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)型無氧酸(除HF)和不活潑金屬的無氧酸鹽(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)式為陽極：Cu2e=Cu2，陰極：2H2e=H2?？偡磻?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。 第一階段陽極

5、：2Cl2e=Cl2； 陰極：Cu22e=Cu 第二階段 陰極：2Cu24e=2Cu 陽極：4OH4e=O22H2O 第三階段 陰極：4H4e=2H2 陽極：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，說明b為電解池的陽極，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，開始時(shí)產(chǎn)生氣體，后來銅離子移到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，下列說法正確的是()A原混合溶液中c(K)為0.2 molL1B上述電解過程中共轉(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可推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，而在生成2.24 L H2的過程中轉(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)，開始硫酸銅和水反應(yīng)生成銅、氧氣和硫酸，后來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4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：4e2Cl2(Br2、I2)O22H22Cu4AgM 陽極產(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的電化學(xué)計(jì)算問題。提示在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用QIt和Qn(e)NA1.60 1019C來計(jì)算電路中通過的電量。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)，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料()(6)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()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)殛枠O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離子通過。(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_。(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、陽極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽極；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 題目要求通過電解法制取Fe(OH)2，電解質(zhì)溶液是NaCl溶液，必須通過電極反應(yīng)產(chǎn)生Fe2和OH。根據(jù)電極發(fā)生反應(yīng)的特點(diǎn)，選擇鐵作陽極，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Fe2；溶液中的陽離子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來源于水的電離，反應(yīng)式：2H2O2e=H22OH。在電場(chǎng)作用下，陽極產(chǎn)生的Fe2與陰極產(chǎn)生的OH在定向移動(dòng)的過程中相遇，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀。將陽極反應(yīng)式、陰極反應(yīng)式疊加得到總的反應(yīng)式?！窘馕觥糠祷仡}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、陽極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為無害物質(zhì)而除去。鐵電極為_(填“陰極”或“陽極”)，陽極產(chǎn)生ClO的電極反應(yīng)為_。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_。(3)電解過程中陰極區(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能力的高分子膜，也稱為離子選擇透過性膜。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)陽離子交換膜、陰離子交換膜和質(zhì)子交換膜三種。陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過，質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H)通過。可見離子交換膜的功能在于選擇性地通過某些離子和阻止某些離子來隔離某些物質(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的電子數(shù)與消耗負(fù)極失去電子總數(shù)之比?，F(xiàn)有兩個(gè)電池、，裝置如圖所示。下列說法正確的是()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、沒有通過電路)，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)，放電過程中交換膜左側(cè)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2，陽離子增多；右側(cè)正極的電極反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2，負(fù)電荷過剩。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，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)通過交換膜，不允許H通過。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。返回題目解這類問題可以分三步：第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔膜。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)。下列說法不正確的是()C為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水pHD若將圖中陽離子膜去掉，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(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：(3)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_。(1)寫出陽極的電極反應(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、陽離子的流向分析；(3)注意陽極反應(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)陽極室的H穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO2-穿過陰膜擴(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)，開始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說法不正確的是 ()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。【解析】返回題目A圖1中，鐵釘易被腐蝕B圖2中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，沒有藍(lán)

31、色沉淀出現(xiàn)4下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，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)溶液來說，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，高硅鑄鐵作陽極，電解池中外電路電子由陽極流向陰極，即從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B對(duì)；高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，其主要作用是傳遞電流，而不是作為損耗陽極，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程中向陽極移動(dòng)C返回題目解析：該電解池陽極發(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“陽極室”)。(2)電解過程中，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_；(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上消耗氧氣體積為_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。返回題目 (1)在青銅器被腐蝕的過程中，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