电解原理金属腐蚀与防护

1、第三单元电解原理金属腐蚀与防护考纲展示2理解金属发生电化学讲综互动题组雯破1. 了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。：考点突破精讲精练忙考点一 电解原理学生用书Pl08知识淹理一、电解使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。二、电解池（也叫电解槽）电解池是把电能转化为化学能的装置。三、电解池的组成和工作原理 （以电解CuCl2溶液为例）电楓反金式：电极客轿；m罪;电械若称:阳极反国英型*还鼠反应电撇廣应也Cu2r CuJ通电总反应方程式：CuCI 2=Cu + Cl 2?四、电子和离子移动方

2、向1. 电子：从电源的负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。2. 离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。五、分析电解过程的思维程序1首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。+2. 再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组（不要忘记水溶液中的 H*和0H）。3. 然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag + Fe3*Cu2U（酸）PbSnFeZn2U（水）AI Mg2Na Ca2 K。阳极：活泼电极S2Br 一COH 一含氧酸根离子。4分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。5最后写出电解反应的总

3、化学方程式或离子方程式。六、电解规律（用惰性电极电解）电解质 （水溶液）电极反应 式被电解 的物质总化学方 程式或离子方 程式电解质 浓度溶液pH电解质溶 液复原含氧酸（如 H2SO4）阳极：2H2O4e =4H + + O2?阴极：4H+ + 4e=2H2 ?水通电2H2OO2匸+2H2?增大减小加HO强碱（如 NaOH）阳极：4OH 4e =O2 f +水通电2H2OO2匸+2H2?增大增大加H力2H2O 阴极：4H2O +4e_= 2H2T +4OH 一活泼金属 的含氧酸 盐（如 KNO3、Na2SO4）阳极：4OH 4e =O2 T +2H2O阴极：4H+ 4e=2H2 T水通电2H2

4、OO2 f +2H2f增大不变加h2o无氧酸（如 HCI , 除HF外）阳极：2Cl2e =Cl2 f 阴极：2H+ 2e =H2 f酸通电2HClCI2 f +H2f减小增大通入HCI气体不活泼金 属的无氧酸 盐（如 CuCl2,除氟化物 外）阳极：2Cl 2e=Cl2 f阴极：Cu2+ + 2e=Cu盐CUCI2 通电=Cu + Cl2f减小加 CuCl 2活泼金属 的无氧酸盐（如 NaCl）阳极：2Cl 2e=Cl2 f阴极：2H+ + 2e=H2 f水和盐2Cl + 通电2H2OCl2 f +H2f +2OH 生成新 电解质增大通入HCI气体不活泼金 属的含氧酸 盐（如 CuSO4）阳

5、极：4OH 4e =O2 f +2H2O 阴极：2Cu2+ + 4e=2Cu水和盐2Cu2+ +通电2H2O2Cu+ O2 f + 4H +生成新 电解质减小加CuO或CuCOj3名师点拨1阴极不管是什么材料， 电极本身都不反应， 一定是电解质溶液 或熔融电解质 中的阳离子 放电。22最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl - 0H -;阴极：Ag + Cu + H +。2233电解水溶液时，K +、Ca+、Na +、Mg +、Al +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。典例剖析（2013高考海南卷）下图所示的电解池I和n中， a、b、c和d均为

6、Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是（）选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO 3Pb(NO3)2CFeSO4Al 2 (SO4)3DCuSO4AgNO 3解析题意表明b、d没有气体逸出，质量均增大，说明所电解的盐溶液中含有金属元素， 且该元素离子的放电能力强于水中的H + ,再根据电解过程中增重 bc(OH -)，石蕊试液变红。a极H +放电 产生H2, a极附近c(OH )c(H +),石蕊试液变蓝。产生的气体体积a电极的大于b电极的， 两种气体均为无色无味的气体。2如图所示，X、丫分别是直流电源的两极， 通电后发现a极板质

7、量增加，b极板处有无色、 无味气体放出。符合这一情况的是下表中的()XYf*=斗_一L电VC,- = 二一 .= !二-选项a极板b极板XZ溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO 3D铜石墨负极CuCl2解析：选A。由题意知，通电后 a极板质量增加，说明有金属析出，由此可知，a极为电解池的阴极，则X为电源负极，B、C均不符合；又b处放出的是无色无味的气体， D不符合。3. 用惰性电极电解物质的量浓度为 1 : 3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有 ( )、甬 2Cu2+ + 2H2O=2Cu + 4H + + O? f2+通电. Cu + 2CI =

