所含電解質(zhì)的濃度遠(yuǎn)大于河水

中的，因此鋼鐵設(shè)施在海水中腐蝕的速率快，D錯誤。

2.（2020?浙江1月選考，18）在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列

說法不正確的是（）

A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出

D.OH」遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過電子的數(shù)量

答案D

解析電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子放電生成氯氣，所以電極A為陽極，故A項正確；

在電極B上水電離的H卡放電生成H2,這一極區(qū)域C（OH-）增大，為防止陽極生成的氯氣與

OH-反應(yīng)，所以用陽離子交換膜隔開，允許Na卡透過，飽和NaCI溶液從a處進(jìn)入，NaOH溶

液從d處流出，故B、C項正確；因用陽離子交換膜隔開，OH-不遷移，故D項錯誤。

3.（2021.全國乙卷，12）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙

冷卻水排放并降低冷卻效率。為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極（如圖所示）,

通入一定的電流。

/陽極

、陰極

下列敘述錯誤的是（）

A.陽極發(fā)生將海水中的C「氧化生成Cl2的反應(yīng)

B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClc）

C.陰極生成的H?應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg（OH）2等積垢需要定期清理

答案D

解析根據(jù)題干信息分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl-會優(yōu)先失去電子生成C12,發(fā)生氧化反應(yīng)，

A正確；設(shè)置的裝置為電解池原理，陽極區(qū)生成的Cb與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生

反應(yīng)生成NaC1、NaClC）和H2O,其中NaClo具有強(qiáng)氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正

確；因為H2是易燃性氣體，所以陰極區(qū)生成的H2需及時通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，以排

除安全隱患，C正確；陰極的電極反應(yīng)式為2H2θ+2e-==H2t+20H,會使海水中的Mg2+

沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg（OH）2等積垢，需要定期清理，D錯誤。

課時精練

一、選擇題：每小題只有一個選項符合題目要求。

1.用如圖所示裝置（X、Y是直流電源的兩極）分別進(jìn)行下列各組實驗，則下表中各項所列對

應(yīng)關(guān)系均正確的一項是（）

直流電源

選項X極實驗前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論

A正極NaaSCU溶液U形管兩端滴入酚酰后，a管中呈紅色

b管中電極反應(yīng)式是40H—4e==θ2]

B正極AgNo3溶液

+2H2O

C負(fù)極CUCl2溶液b管中有氣體逸出

D負(fù)極NaOH溶液溶液PH降低

答案C

解析電解Na2SO4溶液時，陽極上是OH-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即a管中OH-放電，酸

性增強(qiáng)，酸遇酚酶不變色，即a管中呈無色，A錯誤；電解AgNO3溶液時，陰極上是Ag+

發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即b管中電極反應(yīng)是析出金屬Ag的反應(yīng)，B錯誤；電解CUCI2溶

液時，陽極上是CI-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b管中C「放電，產(chǎn)生CEC正確；電解NaOH

溶液時，實際上電解的是水，導(dǎo)致Nae）H溶液的濃度增大，堿性增強(qiáng)，PH升高，D錯誤。

2.下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是（）

A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極

B.電解法精煉粗銅，用純銅作陰極

C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂銀碳鋼網(wǎng)作陰極

D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極

答案A

解析電解熔融的AbCh制Al時，若用Fe作陽極，會發(fā)生反應(yīng)：Fe-2e^=Fe2+,Fe?+移

動到陰極上發(fā)生反應(yīng)：Fe2+÷2e^≈=Fe,使得到的Al不純。

3.在酸性或堿性較強(qiáng)的溶液中，鋁均溶解。用食鹽腌制的食品也不能長期存放在鋁制容器中，

其主要原因是（）

A.鋁能與NaCl直接發(fā)生反應(yīng)而被腐蝕

B.長期存放的NaCl發(fā)生水解，其水溶液不再呈中性，可與鋁發(fā)生反應(yīng)

C.鋁與鋁制品中的雜質(zhì)（碳）、NaCl溶液形成原電池，發(fā)生析氫腐蝕

D.鋁與鋁制品中的雜質(zhì)（碳）、NaCl溶液形成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕

