1/3專題09電解池金屬的腐蝕與防護（期末復(fù)習(xí)講義）內(nèi)容導(dǎo)航明·期末考情：把握考試趨勢方向，精準(zhǔn)備考理·核心要點：系統(tǒng)歸納知識脈絡(luò)，構(gòu)建體系破·重難題型：攻克典型疑難問題，突破瓶頸過·分層驗收：階梯式檢測與評估，穩(wěn)步提升考查重點命題角度電解池及其原理電解池中電子的移動、陰陽離子的移動、陰陽兩極上的反應(yīng)及其變化、電流形成、電解的規(guī)律、電解的產(chǎn)物、電解的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式電解池原理的應(yīng)用氯堿工業(yè)、電解精煉、電鍍、電冶金。金屬腐蝕與防護金屬腐蝕、電化學(xué)腐蝕、金屬腐蝕的危害、金屬防腐蝕要點01電解池及其原理1.電解和電解池(1)電解：使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽極、陰極引起氧化還原反應(yīng)的過程。(2)電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置(也稱電解槽)。(3)電解池的構(gòu)成條件2.電解原理要點02電解規(guī)律1.放電規(guī)律(1)陽極為惰性電極(如碳棒、Pt、稀土金屬材料等)時，離子的放電順序：①陽極：溶液中陰離子放電，常見陰離子的放電順序：S2?>I->Br->Cl->OH②陰極：溶液中陽離子放電，常見陽離子的放電順序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>……(2)陽極為活性電極(如Fe、Cu、Ag等)時，電極本身先放電，電極反應(yīng)式為M-ne-Mn+。2.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律(1)電解水型電解質(zhì)H2SO4NaOHNa2SO4陽極反應(yīng)式2H2O-4e-O2↑+4H+4OH--4e-O2↑+2H2O2H2O-4e-O2↑+4H+陰極反應(yīng)式2H++2e-H2↑2H2O+2e-H2↑+2OH-總反應(yīng)式2H2O2H2↑+O2↑pH變化減小增大不變復(fù)原加入物質(zhì)H2O(2)電解電解質(zhì)型電解質(zhì)HClCuCl2陽極反應(yīng)式2Cl--2e-Cl2↑陰極反應(yīng)式2H++2e-H2↑Cu2++2e-Cu總反應(yīng)式2HClCl2↑+H2↑CuCl2Cu+Cl2↑pH變化增大-復(fù)原加入物質(zhì)HClCuCl2(3)電解質(zhì)和水都發(fā)生電解型電解質(zhì)NaClCuSO4陽極反應(yīng)式2Cl--2e-Cl2↑2H2O-4e-O2↑+4H+陰極反應(yīng)式2H2O+2e-H2↑+2OH-Cu2++2e-Cu總反應(yīng)式2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑pH變化增大減小復(fù)原加入物質(zhì)HClCuO或CuCO3要點03電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)1.氯堿工業(yè)(1)習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。(2)反應(yīng)原理：通電前：溶液中的離子有Na+、Cl-、H+、OH-。通電后：①移向陽極的離子是Cl-、OH-，在陽極放電的離子是Cl-。陽極電極反應(yīng)：2Cl--2e-Cl2↑(氧化反應(yīng))。

②移向陰極的離子是Na+、H+，在陰極放電的離子是H+。陰極電極反應(yīng)：2H2O+2e-H2↑+2OH-(還原反應(yīng))。③總反應(yīng)：化學(xué)方程式：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH；離子方程式：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。(3)離子交換膜的作用：①阻止OH-進入陽極室與Cl2發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O；②阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。(4)陰極室一般是加入含少量NaOH的水，NaOH的作用是增強溶液導(dǎo)電性。2.氯堿工業(yè)產(chǎn)品及其應(yīng)用(1)氯堿工業(yè)產(chǎn)品主要有NaOH、Cl2、H2、鹽酸、含氯漂白劑等。(2)以電解飽和食鹽水為原理的氯堿工業(yè)產(chǎn)品在有機合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染、農(nóng)藥、金屬冶煉等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。要點04電鍍電解精煉1.電鍍(1)電鍍：利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的加工工藝。(2)目的：使金屬增強抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。(3)電鍍池的構(gòu)成(在鐵制鑰匙上面鍍銅)：陽極材料：鍍層金屬Cu，電極反應(yīng)：Cu-2e-Cu2+；陰極材料：鍍件鐵制鑰匙，電極反應(yīng)：Cu2++2e-Cu。電解質(zhì)溶液：Cu2+濃度保持不變。2.電解精煉(粗銅含鋅、銀、金等雜質(zhì))陽極材料：粗銅，電極反應(yīng)：Zn-2e-Zn2+、Cu-2e-Cu2+；陰極材料：純銅，電極反應(yīng)：Cu2++2e-Cu；電解質(zhì)溶液：Cu2+濃度減小，金、銀等金屬沉積形成陽極泥。要點05電冶金1.電冶金的原理金屬冶煉就是使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質(zhì)的過程：Mn++ne-M。2.常用電解法制備的金屬電解法用于冶煉較活潑的金屬，如鈉、鈣、鎂、鋁等。3.實例分析——冶煉金屬鈉(1)電解熔融NaCl裝置示意圖陰極環(huán)繞在陽極外面，兩極之間用隔膜D隔開。(2)電解時的反應(yīng)陽極：2Cl--2e-Cl2↑；陰極：Na++e-Na；總反應(yīng)：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。