專題09 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)上學(xué)期期末考點(diǎn)清單大串講（人教版）

PAGE1專題09電解池金屬的腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)01電解原理考點(diǎn)02電解原理的應(yīng)用考點(diǎn)03金屬的腐蝕考點(diǎn)04金屬的防護(hù)▉考點(diǎn)01電解原理1．電解：使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽(yáng)極、陰極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2．電解池的定義和構(gòu)成（1）定義：電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。（2）電解池的構(gòu)成條件。①有外接直流電源。②有與電源相連的兩個(gè)電極。其中與電源正極相連的叫陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的叫陰極。③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)。④形成閉合回路。3．電解池的工作原理（1）電極名稱及電極反應(yīng)式(以惰性電極電解CuCl2溶液為例)。（2）電子和離子移動(dòng)方向。電子：從電源負(fù)極流向電解池的陰極，從電解池的陽(yáng)極流向電源的正極。離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽(yáng)極。（3）電極的放電順序①常見陽(yáng)極的放電順序：活性電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-②常見陽(yáng)離子放電順序：金屬活動(dòng)性順序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+Mg2+>Na+>Ca2+>K+4.電解規(guī)律（1）電解池中的陰、陽(yáng)極判斷判斷方法與電源連接方式電子流動(dòng)方向離子移動(dòng)方向反應(yīng)類型電極現(xiàn)象陽(yáng)極與電源正極相連電子流出陰離子移向氧化反應(yīng)溶解或產(chǎn)生有色氣體陰極與電源負(fù)極相連電子流入陽(yáng)離子移向還原反應(yīng)析出金屬或產(chǎn)生氫氣（2）四種電解類型的規(guī)律陽(yáng)離子惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型陰離子5.常見的電解池類型物質(zhì)類別代表物被電解物質(zhì)陰極產(chǎn)物陽(yáng)極產(chǎn)物電解方程式濃度變化pH溶液復(fù)原加入物質(zhì)電解類型含氧酸H2SO4H2OH2O22H2Oeq\o(,\s\up6(通電))H2↑＋O2↑變大減小水電解水型可溶性堿NaOHH2OH2O2變大增大活潑金屬含氧酸鹽Na2SO4H2OH2O2變大不變無氧酸HClHClH2Cl22HCleq\o(,\s\up6(通電))H2↑＋Cl2↑變小變大HCl電解自身型不活潑金屬無氧酸鹽CuCl2CuCl2CuCl22CuCl2eq\o(,\s\up6(通電))Cu↑＋Cl2↑變小——加CuCl2固體活潑金屬無氧酸鹽NaClNaClH2OH2Cl2NaOH2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up11(通電),\s\do4())2OH－＋Cl2↑＋H2↑NaCl濃度減小變大通入HCl氣體放氫生堿型不活潑金屬含氧酸鹽Cu(NO3)2Cu(NO3)2H2OCuO22Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up11(通電),\s\do4())2Cu＋O2↑＋4H＋Cu(NO3)2濃度減小有HNO3生成變小加CuO放氧生酸型名師點(diǎn)撥1.分析電解過程的思維程序①首先判斷陰、陽(yáng)極：分析陽(yáng)極材料是惰性電極還是活潑電極②再分析電解質(zhì)水溶液的組成：找全離子并分陰、陽(yáng)兩組(不要忘記水溶液中的H＋和OH－)③然后確定放電離子或物質(zhì)：排出陰、陽(yáng)離子在兩極的放電順序，確定優(yōu)先放電的粒子。陰極：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋陽(yáng)極：活潑電極＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞最高價(jià)含氧酸根離子④寫出電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式：判斷電極產(chǎn)物，注意溶液的酸堿性、產(chǎn)物的溶解性⑤解答問題：如有關(guān)離子濃度、pH、電極產(chǎn)物量的變化、溶液的復(fù)原注意①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽(yáng)離子放電。②最常用、最重要的放電順序是：陽(yáng)極，Cl－＞OH－；陰極：Ag＋＞Cu2＋＞H＋。③電解水溶液時(shí)，K＋～Al3＋不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。2.電極反應(yīng)式書寫一看電源定陰陽(yáng)極接電源正極為______陽(yáng)極，接電源負(fù)極為_____陰極二看電極材料定電極反應(yīng)損失陽(yáng)極（C、Pt除外），保護(hù)陰極三看離子放電能力定陰陽(yáng)極產(chǎn)物易放電的陽(yáng)離子在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，陰極本身不發(fā)生氧化還原反應(yīng)溫馨提醒①活性電極（指金屬活動(dòng)順序表Ag及Ag以前的金屬）：則電極材料失電子；②惰性電極：通常為Pt、Au、石墨；③離子的放電順序往往還與溶液的酸堿性、溫度、離子的濃度等有關(guān)。