1、2017年高考化學(xué)熱點(diǎn)題型和提分秘籍專題6.3 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1.了解電解池的工作原理。2.能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。 熱點(diǎn)題型一 電解原理例1、下列關(guān)于電解Na2SO4溶液的敘述正確的是()A.隨著電解的進(jìn)行，溶液的 pH 升高B.OH向陽極移動(dòng)，陽極附近溶液呈堿性C.SO向陽極移動(dòng)，Na向陰極移動(dòng)，分別在對(duì)應(yīng)的電極上析出D.陰極上 H得電子被還原成H2，使陰極附近的溶液呈堿性【提分秘籍】以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型和規(guī)律 類型 電極反應(yīng)特點(diǎn) 類別(實(shí)例) 電解對(duì)象 電解質(zhì)濃度 pH 電解質(zhì)溶液復(fù)原

2、 電解水型 陰：4H4e=2H2(或4H2O4e=4OH2H2) 陽：4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2) .強(qiáng)堿(如NaOH) 水 增大 增大 加水 含氧酸(如H2SO4) 水 增大 減小 加水 活潑金屬的含氧酸鹽(如Na2SO4、KNO3) 水 增大 不變 加水 電解電解質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電 無氧酸(如HCl)，除HF外 電解質(zhì) 減小 增大 通氯化氫 不活潑金屬的無氧酸鹽(CuCl2)，除氧化物外 電解質(zhì) 減小 加氯化銅 放H2生堿型 陰極：H2O放H2生堿 陽極：電解質(zhì)陰離子放電 活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl) 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 增大 通

3、氯 化氫 放O2 生酸型 陰極：電解質(zhì)陽離子放電 陽極：H2O放O2 生酸 不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4) 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 減小 加氧化銅或碳酸銅 【舉一反三】 下列離子方程式書寫正確的是()A.用Cu片作陽極電解飽和食鹽水：2Cl2H2OCl2H22OHB.用兩個(gè)銅片作電極電解AgNO3溶液：4Ag2H2OAgO24HC.用石墨作電極電解AlCl3溶液：2Cl2H2OCl2H22OHD.用石墨作電極電解CuSO4溶液：2Cu22H2O2CuO24H熱點(diǎn)題型二 電解原理的應(yīng)用 例2、 電解法精煉含有Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)的粗銅。下列敘述正確的是() A.電解時(shí)以硫酸銅溶液作電解

4、液，精銅作陽極 B.粗銅與電源負(fù)極相連，發(fā)生氧化反應(yīng) C.陰極上發(fā)生的反應(yīng)是Cu22e=Cu D.電解后Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)會(huì)沉積在電解槽底部形成陽極泥 【提分秘籍】 1.陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽離子(Na)通過，而阻止陰離子(Cl、OH)和分子(Cl2)通過，這樣既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO，影響燒堿質(zhì)量。 2.電解或電鍍時(shí)，電極質(zhì)量減少的電極必為金屬電極陽極；電極質(zhì)量增加的電極必為陰極，即溶液中的金屬陽離子得電子變成金屬吸附在陰極上。 3.電解精煉銅，粗銅中含有的Zn、Fe、Ni等活潑金屬失去電子，變成金屬陽離子進(jìn)入

5、溶液，其活潑性小于銅的雜質(zhì)以陽極泥的形式沉積。電解過程中電解質(zhì)溶液中的Cu2濃度會(huì)逐漸減小。 【舉一反三】 利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說法正確的是()A.氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是4OH4e=2H2OO2 B.電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Cu2濃度不變 C.在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅 D.制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂 熱點(diǎn)題型三 金屬的腐蝕和防護(hù) 例3下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是() A.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極 B.金屬護(hù)欄表面涂漆 C.汽車底盤噴涂高分子膜 D.地下鋼管連接鎂塊 【提分秘籍】 電化學(xué)腐蝕規(guī)律 1.對(duì)同一種金屬來說，腐蝕的快慢：