要點06金屬的腐蝕與防護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，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)腐蝕條件金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接發(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的金屬被腐蝕區(qū)別無電流產(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2.金屬的防護(1)改變金屬材料的組成如制成合金、不銹鋼等。(2)在金屬表面覆蓋保護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。(3)電化學(xué)保護法①犧牲陽極法——原電池原理a.負(fù)極:比被保護金屬活潑的金屬；b.正極:被保護的金屬設(shè)備。②外加電流法——電解原理a.陰極:被保護的金屬設(shè)備；b.陽極:惰性金屬。歸｜納｜總｜結(jié)金屬腐蝕快慢的判斷方法(1)在同一電解質(zhì)溶液中，同一種金屬腐蝕由快到慢的順序為電解池的陽極>原電池的負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極。(2)同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序為強電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。(4)金屬活動性差別越大，活潑性強的金屬腐蝕越快。要點07多池串聯(lián)的兩大模型及原理分析1.常見多池串聯(lián)裝置圖(1)外接電源與電解池的串聯(lián)(如圖)A、B為兩個串聯(lián)電解池，相同時間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。(2)原電池與電解池的串聯(lián)(如圖甲、圖乙)甲、乙兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。2.多池串聯(lián)中，裝置類型的判斷(1)裝置類型的判斷原電池一般是兩種活潑性不同的金屬電極或一種金屬電極和一個碳棒作電極；而電解池則一般都是兩個惰性電極，如兩個鉑電極或兩個碳棒。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖所示:B為原電池，A為電解池。(2)常用規(guī)律①多池串聯(lián)的裝置中，先根據(jù)電極反應(yīng)物和電解質(zhì)溶液判斷哪個是原電池，其余裝置一般為電解池。②與原電池正極相連的電極為電解池陽極，與原電池負(fù)極相連的電極為電解池陰極，據(jù)此判斷各池中發(fā)生的反應(yīng)。題型01電解池及其原理【典例1】用石墨電極電解CuCl2溶液(如圖所示)。下列分析正確的是()A.a端是直流電源的負(fù)極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-CuD.通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體【答案】A【解析】通過圖中離子的移動方向可判斷連接a的為陰極，連接b的為陽極，故a端為直流電源的負(fù)極，b端為直流電源的正極，A項正確；CuCl2在水溶液中就能發(fā)生電離，而不是通電的結(jié)果，B項錯誤；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，即2Cl--2e-Cl2↑，在陽極附近可觀察到黃綠色氣體，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，析出Cu，C、D項錯誤?！咀兪?-1】用如圖所示裝置電解硫酸銅溶液，下列表述錯誤的是()A.c極發(fā)生氧化反應(yīng)B.若兩極均為惰性電極，d極電極反應(yīng)式為Cu2++2e-CuC.溶液中陽離子向d極移動D.若c極電極材料為Cu，電解開始后，溶液中Cu2+濃度持續(xù)減小【答案】D【解析】由電流方向可知，a為電源的正極，b為電源的負(fù)極，則c為陽極，d為陰極，據(jù)此進行解答。c極為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；d為電解池陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，d極電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu，故B正確；電解池中陽離子向陰極移動，則溶液中陽離子向d極移動，故C正確；若c極電極材料為Cu，電解時Cu失去電子變?yōu)殂~離子，則溶液中Cu2+濃度保持不變，故D錯誤。方｜法｜點｜撥電解池電極反應(yīng)式的書寫(1)用惰性電極電解，分析溶液中的陰陽離子：陽離子向陰極移動，分析陽離子在陰極上得電子的順序；陰離子向陽極移動，分析陰離子在陽極上失電子的順序。(2)金屬被腐蝕溶解的作陽極，被保護不被腐蝕的作陰極。(3)在寫電極反應(yīng)式時，要考慮電解質(zhì)溶液的酸堿性、離子交換膜、甚至反應(yīng)的區(qū)域等對電極產(chǎn)物的影響?！咀兪?-2】某同學(xué)將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是()選項ABCDa電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負(fù)極負(fù)極Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子【答案】B【解析】根據(jù)題圖知，該裝置有外接電源，屬于電解池，根據(jù)電子流向知，c是負(fù)極，d是正極，a是陰極，b是陽極，電解時，電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，則Q離子是陽離子，P離子是陰離子，故B正確。題型02電解規(guī)律【典例2】用石墨作電極，電解1L0.2mol·L-1NaCl溶液的裝置如圖，當(dāng)電路中通過0.002mole-時，下列說法錯誤的是()A.b試管及對應(yīng)燒杯盛放的是蒸餾水B.