3.原電池與電解池的區(qū)別與聯(lián)系原電池電解池電鍍池裝置見課本見課本見課本能量轉(zhuǎn)換（實(shí)質(zhì)）化學(xué)能→電能（兩極分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流）電能→化學(xué)能（在電流作用下兩極分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)）電極正極負(fù)極較活潑金屬較不活潑金屬Pt/CPt/C金屬氧化物金屬陰極：接電源負(fù)極陽(yáng)極：接電源正極陰極：鍍件陽(yáng)極：鍍層金屬電解液和負(fù)極可反應(yīng)，也可不反應(yīng)無特殊要求電解液須含有鍍層金屬離子構(gòu)成條件兩極、一液、一反應(yīng)(自發(fā))直流電源、兩極一液直流電源、兩極一液離子遷移陽(yáng)離子→正極陰離子→負(fù)極陽(yáng)離子→陰極陰離子→陽(yáng)極電子流向原電池(－)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(導(dǎo)線),\s\do4(→))),\s\do6())原電池(＋)▉考點(diǎn)02電解原理的應(yīng)用一、氯堿工業(yè)1．概念用電解__飽和氯化鈉溶液__的方法來制取__氫氧化鈉、氫氣和氯氣__，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱為氯堿工業(yè)。2．原理（1）陽(yáng)極反應(yīng)：__2Cl－－2e－=Cl2↑__(__氧化__反應(yīng))（2）陰極反應(yīng)：__2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－__(__還原__反應(yīng))（3）總反應(yīng)①化學(xué)方程式：__2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑__②離子方程式：__2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑__3.現(xiàn)象及檢驗(yàn)陰極：有無色、無味氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞——變紅陽(yáng)極：有黃綠色、刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)4.陽(yáng)離子交換膜的作用（1）將電解池隔成陽(yáng)極室和陰極室，只允許陽(yáng)離子通過，而阻止陰離子和氣體通過（2）既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量二、電鍍和電解精煉銅電鍍(Fe表面鍍Cu)電解精煉銅陽(yáng)極電極材料鍍層金屬銅粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極反應(yīng)Cu－2e－=Cu2＋Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、Cu－2e－=Cu2＋陰極電極材料待鍍金屬鐵純銅電極反應(yīng)Cu2＋＋2e－=Cu電解質(zhì)溶液含Cu2＋的鹽溶液注：電解精煉銅時(shí)，粗銅中Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥三、電冶金利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等?？偡磻?yīng)化學(xué)方程式陽(yáng)極、陰極反應(yīng)式冶煉鈉2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：2Na＋＋2e－=2Na冶煉鎂MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑陽(yáng)極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：Mg2＋＋2e－=Mg冶煉鋁2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑陽(yáng)極：6O2－－12e－=3O2↑陰極：4Al3＋＋12e－=4Al注意冶煉鎂不可用MgO作原料；冶煉鋁不可用AlCl3作原料。名師點(diǎn)撥一、原電池、電解池、電鍍池的判斷方法1．若無外接電源的單一裝置則一般是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件判定，主要思路是三“看”：先看電極：兩種活潑性不同的金屬(或其中一種為非金屬導(dǎo)體)作電極。再看溶液：在電解質(zhì)溶液中能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。后看回路：用導(dǎo)線連接的兩電極與電解質(zhì)溶液接觸并形成閉合回路。2．若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池，當(dāng)陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同時(shí)則為電鍍池。3．若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路，則應(yīng)利用題中信息找出能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池，與其相連的池為電解池或電鍍池。4．若為二次電池使用過程的分析，其中放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，為原電池反應(yīng)；充電過程是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，為電解池反應(yīng)。