6、強(qiáng)電解質(zhì)溶液中弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中。 2.活動(dòng)性不同的兩金屬：活動(dòng)性差別越大，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。 3.對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快，且氧化劑的濃度越高，氧化性越強(qiáng)，腐蝕越快。 4.電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。 5.從防腐措施方面分析，腐蝕的快慢為：外加電流的陰極保護(hù)法防腐犧牲陽極的陰極保護(hù)法防腐有一般防護(hù)條件的防腐xb電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生有Fe3、無Cl2bx0無明顯變化無Fe3、無Cl2 (1)用KSCN溶液檢驗(yàn)出Fe3的現(xiàn)象是_。(2)中，F(xiàn)e3產(chǎn)生的原因可能是Cl在陽極放電，生成的Cl2將Fe2氧化。寫出有

7、關(guān)反應(yīng)：_。(3)由推測，F(xiàn)e3產(chǎn)生的原因還可能是Fe2在陽極放電，原因是Fe2具有_性。 (4)中雖未檢驗(yàn)出Cl2，但Cl在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH1的NaCl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，記錄如下： 序號(hào)電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物axc無明顯變化有Cl2cxb無明顯變化無Cl2NaCl溶液的濃度是_molL1。中檢測Cl2的實(shí)驗(yàn)方法_。與對(duì)比，得出的結(jié)論(寫出兩點(diǎn))：_。32014全國新課標(biāo)，27(4)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性?；卮鹣铝袉栴}：H3PO2也可用電滲析法制備。 “四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：寫出陽極的

8、電極反應(yīng)式_。分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因_。早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將 “四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用 H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。 其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有_雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_。42014山東理綜，30 (1)(2)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。(1)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)，陰極電極反應(yīng)式為_。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為_。(2)為測定鍍層厚度，用NaOH

9、溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_ mol。62014福建理綜，24(1)右圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。(1)該電化腐蝕稱為_。(2)圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是_(填字母)。 1以石墨為電極分別電解水和飽和食鹽水，關(guān)于兩個(gè)電解池反應(yīng)的說法正確的是()A陽極反應(yīng)式相同B電解結(jié)束后所得液體的pH相同C陰極反應(yīng)式相同D通過相同電量時(shí)生成的氣體總體積相等(同溫同壓)2目前脫氧保鮮劑已廣泛用于食品保鮮、糧食及藥材防蟲、防霉等領(lǐng)域，含鐵脫氧劑應(yīng)用鐵易被氧化的性質(zhì)來完全吸收包裝內(nèi)的氧，從而對(duì)包裝內(nèi)的物品起到防氧化作用

10、。當(dāng)脫氧劑變成紅棕色時(shí)則失效。下表是一種含鐵脫氧保鮮劑的配方。主要原料用量含碳4%的鐵粉80 g滑石粉40 g食鹽4 g乙醇適量下列反應(yīng)式中與鐵脫氧原理無關(guān)的是()AFe2e=Fe2BCO2CO2C4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3D2Fe(OH)3Fe2O33H2O3四個(gè)電解裝置都以Pt作電極，它們分別裝著如下電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解，電解一段時(shí)間后，測定其pH變化，所記錄的結(jié)果正確的是()選項(xiàng)ABCD電解質(zhì)溶液HClAgNO3KOHBaCl2pH變化減小增大增大不變4金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化

11、性Fe2Ni2Cu2)()A陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni22e=NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2和Zn2D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt5下列有關(guān)電化學(xué)裝置的說法正確的是()A利用圖a裝置處理銀器表面的黑斑Ag2S，銀器表面發(fā)生的反應(yīng)為Ag2S2e=2AgS2B圖b電解一段時(shí)間，銅電極溶解，石墨電極上有亮紅色物質(zhì)析出C圖c中的X極若為負(fù)極，則該裝置可實(shí)現(xiàn)粗銅的精煉D圖d中若M是海水，該裝置是通過“犧牲陽極的陰極保護(hù)法”使鐵不被腐蝕6在城市中地下常埋有縱橫交錯(cuò)的管道和輸電線路，有些地面上還鋪有地鐵或城鐵的鐵軌，當(dāng)有

