專題11電解池金屬的腐蝕與防護(hù)【知識(shí)梳理】【歸納總結(jié)】一、電解原理1．電解池工作原理注意電子不下水，離子不上線。2．電解池與原電池的比較電解池原電池能否自發(fā)使“不能”變?yōu)椤澳堋被蚴埂澳堋弊優(yōu)椤耙住蹦茏园l(fā)進(jìn)行能量轉(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(wú)外加電源電極由外加電源決定：陽(yáng)極：連電源的正極；陰極：連電源的負(fù)極由電極或反應(yīng)物性質(zhì)決定，稱為正極或負(fù)極反應(yīng)類型陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)離子移動(dòng)陽(yáng)離子移向陰極陰離子移向陽(yáng)極陽(yáng)離子移向正極陰離子移向負(fù)極相同點(diǎn)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(yáng)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(yáng)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－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。S2－、I－、Br－、Cl－放電，產(chǎn)物分別是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放電，則得到H2O和O2。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷。陽(yáng)離子放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①若金屬陽(yáng)離子(Fe3＋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。二、電解原理的應(yīng)用1．氯堿工業(yè)(1)陽(yáng)離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖(2)陽(yáng)離子交換膜的作用阻止OH－進(jìn)入陽(yáng)極室與Cl2發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O，阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。(3)電極反應(yīng)A極：2Cl－－2e－=Cl2↑；B極：2H2O＋2e－=H2↑＋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Cl2、H2。2．電鍍和電解精煉銅電鍍(Fe表面鍍Cu)電解精煉銅陽(yáng)極電極材料鍍層金屬銅粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極反應(yīng)Cu－2e－=Cu2＋Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、Cu－2e－=Cu2＋陰極電極材料待鍍金屬鐵純銅電極反應(yīng)Cu2＋＋2e－=Cu電解質(zhì)溶液含Cu2＋的鹽溶液注：電解精煉銅時(shí)，粗銅中Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥3．電冶金利用電解熔融鹽或氧化物的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等?？偡磻?yīng)化學(xué)方程式陽(yáng)極、陰極反應(yīng)式冶煉鈉2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：2Na＋＋2e－=2Na冶煉鎂MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：Mg2＋＋2e－=Mg冶煉鋁2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑陽(yáng)極：6O2－－12e－=3O2↑陰極：4Al3＋＋12e－=4Al注意冶煉鎂不可用MgO作原料；冶煉鋁不可用AlCl3作原料。三、金屬的腐蝕與防護(hù)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?yáng)離子，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)腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與其表面接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)M－ne－=Mn＋M－ne－=Mn＋現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕區(qū)別無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多，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)(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe－2e－=Fe2＋正極2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－總反應(yīng)式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋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(guò)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)H2O。2．金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)保護(hù)法①犧牲陽(yáng)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——電解原理a．陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b．陽(yáng)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?！