答案D

解析鋁不能與Nael直接反應(yīng)，但CI-對鋁制品表面的氧化膜有破壞作用，若氧化膜被破壞，

鋁與其中的雜質(zhì)、NaCI溶液形成原電池，鋁為負(fù)極被氧化。

4.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是（）

銅鋅原電池電解精煉銅

稀硫酸

A

鍍件上鍍銅電解氯化銅溶液

硫酸銅溶液氯化銅溶液

CD

答案C

解析C項，電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，連接錯誤。

5.如圖為電解飽和食鹽水的裝置，下列有關(guān)說法不正確的是（）

A.左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.右側(cè)生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)

C.電解一段時間后，B口排出NaOH溶液

D.電解飽和食鹽水的離子方程式：2C「+2H2O2”2O}r+H2t+Cl2t

答案B

6.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為

H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是（）

A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極

B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極

C.陰極的電極反應(yīng)式為AF++3e=AI

D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動

答案C

解析A項，根據(jù)電解原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高，失電子，因此鋁為陽極，

正確；B項，陰極僅作導(dǎo)體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，

正確：C項，陰極應(yīng)為氫離子得電子生成氨氣，錯誤；D項，電解時，陰離子移向陽極，正

確。

7.如圖是利用陽離子交換膜和過濾膜制備高純度的CU的裝置示意圖，下列有關(guān)敘述不正確

的是（）

1∣l1

電極A-電極B

膜，濃&uSO,'膜B

溶液

A.電極A是粗銅，電極B是純銅

B.電路中通過Imol電子，生成32g銅

C.溶液中Sor向電極A遷移

D.膜B是過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)

答案D

解析電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，根據(jù)電解原理，電極A為粗銅，電極B為純

銅，A項正確；陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-===Cu,當(dāng)電路中通過ImOl電子時，生成0.5molCu,

即生成32gCu,B項正確；根據(jù)電解原理，SOr向陽極移動，C項正確；膜A為過濾膜，

阻止陽極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)，膜B為陽離子交換膜，D項錯誤。

二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題目要求。

8.用石墨作電極電解溶有物質(zhì)的量之比為3：1的NaCl和HzSCU的水溶液。根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物,

電解可明顯分為三個階段，下列敘述不正確的是（）

A.電解的最后階段為電解水

B.陽極先逸出氧氣后逸出氯氣

C.陰極逸出氫氣

D.電解過程中溶液的PH不斷增大，最后PH為7

答案BD

解析根據(jù)離子放電順序可知，電解此混合溶液時，在陽極，陰離子放電的先后順序為C「、

OH^,在陰極，H*放電，所以整個電解過程分三個階段：電解HCI溶液、電解NaCI溶液、

電解HzO,最后溶液呈堿性，B、D錯誤。

9.（2020?山東等級模擬考，11）工業(yè)上電解NaHSO4溶液制備Na2S2θ8°電解時，陰極材料為

Pb；陽極（柏電極）電極反應(yīng)式為2HSOI-2e-=S2θΓ^+2H+0下列說法正確的是（）

Ψ

A.陰極電極反應(yīng)式為Pb+HSCM—2e=PbSO4+H

B.陽極反應(yīng)中S的化合價升高

C.S2。/中既存在非極性鍵又存在極性鍵

D.可以用銅電極作陽極

答案C

（）O

IlIl2

［（）—S—（）—（）—S-O了

IlIl

解析A項，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；B項，S2。1的結(jié)構(gòu)為（）（），S為

+6價，O為一2、一1價；D項，若用銅作陽極，則銅被氧化而溶解。

10.（2021?江蘇1月適應(yīng)性考試，9）利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說

法正確的是（）

A.電解過程中，H*由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

B.電極b上反應(yīng)為CO2+8HCo3-8e=CH4+8COΓ+2H2O

C.電解過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D.電解時Na2SO4溶液濃度保持不變

答案A

解析由a極生成。2可以判斷電極a為陽極，電極b為陰極，陽離子向陰極移動，則H+由

a極區(qū)向b極區(qū)遷移，故A正確；電極b上的反應(yīng)為C02+8HC03+8e-=CH4+8C0r+

2H2O,故B錯誤；電解過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯誤；電解時OH-比SO/更容易失

去電子，所