8、毛口 + CI2 f通电一木木 2CI + 2H2O=2OH + H?f + CI2T通电 2H2O=2H2f + O2TA B C. D .解析：选C。设CuSO4和NaCI的物质的量分别为 1 mol和3 mol，溶液中的阳离子放电顺22序：Cu + H + Na +,阴离子放电顺序：CI - OH - SO4-。根据离子的放电顺序和电子守恒可知电解过程应分为如下阶段。(1) 电解CuCl2溶液阳极：2CI -一 2e- =Cl2 T2阴极：Cu+ + 2e- =Cu2 moI 2 moI1 moI 2 moI2通电总反应式：Cu + 2CI - =Cu + Cl 2 T(2) 电解 Na

9、CI 溶液阳极：2CI- 2e- =Cl2 T 阴极：2H + + 2e-=H2 T1 mol 1 mol1 mol 1 mol通电总反应式：2CI -+ 2H2O=Cl2 T + H 2 T + 2OH -电解Na2SO4溶液阳极：4OH - 4e- =2H2O + O2 T ;阴极：4H + 4e =2出 T ；通电总反应式： 2H2O=2H2T O2T 。题组二 电解计算题4. 两个惰性电极插入 500 mL AgNO3溶液中通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设 电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)，电极上析出银的质量最大为()A. 27 mg

10、 B . 54 mgC. 106 mg D . 216 mg解析：选B。首先结合离子放电顺序，弄清楚两极的反应：阳极为4OH - 4e =02 T + 2出0;通电阴极为 Ag + + e =Ag，总反应式为 4AgNO 3 + 2H 2O=4Ag + O2 T + 4HNO 3 由电解的316总反应式可知，电解过程中生成的n(H +) = n(HNO3) = n(Ag) = (10一 mol L一 一 10 mol L一解电解计算题的常用方法报据电子守恒用于串联电路、阴阳两极产物、正負两极产物、 相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移 的电子數相等。根据总反应式抿据关系式先写出电极反应式，

11、再写出总反应式*最后根 据总反应式列比例式计算-J根据得先电子守恒关系杏已曲量与未井量之 间，建宜计算所需的关系式，如以4 mol e-为 基本量：4厂-4H+ 2 2H. - 4OH- - % 考点二 电解原理的应用学生用书Pi何知识臓理一、电解饱和食盐水1. 电极反应阳极：2C 2e_ =Cbf （反应类型：氧化反应）;阴极：2H + + 2e =H2 T （反应类型：还原反应）。通电人人2. 总反应方程式：2NaCI + 2H2O=2NaOH + 出 f + Cf；通电离子方程式：2CI + 2H2O=2OH + H?f + CI2T03. 应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。二、电镀和电

12、解精炼铜电镀（Fe上镀Cu）电解精炼铜阳极电极 材料镀层金属铜粗铜洽Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）电极 反应 2 +Cu 2e =Cu 2 +Cu 2e =Cu 、 2 +Zn 2e =Zn2 +Fe 2e =Fe 、2 +Ni 2e =Ni阴极电极 材料待镀金属隹纯铜电极 反应2+ Cu + 2e =Cu电解质溶液含Cu2+的盐溶液注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥三、电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。通电人1. 冶炼钠2NaCI=2Na + Cbf 阳极：2CI 2e =Cl2f；阴极：2Na+ 2e =2Na。通

13、电人2. 冶炼镁：MgCl2=Mg + Cbf 阳极：2CI 2e =Cbf；阴极：Mg类似，选项C中Cu +恰好完全放电，析出金属铜0.02 mol，即1.28 g。对于选项B, H +先22放电，Zn +后放电，电极反应式为2H + + 2e =H2 T , Zn + + 2e =Zn，当电路中通过0.04 mol电子时，先放出 0.015 mol H 2,后析出0.005 mol金属锌，即0.325 g。与选项B类 似，选项D中析出金属铅的物质的量也为0.005 mol，即1.035 g。 反思归纳 + + 2e =Mg。通电人3. 冶炼铝：2AI 2O3=4AI + 3O2 f阳极：6