二、幾種電解應(yīng)用類型的比較電解食鹽水電解NaCl(熔融)電鍍鋅電解精煉銅裝置示意圖陰極反應(yīng)式2H＋＋2e－＝H2↑Na＋＋e－＝NaZn2＋＋2e－＝Zn___________(精銅)陽(yáng)極反應(yīng)式2H2O－4e—＝O2↑＋4H＋2Cl－－2e—＝Cl2↑Zn－2e—＝Zn2＋Cu－2e－Cu2＋、Zn－2e－Zn2＋Fe－2e－Fe2＋、Ni－2e－Ni2＋(粗銅)電解總反應(yīng)式2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up11(通電),\s\do4())2NaOH+H2↑+Cl2↑2NaCleq\o(=,\s\up11(通電),\s\do4())2Na+Cl2↑——①電解液中增加Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋②陽(yáng)極質(zhì)量減小不等于陰極質(zhì)量的增加溫馨提醒①陰極室與陽(yáng)極室應(yīng)用隔膜分開②食鹽水需凈化，除去Mg2＋、Ca2＋、SO2－等離子(BaCl2要在Na2CO3之前！)電解法冶煉金屬常為：Na、Mg、Al，用的分別是熔融NaCl、熔融MgCl2(不是MgO)、熔融Al2O3(不是AlCl3)①鍍件必須作陰極②Zn作陽(yáng)極③用含Zn2＋的溶液作電鍍液①粗銅作陽(yáng)極，溶解下來②電解液中的c(Cu2＋)：減?、坳?yáng)極金屬減輕的質(zhì)量不等于陰極金屬增加的質(zhì)量（電解初期陽(yáng)極銅失去2mole－，陰極析出的銅不是1mol）▉考點(diǎn)03金屬的腐蝕 金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，發(fā)生氧化反應(yīng)金屬腐蝕的類型化學(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(qiáng)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＋2H2O2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍注：I、只有位于金屬活動(dòng)性順序中氫前的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕II、氫前和氫后的金屬可發(fā)生吸氧腐蝕名師點(diǎn)撥金屬腐蝕快慢的判斷對(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＞有防護(hù)措施的腐蝕；外界條件相同時(shí)，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快對(duì)同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢強(qiáng)電解質(zhì)溶液中＞弱電解質(zhì)溶液中＞非電解質(zhì)溶液中；活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快▉考點(diǎn)04金屬的防護(hù)1．金屬的電化學(xué)防護(hù)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法依據(jù)原電池原理電解池原理原理被保護(hù)金屬作正極(陰極)；活潑金屬作負(fù)極(陽(yáng)極)。陽(yáng)極要定期予以更換將被保護(hù)金屬與電源的負(fù)極相連作陰極；另一附加電極與電源的正極相連作陽(yáng)極實(shí)例示意圖2．金屬的其他防護(hù)方法（1）加涂保護(hù)層：如采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法，使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，防止金屬被氧化腐蝕。（2）改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如把鉻、鎳等金屬加入普通鋼中制成耐腐蝕的不銹鋼。1．用惰性電極電解等濃度等體積的AgNO3和NaCl的混合溶液，陰極和陽(yáng)極上最先析出的物質(zhì)分別是A．和 B．Ag和 C．和 D．Ag和【答案】C【解析】由于等濃度等體積的AgNO3和NaCl的混合溶液發(fā)生反應(yīng)生成硝酸鈉和氯化銀沉淀，故所得溶液為硝酸鈉溶液，電解硝酸鈉溶液相當(dāng)于電解水型，含有H+、Na+兩種陽(yáng)離子，且放電的先后順序?yàn)椋篐+、Na+，故陰極上首先發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，溶液中的陰離子有：OH-、，且放電的先后順序?yàn)椋篛H-、，故陽(yáng)極上首先發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，故用惰性電極電解AgNO3和NaCl的混合溶液，陰極和陽(yáng)極上最先析出的物質(zhì)分別是和；答案選C。2．（23-24高二上·上海·期末）下列說法中正確的是A．電解氯化銅溶液就是氯化銅的電離B．電解氯化銅溶液是化學(xué)變化，不通電也能發(fā)生C．氯化銅溶液是強(qiáng)電解質(zhì)D．電解是最強(qiáng)的氧化還原手段，不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原也可以發(fā)生【答案】D【解析】A、電解氯化銅溶液就是電解氯化銅本身，電解總反應(yīng)方程式為：，氯化銅是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離：，故A錯(cuò)誤；

B、電解氯化銅溶液是化學(xué)變化，需要通電才能發(fā)生，故B錯(cuò)誤；