痉椒ㄌ骄俊恳弧⒉煌娊忸愋皖愋蛯?shí)例電極反應(yīng)式電解對(duì)象溶液pH變化溶液復(fù)原方法電解水型含氧酸H2SO4陽(yáng)極：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑陰極：4H＋＋4e－=2H2↑總反應(yīng)：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑水減小加水強(qiáng)堿NaOH陽(yáng)極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑陰極：4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－總反應(yīng)：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑增大活潑金屬的含氧酸鹽KNO3陽(yáng)極：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑陰極：4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－總反應(yīng)：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑不變電解電解質(zhì)型無(wú)氧酸(氫氟酸除外)HCl陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：2H＋＋2e－=H2↑總反應(yīng)：2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑HCl增大通入HCl氣體不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：Cu2＋＋2e－=Cu總反應(yīng)：Cu2＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(電解))Cu＋Cl2↑CuCl2－加CuCl2固體放氫生堿型活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－總反應(yīng)：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－NaCl和H2O增大通入HCl氣體放氧生酸型不活潑金屬的含氧酸鹽AgNO3陽(yáng)極：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑陰極：4Ag＋＋4e－=4Ag總反應(yīng)：4Ag＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4H＋AgNO3和H2O減小加入Ag2O固體注意電解質(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(yáng)極產(chǎn)物形成的化合物)的原則?！緦ｎ}過(guò)關(guān)】1．（2022·湖北·荊州中學(xué)高二期末）下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是A．工業(yè)上通常采用電解熔融的MgO制得金屬M(fèi)gB．在鐵的表面鍍鋁的工藝中，鍍件作陰極，鍍層金屬為陽(yáng)極，飽和氯化鋁溶液作為電鍍液C．電解飽和食鹽水制燒堿采用陽(yáng)離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的OH進(jìn)入陽(yáng)極室D．電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極減少的質(zhì)量一定等于陰極增加的質(zhì)量【答案】C【詳解】A．MgO熔點(diǎn)很高，會(huì)消耗大量能源，工業(yè)上通常采用電解熔融的MgCl2制得金屬M(fèi)g，故A錯(cuò)誤；B．陰極上溶液中鋁離子難以放電，不能用氯化鋁溶液作為電鍍液，故B錯(cuò)誤；C．電解飽和食鹽水制燒堿采用陽(yáng)離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的OH進(jìn)入陽(yáng)極室，避免與氯氣發(fā)生反應(yīng)，故C正確；D．陽(yáng)極上比Cu活潑的金屬先放電，然后Cu再放電，而陰極只有Cu析出，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極減少的質(zhì)量一定不等于陰極增加的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；故選：C。2．（2022·河南·許昌市普通教育教學(xué)研究室高二期末）下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是A．銅鋅合金（黃銅）不易被腐蝕B．銀質(zhì)物品久置表面變黑C．附有銀制配件的鐵制品其接觸處易生銹D．生鐵比純鐵更容易生銹【答案】B【詳解】A．銅鋅合金中，金屬鋅為負(fù)極，金屬銅為正極，Cu被保護(hù)，不易被腐蝕，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，A錯(cuò)誤；B．銀質(zhì)物品長(zhǎng)期放置表面變黑是因?yàn)榻饘巽y和空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銀的結(jié)果，屬于化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)，B正確；C．鐵制品附有銀制配件時(shí)，在接觸處形成原電池，其中鐵為負(fù)極，易生銹，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，C錯(cuò)誤；D．鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極失電子加速腐蝕，純鐵和電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)腐蝕，所以生鐵比純鐵更容易生銹，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，D錯(cuò)誤；故答案選B。3．圖中兩個(gè)裝置，有關(guān)敘述正確的是A．裝置①是原電池，裝置②是電解池B．裝置①中銅是負(fù)極，裝置②中銅是陽(yáng)極C．裝置中產(chǎn)生的氣體：①氫氣，②氧氣D．溶液的pH變化：①變小，②變大【答案】D【詳解】A．由圖可知，裝置①是電解池，裝置②是原電池，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，裝置①中與直流電源負(fù)極相連的銅電極為陰極，裝置②中活潑性小于鋅的銅是原電池的正極，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，裝置①是電解池，與直流電源的正極相連的碳電極為陽(yáng)極，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，裝置②是原電池，活潑性小于鋅的銅是原電池的正極，氫離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，裝置①是電解池，裝置中發(fā)生的反應(yīng)硫酸銅溶液電解生成銅、氧氣和硫酸，溶液的pH減小，裝置②是原電池，裝置中發(fā)生的反應(yīng)為鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，溶液的pH增大，故D正確；故選D。4．關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是A．