[ID:7-6019390] 2020高考化学一轮复习 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
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(共107张PPT) 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 第22讲 第六章 化学反应与能量 大一轮复习讲义 考纲要求 KAOGANGYAOQIU 1.理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 考点一 电解的原理 考点二 电解原理的应用 探究高考 明确考向 课时作业 内容索引 NEIRONGSUOYIN 考点三 金属的腐蚀与防护 01 考点一 电解的原理 1.电解和电解池 (1)电解:在 作用下,电解质在两个电极上分别发生 和_________的过程。 (2)电解池: 转化为 的装置。 (3)电解池的构成 ①有与 相连的两个电极。 ② (或 )。 ③形成 。 知识梳理 ZHISHISHULI 电流 氧化反应 还原反应 电能 化学能 电源 电解质溶液 熔融电解质 闭合回路 2.电解池的工作原理 (1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例) 阳极 氧化 2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极 还原 Cu2++2e-===Cu (2)电子和离子的移动方向 ①电子:从电源 流出后,流向电解池阴极;从电解池的 流出后流向电源的正极。 ②离子:阳离子移向电解池的 ,阴离子移向电解池的 。 负极 阳极 阴极 阳极 3.阴阳两极上放电顺序 (1)阴极:(与电极材料无关)。氧化性强的先放电,放电顺序: (2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。 若是惰性电极作阳极,放电顺序为 注意 ①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序为阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 4.用惰性电极电解电解质溶液的规律 类型 实例 电极反应特点或反应式 电解产物 溶液pH变化 溶液 复原 电解 水型 含氧酸 H2SO4 溶液中的H+和OH-分别在阴阳两极放电: 阴极:________________ 阳极:______________________ H2 O2 ? ? 强碱 NaOH ? 活泼金属的含氧酸盐 KNO3 ? 电解 电解 质型 无氧酸(氢氟酸除外) HCl 电解质电离的阴阳离子分别在两极放电: 阳极:__________________ H2 Cl2 ? ? 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 Cu Cl2 ? ? 4H++4e-===2H2↑ 4OH--4e-===2H2O+O2↑ 减小 增大 不变 水 2Cl--2e-===Cl2↑ 增大 HCl CuCl2 放氢生 碱型 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 阴极水电离的H+放电,阳极电解质电离的阴离子放电 阴极:________ _______ 阳极:___ ? ? 放氧生 酸性 不活泼金属的含氧酸盐 AgNO3 阳极水电离的OH-放电,阴极电解质的阳离子放电 阴极:_____________ Ag阳极:___ ? ? H2(或H2、 Cl2 增 大 HCl Ag++e-===Ag O2 减 小 Ag2O NaOH) (1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(  ) (2)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现(  ) (3)直流电源跟电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阳极(  ) (4)电解稀硫酸制H2、O2时,可用不活泼的铜作阳极(  ) (5)电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色 (  ) (6)电解盐酸、硫酸等溶液,H+放电,溶液的pH均增大(  ) 辨析易错易混·正误判断 √ √ × × × × 1.根据金属活动性顺序表,Cu和稀H2SO4不反应,怎样根据电化学的原理实现Cu和稀H2SO4反应产生H2? 提升思维能力·深度思考 答案 Cu作阳极,C作阴极,稀H2SO4作电解质溶液,通入直流电就可以实现该反应。电解反应式为阳极:Cu-2e-===Cu2+,阴极:2H++2e-===H2↑。 总反应式:Cu+2H+     Cu2++H2↑。 2.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,需加入98 g Cu(OH)2固体,才能使电解质溶液复原,则这段时间,整个电路中转移的电子数为_____。 解析 方法一:98 g Cu(OH)2的物质的量为1 mol,相当于电解了1 mol的CuSO4后,又电解了1 mol的水,所以转移的电子数为2NA+2NA=4NA。 方法二:可以认为整个电路中转移的电子数与Cu(OH)2的O2-失电子数相等,共4NA。 4NA 题组一 电解规律及电极产物的判断 1.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的pH依次为升高、不变、降低的是 A.AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2 B.KCl Na2SO4 CuSO4 C.CaCl2 KOH NaNO3 D.HCl HNO3 K2SO4 解题探究 JIETITANJIU √ 解析 由电解电解质溶液的四种类型可知: 类型 化学物质 pH变化 放O2生酸型 CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2 降低 放H2生碱型 KCl、CaCl2 升高 电解电解质型 CuCl2 ? HCl 升高 电解H2O型 NaNO3、Na2SO4、K2SO4 不变 KOH 升高 HNO3 降低 2.(2018·天津市实验中学高三模拟)以石墨为电极,电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是 A.阴极附近溶液呈红色    B.阴极逸出气体 C.阳极附近溶液呈蓝色    D.溶液的pH变小 √ 解析 以石墨为电极,电解KI溶液,发生的反应为2KI+2H2O 2KOH+H2↑+I2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),A、B、C正确; 由于电解产物有KOH生成,所以溶液的pH逐渐增大,D错误。 3.用石墨作电极,电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示,通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是 A.