C、氯化銅是強(qiáng)電解質(zhì)，溶液是混合物，故C錯(cuò)誤；

D、電解池反應(yīng)是外加電源強(qiáng)迫下的氧化還原反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn)，故D正確。故答案為：D3．用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進(jìn)行下列各組實(shí)驗(yàn)，則下表中各項(xiàng)所列對(duì)應(yīng)關(guān)系均正確的一項(xiàng)是()選項(xiàng)X極實(shí)驗(yàn)前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后，a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)式是4OH－－4e－=O2↑＋2H2OC負(fù)極CuCl2溶液b管中有氣體逸出D負(fù)極NaOH溶液溶液pH降低答案C解析電解Na2SO4溶液時(shí)，陽(yáng)極上是OH－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即a管中OH－放電，酸性增強(qiáng)，酸遇酚酞不變色，即a管中呈無色，A錯(cuò)誤；電解AgNO3溶液時(shí)，陰極上是Ag＋發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即b管中電極反應(yīng)是析出金屬Ag的反應(yīng)，B錯(cuò)誤；電解CuCl2溶液時(shí)，陽(yáng)極上是Cl－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b管中Cl－放電，產(chǎn)生Cl2，C正確；電解NaOH溶液時(shí)，實(shí)際上電解的是水，導(dǎo)致NaOH溶液的濃度增大，堿性增強(qiáng)，4．（23-24高二上·河南洛陽(yáng)·期末）用如圖所示裝置電解硫酸銅溶液，下列表述中錯(cuò)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：C．溶液中陽(yáng)離子往d極移動(dòng)D．若c極電極材料為Cu，電解開始后，溶液中濃度持續(xù)減小【答案】D【分析】由電流的方向可知，a為電源的正極，b為電源的負(fù)極，則c為陽(yáng)極，d為陰極，據(jù)此進(jìn)行解答?！窘馕觥緼．c極為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．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；C．電解池中陽(yáng)離子往陰極移動(dòng)，d為陰極，則溶液中陽(yáng)離子往d極移動(dòng)，故C正確；D．若c為Cu，則Cu失去電子變?yōu)殂~離子，溶液中Cu2+濃度保持不變，故D錯(cuò)誤；答案選D。5．關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是A．圖1是原電池，總反應(yīng)是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋B．圖2通電一段時(shí)間后石墨I(xiàn)電極附近溶液紅褐色加深(已知?dú)溲趸F膠粒帶正電荷)C．若用圖3精煉銅，則d極為純銅，電子遷移方向?yàn)閎→d→c→aD．若用圖4電鍍，M為CuSO4溶液，可以實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍銅【答案】D【解析】A．根據(jù)形成原電池裝置條件，圖1為原電池裝置，因?yàn)镕e比Cu活潑，且Fe能與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此Fe作負(fù)極，總反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A錯(cuò)誤；B．氫氧化鐵膠粒帶正電荷，通電后向陰極移動(dòng)，即向石墨Ⅱ電極移動(dòng)，該電極附近溶液紅褐色加深，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖3電流方向，a為正極，b為負(fù)極，依據(jù)原電池工作原理，電子不通過電解質(zhì)溶液，電子遷移方向是b→d，c→a，精煉銅時(shí)，純銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極，即d電極為純銅，故C錯(cuò)誤；D．電鍍過程中，待鍍金屬作陰極，根據(jù)圖4可知，鐵作陰極，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液，根據(jù)原電池工作原理，陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，可以實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍銅，故D正確；答案為D。6．模擬鐵制品鍍銅的裝置如圖，下列說法正確的是A．a(chǎn)電極為鐵制品B．可用CuSO4溶液作電鍍液C．b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D．電鍍過程中，理論上溶液中Cu2+濃度不斷減小【答案】B【解析】A．由圖示分析可知：該裝置為電解池。a為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，b為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以a電極為銅，b電極為鐵制品，故A錯(cuò)；B．為減少副反應(yīng)發(fā)生的同時(shí)增加電鍍液的導(dǎo)電性，所以應(yīng)選CuSO4溶液作電鍍液，故選B；C．