化學(xué)第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第23講 電解池 金屬腐蝕與防護(hù) 魯科版

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1、第23講電解池金屬腐蝕與防護(hù)1. 理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能寫出電極反應(yīng)和電理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能寫出電極反應(yīng)和電解反應(yīng)方程式。解反應(yīng)方程式。2了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金了解金屬發(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屬腐蝕的措施考點(diǎn)一考點(diǎn)二探究高考提升考能考點(diǎn)三微課23 考點(diǎn)一電解原理返回 題組訓(xùn)練解題探究 基礎(chǔ)小練多維思考【答案】含氧酸、強(qiáng)堿和活潑金屬的含氧酸鹽1探究電解規(guī)律(用惰性電極電解)(1)電解水型試寫出電解下列溶液的電解方程式稀硫酸：_；NaOH：_；KNO3：_。分析“電解水型”的電解質(zhì)包括哪些類型?返回題目電解

2、質(zhì)溶液HBrCuCl2陰極反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)電解反應(yīng)溶液復(fù)原分析“電解電解質(zhì)型”的電解質(zhì)包括哪些類型?(2)電解電解質(zhì)型無(wú)氧酸(除HF)和不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(除氟化物)2H2e=H2Cu22e=Cu2Br2e=Br22Cl2e=Cl2適量HBr適量CuCl2【答案】返回題目(3)放H2生堿型電解NaCl溶液：陰極反應(yīng)：_；陽(yáng)極反應(yīng)：_；電解反應(yīng)離子方程式_。電解一段時(shí)間后，NaCl溶液恢復(fù)原狀的方法：_。分析“放H2生堿型”的電解質(zhì)包括哪些類型?活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(除氟化物)【答案】2H2e=H22Cl2e=Cl2通HCl返回題目(4)放O2生酸型電解CuSO4溶液陰極反應(yīng)：_；陽(yáng)極反應(yīng)：_；電解

3、反應(yīng)離子方程式：_；電解一段時(shí)間后，CuSO4溶液恢復(fù)原狀的方法_。分析“放O2生酸型”電解質(zhì)包括哪些類型? 2Cu24e=2Cu4OH4e=O22H2O加CuO(或CuCO3)【答案】不活潑金屬的含氧酸鹽返回題目2根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，Cu和稀H2SO4不反應(yīng)，怎樣根據(jù)電化學(xué)的原理實(shí)現(xiàn)Cu和稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生H2?答案：Cu作陽(yáng)極，C作陰極，稀H2SO4作電解質(zhì)溶液，通入直流電就可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。電解反應(yīng)式為陽(yáng)極：Cu2e=Cu2，陰極：2H2e=H2。總反應(yīng)式：Cu2H Cu2H2。返回題目題組一電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫1按要求書寫有關(guān)的電極反應(yīng)式及總方程式。(1)用惰性電極電解AgNO

4、3溶液：陽(yáng)極反應(yīng)式 _；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)的離子方程式_。(2)用惰性電極電解MgCl2溶液：陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)的離子方程式_。4OH4e=O22H2O4Ag4e=4Ag2Cl2e=Cl22H2e=H2返回題目 (3)用鐵作電極電解NaCl溶液：陽(yáng)極反應(yīng)式_； 陰極反應(yīng)式_； 總反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(4)用銅作電極電解鹽酸溶液：陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)的離子方程式_。Fe2e=Fe22H2e=H2Cu2e=Cu22H2e=H2返回題目2某水溶液中含有等物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和NaCl，以惰性電極對(duì)該溶液進(jìn)行電解，分階段寫出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。 第一階段陽(yáng)極

5、：2Cl2e=Cl2； 陰極：Cu22e=Cu 第二階段 陰極：2Cu24e=2Cu 陽(yáng)極：4OH4e=O22H2O 第三階段 陰極：4H4e=2H2 陽(yáng)極：4OH4e=O22H2O 將電極反應(yīng)式合并可得電解反應(yīng)的化學(xué)方程式?！窘馕觥糠祷仡}目答案：第一階段的反應(yīng)：CuCl2 CuCl2第二階段的反應(yīng)：2Cu(NO3)22H2O 2CuO24HNO3第三階段的反應(yīng)：2H2O 2H2O2返回題目返回題目下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是()Aa、d處：2H2O2e=H22OHBb處：2Cl2e=Cl2Cc處發(fā)生了反應(yīng)：Fe2e=Fe2D根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅B返回題目解析：根據(jù)a