14、O2 12e=302 f；阴极：4AI3 + + 12e =4AI。名师点拨1在电镀时，溶液中离子浓度保持不变。2电解法精炼铜时，阳极粗铜中比铜不活泼的金属银、金等 形成阳极泥。3电解质溶液导电的过程就是电解的过程。判断原电池、电解池的关键是看是否有外加电 源。L必例剖析(2013高考山东卷节选)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 。a. Fe2O3b. NaCI c. CU2Sd. Al 2O3AgNOj-HNO 液(2)右图为电解精炼银的示意图， (填“ a或 “ b)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为O(3)

15、为处理银器表面的黑斑(Ag 2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中并 与铝接触，Ag2S 转化为 Ag , 食盐水的作用是解析(1)电解法常用于冶炼非常活泼的金属，如K、Ca、Na、Mg、Al等，显然b、d项正确。工业上以 Fe2O3、CU2S为原料，采用热还原法冶炼金属Fe、Cu。(2) 电解精炼银时，用含杂质的粗银作阳极，用纯银作阴极，含Ag +的电解质溶液作电解液。图中b极与电源的负极相连，则b极为阴极，NO在阴极放电生成红棕色的NO2,电极反应式为 NO + 2H + + e- =NO2f + H2O。3(3) 银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，形成原电池，Al作负极被氧化成 A

16、l +,银器表面的Ag 2S作正极，被还原为金属 Ag。食盐水为电解质溶液，起导电作用。答案(1)bd(2)a NO3 + 2H + + e =NO2 f +出0(3)作电解质溶液(或导电)題组训练题组一电解原理的应用1. (2015福建漳州高三调研)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2*v Ni2+ 有一般防护条件的防腐 牺牲阳极的阴极保护法防腐 外接电源的阴极保护法防腐。真题集训把脉高考1. （2013高考北京卷）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是（）A .水中的钢闸门连接电源的负极B

17、 金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D 地下钢管连接镁块解析：选A。外加电流的阴极保护法是指把要保护的金属连接在直流电源的负极上，使其作为电解池的阴极被保护，质接触发生反应，化，钢管为正极被保护，B、A项符合题意；金属表面涂漆或喷涂高分子膜是防止金属与其他物C项不符合题意；钢管连接镁块利用的是原电池原理，D项不符合题意。镁为负极被氧2. （2013高考北京卷）用石墨电极电解 CuCl2溶液（见右图）。下列分析正 确的是（）A . a端是直流电源的负极B .通电使CuCl2发生电离D项通电一段时C.阳极上发生的反应：Cu2+ + 2e =CuD .通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体

18、B项CuCl2发生电C项反应Cu2 + +2CI 2e_ =Cbf。解析：选A。A项铜离子应移向阴极，则a为负极。离是在水分子的作用下完成的，并非通电才能发生。2e- =Cu应在阴极上发生，阳极上发生的反应应为间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。3. （2013高考上海卷）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是（）A .脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B .脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为Fe 3e =Fe3C.脱氧过程中碳作原电池负极，电极反应为2H2O+ O2+ 4e =4OH D .含有1.12 g铁粉的

19、脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL（标准状况）解析：选D。根据题意铁作电池负极 （Fe 2e =Fe2 + ）,碳作原电池正极（2出0 + 02+ 4e =40H ）, B、C错误；脱氧过程是放热反应， A错误；D项，负极生成的Fe2 +继续被。2 氧化最终生成 Fe3 +, 0.02 mol Fe最终转移0.06 mol电子，吸收 0.015 mol O2, D正确。4. （2013高考大纲全国卷）电解法处理酸性含铬废水（主要含有 Cr207）时，以铁板作阴、阳 极，处理过程中存在反应C2O7+ 6Fe2+ + 14H += 2Cr3+ + 6Fe3 + + 7出0，最后 Cr3 +以