由A分析可知b電極為陰極，Cu2+在b電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯(cuò)；D．Cu2+在陰極(b電極)得到電子被還原為Cu，Cu在陽(yáng)極(a電極)被氧化為Cu2+，根據(jù)得失電子守恒可知，理論上溶液中Cu2+濃不變，故D錯(cuò)。答案選B7．用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是A．電解氫氧化鈉溶液，要消耗OH-，故溶液pH減小B．電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變C．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1D．電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2【答案】C【解析】A．電解稀氫氧化鈉溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水，溶劑的質(zhì)量減少，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，所以氫氧根離子的濃度增大，溶液的pH值變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電解稀硫酸時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水，溶劑的質(zhì)量減少，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，所以氫離子的濃度增大，溶液的pH值變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電解氯化銅溶液時(shí)，陰極上銅離子得電子生成銅，陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，根據(jù)得失電子守恒，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1，選項(xiàng)C正確；D．電解硫酸鈉溶液，實(shí)質(zhì)電解水，陽(yáng)極生成氧氣，陰極生成氫氣，則陰極和陽(yáng)極析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。8．（23-24高二上·天津·期末）有關(guān)電解池的應(yīng)用，下列敘述錯(cuò)誤的是A．使用陽(yáng)離子交換膜工業(yè)電解飽和食鹽水時(shí)，陰極區(qū)獲得燒堿溶液和氧氣B．電解精煉銅時(shí)外電路通過，陽(yáng)極質(zhì)量減少64gC．以硫酸銅溶液為電鍍液，在鐵件上鍍銅的過程中，硫酸銅溶液的濃度保持不變D．工業(yè)上用石墨電極電解熔融冶煉鋁時(shí)，陽(yáng)極因被氧氣氧化需定期更換【答案】B【解析】A．工業(yè)電解飽和食鹽水，陰極上H2O得電子生成氫氣和OH-，因此陰極區(qū)獲得燒堿溶液和氫氣，A正確；B．電解精煉銅時(shí)外電路通過2mol電子，則陰極上生成1mol銅，陽(yáng)極上為粗銅，除了銅還有其它金屬失電子，轉(zhuǎn)移2mol電子并不是消耗1mol銅，陽(yáng)極質(zhì)量減少量不是64g，B錯(cuò)誤；C．以硫酸銅溶液為電鍍液，在鐵件上鍍銅的過程中，陽(yáng)極銅溶解、陰極銅析出，硫酸銅溶液的濃度保持不變，C正確；D．工業(yè)上用石墨電極電解熔融冶煉鋁時(shí)，陽(yáng)極上生成氧氣，石墨高溫下容易被氧氣氧化因此需定期更換，D正確；故選B。9．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(shí)以精銅作陽(yáng)極B．粗銅接電源的負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu-2e-=Cu2+C．電解后，電解槽底部會(huì)形成含少量Fe、Ag、Pt等金屬的陽(yáng)極泥D．以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液，同時(shí)應(yīng)向電解液中加入硫酸以抑制金屬陽(yáng)離子水解【答案】D【解析】A．電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故精銅放在陰極，粗銅放在陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；B．粗銅接電源陰極，電極反應(yīng)式有：、、，B錯(cuò)誤；C．電解時(shí)，活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，不活潑金屬會(huì)沉到底部形成陽(yáng)極泥。因此，電解槽底部會(huì)形成含有Ag、Pt等金屬的陽(yáng)極泥，C錯(cuò)誤；D．以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液，同時(shí)向電解液中加入硫酸，因?yàn)槿芤褐写嬖诖罅緾u2+和H+，會(huì)抑制金屬陽(yáng)離子水解，D正確。故本題選D。10．（23-24高二上·廣東肇慶·期末）工業(yè)上用電解法精煉粗鉛(主要雜質(zhì)為Cu、Ag、Zn)的裝置如下圖。已知：為強(qiáng)酸，的電離方程式為。下列說法正確的是A．Y極材料為粗鉛 B．通電過程中，溶液中不變C．通電時(shí)，向X極移動(dòng) D．陽(yáng)極泥的成分包括Cu、Ag和Zn【答案】A【分析】電解法精煉粗鉛，粗鉛作為陽(yáng)極，與外接直流電正極相連，放在Y極，X為陰極?！窘馕觥緼．據(jù)分析，Y極為陽(yáng)極，材料為粗鉛，A項(xiàng)正確；B．Zn比Pb活潑，通電過程中由于Zn先放電，陰極上Pb2+先得電子，所以溶液中降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．