滴有酚酞的NaCl溶液變?yōu)榧t色C.a試管中的氣體體積略大于b試管中的D.A極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-【答案】A【解析】根據(jù)裝置圖可知：B電極為陽極，電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑，由于Cl2能與水發(fā)生可逆反應(yīng)：Cl2+H2OHCl+HClO，為抑制Cl2在水中的溶解及反應(yīng)，b試管及對應(yīng)燒杯盛放的是飽和食鹽水，A錯誤；電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，因此電解一段時間后溶液顯堿性，能使滴有酚酞的NaCl溶液變?yōu)榧t色，B正確；A電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-，a試管收集到H2，根據(jù)同一閉合回路中得失電子守恒，可知A、B兩極反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等，但由于H2不溶于水，Cl2能夠溶于水，并與水發(fā)生反應(yīng)而被消耗，故a試管中的氣體體積略大于b試管中的氣體體積，C、D正確?！咀兪?-1】用惰性電極電解下列溶液(足量)，電解一段時間后加適量水，溶液能恢復(fù)至電解前狀態(tài)的是()A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液C.H2SO4溶液 D.KCl溶液【答案】C【解析】用惰性電極電解CuCl2溶液時，陰極析出Cu，陽極生成Cl2，要使溶液復(fù)原應(yīng)加入適量CuCl2，A錯誤；用惰性電極電解AgNO3溶液時，陰極析出Ag，陽極生成O2，要使溶液復(fù)原應(yīng)加入適量Ag2O，B錯誤；用惰性電極電解H2SO4溶液時，陽極生成O2，陰極生成H2，相當(dāng)于電解水，要使溶液復(fù)原應(yīng)加入適量水，C正確；用惰性電極電解KCl溶液時，生成KOH、H2、Cl2，要使溶液復(fù)原應(yīng)通入適量HCl氣體，D錯誤?！咀兪?-2】某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據(jù)兩極放電離子的來源不同，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是()A.陰極自始至終只析出H2B.陽極先析出Cl2，后析出O2C.電解的最后階段為電解水D.溶液的pH不斷增大，最后為7【答案】D【解析】由題意可知n(H+)∶n(Cl-)＝2∶3，在陰極H+放電，在陽極先是Cl-放電，然后是H2O電離出的OH-放電；反應(yīng)開始時，H+、Cl-在兩極放電，相當(dāng)于電解HCl；H2SO4電離出的H+放電完全后，在兩極放電的是由水電離出的H+和剩余的Cl-，相當(dāng)于電解NaCl的水溶液；Cl-放電完全后，在兩極放電的是由水電離出的H+和OH-，相當(dāng)于電解水；隨著電解的進行，溶液的pH不斷增大，最后溶質(zhì)是NaOH和Na2SO4，所以溶液的pH不會為7，D符合題意。題型03電解原理的應(yīng)用【典例3】氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進的設(shè)計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是()A.電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-H2↑+2OH-C.應(yīng)選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D.改進設(shè)計中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗【答案】B【解析】電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；電極B為陰極，通入的氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為2H2O+4e-+O24OH-，故B錯誤；右室生成氫氧根離子，應(yīng)選用陽離子交換膜，左室的鈉離子進入到右室，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；改進設(shè)計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，從而降低電解電壓，減少能耗，故D正確。【變式3-1】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.電解時以精銅作陽極B.電解時陰極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-CuC.用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液，反應(yīng)一段時間后濃度保持不變D.電解后，可在電解槽陰極下方收集到少量Ag、Pt等金屬【答案】B【解析】將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純時，以精銅作陰極，粗銅作陽極，A錯誤；電解時，溶液中的Cu2+在陰極得電子，發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu，B正確；電解時，陽極的其他金屬雜質(zhì)也會放電，故CuSO4溶液的濃度減小，C錯誤；電解時，陽極粗銅中的Fe、Zn、Cu失電子轉(zhuǎn)化為金屬陽離子，Ag、Pt等沉積在電解槽底部形成陽極泥，D錯誤?！咀兪?-2】用石墨作陽極，鈦網(wǎng)作陰極，熔融CaF2?CaO作電解質(zhì)，利用如圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原TiO2制備金屬Ti。下列敘述正確的是()A.該電池工作過程中，O2-向陰極移動B.將熔融CaF2?CaO換成Ca(NO3)2溶液也可以達到相同目的C.TiO2在陰極放電D.制備金屬鈦前后CaO的量不變【答案】D【解析】由題圖可知，石墨為陽極，電極反應(yīng)式為C+2O2--4e-CO2↑，O2-向陽極移動，鈦網(wǎng)作陰極，電極反應(yīng)式為2Ca2++4e-2Ca，然后發(fā)生反應(yīng)2Ca+TiO2Ti+2CaO，則制備金屬鈦前后CaO的總量不變，A、C錯誤，D正確；將熔融CaF2?CaO換成Ca(NO3)2溶液，陰極上H+放電，無法得到金屬Ca，B錯誤。