20、Cr（OH） 3形式除去。下列说法不正确的是（）2 +A .阳极反应为 Fe 2e =FeB .电解过程中溶液 pH不会变化C. 过程中有Fe（OH）3沉淀生成D. 电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O7被还原解析：选B。根据电解原理写出电极反应式，然后逐一分析。A.电解时用铁作阳极，失去电子生成具有还原性的 Fe2 +, Fe2+将废水中的C2。2-还原为Cr3+。B.电解过程中消耗H+ ,溶液的pH发生变化。C.电解过程中H2O电离出的H +参与反应，c(OH-)增大，Cr3+与Fe3+都与OH 结合为沉淀。D.根据电极反应式 Fe-2e- =Fe2 +,可知每转移 1

21、22 2 2mol e 生成 6 mol Fe +, 6 mol Fe +可还原 1 mol Cr 2O2- 5. (2012高考海南卷)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。PlPl2/、监OE哺液KOH溶液Nflcm和溶能回答下列问题:(1) 甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、。闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是 ，电解氯化钠 溶 液的 总 反应 方 程 式为(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论

22、上通过电解池的电量为(法拉第常数 F = 9.65X 104 Cmo二 列式计 算)，最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。解析：(1)在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+ 2O2+ 2OH- =CO2 - + 3H2O,正极：2O2+ 4H2O + 8e-=8OH-,负极：CH4 8e- + 10OH-=Co3 -+ 7出0。(2) b电极与通入甲烷的电极相连，作阴极，H +放电，生成H2；电解氯化钠溶液的总反应方诵由程式为 2NaCI + 2H2O=2NaOH + H2 f + CI2f。(3)根据得失电子守恒，可得:CH48e-4Cl21 mol8 mol4 mol1LQVd

23、22.4 Lmol-149.65 X 10 C mol-1 122.4 L mol-1LQ1 _422.4 L mol-8X 9.65X 10 C molV(Cl2 )4X 22.4 L mol解得：Q= 3.45X 104 C, V(Cl2) = 4 L。+ 7H2O答案：(1)202+ 4出0+ 8e =80HCH4+ 10OH 8e =C02通电H2 2NaCl + 2H2O=2NaOH + H?f + CI2 f1 L22.4 L mol 1X 8X 9.65X 104 C mol-1=3.45 X 104 c(含 Al、Zn、Ag、Pt、其正极电极反应式为。（2）（2013高考重庆卷

24、节选）电化学降解NO 3的原理如图所示。*也戏电醉+、-一LAc-Pt_电檄-电楼J1NO, 电源正极为（填“ A”或“ B” ， 阴极反应式为 若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Am左一Am右）为g。解析：（1）电解精炼铜时，不可能存在能量的完全转化， 部分电能还可转化为热能等， a错； b正确；Cu2 +向阴极移动，c错；比铜不活泼的金属以阳极泥的形式沉积在阳极附近，d正确。负极是Cu失电子，正极是 O2得电子。由图示可知在 Ag-Pt电极上NO一发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极， A为电源正极；阴极反应是NO一得电子发生还原反应生成 2，禾U

25、用电荷守恒与原子守恒知还有 出。参与反应且有 OH -生成；转移2 mol电子时，阳极（4OH - 4e-=O2 + 2出0） 生成0.5 mol。2（16 g），产生2 mol H +进入阴极室，阳极室质量减少18 g;阴极室中放出0.2mol N2（5.6 g），同时有2 mol H +（2 g）进入阴极室，因此阴极室质量减少 3.6 g,故膜两侧电解 液的质量变化差（Am左一Am右）=18 g 3.6 g = 14.4 g。答案：（1） bd O2+ 4H + + 4e 一 =2缶0A 2NO3 + 6出0+ 10e=N2 f+ 12OH一 14.4课后达标检测学生用书单独成册一、选择题

26、1.某同学为了使反应 认为可行的方案是（2HCI + 2Ag=2AgCI + H2T能进行，设计了如图所示的四个实验，你A解析：选C。应设置为电解池，其中 Ag作阳极，盐酸为电解质溶液。2. （2012高考海南卷）下列叙述错误的是（）A 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B .用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D .铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀解析：选C。生铁中含有能导电的碳，两者可以作为原电池的两极，加快铁的腐蚀，A对;铁作为原电池的负极，易被腐蚀， B对；电镀铜时，镀层金属作阳极，镀件作阴极， C错;3. 用有阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的立