圖1是原電池，總反應(yīng)是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋B．圖2通電一段時(shí)間后石墨I(xiàn)電極附近溶液紅褐色加深(已知?dú)溲趸F膠粒帶正電荷)C．若用圖3精煉銅，則d極為純銅，電子遷移方向?yàn)閎→d→c→aD．若用圖4電鍍，M為CuSO4溶液，可以實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍銅【答案】D【詳解】A．根據(jù)形成原電池裝置條件，圖1為原電池裝置，因?yàn)镕e比Cu活潑，且Fe能與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此Fe作負(fù)極，總反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A錯(cuò)誤；B．氫氧化鐵膠粒帶正電荷，通電后向陰極移動(dòng)，即向石墨Ⅱ電極移動(dòng)，該電極附近溶液紅褐色加深，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖3電流方向，a為正極，b為負(fù)極，依據(jù)原電池工作原理，電子不通過(guò)電解質(zhì)溶液，電子遷移方向是b→d，c→a，精煉銅時(shí)，純銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極，即d電極為純銅，故C錯(cuò)誤；D．電鍍過(guò)程中，待鍍金屬作陰極，根據(jù)圖4可知，鐵作陰極，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液，根據(jù)原電池工作原理，陰極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu，可以實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍銅，故D正確；答案為D。5．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(shí)驗(yàn)，則下表中各項(xiàng)所列對(duì)應(yīng)關(guān)系均正確的一項(xiàng)是()選項(xiàng)X極實(shí)驗(yàn)前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后，a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)式是4OH－－4e－=O2↑＋2H2OC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(shí)，陽(yáng)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)，酸遇酚酞不變色，即a管中呈無(wú)色，A錯(cuò)誤；電解AgNO3溶液時(shí)，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(cuò)誤；電解CuCl2溶液時(shí)，陽(yáng)極上是Cl－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b管中Cl－放電，產(chǎn)生Cl2，C正確；電解NaOH溶液時(shí)，實(shí)際上電解的是水，導(dǎo)致NaOH溶液的濃度增大，堿性增強(qiáng)，pH升高，D錯(cuò)誤。6．用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是A．電解氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小B．電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變C．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1D．電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2【答案】C【詳解】A．電解稀氫氧化鈉溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水，溶劑的質(zhì)量減少，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，所以氫氧根離子的濃度增大，溶液的pH值變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電解稀硫酸時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水，溶劑的質(zhì)量減少，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，所以氫離子的濃度增大，溶液的pH值變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電解氯化銅溶液時(shí)，陰極上銅離子得電子生成銅，陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，根據(jù)得失電子守恒，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1，選項(xiàng)C正確；D．電解硫酸鈉溶液，實(shí)質(zhì)電解水，陽(yáng)極生成氧氣，陰極生成氫氣，則陰極和陽(yáng)極析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。7．模擬鐵制品鍍銅的裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)電極為鐵制品B．可用CuSO4溶液作電鍍液C．b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D．電鍍過(guò)程中，理論上溶液中Cu2+濃度不斷減小【答案】B【詳解】A．由圖示分析可知：該裝置為電解池。a為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，b為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以a電極為銅，b電極為鐵制品，故A錯(cuò)；B．為減少副反應(yīng)發(fā)生的同時(shí)增加電鍍液的導(dǎo)電性，所以應(yīng)選CuSO4溶液作電鍍液，故選B；C．由A分析可知b電極為陰極，Cu2+在b電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯(cuò)；D．Cu2+在陰極(b電極)得到電子被還原為Cu，Cu在陽(yáng)極(a電極)被氧化為Cu2+，根據(jù)得失電子守恒可知，理論上溶液中Cu2+濃不變，故D錯(cuò)。答案選B8．（2022·安徽宿州·高二期末）利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是A．