題型04電解原理的創(chuàng)新應(yīng)用【典例4】電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法，其原理如圖所示，電極為惰性電極。已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO4A.A膜是陽離子交換膜B.通電后，海水中陰離子向b電極處移動C.通電后，b電極上產(chǎn)生無色氣體，溶液中出現(xiàn)白色沉淀D.通電后，a電極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-O2↑+4H+【答案】C【解析】A錯，a電極為電解池的陽極，且在電解池中陰離子向陽極移動，所以A膜是陰離子交換膜；B錯，通電后，海水中陰離子向陽極(a電極)處移動；C對，陽離子放電能力：H+>Mg2+>Na+>Ca2+，所以通電后，H+在陰極(b電極)上放電：2H2O+2e-H2↑+2OH-，產(chǎn)生無色氣體，由于破壞了附近水的電離平衡，在該區(qū)域c(OH-)增大，會發(fā)生反應(yīng)：Mg2++2OH-Mg(OH)2↓，所以溶液中會出現(xiàn)白色沉淀；D錯，陰離子放電能力：Cl->OH-，所以通電后，在陽極發(fā)生反應(yīng)：2Cl--2e-Cl2↑?！咀兪?-1】利用電解技術(shù)，以氯化氫為原料回收氯氣的過程如圖所示，下列說法不正確的是()A.H+由陽極區(qū)向陰極區(qū)遷移B.陽極反應(yīng)式：2HCl(g)+2e-Cl2+2H+C.陰極反應(yīng)式：Fe3++e-Fe2+D.陰極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)：4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O【答案】B【解析】B項，陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：2HCl(g)-2e-2H++Cl2，錯誤；C項，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：Fe3++e-Fe2+，正確；D項，根據(jù)圖中的循環(huán)，可以推出陰極區(qū)會發(fā)生反應(yīng)：4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O，正確?！咀兪?-2】基于水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)：CO+H2OH2+CO2，通過電化學(xué)裝置制備純氫的原理示意圖如圖。下列說法錯誤的是()A.a為電源負(fù)極B.陰極電極反應(yīng)為2H2O+2e-2OH-+H2↑C.使用陰離子交換膜能使乙室中c(OH-)保持不變D.該裝置中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行，利于制得高純度氫氣【答案】C【解析】甲電極發(fā)生還原反應(yīng)為陰極，a為電源負(fù)極，A正確；甲電極為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-2OH-+H2↑，B正確；陽極的電極反應(yīng)為CO+4OH--2e-CO32?+2H2O，若使用陰離子交換膜，OH-從甲池向乙池遷移，甲池OH-生成的速度小于乙池消耗的速度，故乙池c(OH-)減小，C錯誤；H2在陰極生成，CO2在陽極產(chǎn)生且在乙池被吸收變成C題型05金屬的腐蝕【典例5】下列有關(guān)金屬腐蝕的說法正確的是()A.金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程B.電化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極吸收氧氣，產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生【答案】D【解析】電化學(xué)腐蝕指不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時形成原電池而損耗的過程，不需要外加電流，A、B錯誤；鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，正極吸收氧氣，C錯誤?！咀兪?-1】如圖是家庭燃?xì)庠畹牟考D，下列說法正確的是()A.爐頭容易生銹，主要是高溫下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕B.外殼是鋁合金材料，不易銹蝕是因為鋁不活潑C.鍋支架生銹的主要原因是經(jīng)常沾上鹽水，鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D.灶腳由螺釘和外層電木(一種耐高溫塑料)組成，電木起到了防止金屬腐蝕的作用【答案】D【解析】燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕，A錯誤；鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，B錯誤；鍋支架生銹的主要原因是經(jīng)常沾上鹽水，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，C錯誤；外層電木阻止螺釘與空氣接觸，保護了內(nèi)層的螺釘，防止金屬腐蝕，D正確?！咀兪?-2】生活中處處有化學(xué)，下列有關(guān)說法正確的是()ⅠⅡ現(xiàn)象切過咸菜的刀不及時清洗，不久便會因被腐蝕而出現(xiàn)銹斑深埋在潮濕土壤中的供水鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下出現(xiàn)漏水原理圖A.Ⅰ和Ⅱ發(fā)生的都是吸氧腐蝕B.Ⅰ和Ⅱ中Fe都為負(fù)極，電極反應(yīng)式是Fe-3e-Fe3+C.輸送暖氣的鐵管道極易發(fā)生Ⅱ中的腐蝕D.Ⅰ中銹斑的主要成分是Fe2O3·xH2O【答案】D【解析】由圖可知，Ⅱ中在還原菌作用下硫酸根離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫硫酸根離子，沒有氧氣參與反應(yīng)，所以Ⅱ發(fā)生的不是吸氧腐蝕，故A錯誤；由圖可知，Ⅰ和Ⅱ中鐵都為負(fù)極，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，故B錯誤；輸送暖氣的鐵管道不易發(fā)生Ⅱ中的腐蝕，因為溫度過高會使硫酸鹽還原菌失活，故C錯誤；由圖可知，Ⅰ中發(fā)生的是吸氧腐蝕，銹斑的主要成分是Fe2O3·xH2O，故D正確。