6、、d處試紙變藍(lán)，可判斷a、d兩點(diǎn)都為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O2e=H22OH，A選項(xiàng)正確；b處變紅，局部褪色，說(shuō)明b為電解池的陽(yáng)極，2Cl2e=Cl2，氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸：Cl2H2O=HClHClO，HCl溶液顯酸性，HClO具有漂白性，B選項(xiàng)不正確；c處為陽(yáng)極，鐵失去電子生成亞鐵離子，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，C選項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)一中ac形成電解池，db形成電解池，所以實(shí)驗(yàn)二中也形成電解池，銅珠的左端為電解池的陽(yáng)極，銅失電子生成銅離子，m、n是銅珠的右端，為電解池的陰極，開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生氣體，后來(lái)銅離子移到m處，m處銅離子得到電子生成單質(zhì)銅，故D選項(xiàng)正確。返回題目做到“

7、三看”，正確書寫電極反應(yīng)式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽(yáng)極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2)。(2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。(3)三看是否有特殊信息。返回題目4將兩個(gè)鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進(jìn)行電解，通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064 g(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為()A4103 molL1 B2103 molL1C1103 molL1 D1107 molL1A返回題目5500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)0.6 molL1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間

8、后，兩極均收集到2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說(shuō)法正確的是()A原混合溶液中c(K)為0.2 molL1B上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.2 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05 molD電解后溶液中c(H)為0.2 molL1A返回題目解析：石墨作電極電解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，陽(yáng)極反應(yīng)式為：4OH4e=2H2OO2，陰極先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：Cu22e= Cu,2H2e=H2。從收集到O2為2.24 L可推知上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，而在生成2.24 L H2的過(guò)程中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，所以Cu2共得到0.4 mol0

9、.2 mol0.2 mol電子，電解前Cu2的物質(zhì)的量和電解得到的Cu的物質(zhì)的量都為0.1 mol。電解前后分別有以下守恒關(guān)系：c(K)2c(Cu2)c(NO3-)，c(K)c(H)c(NO3-)，不難算出：電解前c(K)0.2 molL1，電解后c(H)0.4 molL1。返回題目6(2017牡丹江一中月考)用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時(shí)，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為()A0.4 mol B0.5 mol C0.6 mol D0.8 molC解析：電解

10、硫酸銅時(shí)，開(kāi)始硫酸銅和水反應(yīng)生成銅、氧氣和硫酸，后來(lái)電解水生成氫氣與氧氣。如果只按照第一階段的電解，反應(yīng)后只需要加入氧化銅或碳酸銅即可恢復(fù)原電解質(zhì)溶液。而題目中加入的是堿式碳酸銅，相當(dāng)于加入了0.2 mol氧化銅和0.1 mol水，而0.1 mol水是第二階段的反應(yīng)所消耗的，該階段轉(zhuǎn)移了0.2 mol電子，第一階段轉(zhuǎn)移了0.4 mol電子，即一共轉(zhuǎn)移了0.6 mol電子，C項(xiàng)正確。返回題目電化學(xué)綜合計(jì)算的三種常用方法(1)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。(2)根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)

11、是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。返回題目(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。如以通過(guò)4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：4e2Cl2(Br2、I2)O22H22Cu4AgM 陽(yáng)極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物(式中M為金屬，n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見(jiàn)的電化學(xué)計(jì)算問(wèn)題。提示在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用QIt和Qn(e)NA1.60 1019C來(lái)計(jì)算電路中通過(guò)的電量。返回題目考點(diǎn)二電解原理的應(yīng)用返回 題組訓(xùn)練解題探究 基礎(chǔ)小練多維思考1判斷正誤(正確的

12、打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可電解MgO和AlCl3()(2)若把CuH2SO4=CuSO4H2設(shè)計(jì)成電解池，應(yīng)用Cu作陽(yáng)極()(3)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料()(4)在鍍件上電鍍銅時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源的正極()(5)電解精煉時(shí)，陽(yáng)極泥可以作為提煉貴重金屬的原料()(6)陽(yáng)離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽(yáng)離子(Na)通過(guò)，而阻止陰離子(Cl、OH)和分子(Cl2)通過(guò)()返回題目2比較下列兩種裝置有哪些不同？(1)請(qǐng)分析兩裝置中各電極的質(zhì)量變化？(2)請(qǐng)分析兩裝置中電解質(zhì)溶液濃度的變化？返回題目 (1)甲圖中銅片質(zhì)