通電時(shí)，陰離子朝陽(yáng)極移動(dòng)，向Y極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．Zn會(huì)先放電，所以陽(yáng)極泥的成分不包括Zn，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選A。11．氯堿工業(yè)用離子交換膜法電解飽和食鹽水，裝置示意圖如圖。下列說法錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣B．b極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-C．電解時(shí)，Na+穿過離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室D．飽和食鹽水從c處進(jìn)入，淡鹽水從d處流出【答案】C【分析】從圖中看出，右側(cè)通入水，故c側(cè)通入飽和食鹽水；e出口為氫氧化鈉溶液，故b為陰極，鈉離子通過離子交換膜移向右側(cè)；a電極為陽(yáng)極，d出口為淡鹽水。【解析】A．a(chǎn)為陽(yáng)極，氯離子失去電子生成氯氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．b極為陰極，水得電子生成氫氣和氫氧根，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B正確；C．電解時(shí)，Na+穿過離子交換膜進(jìn)入陰極室，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析，飽和食鹽水從c處進(jìn)入，淡鹽水從d處流出，D正確；故選C。12．鉚有鐵釘?shù)你~板暴露在潮濕的空氣中，一段時(shí)間后鐵釘上有鐵銹出現(xiàn)，其原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．鐵發(fā)生氧化反應(yīng)B．腐蝕過程中銅板上發(fā)生的反應(yīng)為C．鐵銹的主要成分是D．在鉚有鐵釘?shù)你~板上刷一層油漆，可減緩腐蝕【答案】C【分析】鉚有鐵釘?shù)你~板暴露在潮濕的空氣中，形成原電池，鐵為負(fù)極，失電子被氧化?！窘馕觥緼．由圖可知，F(xiàn)e失電子，化合價(jià)升高，被氧化，選項(xiàng)A正確；B．腐蝕過程中，鐵釘作負(fù)極，銅板作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，選項(xiàng)B正確；C．鐵銹的主要成分是，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在鉚有鐵釘?shù)你~板上刷一層油漆，可隔絕空氣和水，減緩腐蝕，選項(xiàng)D正確；答案選C。13．將Zn塊連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關(guān)說法不正確的是A．該裝置設(shè)計(jì)利用了原電池原理B．Zn的金屬性比Fe的金屬性強(qiáng)C．Zn極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+D．工作時(shí)電子經(jīng)外電路由鋼鐵設(shè)施流向金屬Zn【答案】D【解析】A．鋅和鐵相連浸泡在海水里構(gòu)成了原電池，鋅做負(fù)極，失去電子被氧化，鋼鐵設(shè)施做正極被保護(hù)，該裝置設(shè)計(jì)利用了原電池原理，故Ａ正確；B．在該原電池中鋅失去電子做負(fù)極，所以鋅的金屬性比鐵強(qiáng)，故Ｂ正確；C．鋅做負(fù)極，失去電子被氧化，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，故Ｃ正確；D．原電池中電子由負(fù)極流向正極，鋅為負(fù)極，鋼鐵設(shè)施為正極，工作時(shí)電子經(jīng)外電路由金屬鋅流向鋼鐵設(shè)施，故Ｄ錯(cuò)誤；故選Ｄ。14．下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是A．工業(yè)上通常采用電解熔融的MgO制得金屬M(fèi)gB．在鐵的表面鍍鋁的工藝中，鍍件作陰極，鍍層金屬為陽(yáng)極，飽和氯化鋁溶液作為電鍍液C．電解飽和食鹽水制燒堿采用陽(yáng)離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的OH-進(jìn)入陽(yáng)極室D．電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極減少的質(zhì)量一定等于陰極增加的質(zhì)量【答案】C【解析】A．MgO熔點(diǎn)很高，會(huì)消耗大量能源，工業(yè)上通常采用電解熔融的MgCl2制得金屬M(fèi)g，故A錯(cuò)誤；B．陰極上溶液中鋁離子難以放電，不能用氯化鋁溶液作為電鍍液，故B錯(cuò)誤；C．電解飽和食鹽水制燒堿采用陽(yáng)離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的OH-進(jìn)入陽(yáng)極室，避免與氯氣發(fā)生反應(yīng)，故C正確；D．陽(yáng)極上比Cu活潑的金屬先放電，然后Cu再放電，而陰極只有Cu析出，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極減少的質(zhì)量一定不等于陰極增加的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；故選：C。15．下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是A．銅鋅合金（黃銅）不易被腐蝕B．銀質(zhì)物品久置表面變黑C．附有銀制配件的鐵制品其接觸處易生銹D．生鐵比純鐵更容易生銹【答案】B【解析】A．