逸出气体的体积:A电极<B电极 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体 C.A电极附近呈红色,B电极附近呈蓝色 D.电解一段时间后,将全部电解液转移到同一烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 √ 解析  、OH-移向B电极,在B电极OH-放电,产生O2,B电极附近c(H+)>c(OH-),石蕊溶液变红,Na+、H+移向A电极,在A电极H+放电产生H2,A电极附近c(OH-)>c(H+),石蕊溶液变蓝,C项错误、D项正确; A电极产生的气体体积大于B电极,A项错误; 两种气体均为无色无味的气体,B项错误。 题组二 电子守恒在电化学计算中的应用 4.(2018·宜昌调研)以铅蓄电池为电源,石墨为电极电解CuSO4溶液,装置如下图。若一段时间后Y电极上有6.4 g 红色物质析出,停止电解。下列说法正确的是 A.a为铅蓄电池的负极 B.电解过程中   向右侧移动 C.电解结束时,左侧溶液质量增重8 g D.铅蓄电池工作时,正极电极反应式为:  PbSO4+2e-===Pb+ √ 解析 Y极有Cu析出,发生还原反应,Y极为阴极,故b为负极,a为正极,A错误; 电解过程中阴离子向阳极移动,B错误; 阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,阳极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O,当有6.4 g Cu析出时,转移0.2 mol e-,左侧生成1.6 g O2,同时有0.1 mol (9.6 g) 进入左侧,则左侧质量净增加9.6 g-1.6 g=8 g,C正确; 铅蓄电池的负极是Pb,正极是PbO2,正极反应式为PbO2+2e-+4H++ === PbSO4+2H2O,D错误。 5.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中 =0.6 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是 A.原混合溶液中c(K+)为0.2 mol·L-1 B.上述电解过程中共转移0.2 mol电子 C.电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol D.电解后溶液中c(H+)为0.2 mol·L-1 √ 解析 石墨作电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,阴极先后发生两个反应:Cu2++2e-===Cu,2H++2e-===H2↑。从收集到O2为2.24 L可推知上述电解过程中共转移0.4 mol 电子,而在生成2.24 L H2的过程中转移0.2 mol电子,所以Cu2+共得到0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol电子,电解前Cu2+的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为 0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系:c(K+)+2c(Cu2+)= ,c(K+)+c(H+)= ,不难算出:电解前c(K+)=0.2 mol·L-1,电解后c(H+)=0.4 mol·L-1。 电化学综合计算的三种常用方法 (1)根据总反应式计算 先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。 (2)根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 练后反思 (3)根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: 4e-~        ~      阳极产物      阴极产物 (式中M为金属,n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 题组三 电极反应式的书写与判断 6.按要求书写电极反应式和总反应方程式: (1)用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式:__________________; 阴极反应式:_____________________________________; 总反应离子方程式:_____________________________________________。 (2)用Al作电极电解NaOH溶液 阳极反应式:________________________________; 阴极反应式:________________________________________________; 总反应离子方程式:_____________________________________。 2Cl--2e-===Cl2↑ Mg2++2H2O+2e-===H2↑+Mg(OH)2↓ 6H2O+6e-===3H2↑+6OH-(或6H++6e-===3H2↑) (3)以铝材为阳极,电解H2SO4溶液,铝材表面形成氧化膜 阳极反应式:______________________________; 阴极反应式:___________________; 总反应方程式:____________________________。 2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+ 6H++6e-===3H2↑ 负 H2 7.整合有效信息书写电极反应 (1)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。 由硫化氢获得硫单质有多种方法。 将用烧碱吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解 池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下 反应: S2--2e-===S (n-1)S+S2-=== ①写出电解时阴极的电极反应式:__________________________。 2H2O+2e-===H2↑+2OH- 解析 电解时,阴极区溶液中的阳离子放电,即水溶液中的H+放电生成H2。 ②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_____ ________________________。 2H+===(n-1)S↓+H2S↑ (2)电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3, 需补充物质A,A是_____,说明理由:____________________________________ ________________________________________。 NH3 +2HNO3,电解产生的HNO3多,应补充NH3 做到“三看”,正确书写电极反应式 (1)一看电极材料,若是金属(Au、Pt除外)作阳极,金属一定被电解(注:Fe生成Fe2+而不是生成Fe3+)。 (2)二看介质,介质是否参与电极反应。 (3)三看电解质状态,若是熔融状态,就是金属的电冶炼。 反思归纳 02 考点二 电解原理的应用 1.氯碱工业 知识梳理 ZHISHISHULI 阳极反应式: ( 反应) 阴极反应式: ( 反应) 总反应方程式: 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2Cl--2e-===Cl2↑ 氧化 2H++2e-===H2↑ 还原 2.电镀与电解精炼 ? 电镀 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 _________________ Zn-2e-===Zn2+, Cu-2e-===Cu2+ 阴极 _________________ _________________ 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度______ CuSO4溶液的浓度______ Cu-2e-===Cu2+ Cu2++2e-===Cu Cu2++2e-===Cu 不变 变小 3.电冶金 电解冶炼 冶炼钠 冶炼铝 电极反应 阳极:__________________ 阴极:__________________ 阳极:____________________ 阴极:____________________ 总反应 ___________________________ ____________________________ 2Cl--2e-===Cl2↑ 2Na++2e-===2Na 6O2--12e-===3O2↑ 4Al3++12e-===4Al (1)在镀件上电镀铜时,也可以用惰性材料作阳极,用硫酸铜溶液作电解液 (  ) (2)电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料(  ) (3)电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变(  ) (4)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3,也可以电解MgO和AlCl3(  ) (5)电解精炼时,阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料(  ) (6)用Zn作阳极,Fe作阴极,ZnCl2作电解质溶液,由于放电顺序H+>Zn2+,不可能在铁上镀锌(  ) 辨析易错易混·正误判断 √ × × × √ × 题组一 电解原理的常规应用 1.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+) A.阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2++2e-===Ni B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C.电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+ D.电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 解题探究 JIETITANJIU √ 解析 电解时,阳极Zn、Fe、Ni失去电子,发生氧化反应,A项错误; 因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故阴极反应式为Ni2++2e-===Ni,可见,阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解,而阴极质量增加是因为Ni析出,B项错误; 电解后溶液中的阳离子除Fe2+和Zn2+外,还有Ni2+和H+,C项错误。 2.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是 A.氯碱工业中,X电极上的反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑ B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变 C.在铁片上镀铜时,Y是纯铜 D.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁 √ 解析 氯碱工业中阳极是Cl-放电生成Cl2;电解精炼铜时阳极上粗铜溶解,阴极上Cu2+放电析出Cu,由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质,电解质溶液中Cu2+浓度变小;铁片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜。 3.(2017·全国卷Ⅱ,11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e-===Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 √ 解析 A项,根据电解原理可知,Al要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,正确; B项,阴极仅作导体,可选用不锈钢网,且不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,正确; C项,阴极应为氢离子得电子生成氢气,错误; D项,电解时,阴离子移向阳极,正确。 题组二 应用电解原理制备新物质 4.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图所示,两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是 A.阳极反应式:Fe-6e-+8OH-===   +4H2O B.甲溶液可循环利用 C.离子交换膜a是阴离子交换膜 D.当电路中通过2 mol电子的电量时,会有1 mol H2生成 √ 解析 A项,阳极发生氧化反应,电极反应式:Fe-6e-+8OH-=== +4H2O,正确; B项,阴极发生还原反应,水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根,甲溶液为浓的氢氧化钠溶液,可循环利用,正确; C项,电解池中阳离子向阴极移动,通过离子交换膜a的是Na+,故a为阳离子交换膜,错误; D项,阴极发生还原反应,水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,当电路中通过2 mol电子的电量时,会有1 mol H2生成,正确。 5.用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是 A.阴极与阳极产生的气体体积比为1∶2 B.b极的电极反应式为2H2O-2e-===O2↑+4H+ C.产品室中发生的反应是B(OH)3+OH-=== D.