13、量減小，鐵制品質(zhì)量增加；乙圖中粗銅質(zhì)量減小，精銅質(zhì)量增加。(2)甲圖中CuSO4溶液濃度幾乎未變化，因?yàn)殛?yáng)極溶解多少銅，陰極增加多少銅；乙圖中CuSO4溶液濃度逐漸變小，因?yàn)榇帚~中混有Zn、Fe等雜質(zhì)，放電后轉(zhuǎn)化成Zn2、Fe2等離子，此時(shí)Cu2會(huì)轉(zhuǎn)化為Cu，造成CuSO4溶液濃度減小。 【答案】返回題目題組一應(yīng)用電解原理制備新物質(zhì)1氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：_。(2)離子交換膜的作用為_(kāi)。(3)精制飽和食鹽水從圖中_(選填“a

14、”“b”“c”或“d”)位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中_位置流出。 返回題目答案：(1)2Cl2H2O Cl2H22OH(2)能得到純度更高的氫氧化鈉溶液阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生反應(yīng)(3)ad返回題目(1)b接電源的_(填“正”或“負(fù)”)極。(2)陽(yáng)極反應(yīng)式是_。3Cl6eNH4+=NCl34H負(fù)2利用下圖所示裝置電解制備NCl3(氯的化合價(jià)為1價(jià))，其原理是 NH4Cl2HCl NCl33H2返回題目3使用氯化鈉作原料可以得到多種產(chǎn)品。(1)實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解100 mL 0.1 molL1 NaCl溶液，若陰、陽(yáng)兩極均得到112 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所得溶液的物質(zhì)的

15、量濃度是_(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化)。 解析：n(H2)n(Cl2)0.005 mol， 參加反應(yīng)的n(NaCl)0.01 mol， 說(shuō)明NaCl恰好電解完畢，溶液變?yōu)镹aOH溶液， n(NaOH)n(NaCl)0.01 mol， c(NaOH)0.1 molL1。0.1 molL1返回題目(2)某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置。對(duì)電源電極名稱和消毒 液的主要成分判斷正確的是_(填字母)。Aa為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClBa為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClCa為

16、陽(yáng)極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽(yáng)極；HClO和NaClB返回題目【解析】電解飽和氯化鈉溶液的總反應(yīng)：2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2，題目要求使Cl2被完全吸收，則氯氣必須在下部的電極上產(chǎn)生，下部的電極是陽(yáng)極，推出b為電源的正極，另一極為負(fù)極a。 生成的Cl2與陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，則消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。返回題目(3)實(shí)驗(yàn)室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。某同學(xué)利用右圖裝置，只更換一個(gè)電極，通過(guò)電解法制取較純凈的Fe(OH)2沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色。該同學(xué)換上的電解材料

17、是_(用元素符號(hào)表示)，寫出總的反應(yīng)式。Fe【答案】返回題目 題目要求通過(guò)電解法制取Fe(OH)2，電解質(zhì)溶液是NaCl溶液，必須通過(guò)電極反應(yīng)產(chǎn)生Fe2和OH。根據(jù)電極發(fā)生反應(yīng)的特點(diǎn)，選擇鐵作陽(yáng)極，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Fe2；溶液中的陽(yáng)離子Na、H向陰極移動(dòng)，根據(jù)放電順序，陰極H放電產(chǎn)生氫氣，H來(lái)源于水的電離，反應(yīng)式：2H2O2e=H22OH。在電場(chǎng)作用下，陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe2與陰極產(chǎn)生的OH在定向移動(dòng)的過(guò)程中相遇，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀。將陽(yáng)極反應(yīng)式、陰極反應(yīng)式疊加得到總的反應(yīng)式。【解析】返回題目4用下圖所示裝置處理含CN廢水時(shí)，控制溶液pH為910，并加入NaCl，一定條件下電解，

18、陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為無(wú)害物質(zhì)而除去。鐵電極為_(kāi)(填“陰極”或“陽(yáng)極”)，陽(yáng)極產(chǎn)生ClO的電極反應(yīng)為_(kāi)。陰極2OHCl2e=ClOH2O返回題目5用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的_(填“正”或“負(fù)”)極，C口流出的物質(zhì)是_。(2)SO32-放電的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因。返回題目 根據(jù)Na、SO32-的移向判斷陰、陽(yáng)極。Na移向陰極區(qū)，a應(yīng)接電源負(fù)極，b應(yīng)接電源正極，其電極反應(yīng)式分別為:陽(yáng)極：SO32-2