電解時(shí)以精銅作陽(yáng)極B．粗銅接電源的負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu2e=Cu2+C．電解后，電解槽底部會(huì)形成含少量Fe、Ag、Pt等金屬的陽(yáng)極泥D．以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液，同時(shí)應(yīng)向電解液中加入硫酸以抑制金屬陽(yáng)離子水解【答案】D【詳解】A．電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故精銅放在陰極，粗銅放在陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；C．電解時(shí)，活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，不活潑金屬會(huì)沉到底部形成陽(yáng)極泥。因此，電解槽底部會(huì)形成含有Ag、Pt等金屬的陽(yáng)極泥，C錯(cuò)誤；D．以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液，同時(shí)向電解液中加入硫酸，因?yàn)槿芤褐写嬖诖罅緾u2+和H+，會(huì)抑制金屬陽(yáng)離子水解，D正確。故本題選D。9．氯堿工業(yè)用離子交換膜法電解飽和食鹽水，裝置示意圖如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣B．b極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2↑+2OHC．電解時(shí)，Na+穿過(guò)離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室D．飽和食鹽水從c處進(jìn)入，淡鹽水從d處流出【答案】C【分析】從圖中看出，右側(cè)通入水，故c側(cè)通入飽和食鹽水；e出口為氫氧化鈉溶液，故b為陰極，鈉離子通過(guò)離子交換膜移向右側(cè)；a電極為陽(yáng)極，d出口為淡鹽水?！驹斀狻緼．a(chǎn)為陽(yáng)極，氯離子失去電子生成氯氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．b極為陰極，水得電子生成氫氣和氫氧根，電極反應(yīng)為：2H2O+2e=H2↑+2OH，B正確；C．電解時(shí)，Na+穿過(guò)離子交換膜進(jìn)入陰極室，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析，飽和食鹽水從c處進(jìn)入，淡鹽水從d處流出，D正確；故選C。10．用惰性電極電解等濃度等體積的AgNO3和NaCl的混合溶液，陰極和陽(yáng)極上最先析出的物質(zhì)分別是A．和 B．Ag和 C．和 D．Ag和【答案】C答案選C。11．用惰性電極電解Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液，下列說(shuō)法正確的是A．陰極反應(yīng)式為：Cu2++2e=Cu，當(dāng)有Cu2+存在時(shí)Fe3+不放電B．陰極上首先析出鐵，然后析出銅C．首先被電解的是Fe2(SO4)3溶液，后被電解的是CuSO4溶液D．陰極上不可能析出銅【答案】C【詳解】A．由反應(yīng)Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4可知，氧化性：Fe3+＞Cu2+，則Fe3+得電子能力比Cu2+強(qiáng)，所以，在陰極首先得電子的是Fe3+，當(dāng)Fe3+存在時(shí)，Cu2+不放電，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)Fe3+完全反應(yīng)后Cu2+放電，首先析出銅，故B錯(cuò)誤；C．因氧化性：Fe3+＞Cu2+，陰極先是Fe3+放電，后Cu2+放電，故C正確；D．由B分析可知，當(dāng)Fe3+完全反應(yīng)后Cu2+放電，陰極上可析出銅，故D錯(cuò)誤；故選：C。12．（2022·陜西安康·高二期末）某些無(wú)公害農(nóng)藥果園利用電解原理，進(jìn)行果品的安全生產(chǎn)，解決了農(nóng)藥殘留所造成的生態(tài)及健康危害。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)為直流電源的正極C．“酸性水”具有強(qiáng)氧化性，具有殺菌效果D．裝置工作時(shí)，右室中的經(jīng)交換膜流向左室【答案】D【詳解】A．由圖示電解池的工作原理可知左側(cè)因產(chǎn)生酸性水，故為放電，a極為電源的正極，A正確；B．右側(cè)產(chǎn)生堿性水，故為水電離的放電，B正確；C．“酸性水”即為氯水，具有強(qiáng)氧化性，具有殺菌效果，C正確；故答案選D。13．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，利用COO2熔融碳酸鹽燃料電池電解飽和食鹽水制備氯氣和氫氧化鈉，C、D均為惰性電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．每產(chǎn)生1molCl2，燃料電池正極就消耗11.2LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)B．熔融碳酸鹽燃料電池開始工作時(shí)，正極必須補(bǔ)充一定量的CO2C．電解飽和食鹽水時(shí)，隔膜為陰離子交換膜D．燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為2CO4e+2CO=4CO2【答案】C【詳解】A．每產(chǎn)生1molCl2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol，結(jié)合電極反應(yīng)式可知，燃料電池正極就消耗0.5molO2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，A正確；C．根據(jù)分析，隔膜為陽(yáng)離子交換膜，C錯(cuò)誤；D．由分析，CO為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化還原，電極反應(yīng)式為2CO4e+2CO=4CO2，D正確；答案選C。14．（2022·浙江嘉興·高二期末）Co(H2PO2)2可用于化學(xué)鍍鈷。工業(yè)上以金屬鈷和不銹鋼為電極，NaH2PO2溶液為原料按圖裝置進(jìn)行電解生產(chǎn)Co(H2PO2)2。下列說(shuō)法正確的是A．電源的a電極是正極，M電極是不銹鋼B．膜I、膜III是陽(yáng)離子交換膜，膜II是陰離子交換膜C．理論上每生成1molCo(H2PO2)2，裝置中同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2LD．該裝置工作時(shí)，M極室溶液的pH減小，N極室溶液pH增大【答案】B【詳解】A．