每增加1 mol H3BO3产品,NaOH溶液增重22 g √ 解析 由图可知,b电极为阳极,电解时阳极上水失电子生成O2和H+,a电极为阴极,电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室,溶液中c(NaOH)增大,原料室中 通过阴膜进入产品室,b极室中氢离子通过阳膜进入产品室, 、H+发生反应生成H3BO3;a、b电极反应式分别为2H2O+2e-===H2↑+2OH-、2H2O-4e-===O2↑+4H+,理论上每生成1 mol产品,b极生成1 mol H+、a极生成0.5 mol H2。 6.(2018·太原质检)采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是 A.Zn与电源的负极相连 B.ZnC2O4在交换膜右侧生成 C.电解的总反应为2CO2+Zn ZnC2O4 D.通入11.2 L CO2时,转移0.5 mol电子 √ 解析 电解过程中Zn被氧化,作阳极,所以Zn与电源的正极相连,A错误; Zn2+透过阳离子交换膜到达左侧与生成的 形成ZnC2O4,B错误; 没有给出气体所处的温度和压强,D错误。 题组三 应用电解原理治理污染 7.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置,进行果品的安全生产,解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是 A.a为直流电源的负极,与之相连的电极为阴极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌 D.阴极反应式为H2O+2e-===H2↑+O2- √ 解析 由“碱性水”可推知b为直流电源的负极,a为直流电源的正极,A项错误; 右侧生成OH-,K+穿过离子交换膜移到右侧,即该离子交换膜为阳离子交换膜,B项错误; 阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2+H2O===HCl+HClO,故“酸性水”中含HClO,具有强氧化性,能杀菌,C项正确; 水溶液中不可能存在O2-,D项错误。 8.(2019·重庆调研)用铁和石墨作电极电解酸性废水,可将废水中的 以FePO4(不溶于水)的形式除去,其装置如图所示。 下列说法中正确的是 A.若X、Y电极材料连接反了,则仍可将废水中的 除去 B.X极为石墨,该电极上发生氧化反应 C.电解过程中Y极周围溶液的pH减小 D.电解时废水中会发生反应:4Fe2++O2+4H++ ===4FePO4↓+2H2O √ 解析 根据题意分析,X电极材料为铁,Y电极材料为石墨,若X、Y电极材料连接反了,铁就不能失电子变为离子,也就不能生成FePO4,A项错误; Y电极材料为石墨,该电极发生还原反应,B项错误; 电解过程中Y极上发生的反应为O2+4e-+4H+===2H2O,氢离子浓度减小,溶液的pH变大,C项错误; 铁在阳极失电子变为Fe2+,通入的氧气把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与 反应生成FePO4,D项正确。 9.SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。下列有关说法错误的是 A.a极为直流电源的负极,与其相连的电极发生还原反应 B.阴极得到2 mol电子时,通过阳离子交换膜的H+为2 mol √ 解析 A项,阴极发生还原反应,亚硫酸氢根离子得电子生成硫代硫酸根离子,a是直流电源的负极,正确; D项,阳极发生失去电子的氧化反应,错误。 03 考点三 金属的腐蚀与防护 1.金属腐蚀的本质 金属原子 变为 ,金属发生 。 知识梳理 ZHISHISHULI 失去电子 金属阳离子 氧化反应 2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属跟 接触 不纯金属或合金跟 接触 现象 电流产生 电流产生 本质 金属被_____ 较活泼金属被_____ 联系 两者往往同时发生, 腐蚀更普遍 非金属单质直接 电解质溶液 无 有微弱 氧化 氧化 电化学 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀 以钢铁的腐蚀为例进行分析: 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 ______________________ _____________________ 电极反应 负极 ________________ 正极 __________________ ________________________ 总反应式 ______________________ __________________________ 联系 更普遍 水膜酸性较强(pH≤4.3) 水膜酸性很弱或呈中性 Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑ O2+2H2O+4e-===4OH- Fe+2H+===Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 吸氧腐蚀 3.金属的防护 (1)电化学防护 ①牺牲阳极的阴极保护法—— 原理 a. 极:比被保护金属活泼的金属; b. 极:被保护的金属设备。 ②外加电流的阴极保护法—— 原理 a. 极:被保护的金属设备; b. 极:惰性金属或石墨。 (2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。 (3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 原电池 负 正 电解 阴 阳 (1)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样(  ) (2)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(  ) (3)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+(  ) (4)在金属表面覆盖保护层,若保护层破损后,就完全失去了对金属的保护作用(  ) (5)若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀(  ) (6)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性(  ) 辨析易错易混·正误判断 × × × × × √ 实验探究(如图所示) (1)若棉团浸有NH4Cl溶液,铁钉发生______腐蚀,正极反应式为___________ _________,右试管中现象是____________。 (2)若棉团浸有NaCl溶液,铁钉发生______腐蚀,正极反应式为____________ ______________,右试管中现象是________________。 提升思维能力·深度思考 析氢 2H++2e- ===H2↑ 有气泡冒出 吸氧 O2+4e-+ 2H2O===4OH- 导管内液面上升 根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀 正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀;NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。 