12、電流泄漏入潮濕的土壤中，并與金屬管道或鐵軌形成回路時(shí)，就會(huì)引起后者的腐蝕。原理簡化如圖所示。則下列有關(guān)說法不正確的是()A原理圖可理解為兩個(gè)串聯(lián)電解裝置B溶液中鐵絲被腐蝕時(shí)，左側(cè)有無色氣體產(chǎn)生，附近產(chǎn)生少量白色沉淀，隨后變?yōu)榛揖G色C溶液中鐵絲左端電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D地下管線被腐蝕，不易發(fā)現(xiàn)，維修也不便，故應(yīng)將埋在地下的金屬管道表面涂絕緣膜(或油漆等)7下圖是CO2電催化還原為CH4的工作原理示意圖。下列說法不正確的是()A該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B銅電極的電極反應(yīng)式為CO28H8e=CH42H2OC一段時(shí)間后，池中n(KHCO3)不變D一段時(shí)間后，池中溶液的pH一定減小8納米級(jí)

13、Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為2CuH2OCu2OH2。下列說法正確的是()A鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)B陽極附近溶液的pH逐漸增大C離子交換膜應(yīng)采用陽離子交換膜D陽極反應(yīng)式是2Cu2OH2e=Cu2OH2O9電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，以下說法正確的是()Aa極與電源的負(fù)極相連B產(chǎn)物丙為硫酸溶液C離子交換膜d為陰離子交換膜Da電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OH10如圖所示，E為浸過含酚酞的Na2SO4溶液的

14、濾紙。A、B分別為鉑片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni制成的電極，在堿溶液中可視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，將開關(guān)K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。請(qǐng)回答下列問題：(1)R為_(填“正”或“負(fù)”)極。(2)A附近溶液的現(xiàn)象是_，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。(3)濾紙上的紫色點(diǎn)向_(填“A”或“B”)方移動(dòng)。(4)當(dāng)C、D中的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時(shí)間后，C、D中的氣體逐漸減少，C中的電極為_(填“正”或“負(fù)”)極，電極反應(yīng)式為_。11某蓄電池的

15、反應(yīng)為NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2(1)該蓄電池充電時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是_(填選項(xiàng)字母)。放電時(shí)生成Fe(OH)2的質(zhì)量為18 g，則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_。ANiO2BFeCFe(OH)2 DNi(OH)2(2)為防止遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，通常在船體上鑲嵌Zn塊，或與該蓄電池的_(填“正”或“負(fù)”)極相連。(3)以該蓄電池作電源，用如圖所示的裝置在實(shí)驗(yàn)室模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是_(用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)。 (4)精煉銅時(shí)，粗銅應(yīng)與直流電源的_(填“正”或“負(fù)”)極相連。精煉過程中，電解質(zhì)溶液中的

16、c(Fe2)、c(Zn2)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解。甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下除雜方案：已知：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀時(shí)的pH2.37.55.66.2完全沉淀時(shí)的pH3.99.76.48.0則加入H2O2的目的是_。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將方案中的pH調(diào)節(jié)到8，你認(rèn)為此觀點(diǎn)_(填“正確”或“不正確”)，理由是_。12.用圖1所示裝置實(shí)驗(yàn)，U形管中a為25 mL CuSO4溶液，X、Y為電極。(1)若X為鐵，Y為純銅，則該裝置所示意的是工業(yè)上常見的_池，陽極反應(yīng)式為_。(2)若X為純銅，Y為含有Zn、Ag、C等雜質(zhì)的粗銅，則該圖所示意的是工業(yè)上常見的_裝置。反應(yīng)過程中，a溶液的濃度_發(fā)生變化(填“