19、eH2O=SO42-2H ； 陰極：2H2e=H2 ，所以從C口流出的是H2SO4，在陰極區(qū)，由于H放電，破壞水的電離平衡，c(H)減小，c(OH)增大，生成NaOH，堿性增強(qiáng)，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。解析：答案：(1)負(fù)硫酸 (2)SO32-2eH2O=SO42-2H(3)H2O HOH，在陰極H放電生成H2，c(H)減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng) 返回題目微課23電化學(xué)中“離子交換膜”的應(yīng)用 微課集訓(xùn) 微課歸納返回離子交換膜是一種含有離子基團(tuán)的、對(duì)溶液中的離子具有選擇透過(guò)能力的高分子膜，也稱為離子選擇透過(guò)性膜。1離子交換膜的功能使離子選擇性定向遷移(目的是平衡整個(gè)溶液的

20、離子濃度或電荷)。返回要點(diǎn)2離子交換膜在電化學(xué)中的作用 (1)隔離某些物質(zhì)防止發(fā)生反應(yīng)。 (2)用于物質(zhì)的制備。 (3)物質(zhì)分離、提純等。返回要點(diǎn)3離子交換膜的類型根據(jù)透過(guò)的微粒，離子交換膜可以分為多種，在高考試題中主要出現(xiàn)陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和質(zhì)子交換膜三種。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，阻止陰離子和氣體通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H)通過(guò)?？梢?jiàn)離子交換膜的功能在于選擇性地通過(guò)某些離子和阻止某些離子來(lái)隔離某些物質(zhì)。返回要點(diǎn)集訓(xùn)一提高電流效率交換膜隔離兩種電解質(zhì)溶液，避免負(fù)極材料與能發(fā)生反應(yīng)的電解質(zhì)溶液直接接觸，能提高電流效率。在這種裝置中，交換膜起到鹽橋作

21、用，且優(yōu)于鹽橋(鹽橋需要定時(shí)替換或再生)。通過(guò)限制離子遷移，使指定離子在溶液中定向移動(dòng)形成閉合回路，完成氧化劑和還原劑在不接觸條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)。返回題目1已知：電流效率電路中通過(guò)的電子數(shù)與消耗負(fù)極失去電子總數(shù)之比。現(xiàn)有兩個(gè)電池、，裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A和的電池反應(yīng)不相同B能量轉(zhuǎn)化形式不同C的電流效率低于的電流效率D5 min后，、中都只含1種溶質(zhì)C返回題目解析：、裝置中電極材料相同，電解質(zhì)溶液部分相同，電池反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)和正極反應(yīng)式相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；和裝置的能量轉(zhuǎn)化形式都是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置中銅與氯化鐵直接接觸，會(huì)在銅極表面發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致部分能量損失(或部分電子

22、沒(méi)有通過(guò)電路)，導(dǎo)致電流效率降低。而裝置采用陰離子交換膜，銅與氯化銅接觸，不會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，放電過(guò)程中交換膜左側(cè)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2，陽(yáng)離子增多；右側(cè)正極的電極反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2，負(fù)電荷過(guò)剩。Cl從交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，電流效率高于裝置，C正確；放電一段時(shí)間后，裝置中生成氯化銅和氯化亞鐵，裝置中交換膜左側(cè)生成氯化銅，右側(cè)生成了氯化亞鐵，可能含氯化鐵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。返回題目集訓(xùn)二限制離子遷移反應(yīng)物相同，不同的交換膜，遷移的離子種類不同；同種交換膜，轉(zhuǎn)移相同的電子數(shù)，如果離子所帶電荷數(shù)不同，遷移離子數(shù)不同。 離子遷移依據(jù)電荷平衡，而離子數(shù)目變化量可能不相等。返回題目2某原電池裝

23、置如圖所示，電池總反應(yīng)為2AgCl2=2AgCl。(2)若質(zhì)子交換膜換成陰離子交換膜，其他不變。若有11.2 L氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)參與反應(yīng)，則必有_mol_離子(填離子符號(hào))由交換膜_側(cè)通過(guò)交換膜向_遷移。交換膜右側(cè)溶液中c(HCl)_ (填“”“”“1Cl右左返回題目 (1)正極的電極反應(yīng)式為Cl22e=2Cl，負(fù)極的電極反應(yīng)式為AgeCl=AgCl，隔膜只允許氫離子通過(guò)，轉(zhuǎn)移a mol電子，必有a mol Cl沉淀。為了維持電荷平衡，交換膜左側(cè)溶液中必有a mol H向交換膜右側(cè)遷移，故交換膜左側(cè)共減少2a mol離子(a mol Cla mol H)。交換膜右側(cè)溶液中氯化氫濃度增大。解析：