反思归纳 题组一 金属腐蚀的原理 1.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是 A.腐蚀过程中,负极是C B.Fe失去电子经电解质溶液转移给C C.正极的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑ D.C是正极,O2在C表面上发生还原反应 解题探究 JIETITANJIU √ 解析 A项,铁锅中含有的Fe、C,和电解质溶液构成原电池,活泼金属作负极,Fe易失电子,故腐蚀过程中,负极是Fe,错误; B项,原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C流动,在电解质溶液中依靠离子的移动导电,错误; C项,该原电池中,C作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,错误; D项,C是正极,O2在C表面上发生还原反应,正确。 2.(2018·武汉质检)下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是 A.图1中,铁钉易被腐蚀 B.图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现 C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池  的正极 √ 解析 A项,图1中,铁钉处于干燥环境,不易被腐蚀; B项,负极反应为Fe-2e-===Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀; D项为牺牲阳极的阴极保护法,镁块相当于原电池的负极。 题组二 金属腐蚀快慢比较 3.如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为 A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥ C.⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥ √ 解析 ②③④均为原电池,③中Fe为正极,被保护; ②④中Fe为负极,均被腐蚀,但Fe和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的,故Fe-Cu原电池中Fe被腐蚀的较快。 ⑤是Fe接电源正极作阳极,Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀,加快了Fe的腐蚀。 ⑥是Fe接电源负极作阴极,Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀,防止了Fe的腐蚀。 根据以上分析可知铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。 4.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下,下列说法不正确的是 pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 A.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2O B.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀 C.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀 D.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓 √ 解析 A项,pH>14的溶液为碱性,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,故A符合题意; B项,pH<4溶液为酸性溶液,碳钢主要发生析氢腐蚀,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故B不符合题意; C项,pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,故C不符合题意; D项,在碱性溶液中碳钢发生吸氧腐蚀,煮沸除氧气后,腐蚀速率会减慢,故D不符合题意。 判断金属腐蚀快慢的规律 (1)对同一电解质溶液来说,腐蚀速率的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说,在不同溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。 (3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀速率越快。 (4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快。 反思归纳 题组三 金属腐蚀防护措施的设计与选择 5.某同学进行下列实验 操作 现象 取一块打磨过的生铁片,在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑痕”,其边缘为红色,中心区域为蓝色,在两色环交界处出现铁锈 下列说法不合理的是 A.生铁片发生吸氧腐蚀 B.中心区的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+ C.边缘处的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- D.交界处发生的反应为4Fe2++O2+10H2O===4Fe(OH)3+8H+ √ 解析 生铁片边缘处为红色,说明生成了OH-,O2+2H2O+4e-===4OH-,生铁片发生吸氧腐蚀,故A、C两项合理; 根据实验现象,中心区域为蓝色,说明生成了Fe2+,Fe-2e-===Fe2+,故B项合理; 在两色环交界处出现铁锈,是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化成了氢氧化铁,不是4Fe2++O2+10H2O===4Fe(OH)3+8H+,故D项不合理。 6.利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是 A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应 C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀 D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应 解析 若X为锌棒,开关K置于M处时,锌作负极,铁作正极被保护,A项正确、B项错误; 若X为碳棒,开关K置于N处,铁连接电源负极作阴极被保护,C项正确; X连接电源正极作阳极被氧化,D项正确。 √ 7.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是 A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应 B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH- C.