題型06金屬的防護【典例6】下列各裝置中都盛有等體積0.1mol·L-1的NaCl溶液，相同條件下放置相同時間，鋅片的腐蝕速率由快到慢的順序是()A.③①④② B.①②④③C.②①④③ D.②①③④【答案】C【解析】①中Zn作負(fù)極，能加快Zn的腐蝕；②中Zn作電解池陽極，腐蝕速率比①中快；③中Zn作電解池陰極被保護，不易被腐蝕；④中Zn發(fā)生化學(xué)腐蝕，腐蝕速率比①中慢。綜上可知，鋅片的腐蝕速率由快到慢的順序為②①④③?！咀兪?-1】航母山東艦采用模塊制造再焊接組裝而成。實驗室模擬海水和淡水對焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A.艦艇腐蝕是因為形成了電解池B.圖甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況C.腐蝕時負(fù)極反應(yīng)為Fe-3e-Fe3+D.焊點附近可用鋅塊打“補丁”延緩腐蝕【答案】D【解析】艦艇被腐蝕是因為形成了原電池，故A錯誤；海水中電解質(zhì)濃度大，腐蝕速度快，故乙為海水環(huán)境下的腐蝕情況，甲為淡水環(huán)境下的腐蝕情況，故B錯誤；Sn作正極被保護，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH-，F(xiàn)e作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+，故C錯誤；焊點附近用鋅塊打“補丁”，Zn比Fe活潑，Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極被保護，可延緩腐蝕，故D正確?！咀兪?-2】化學(xué)小組研究金屬的電化學(xué)腐蝕，實驗如下：序號實驗Ⅰ實驗Ⅱ?qū)嶒炏铝姓f法錯誤的是()A.實驗Ⅰ中鐵釘周邊出現(xiàn)藍色，銅片周邊略顯紅色B.實驗Ⅱ中鐵釘周邊出現(xiàn)紅色，鋅片周邊未見明顯變化C.實驗Ⅰ、Ⅱ均發(fā)生吸氧腐蝕，正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-2H2OD.對比實驗Ⅰ、Ⅱ可知，生活中鍍鋅鐵板比鍍銅鐵板在鍍層破損后更耐腐蝕【答案】C【解析】實驗Ⅰ中，鐵更活潑，為負(fù)極，失電子生成亞鐵離子，遇K3[Fe(CN)6]溶液生成藍色沉淀，銅作正極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-，酚酞遇堿變紅，A正確；實驗Ⅱ中，鐵作正極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-，酚酞遇堿變紅，而鋅為負(fù)極，失電子生成鋅離子，鋅片周圍無明顯現(xiàn)象，B正確；實驗Ⅰ、Ⅱ均發(fā)生吸氧腐蝕，實驗Ⅱ鐵被保護，正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-，C錯誤；對比實驗Ⅰ、Ⅱ可知，鍍銅鐵板在鍍層破損后鐵為負(fù)極，更易被腐蝕，D正確。題型07多池串聯(lián)裝置分析【典例7】某實驗小組設(shè)計如圖所示裝置，下列說法錯誤的是()A.乙池中電流由石墨電極經(jīng)過硫酸銅溶液流向Ag電極B.甲池通入CH4的電極反應(yīng)式為CH4+8e-+10OH-===CO32?+7HC.反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量CuCO3固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)D.甲池中消耗0.56L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產(chǎn)生2.90g固體【答案】B【解析】甲池為燃料電池，通入甲烷的是負(fù)極，通入氧氣的是正極，電流由正極流出經(jīng)過乙、丙池最終流向負(fù)極。乙、丙池是電解池，乙池中石墨連接甲池的正極，為電解池的陽極，電解硫酸銅溶液，Ag電極為陰極，丙池中，陽極是與乙池相連的電極，發(fā)生的是氯離子失去電子的氧化反應(yīng)，陰極是與甲池相連的電極，水放電產(chǎn)生氫氣。A.乙池中石墨連接甲池的正極，為電解池的陽極，電解硫酸銅溶液，Ag電極為陰極，電流由石墨電極經(jīng)過硫酸銅溶液流向Ag電極，故A正確；B.甲池通入CH4的電極為負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-===CO32?+7H2O，故B錯誤；C.乙池發(fā)生的是電解池反應(yīng)，兩極析出的分別是Cu和O2，因此加入CuCO3或CuO后溶液能夠復(fù)原，故C正確；D.甲池中正極電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-，0.56L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2物質(zhì)的量為0.025mol，轉(zhuǎn)移電子0.1mol，根據(jù)丙池中，陰極是與甲池相連的電極，水放電產(chǎn)生氫氣，轉(zhuǎn)移0.1mol電子，減少0.1mol氫離子，生成0.1mol氫氧根離子，鎂離子和氫氧根離子結(jié)合為氫氧化鎂，理論上最多產(chǎn)生0.05mol氫氧化鎂，質(zhì)量為0.05mol×58g·mol-1=2.90g【變式7-1】設(shè)計如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉(zhuǎn)化為Co2+，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是()A.裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B.裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補充鹽酸C.乙室電極反應(yīng)式為LiCoO2+2H2O+e-===Li++Co2++4OH-D.若甲室Co2+減少200mg，乙室Co2+增加300mg，則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移【答案】BD【解析】A.