24、返回題目(2)n(Cl2)0.5 mol，n(Cl)1 mol。正極的電極反應(yīng)式為Cl22e=2Cl，n(e)1 mol，AgeCl=AgCl，交換膜右側(cè)溶液中增加了1 mol負(fù)電荷(或增加了1 mol Cl)，左側(cè)減少了1 mol負(fù)電荷(或減少了1 mol Cl)。如果質(zhì)子交換膜換成陰離子交換膜，只允許陰離子(Cl)通過(guò)交換膜，不允許H通過(guò)。為了維持電荷平衡，必有1 mol Cl從交換膜右側(cè)溶液中通過(guò)交換膜向左側(cè)遷移，氯離子遷移之后，兩側(cè)溶液中鹽酸濃度保持不變。返回題目解這類問(wèn)題可以分三步：第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽(yáng)膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過(guò)隔膜。第二步，寫出

25、電極反應(yīng)式， 判斷交換膜兩側(cè)離子變化， 推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步，分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn)。集訓(xùn)三提高產(chǎn)品純度返回題目B3工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解， 氧化性：Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)。下列說(shuō)法不正確的是()C為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過(guò)程中需要控制廢水pHD若將圖中陽(yáng)離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變A碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH4e=O22H2OB電解過(guò)程中，B室中NaCl溶液的物質(zhì)的

26、量濃度將不斷減小返回題目42014新課標(biāo)全國(guó)卷，27(4)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(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)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_。(1)寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式_。(2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因_。返回題目 (2)中應(yīng)該從閉合回路的角度，陰、陽(yáng)離子的流向分析；(3)注意陽(yáng)極反應(yīng)生成O2，O2具有氧化性，H3PO2和H2PO2-均具有還原性，二者會(huì)被O

27、2氧化生成PO43-。解析： 答案：(1)2H2O4e=O24H(2)陽(yáng)極室的H穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO2-穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2(3)PO43- H2PO2-或H3PO2被氧化 返回題目 考點(diǎn)三金屬的腐蝕和防護(hù)返回 題組訓(xùn)練解題探究 基礎(chǔ)小練多維思考1判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣()(2)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3()(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(duì)金屬的保護(hù)作用()(5)外加電流的陰極保護(hù)法，構(gòu)成了

28、電解池；犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法構(gòu)成了原電池。二者均能有效地保護(hù)金屬不容易被腐蝕()返回題目(2)形成鐵銹最多的部位是_，原因_ _ _。 由于B處海水O2濃度較大，F(xiàn)e2擴(kuò)散至B處附近易發(fā)生Fe22OH=Fe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O2.(最新原創(chuàng))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)腐蝕最嚴(yán)重的部位是_(用“A”“B”或“C”回答，下同)。原因_ _ _。C 由于近水面B處溶解氧濃度大于C處，發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)B為正極，C為負(fù)極，C處Fe2e=Fe2B返回題目題組一正確判斷析氫腐蝕和吸氧腐

29、蝕1如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說(shuō)法正確的是()A碳表面發(fā)生氧化反應(yīng)B鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeOC生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖所示為主D圖中，正極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH生活中鋼鐵制品以發(fā)生吸氧腐蝕為主,C項(xiàng)錯(cuò)。碳作正極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)， A項(xiàng)錯(cuò)。鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3xH2O,B項(xiàng)錯(cuò)；D返回題目2.利用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說(shuō)法不正確的是 ()Aa管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B一段時(shí)間后，a管液面高于b管Ca處溶液的pH增大，b處溶液液面的pH減小Da、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2C返回題目 根據(jù)裝置圖判斷，左

30、邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極：Fe2e=Fe2 正極：O24e2H2O=4OH右邊負(fù)極：Fe2e=Fe2 正極：2H2e=H2a、b的pH均增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤?！窘馕觥糠祷仡}目題組二腐蝕快慢與防護(hù)方法的比較3相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()C返回題目 A、D均可由Fe、Cu構(gòu)成原電池而加速鐵的腐蝕；在B中，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負(fù)極，碳作正極，F(xiàn)e易被腐蝕；C中銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不被腐蝕?！窘馕觥糠祷仡}目A圖1中，鐵釘易被腐蝕B圖2中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，沒(méi)有藍(lán)