断电时,锌环上的电极反应为Zn2++2e-===Zn D.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀 解析 锌环与电源的正极相连,为阳极,A项正确; 断电时,Zn比铁活泼,作负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,C项错误。 √ 04 探究高考 明确考向 1.(2017·全国卷Ⅰ,11)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 √ 解析 钢管桩接电源的负极,高硅铸铁接电源的正极,通电后,外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极,从负极流向钢管桩(阴极),A、B正确; C项,题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗,错误。 1 2 3 4 2.(2018·全国卷Ⅰ,13)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为: ①EDTA-Fe2+-e-===EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S===2H++S+2EDTA-Fe2+ 该装置工作时,下列叙述错误的是 A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-===CO+H2O B.协同转化总反应:CO2+H2S===CO+H2O+S C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低 D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性 √ 1 2 3 4 1 2 3 4 解析 由题中信息可知,石墨烯电极发生氧化反应,为电解池的阳极,则ZnO@石墨烯电极为阴极。阳极接电源正极,电势高,阴极接电源负极,电势低,故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高,C项错误; 由题图可知,电解时阴极反应式为CO2+2H++2e-===CO+H2O,A项正确; 将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2+H2S===CO+H2O+S,B项正确; Fe3+、Fe2+只能存在于酸性溶液中,D项正确。 3.(2016·全国卷Ⅰ,11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 下列叙述正确的是 A.通电后中间隔室的 离子向正极迁移,正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2H2O-4e-===O2+4H+,负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成 1 2 3 4 √ 解析 电解池中阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,即 离子向正极区移动,Na+ 向负极区移动,正极区水电离的OH-发生氧化反应生成氧气,H+留在正极区,该极得到H2SO4产品,溶液pH减小,负极区水电离的H+发生还原反应生成氢气,OH-留在负极区,该极得到NaOH产品,溶液pH增大,故A、C错误,B正确; 该电解池相当于电解水,根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.25 mol的O2生成,D错误。 1 2 3 4 4.[2018·全国卷Ⅲ,27(3)]KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式___________________________。 解析 电解液是KOH溶液,阴极的电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑。 2H2O+2e-===2OH-+H2↑ 1 2 3 4 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为____,其迁移方向是_______。 解析 电解过程中阳极反应为I-+6OH--6e-=== +3H2O。阳极的K+通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。 K+ 由a到b 1 2 3 4 ③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有________________ _____(写出一点)。 解析 “KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2,易污染环境。 产生Cl2易污染环 境等 1 2 3 4 05 课时作业 1.(2018·湖南H11教育联盟联考)化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语正确的是 A.用铜作阴极,石墨作阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为  2Cl--2e-===Cl2↑ B.铅蓄电池放电时的正极反应式为Pb-2e-+   ===PbSO4 C.粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有  Cu-2e-===Cu2+ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe-2e-===Fe2+ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 用铜作阴极,石墨作阳极,电解饱和食盐水时,氯离子的还原性大于氢氧根离子,阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,A项正确; 铅蓄电池放电时的正极反应式为PbO2+4H++ +2e-===PbSO4+2H2O,负极反应式为Pb-2e-+ ===PbSO4,B项错误; 粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应除Cu-2e-===Cu2+外,还有比铜活泼的杂质金属失电子的反应,C项错误; 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2.(2018·哈尔滨高三一模)观察如图装置,下列说法正确的是 A.a、b接电流表,该装置为原电池 B.a、b接直流电源,该装置为电解池 C.a、b接直流电源,铁可能不易被腐蚀 D.a、b接电流表或接直流电源,铁都可能是负极 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 A项,a、b接电流表,若液体c为非电解质溶液,不满足原电池的构成条件,不能形成原电池,错误; B项,若液体c为非电解质溶液,溶液不导电,所以不能电解,即不是电解池,错误; C项,若该装置是电解池,Fe与负极相连作阴极时被保护,即铁可能不易被腐蚀,正确; D项,接直流电源时,该装置可能为电解池没有正负极,Fe作阴极或阳极,错误。 