銅鋅合金中，金屬鋅為負(fù)極，金屬銅為正極，Cu被保護(hù)，不易被腐蝕，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，A錯(cuò)誤；B．銀質(zhì)物品長(zhǎng)期放置表面變黑是因?yàn)榻饘巽y和空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銀的結(jié)果，屬于化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)，B正確；C．鐵制品附有銀制配件時(shí)，在接觸處形成原電池，其中鐵為負(fù)極，易生銹，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，C錯(cuò)誤；D．鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極失電子加速腐蝕，純鐵和電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)腐蝕，所以生鐵比純鐵更容易生銹，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，D錯(cuò)誤；故答案選B。16．Co(H2PO2)2可用于化學(xué)鍍鈷。工業(yè)上以金屬鈷和不銹鋼為電極，NaH2PO2溶液為原料按圖裝置進(jìn)行電解生產(chǎn)Co(H2PO2)2。下列說法正確的是A．電源的a電極是正極，M電極是不銹鋼B．膜I、膜III是陽(yáng)離子交換膜，膜II是陰離子交換膜C．理論上每生成1molCo(H2PO2)2，裝置中同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2LD．該裝置工作時(shí)，M極室溶液的pH減小，N極室溶液pH增大【答案】B【分析】以金屬鈷和不銹鋼為電極，以NaH2PO2溶液為原料，采用四室電滲析槽電解法制備次磷酸鈷[Co(H2PO2)2]，由圖可知：陽(yáng)極上Co失去電子，變?yōu)镃o2+進(jìn)入溶液，Co2+通過膜I進(jìn)入產(chǎn)品室，而通過膜II由原料室進(jìn)入產(chǎn)品室，則膜II為陰離子交換膜；在陰極不銹鋼上是H2O電離產(chǎn)生H+得到電子生成H2，使附近溶液中c(OH-)增大，Na+通過陽(yáng)離子膜III進(jìn)入NaOH溶液中，N極室NaOH溶液濃度增大，據(jù)此來解答?！窘馕觥緼．根據(jù)上述分析可知：M為陽(yáng)極，N為陰極，所以電源的a電極是正極，M電極是Co電極，N為不銹鋼電極，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述分析可知：膜I、膜III是陽(yáng)離子交換膜，膜II是陰離子交換膜，B正確；C．根據(jù)原子守恒、電子守恒可得關(guān)系式：Co~Co2+~2e-~2H+~H2，所以n(H2)=n(Co)=1mol，當(dāng)生成1molCo(H2PO2)2時(shí)，陰極反應(yīng)產(chǎn)生1molH2，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(H2)=1mol×22.4L/mol=22.4L，C錯(cuò)誤；D．該裝置工作時(shí)，M電極產(chǎn)生的Co2+通過膜I進(jìn)入產(chǎn)品室，通過膜II進(jìn)入產(chǎn)品室，M極室溶質(zhì)、溶劑不消耗，溶液，故溶液的pH不變，二者陰極N上水電離產(chǎn)生H+放電產(chǎn)生H2，使N極室溶劑水減少，n(OH-)增大，故c(OH-)增大，因此M極室溶液的pH不變，N極室溶液pH增大，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。17．CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示：①陰極上的反應(yīng)式為___________________________________________________________。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2體積比為________。【答案】①CO2＋2e－CO＋O2－②6∶5【解析】假設(shè)生成的乙烯和乙烷的物質(zhì)的量分別為2mol和1mol，由2CH4→C2H4＋2H2、2CH4→C2H6＋H2知，生成2mol乙烯和1mol乙烷時(shí)，共脫去5molH2，轉(zhuǎn)移10mole－，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目守恒可知，此時(shí)消耗的CO2為5mol，消耗的CH4為6mol，即消耗的CH4和CO2的體積比為6∶5。18．電化學(xué)方法是化工生產(chǎn)及生活中常用的一種方法?；卮鹣铝袉栴}：（1）二氧化氯()為一種黃綠色氣體，是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。目前已開發(fā)出用電解法制取的新工藝如圖所示：①圖中用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取。產(chǎn)生的電極應(yīng)連接電源的___________(填“正極”或“負(fù)極”)，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________。②a極區(qū)___________(填“增大”“減小”或“不變”)。③圖中應(yīng)使用___________(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。（2）電解溶液制備。①工業(yè)上，通常以軟錳礦(主要成分是)與的混合物在鐵坩堝(熔融池)中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的，化學(xué)方程式為___________。②用鎳片作