電池工作時，甲室中細(xì)菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，Co2+在另一個電極上得到電子，被還原產(chǎn)生Co單質(zhì)，CH3COO-失去電子后，H+、金屬陽離子通過陽膜進入甲室，溶液pH減小，A錯誤；B.對于乙室，正極上LiCoO2得到電子，被還原為Co2+，同時得到Li+，其中的O與溶液中的H+結(jié)合H2O，因此電池工作一段時間后應(yīng)該補充鹽酸，B正確；C.電解質(zhì)溶液為酸性，不可能大量存在OH-，乙室電極反應(yīng)式為:LiCoO2+e-+4H+===Li++Co2++2H2O，C錯誤；D.若甲室Co2+減少200mg，電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為n(e-)=0.2g59g·mol?1×2=0.0068mol，乙室Co2+增加300mg，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-)=0.3g【變式7-2】為了從海水中提取鋰，某團隊設(shè)計了圖示的電解池。保持電源正負(fù)極不變，每運行一段時間后，將電極1與4取下互換，電極2與3取下互換，實現(xiàn)鋰的富集。下列說法正確的是()A.電路中電子的流向隨著電極互換而改變B.電極2上發(fā)生的反應(yīng)為Ag-e-===Ag+C.理論上，電極1與電極4的質(zhì)量之和保持不變D.理論上，電路通過1mol電子時，有0.5molLi+富集在右側(cè)電解液中【答案】C【解析】為從海水中提取鋰，電極1的電極反應(yīng)式為FePO4+e-+Li+===LiFePO4，則電極1為陰極，則電極2為陽極，電極3為陰極，電極4為陽極，在電極4上發(fā)生氧化反應(yīng):LiFePO4-e-===Li++FePO4，實現(xiàn)了鋰的提取。A.保持電源正負(fù)極不變，則電子流向不變，故A錯誤；B.由分析可知，電極2為陽極，海水中有Cl-，則電極2的電極反應(yīng)式為Ag-e-+Cl-===AgCl，故B錯誤；C.由分析可知，通過相同電量，電極1上附著的Li+的量和電極4上失去的Li+的量相等，所以理論上，電極1與電極4的質(zhì)量之和保持不變，故C正確；D.根據(jù)電子守恒，電路中各處的電量相等，所以理論上，電路通過1mol電子時，有1molLi+富集在右側(cè)電解液中，故D錯誤。期末基礎(chǔ)通關(guān)練（測試時間：15分鐘）1．（24-25高二上·廣東茂名·期末）下列關(guān)于電化學(xué)腐蝕、防護與利用的說法中，不正確的是A．銅板打上鐵鉚釘后，銅板不易被腐蝕B．暖氣片表面刷油漆可防止金屬腐蝕C．連接鋅棒后，電子由鋅流向鐵管道D．陰極的電極反應(yīng)式為Fe-2eA．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】銅板打上鐵鉚釘后，易形成Fe-Cu原電池，Cu作正極被保護，Cu不易被腐蝕，故A正確；暖氣片表面刷油漆可隔絕空氣、水，從而防止金屬腐蝕，故B正確；連接鋅棒后，鋅比鐵活潑，形成鋅鐵原電池，鋅作負(fù)極，電子由鋅流向鐵管道，故C正確；鐵管道與電源負(fù)極相連，為陰極，周圍的水在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H22．（24-25高二上·河北衡水·期末）銅板上鐵鉚釘?shù)奈醺g原理如圖所示。下列說法正確的是A．正極反應(yīng)式為2B．此過程中還涉及反應(yīng)4C．此過程中Fe、Cu均被腐蝕D．此過程中電流從Fe流向Cu【答案】B【分析】根據(jù)圖片知，水中溶解了氧氣，銅、鐵和水構(gòu)成了原電池，較活潑的金屬作負(fù)極，較不活潑的金屬作正極，發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，原電池放電時，電子從負(fù)極流向正極?！窘馕觥空龢O上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，故A錯誤；負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+，正極上的電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)方程式為：4FeOH2+O2+2H2O=4Fe3．（25-26高二上·河北邯鄲·期中）海上光伏作為新能源體系的重要組成部分，正迎來規(guī)?；l(fā)展的歷史性機遇。海洋環(huán)境具有高濕度、高鹽度等特征，對于光伏系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)峻威脅，使得海上光伏電站需要具有更高要求的耐腐蝕性能。下列說法錯誤的是A．海水的pH一般在8.0～8.5，對光伏系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)的腐蝕主要是吸氧腐蝕B．相比于海洋底泥區(qū)，浪花飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)生銹更嚴(yán)重C．在犧牲陽極的陰極保護法中，光伏系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)與直流電源的負(fù)極相連D．鋼結(jié)構(gòu)生銹時的電極反應(yīng)式為Fe【答案】C【解析】海水的pH一般在8.0～8.5，是弱堿性環(huán)境，對光伏系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)的腐蝕主要是吸氧腐蝕，A正確；吸氧腐蝕時氧氣含量越高腐蝕越嚴(yán)重，浪花飛濺區(qū)氧含量高，故鋼結(jié)構(gòu)生銹更嚴(yán)重，B正確；在犧牲陽極的陰極保護法中，光伏系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)與比鐵活潑的金屬相連，犧牲活潑金屬保護光伏系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)作正極，C錯誤；鋼結(jié)構(gòu)生銹時的電極反應(yīng)式為Fe?2e?4．（24-25高二上·浙江杭州·期末）化學(xué)小組研究金屬的電化學(xué)腐蝕，實驗如下：實驗ⅠⅡ裝置下列說法不正確的是A．實驗Ⅰ中發(fā)生析氫腐蝕，實驗Ⅱ中發(fā)生吸氧腐蝕，且鐵釘腐蝕速度實驗Ⅰ<實驗ⅡB．實驗Ⅰ中裸露在外的鐵釘附近處出現(xiàn)藍色C．