27、式隔膜电解槽（两极分别为铁和石墨）电解食盐水时，下列叙述错误的是 （）A .每转移1 mol电子，生成标准状况下的气体共22.4 LB .铁作阴极C.阳极的反应式为 2C 2e=Cl2 TD .产品烧碱中混有 NaCIO杂质解析：选D。电解饱和食盐水时，铁作阴极，石墨作阳极，阴极发生反应：2H + + 2e =H2T , 阳极发生反应：2CI 2e =Cl2 T，每转移1 mol电子，便生成氢气和氯气共 1 mol，标准 状况下的气体体积为 22.4 L。因为氯气不与氢氧化钠接触，故得不到NaCIO。4. 在化学能与电能的转化过程中，下列叙述正确的是（）A 电解法精炼铜时，电解质溶液中的铜离子

28、浓度不变B 用惰性材料作电极的电解池装置中，阳离子在阳极放电，阴离子在阴极放电C.电镀时，电镀槽里的阳极材料发生氧化反应D 原电池的负极与电解池的阴极都发生氧化反应解析：选C。电解法精炼铜时，由于粗铜中含有比铜活泼的金属，先放电形成离子进入溶液，而电解质溶液中的铜离子在阴极放电, 性材料作电极的电解池装置中， 电镀槽里的阳极材料直接放电， 生氧化反应，D错误。5. CU2O是一种半导体材料，导致电解质溶液中的铜离子浓度减小，A错误；用惰阳离子在阴极放电，阴离子在阳极放电，B错误；电镀时，基于绿色化学理念设计的制取CU2O通电匚电解总反应为2Cu + H2O=Cu2O + H2T。下列说法正确的

29、是 （ 宜流电源的电解池示意图如图所示,）揪的强碱性 电解质擀戒A石墨电极上产生氢气B. Cu电极发生还原反应C. Cu电极接直流电源的负极D .当有0.1 mol电子转移时,解析：选A。由2Cu+ H2O=有通电0.1 mol CU2O 生成Cu2O + H2T知Cu发生氧化反应,作阳极，则石墨作阴极,发生氧化反应，C正确；原电池的负极与电解池的阳极都发因此Cu接直流电源的正极，则阳极反应为2Cu+ 2OH 2e =Cu2O+ H2O,当有0.1 mole转移时，有0.05 mol CU2O生成；阴极反应为 2H十+ 2e=出匸。6. （2012高考海南卷）下列各组中，每种电解质溶液电解时只

30、生成氢气和氧气的是（）A. HCl、CUCI2、Ba（OH）2B. NaOH、CuSO4、H2SO4C. NaOH、H2SO4、Ba（OH）2D. NaBr、H2SO4、Ba（OH） 2解析：选C。根据我们所学的电解原理，电解CuCl2时，阳极放出氯气，阴极析出铜， A排除；电解CuSO4时，阴极析出铜，B排除；电解NaBr时，阳极析出溴单质，D排除。7. （2015福建泉州高三模拟）下列实验现象预测正确的是 （）IV|铁棒上有红色固体析出 铁棒上有无色气体产生A .实验I:电流表 A指针偏转, B .实验n：电流表 A指针偏转,C.实验川：碳棒上有无色气体产生，铁棒上有黄绿色气体产生 D .

31、实验W:粗铜溶解，精铜上有红色固体析出解析：选D。A项，碳棒上析出红色固体；B项，铁棒不断溶解；C项，碳棒上有黄绿色气体产生，铁棒上有无色气体产生。&原电池与电解池在生产和生活中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是骨我韵獻的侯盐朮箱制恤和i、泮液高子支揍2+Fe 2e =FeFe 2e =Fe2+ ,Fe上的反应为A .装置研究的是金属的吸氧腐蚀，B 装置研究的是电解 CuCb溶液，它将电能转化为化学能C.装置研究的是电解饱和食盐水，电解过程中B极上发生氧化反应D 三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析：选C。A中铁作负极，碱性或中性条件下发生吸氧腐蚀，反应为正确；B正确；C中B极上发生

32、反应：2H + + 2e =H2，为还原反应，错误；D正确。9. （2013高考天津卷）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池：Pb（s）+ Pb02（s）+ 2H2SO4（aq）=2PbSO4（s） + 2出0（1）通电电解池：2AI + 3H2O=Al 2O3+ 3H2?电解过程中，以下判断正确的是 （）电池电解池AH+移向Pb电极H +移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成 2 mol Al 2O3正极：PbO2+ 4H + +阳极：2Al + 3H2O 6e一C2 +2e =Pb + 2H2O=Al 2