根據(jù)上述分析可知：M為陽(yáng)極，N為陰極，所以電源的a電極是正極，M電極是Co電極，N為不銹鋼電極，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述分析可知：膜I、膜III是陽(yáng)離子交換膜，膜II是陰離子交換膜，B正確；C．根據(jù)原子守恒、電子守恒可得關(guān)系式：Co~Co2+~2e~2H+~H2，所以n(H2)=n(Co)=1mol，當(dāng)生成1molCo(H2PO2)2時(shí)，陰極反應(yīng)產(chǎn)生1molH2，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(H2)=1mol×22.4L/mol=22.4L，C錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。15．（2022·北京八中高二期末）電化學(xué)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。利用下列裝置(電極均為惰性電極)，實(shí)現(xiàn)電解飽和食鹽水，下列說(shuō)法正確的是A．導(dǎo)線中電子的流動(dòng)方向：M→Q，N→PC．氣體a能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)D．溶液A為飽和食鹽水，溶液C為稀食鹽水【答案】C【分析】裝置Ⅰ為氫氧燃料電池為原電池，通入氫氣的電極是負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的電極是正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，裝置Ⅱ有外接電源，屬于電解池，根據(jù)圖片知，是陽(yáng)極氯離子失電子放出氯氣，是陰極氫離子得電子放出氫氣，據(jù)此分析解答。C．是陽(yáng)極氯離子失電子放出氯氣即氣體，所以氣體

能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，故C正確；故答案為C。16．鉚有鐵釘?shù)你~板暴露在潮濕的空氣中，一段時(shí)間后鐵釘上有鐵銹出現(xiàn)，其原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鐵發(fā)生氧化反應(yīng)D．在鉚有鐵釘?shù)你~板上刷一層油漆，可減緩腐蝕【答案】C【分析】鉚有鐵釘?shù)你~板暴露在潮濕的空氣中，形成原電池，鐵為負(fù)極，失電子被氧化?！驹斀狻緼．由圖可知，F(xiàn)e失電子，化合價(jià)升高，被氧化，選項(xiàng)A正確；D．在鉚有鐵釘?shù)你~板上刷一層油漆，可隔絕空氣和水，減緩腐蝕，選項(xiàng)D正確；答案選C。17．將Zn塊連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．該裝置設(shè)計(jì)利用了原電池原理B．Zn的金屬性比Fe的金屬性強(qiáng)C．Zn極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+D．工作時(shí)電子經(jīng)外電路由鋼鐵設(shè)施流向金屬Zn【答案】D【詳解】A．鋅和鐵相連浸泡在海水里構(gòu)成了原電池，鋅做負(fù)極，失去電子被氧化，鋼鐵設(shè)施做正極被保護(hù)，該裝置設(shè)計(jì)利用了原電池原理，故Ａ正確；B．在該原電池中鋅失去電子做負(fù)極，所以鋅的金屬性比鐵強(qiáng)，故Ｂ正確；C．鋅做負(fù)極，失去電子被氧化，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+，故Ｃ正確；D．原電池中電子由負(fù)極流向正極，鋅為負(fù)極，鋼鐵設(shè)施為正極，工作時(shí)電子經(jīng)外電路由金屬鋅流向鋼鐵設(shè)施，故Ｄ錯(cuò)誤；故選Ｄ。18．（2022·北京昌平·高二期末）努力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和展現(xiàn)了我國(guó)積極參與和引領(lǐng)全球氣候治理的大國(guó)擔(dān)當(dāng)。如圖所示電解裝置可將CO2轉(zhuǎn)化為C2H4。該裝置的電解質(zhì)溶液為稀硫酸，電極材料為惰性電極。(1)電極a是___________(填“陰極”或“陽(yáng)極”)，發(fā)生___________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。(2)電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式是___________。(3)電解過(guò)程中H+運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開__________(填“由a到b”或“由b到a”)，反應(yīng)前后溶液中的n(H+)___________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)電解的總反應(yīng)方程式是___________，該反應(yīng)是___________(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”)反應(yīng)?！敬鸢浮?1)

陰極

還原(2)2H2O4e=4H++O2↑(3)

由b到a

不變【解析】(1)根據(jù)圖示可知：CO2在a電極得到電子被還原為C2H4，所以a電極為陰極，a電極發(fā)生的反應(yīng)為還原反應(yīng)；(2)在電極b上水電離產(chǎn)生的OH失去電子變?yōu)镺2逸出，最終達(dá)到平衡水附近溶液中c(H+)>c(OH)，電解質(zhì)溶液顯酸性，故b電極的反應(yīng)式為：2H2O4e=4H++O2↑；(3)(4)19．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)甲池為_______(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的反應(yīng)式為_______。(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為_______(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽(yáng)極”)，總反應(yīng)式為_______。(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加21.6g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，丙池中D極析出_______g銅。(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將_______(填“增大”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮?1)

原電池