3.电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是 A.电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极 B.粗铜与电源负极相连,发生氧化反应 C.阴极上发生的反应是 Cu2++2e-===Cu D.电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 解析 根据电解池原理,粗铜作阳极,比铜活泼的Zn、Fe等杂质发生氧化反应,比Cu不活泼的金属单质,如Ag等在阳极底部沉积;精铜作阴极,只发生Cu2++2e-===Cu。 4.我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为循环利用人体呼出的CO2并提供氧气,我国科学家设计了一种装置(如图所示),实现“太阳能→电能→化学能”转化,总反应为2CO2===2CO+O2,下列有关说法不正确的是 A.该装置属于电解池 B.X极发生氧化反应,Y极发生还原反应 C.人体呼出的水蒸气参与Y极反应:  CO2+H2O+2e-===CO+2OH- D.X极每产生标准状况下22.4 L气体,有  2 mol的OH-从Y极移向X极 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 A项,该装置实现“太阳能—电能—化学能”转化,将电能转化为化学能的装置为电解池,正确; B项,根据图中电子的流向“X→Y”可知,X极为阳极,失电子发生氧化反应,Y为阴极,得电子,发生还原反应,正确; C项,Y为阴极,根据总反应可知,阴极为CO2得电子,生成CO,电极反应为CO2+H2O+2e-===CO+2OH-,正确; D项,X极为阳极,OH-放电生成氧气,电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,生成1 mol O2,阳极有4 mol OH-放电,根据溶液电中性原理,X电极区阴离子减少,则会有4 mol OH-从Y极透过阴离子交换膜移向X极,使得溶液保持电中性,错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5.下列关于如图装置说法正确的是 A.装置中电子移动的途径是:负极→Fe→M溶液→石墨→正极 B.若M为NaCl溶液,通电一段时间后,溶液中可能有NaClO C.若M为FeCl2溶液,可以实现石墨上镀铁 D.若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 装置中电子移动的途径:负极→Fe电极,然后是溶液中的阴离子在阳极(石墨)放电→电源的正极,A错误; 若M为NaCl溶液,通电一段时间后,阳极产生Cl2,溶液中的NaOH与阳极产生的Cl2发生反应生成NaCl和NaClO,所以溶液中可能有NaClO,B正确; 若M为FeCl2溶液,在阳极,溶液中的Fe2+失去电子变为Fe3+,所以不可能实现石墨上镀铁,C错误; 若M是海水,该装置是电解池,是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀,不是通过“牺牲阳极的阴极保护法”,D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6.(2016·北京理综,12)用石墨电极完成下列电解实验。 ? 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A.a、d处:2H2O+2e-===H2↑+2OH-  B.b处:2Cl--2e-===Cl2↑ C.c处发生了反应:Fe-2e-===Fe2+    D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 A项,a、d处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子剩余造成的,正确; B项,b处变红,局部褪色,说明是溶液中的氯离子放电生成氯气同时与H2O反应生成HClO和H+,Cl--2e-+H2O===HClO+H+,错误; C项,c处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,正确; D项,实验一中ac形成电解池,bd形成电解池,所以实验二中形成3个电解池,n(右面)有气泡生成,为阴极产生氢气,n的另一面(左面)为阳极产生Cu2+,Cu2+在m的右面得电子析出铜,正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7.(2015·上海,14)研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是 A.d为石墨,铁片腐蚀加快 B.d为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH- C.d为锌块,铁片不易被腐蚀 D.d为锌块,铁片上电极反应为2H++2e-===H2↑ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 A项,由于活动性:Fe>石墨,所以铁、石墨及海水构成原电池,Fe为负极,失去电子被氧化变为Fe2+进入溶液,溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原,比没有形成原电池时的速率快,正确; B项,d为石墨,由于是中性电解质,所以发生的是吸氧腐蚀,石墨上氧气得到电子,发生还原反应,电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,正确; C项,若d为锌块,则由于金属活动性:Zn>Fe,Zn为原电池的负极,Fe为正极,首先被腐蚀的是Zn,铁得到保护,铁片不易被腐蚀,正确; D项,d为锌块,由于电解质为中性环境,发生的是吸氧腐蚀,在铁片上电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8.空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、 ,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。下列说法正确的是 A.H+由右室进入左室 B.Ce4+从电解槽的c口流出,且可循环使用 C.阴极的电极反应式:2HNO2+6H++6e-===N2↑+4H2O D.若用甲烷燃料电池作为电源,当消耗标准状况下33.6 L甲烷时,理论上可转  化HNO2 2 mol √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 A项,根据电解原理,H+由左室向右室移动,错误; B项,空气污染物NO通常用含Ce4+溶液吸收,生成HNO2、  ,N的化合价升高,Ce4+的化合价降低,然后对此溶液进行电解,又产生Ce4+,根据电解原理,应在阳极上产生,即Ce4+从a口流出,可循环使用,错误; C项,根据电解原理,阴极上得电子,化合价降低,HNO2转化为无毒物质,即转化为N2,阴极电极反应式为2HNO2+6H++6e-===N2↑+4H2O,正确; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高,工业中以铝为阳极,置于硫酸溶液中电解,装置如图所示,下列说法正确的是 A.