實驗Ⅱ中銅片附近處出現(xiàn)紅色，發(fā)生電極反應(yīng)：OD．實驗Ⅱ中裸露在外的鐵釘附近處出現(xiàn)藍色，出現(xiàn)藍色的離子方程式為：K【答案】B【解析】實驗Ⅰ中為酸性環(huán)境，發(fā)生析氫腐蝕，實驗Ⅱ中為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，實驗I中鋅為負(fù)極，鐵為正極被保護，實驗Ⅱ中Fe為負(fù)極，腐蝕加快，則鐵釘腐蝕速度實驗Ⅰ<實驗Ⅱ，A正確；驗I中鋅為負(fù)極，鐵為正極被保護，溶液中不存在Fe2+，實驗Ⅰ中裸露在外的鐵釘附近處不會出現(xiàn)藍色，B錯誤；實驗Ⅱ中Fe為負(fù)極，生成Fe2+，Cu為正極，正極O2得電子生成OH-，發(fā)生電極反應(yīng)：O2+2H2O+4e?=4OH?，F(xiàn)e2+向銅片移動，銅片附近得到的Fe(OH)2會被O2氧化為Fe(OH)3紅褐色沉淀，C正確；實驗Ⅱ中Fe為負(fù)極，生成Fe2+，產(chǎn)生的Fe2+擴散到鐵釘附近與K35．（24-25高二下·浙江溫州·期末）利用如圖裝置進行鐵上鍍銅的實驗。下列說法不正確的是A．鐵片上析出銅的反應(yīng)為FeB．鍍銅過程中溶液中銅離子的濃度基本不變C．鍍銅前用NaOH溶液，鹽酸分別除去鐵片上的油污和鐵銹D．以CuNH【答案】A【分析】鐵上鍍銅，鐵做陰極，銅做陽極，含有Cu2+的溶液做電鍍液，陽極上銅失去電子形成銅離子，陽極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu【解析】電解池中，鐵不能直接置換出銅單質(zhì)，鐵片上析出銅的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，A錯誤；陽極上銅失去電子形成銅離子，陰極上銅離子得到電子形成銅單質(zhì)，根據(jù)得失電子守恒知，溶液中銅離子濃度基本不變，B正確；油脂在堿性條件下能發(fā)生水解反應(yīng)，鐵片上的油污可以用NaOH溶液清洗；鐵銹的主要成分是Fe2O6．（24-25高二上·湖南岳陽·期末）利用如圖所示的裝置(M、N均為惰性電極)進行電解實驗。下列有關(guān)說法正確的是A．若電解質(zhì)溶液為NaCl溶液，則N極有黃綠色氣體生成B．若電解質(zhì)溶液為AlCl3C．若電解質(zhì)溶液為NaCl溶液，則電解一段時間后，溶液的pH會減小D．若電解質(zhì)溶液為CuCl2溶液，每轉(zhuǎn)移2mol電子，M、N電極的質(zhì)量均變化【答案】A【解析】若電解質(zhì)溶液為NaCl溶液，則N極為電解池陽極，氯離子放電生成氯氣：2Cl??2e?=Cl2↑，有黃綠色氣體生成，A正確；若電解質(zhì)溶液為AlCl3溶液，陽極（N極）生成氯氣，陰極（M極）生成氫氣，不能進行金屬鋁的冶煉，若要冶煉金屬鋁，需要電解熔融態(tài)Al2O3，B錯誤；7．（24-25高二上·福建泉州·期末）科學(xué)家設(shè)計出一種可在陰極和陽極同時產(chǎn)生H2O2A．b電極與電源正極相連B．工作時，CO3C．a(chǎn)電極反應(yīng)式：OD．當(dāng)電路中有2mole?【答案】D【分析】電解池中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)（失電子），陰極發(fā)生還原反應(yīng)（得電子），題目中a電極通入O2，O2得電子生成【解析】電解池中，陰極連接電源負(fù)極，陽極連接電源正極，因為a是陰極，b是陽極，所以b電極應(yīng)與電源正極相連A正確；電解池工作時，陰離子向陽極遷移，陽離子向陰極遷移，CO32?是陰離子，b是陽極，因此CO32?會向b電極遷移，B正確；a為陰極，O2得電子生成H2O2，O元素從0價→-1價，結(jié)合溶液中的H2O，配平電極反應(yīng)式：O2+2H2O+2e8．（24-25高二下·浙江紹興·期末）如圖所示，連接2~3V的直流電源進行鐵制鍍件鍍銅。鐵制鍍件在電鍍前需除油、除銹處理。甲同學(xué)選用的電鍍液為0.1mol?L?1CuSOA．除去鍍件表面的鐵銹先用砂紙打磨干凈，再放入稀硫酸中B．甲同學(xué)的實驗中，陰極表面可發(fā)生的反應(yīng)有2H+C．欲檢驗電鍍液中是否有Fe元素，可從陰極區(qū)取少量溶液于試管中，再滴入2滴K3D．甲、乙兩同學(xué)實驗完畢后，甲同學(xué)所得鍍件的鍍層更致密更光亮【答案】D【分析】要在鐵制鍍件上鍍銅，需要銅片與電源正極相連，作陽極，其電極反應(yīng)為：Cu?2e?=Cu2+，鐵制鍍件與電源負(fù)極相連，作陰極，如為0.1mol?L【解析】鐵制鍍件上存在鐵銹和油污，可以采用砂紙打磨的方式來除去雜質(zhì)，A正確；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，可以為銅離子得到電子被還原，也可能為水電離出的氫離子得到電子被還原，B正確；溶液中的亞鐵離子能與鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍色沉淀，則從陰極區(qū)取少量溶液于試管中，再滴入2滴鐵氰化鉀溶液可根據(jù)是否產(chǎn)生藍色沉淀的現(xiàn)象來達到檢驗電鍍液中是否有鐵元素的實驗?zāi)康模珻正確；由分析可知，溶液中銅離子能與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，使溶液中銅離子濃度減小，有利于銅在陰極緩慢析出，所以是乙同學(xué)所得鍍件的鍍層更致密更光亮，D錯誤；故選D。期末綜合拓展練（測試時間：15分鐘）9．（24-25高二上·福建三明·期末）用間接電化學(xué)法對NO進行無害化處理的原理如下圖所示。下列說法正確的是A．H+B．電極I的反應(yīng)為2C．電解池工作一段時間，陽極區(qū)溶液pH減小D．1?mol?S【答案】D【分析】由圖可知，電極Ⅱ上氧元素價態(tài)升高失電子，故電極Ⅱ為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，電極Ⅰ為陰極，HSO3?得到電子生成S2【解析】電解池工作時，氫離子向陰極（左室）移動，故A錯誤；由分析可知，電極Ⅰ為陰極，HSO3?得到電子生成S2O42?，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極反應(yīng)式為2HSO3?+2e?+2H+=S2O42?+2H2O，B錯誤；由分析可知，電解池中陽極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O10．