31、色沉淀出現(xiàn)4下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法，正確的是()CC圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D圖4中，用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極返回題目(1)判斷析氫腐蝕與吸氧腐蝕的依據(jù)：正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。(2)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。(3)外加電流的陰極保護(hù)法保護(hù)效果大于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。 返回題目返回1(2017全國(guó)卷，11) 支撐海港

32、碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)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(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是()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(yáng)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C返回題目 外加強(qiáng)大的電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，A對(duì)；被保護(hù)的鋼管樁作陰極，高硅鑄鐵作陽(yáng)極，電解池中外電路電子由陽(yáng)極流向陰極，即從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B對(duì)；高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極，其主要作用是傳遞電流，而不是作為損耗陽(yáng)極，C錯(cuò)；保護(hù)電流要抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行

33、調(diào)整，D對(duì)。解析：返回題目2(2017全國(guó)卷，11)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H2SO4H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是()A待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)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Al33e=AlD硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)C返回題目解析：該電解池陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O4e=4HO2，氧氣將鋁制品表面氧化形成致密的氧化膜，所以待加工鋁質(zhì)工件應(yīng)為陽(yáng)極A對(duì)；陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2e=H2，陰極可選用不銹鋼網(wǎng)作電極，B對(duì)，C錯(cuò)；電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，D對(duì)。返回題目3(2016全國(guó)卷，11)三室式電滲析法處理含Na

34、2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na和SO42-可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是()C負(fù)極反應(yīng)為2H2O4e=O24H，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol的O2生成A通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品B返回題目 A項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O4e=O24H，由于生成H，正極區(qū)溶液中陽(yáng)離子增多，故中間隔室的SO42-向正極遷移，正極區(qū)溶液的pH減小。B項(xiàng)負(fù)極區(qū)發(fā)

35、生的反應(yīng)為2H2O2e=H22OH，陰離子增多，中間隔室的Na向負(fù)極遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4。C項(xiàng)由B項(xiàng)分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高。D項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O4e=O24H，當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí)，生成0.25 mol O2。解析：返回題目42016天津理綜，10(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來(lái)源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時(shí)獲得氫氣：Fe2H2O2OH FeO42-3H2，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO42-，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過(guò)高，鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2

36、FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。返回題目返回題目(1)電解一段時(shí)間后，c(OH)降低的區(qū)域在_(填“陰極室”或“陽(yáng)極室”)。(2)電解過(guò)程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因是_。(3)c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。返回題目解析：返回題目(3)圖示中隨著c(NaOH)增大，c(Na2FeO4)先增大后減小，結(jié)合已知信息“Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定”知，M點(diǎn)c(Na2FeO4)低的原因是c(OH)低，反應(yīng)速率小且Na2FeO4穩(wěn)定性差。結(jié)合已知信息“若氫氧化鈉溶液濃度過(guò)高，鐵電極區(qū)

37、會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)”知，N點(diǎn)c(Na2FeO4)低的原因是c(OH)過(guò)高，鐵電極上產(chǎn)生Fe(OH)3或Fe2O3，使Na2FeO4產(chǎn)率降低。 (2)結(jié)合題給信息“Na2FeO4易被氫氣還原”知，陰極產(chǎn)生的氫氣不能接觸到Na2FeO4，故需及時(shí)排出。返回題目答案：(1)陽(yáng)極室(2)防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低(3)M點(diǎn)：c(OH)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢N點(diǎn)：c(OH)過(guò)高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低返回題目52015重慶理綜，11(5)如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。(1)腐蝕過(guò)程中，負(fù)極是_(填圖中字母“a”

38、“b”或“c”)；(2)環(huán)境中的Cl擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，其離子方程式為_(kāi)；(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上消耗氧氣體積為_(kāi)L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。返回題目 (1)在青銅器被腐蝕的過(guò)程中，Cu失去電子為原電池的負(fù)極。 (2)負(fù)極產(chǎn)物為Cu失去電子生成的Cu2，正極產(chǎn)物為O2獲得電子生成的OH，Cu2、OH、Cl反應(yīng)生成Cu2(OH)3Cl沉淀：2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl。解析：(3)4.29 g Cu2(OH)3 Cl的物質(zhì)的量 0.02 mol。消耗0.04 mol Cu，轉(zhuǎn)移0.08 mol e，根據(jù)正極反應(yīng)：O24e2H2O= 4OH。消耗0.02 mol O2，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.02 mol22.4 L/mol0.448 L。答案：(1)c(2)2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl (3)0.448 返回題目返回