阳极电极反应式为2Al-6e-+6OH-===Al2O3+3H2O B.随着电解的进行,溶液的pH逐渐增大 C.当阴极生成气体3.36 L(标准状况)时,阳极增重2.4 g D.电解过程中H+移向铝电极 √ 解析 A项,硫酸溶液显酸性,阳极反应式为2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+; B项,阴极反应式为6H++6e-===3H2↑,电解过程中H2O减少,pH减小; D项,电解过程中H+移向阴极(石墨极)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10.如图所示,在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下,阴、阳离子根据放电能力顺序,都可能在阳极放电。下列分析正确的是 A.C1电极上的电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑ B.C1电极处溶液首先变黄色 C.C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2+-e-===Fe3+,2Cl--2e-===Cl2↑ D.每当C1电极上有2 g物质生成时,就会有2NA个电子通过溶液 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 C1电极与电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电,电极反应式为2H++2e-===H2↑,A项错误; C1电极处氢离子放电,溶液碱性增强,溶液不会变成黄色,B项错误; C2电极与电源的正极相连,作阳极,亚铁离子的还原性强于氯离子,则依次发生的电极反应为Fe2+-e-===Fe3+、2Cl--2e-===Cl2↑,C项正确; 电子只能通过导线传递,不能通过溶液,D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11.图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。图2中,x轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量,则y轴表示 A.n(Na+) B.n(Cl-) C.c(OH-) D.c(H+) √ 解析 该装置中,阳极氯离子放电生成氯气,其电极反应式为2Cl--2e-=== Cl2↑;阴极氢离子放电,其电极反应式为2H++2e-===H2↑;总反应式为2Cl- +2H2O   2OH-+H2↑+Cl2↑。由上述分析可知,溶液中钠离子浓度不变,故A项不符合题意; 阳极氯离子放电生成氯气,所以溶液中氯离子浓度减小,故B项不符合题意; 阴极氢离子放电,所以溶液中c(OH-)增大,氢离子浓度减小,故C项符合题意、D项不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。 (1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是_____(填化学式),U形管____(填“左”或“右”)边的溶液变红。 H2 右 解析 图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极,右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近产生NaOH。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的_____极;该发生器中反应的总离子方程式为_____________ _________________。 负 Cl-+H2O 解析 要制取“84”消毒液,应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境,为了使反应更充分,则下面电极生成氯气,上面电极附近有NaOH生成,上面电极生成氢气,为阴极,则c为负极,d为正极。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。 ①阳极产生ClO2的电极反应式:________________________________。 Cl--5e-+2H2O===ClO2↑+4H+ 解析 依据题干信息,阳极Cl-被氧化为ClO2,根据电子守恒和电荷守恒,写出电极反应式。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ②当阴极产生标准状况下112 mL气体时,通过阳离子交换膜离子的物质的量为_________。 0.01 mol 解析 电极上得到或失去一个电子,电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13.铬是常见的过渡金属之一,研究铬的性质具有重要意义。 (1)在如图装置中,观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体;而装置乙中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由装置甲知铬的金属活动性比铜强;由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化 解析 由装置甲知铬的金属活动性比铜强;由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化。 (2)工业上使用下图装置,采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液,使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,其转化原理为____________________________________________ ___________________________________________________。 阳极反应为4OH--4e-===O2↑+2H2O,使c(H+) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法。 2Cr3++7H2O 8<pH<10(或10>pH>8) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
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  • 资料类型: 课件
  • 资料版本:人教版(新课程标准)
  • 适用地区:全国
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化学精优课

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