（24-25高二上·廣東廣州·期末）在KOH水溶液中，電化學(xué)方法合成高能物質(zhì)K4C6A．電解時，K+向PtB．每生成1molH2C．生成C6ND．電解一段時間后，溶液pH升高【答案】C【分析】Ni電極產(chǎn)生H2，為氫元素降價所得，為還原反應(yīng)，故為陰極，電極反應(yīng)方程為：2H2O+2e-=H【解析】電解池中陽離子向陰極移動，生成H2的Ni電極為陰極，K+應(yīng)向Ni電極移動，A錯誤；陽極存在生成C6N164?的主反應(yīng)和生成O2的副反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移不全部用于主反應(yīng)，無法確定H2與K4C6N16的固定生成比例，B錯誤；陽極反應(yīng)為氧化反應(yīng)，2個C3N8H4失去4e-生成C6N164?11．（24-25高二下·云南楚雄·期末）某課題組創(chuàng)建光電共軛聚合物網(wǎng)絡(luò)用于太陽能驅(qū)動硝酸鹽轉(zhuǎn)化產(chǎn)氨和氧氣（如圖）。下列敘述正確的是A．該裝置實現(xiàn)了太陽能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為NOC．裝置工作一段時間后，b極區(qū)溶液pH升高D．同溫同壓下，生成aLNH3時，理論上逸出【答案】B【分析】根據(jù)圖示，a極硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨氣，a是陰極、b是陽極；b極氫氧根離子失電子生成氧氣，Y是O2?！窘馕觥吭撗b置中，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯誤；a極硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨氣，a是陰極，陰極反應(yīng)式為NO3?+6H2O+8e?=NH3↑+9OH?12．（24-25高二下·湖北武漢·期末）陰極—陽極協(xié)同電催化策略可實現(xiàn)常溫合成抗癌藥的關(guān)鍵中間體——丙酰胺。該電化學(xué)合成系統(tǒng)如圖。下列說法正確的是A．若以鉛酸蓄電池為電源，則b接Pb電極B．電子移動方向為：a→M→N→bC．M極上的電極反應(yīng)有：NOD．理論上M極每產(chǎn)生7.3g丙酰胺，則N極消耗6.0g丙醇【答案】C【分析】連接b極的N極鈦網(wǎng)上丙醇轉(zhuǎn)化為丙醛被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽極，連接的b極為正極；連接a極的M極為陰極；【解析】鉛酸蓄電池的正極為PbO2，負(fù)極為Pb，作為電源時，陽極(N極)應(yīng)接正極(PbO2)，陰極(M極)接負(fù)極(Pb)，因此，b應(yīng)接PbO2，而非Pb，選項A錯誤；電子在外電路中流動:電源負(fù)極(a)→陰極(M)，陽極(N)→電源正極(b)，選項B描述的電子路徑未通過外電路，暗示電子通過溶液流動，選項B錯誤；M極連接負(fù)極為陰極，陰極上的電極反應(yīng)有：NO3?+5H2O+6e?=NH2OH+7OH?，C正確13．（24-25高二下·浙江溫州·期末）“雙碳”背景下，CO2的資源化利用成為全世界的研究熱點。電催化還原CO2制備甲酸，原理如圖甲所示，電解質(zhì)溶液為已知：FE%=Qx(生成還原產(chǎn)物X所需要的電量)Q總A．電極a是電解池的陰極，電極反應(yīng)式為COB．當(dāng)電解電壓為U1V時，電解過程中含碳還原產(chǎn)物的C．當(dāng)電解電壓為U3V時，電解生成的C2HD．為降低系統(tǒng)能耗，對圖甲裝置改進，搭建“（陰陽極）共產(chǎn)甲酸耦合系統(tǒng)”，可將b極區(qū)KOH電解液更換為KOH+【答案】D【分析】電催化還原CO2制備甲酸，碳元素化合價降低，則通入CO2的電極（a極）為陰極，電極反應(yīng)為CO2+2e【解析】根據(jù)分析可知，電極a是電解池的陰極，電極反應(yīng)式為：CO2+2e?+H2O=HCOO?+OH?，故A錯誤；當(dāng)電解電壓為U1V時，若電解過程中含碳還原產(chǎn)物的FE%為0，則水放電生成H2，即陰極反應(yīng)為2H2O+2e?=H14．（24-25高二下·河北秦皇島·期末）雙極膜電滲析法固碳技術(shù)是將捕集的CO2轉(zhuǎn)化為CaCO3而礦化封存的，其工作原理如圖所示。雙極膜中間層中的H2O解離成A．電勢：電極M>電極NB．交換膜1和交換膜2均為陽離子交換膜C．消耗1Ah電量時，陰陽兩極生成氣體的物質(zhì)的量之比為1∶2D．該技術(shù)中電解固碳總反應(yīng)的離子方程式為2Ca2+【答案】D【分析】雙極膜中間層的H2O，在直流電場作用下解離為H+（陽離子）和OH?（陰離子）。左側(cè)雙極膜中的H+向左移動進入左側(cè)硝酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)2H++2e?=H2↑，OH?向右移動進入“堿室”與二氧化碳反應(yīng)生成CO32?【解析】電極M為陰極（陰極得電子），電極N為陽極（陽極失電子），陽極電勢高于陰極電勢，即電極M<電極N，A錯誤；CO32?通過交換膜1（陰離子交換膜）進入CaCl2溶液生成CaCO3，CaCl2溶液中Cl?通過交換膜2（陰離子交換膜）進入“酸室”，所以交換膜1和交換膜2均為陰離子交換膜，B錯誤；消耗1Ah電量時，由電極反應(yīng)式可知，轉(zhuǎn)移4mol電子時，陰極生成2molH2、陽極生成1molO2，即陰陽兩極生成氣體物質(zhì)的量之比為2∶1，C錯誤；結(jié)合裝置中物質(zhì)轉(zhuǎn)化，CO2參與反應(yīng)，Ca2+轉(zhuǎn)化為15．（24-25高二下·湖南衡陽·期末）現(xiàn)以CO、O2、熔融鹽Z（Na2CO3）組成的燃料電池，采用電解法制備N2O5，裝置如圖所示，其中Y為CO2，下列說法正確的是A．甲池石墨I是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．乙池左端Pt極電極反應(yīng)式：NC．甲池石墨Ⅱ發(fā)生的電極反應(yīng)：OD．若甲池消耗氧氣2.24L，則乙池中產(chǎn)生氫氣0.2mol【答案】C【分析】甲池為燃料電池，通入燃料的電極為負(fù)極，通入氧化劑的電極為正極。甲池中，CO是燃料，通入石墨Ⅰ，故石墨Ⅰ為負(fù)極；O2是氧化劑，通入石墨Ⅱ，故石墨Ⅱ為正極。負(fù)極（石墨Ⅰ）