33、O3+ 6HPh业戦质航D时心吋仙解析：选 D。原电池中，Pb 为负极：Pb 2e+ SO4 =PbSO4, PbO2 为正极：PbO2 + 2e-+ 4H + =PbSO4+ 2H2O，所以H +向PbO2极移动。电解池中，Pb为阴极：2H + + 2e=H21 , Al 为阳极：3H2O+ 2Al 一6e =Al2O3 + 6H + ,所以 H + 向 Pb 电极移动，A 错。每消耗3 mol Pb时转移6 mol e -，每生成2 mol Al 2O3时，转移12 mol e -，B错。根据A项 量增加，电解池中 Pb极产生H2, Pb电极质量不变，D正确。二、非选择题10. Zn-Mn

34、O2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCI2-NH4CI混合溶液。(1) 该电池的负极材料是 ，电池工作时，电子流向 (填“正极”或“负极”)。若ZnCl2-NH4CI混合溶液中含有杂质Cu2+ ,会加速某电极的腐蚀。其主要原因是。欲除去 Cu2 +,最好选用下列试剂中的 (填 代号)。a. NaOHb. Znc. Fe d. NH3 H2O(3) MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过 2 mol电子，MnO2的理论产量为 。解析：(1)还原性较强的Zn作负极，电子由负极经外电路流向正极。除杂原则是加入的物质要过量(以除尽杂质)且

35、不能引入新杂质，故选Zn将Cu2+置换而除去。(3)阴极上应是H +得电子。由关系式知：MnSO4MnO 22e-,通过2 mol电子产生1 mol MnO 2,艮卩87 g。答案：(1)Zn 正极(2)锌与还原出来的 Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H + + 2e=H2f87 g11. 下图所示为相互串联的甲、乙两电解池，试回答：TO400 mL MG甲乙(1) 若甲池利用电解原理在铁上镀银，则 A是、(填电极材料和电极名称)，电极反应式是 ; B 是、(要求同 A)，电极反应式是，应选用的电解质溶液是 。(2) 乙池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈色，C极附近

36、呈色。若甲槽阴极增重43.2 g,则乙槽中阳极上放出的气体在标况下的体积是 mL。若乙槽中剩余溶液仍为 400 mL ,则电解后所得溶液的物质的量浓度为 mol匕一1, pH等于。解析：(2)Fe极附近H +放电，破坏了附近水的电离平衡，使c(OH-)增大，显碱性，遇酚酞试液呈红色；C极附近Cl-放电，显中性，遇酚酞试液呈无色。(3) 甲槽阴极析出银：n(Ag) =432_g= 0.4 mol，乙槽中阳极上放出的气体是氯气：n(Cl 2)108 g mo| 1=0.2 mol，V(Cb)= 0.2 mol x 22 400 mL mol- = 4 480 mL。通电.,(4) 由 2NaCl

37、+ 2H2O=2NaOH + H2 f + CI2 f 可知:pH = 14。n(NaOH) = 0.2 mol x 2 = 0.4 mol，c(NaOH)=晋賈=1 mol L-1答案：(1)铁 阴极 Ag + + e_ =Ag 银 阳极 Ag e_ =Ag + AgNO 3 溶液红无 (3)4 480 (4)114 12钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1) 生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发 生 的 化 合 反 应 的 化 学 方 程 式(2) 下列装置可防止铁棒被腐蚀的是锌棒铁棒水I铁棒.水水卜水D(3) 在实际

38、生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图:A电极对应的金属是(写元素名称)，B电极的电极反应CuSO*溶液O 若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为 mol。 镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原O 解析：(1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了三价铁离子，而后铁与 三价铁离子会化合生成亚铁离子。(2)B中锌比铁活泼性强，为牺牲阳极的阴极保护法，为外加电流的阴极保护法。A、C均易使铁棒腐蚀。(3)在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作阳极，当析出1 mol铜时两电极的质量差为64+ 64= 128 (g),转移2 mol电子；当质量差为5.12g时，电路中通过的电子为0.08 mol ；镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，是因为镀铜铁的镀层破坏后