专题15电解池与金属防护

1、专题15 电解池与金属防护山东 刘兆月一、考纲在线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2、理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害.3、防止金属腐蚀的措施。二、高考热点1、电解池的构成和电解的基本原理；电极反应式的书写及溶液浓度和PH的变化2、有关电解的计算3、电解原理的应用4、钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的、金属的防护方法等三、高考命题常设误区设误选项摘录设误角度诊断1.电流通过KCl溶液，不会发生氧化还原反应(2011·大连模拟)认为电解不发生化学反应2.电解MgCl2溶液所发生反应的离子方程式为：2Cl2HCl2H2(2011·济宁模拟)只注意电极

2、产物，忽视电解质溶液的变化，错误书写电解反应方程式3右图电解池在工作中，其阳极发生的反应为：2Cl2e=Cl2(2011·徐州模拟)书写电极反应式时，不注意阳极是惰性材料还是活性材料4.用石墨做电极电解CuSO4溶液，通电一段时间后，欲使电解液恢复到原状态，应向溶液中加入适量的Cu(OH)2(2011·安徽高考)对电解后的溶液恢复到起始状态时，只注重溶质物质的量的分析，而不注意溶液体积的变化5.电解精炼铜时，若阴极得到的电子数为2NA个，则阳极质量减少64 g(2010·四川高考)电解精炼中，忽视阳极材料中较活泼金属的放电，盲目利用电子得失守恒进行计算四、高考重点

3、热点题型探究热点1 有关电解的基本原理的考查【探究1】（ 07，广东,20）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是A 可用铁作阳极材料B 电解过程中阳极附近溶液的pH升高C 阳极反应方程式为：2Cl2eCl2D 1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子思路分析 本题考查电解的基本原理，要熟练写出电解的电极反应并据此判断或计算解析根据“用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5”，则电解液中含有Ni2+

4、、H+、Na+、Cl、OH，电解时阳极产生Cl2，电极反应为2Cl2eCl2，故C对，阳极不可能是活泼性电极如铁，故A错。阳极产生Cl2与碱反应，故pH值降低，故B错。由Ni2+e= Ni3+，则1mol二价镍全部转化为三价镍时，失去1mol电子，所以D正确。【答案】CD【探究2】（08全国卷）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是( ) A逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色思路分析 本题考查电解时离子的

5、放电顺序，据此写出电极反应。解析Na2SO4=2NaSO42，H2OHOH，SO42和OH移向b电极，Na和H移向a电极，在b电极 上：4OH-4e =2H2OO2，在a电极上：2H2e =H2，所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H放电，所以a电极附近的c(OH)c(H)，滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。【答案】D。abcdACuSO4溶液饱和NaCl溶液甲乙【针对练习1】如图a、b、cd均为石墨电极，通电进行电解。下列说法正确的是A甲中a的电极反应为：4OH-4e-=O2+2H2OB电解时向乙中滴入酚酞试剂，c电极附近先变红

6、。C当d电极产生2g气体时，b极有32g物质析出。D电解后向乙中通入适量HCl气体，溶液组成可以恢复到原电解前的状态。【针对练习2】如下图（a）为持续电解饱和CaCl2水溶液的装置（以铂为电极，A为电流表），电解1小时后 Cl-放电完毕，图（b）从1小时起将CO2连续通入电解液中，请在图（b）中完成实验（a）中电流对时间的变化关系图，并回答有关问题。（1）完成实验（a）中电流对时间的变化关系图。（2）电解时F极发生 反应，电极反应式为 ；通CO2前电解的总化学方程式为 _ 。（3）通CO2前电解池中产生的现象： 。热点2 电解的有关计算【探究3】（08全国卷）电解100mL含c（H+）0.30

7、mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）A0.10mol/LAg+B0.02mol/L Zn2+C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+思路分析本题考查电解时离子的放电顺序，据此写出电极反应进行计算。解析根据离子的放电顺序可知，当电路中通过0.04mol的电子时，能析出金属的只有选项A和C，根据Age-=Ag和Cu22e-=Cu可知，析出的金属的物质的量分别为0.04mol的Ag和0.02mol的Cu，其质量分别为4.32g和1.28g。【答案】A。【探究4】（08天津卷）下列叙述正确的是（ ）A在原电池的负极和电解池的阴极上

8、都是发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀思路分析 要根据电极反应进行计算解析选项A中在电解池的阴极是阳离子得到电子，发生的是还原反应；选项B中用惰性电极电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，在阴极上：2H2e =H2，在阳极上：4OH-4e =2H2OO2，所以阴阳两极产物的物质的量之比为21；选项C中2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，每生成2mol的NaOH转移的电子数为2mol，所以转移1mol电子，生成的NaO

9、H就是1mol；选项D中镀层破损后，镀锡铁组成的原电池，Fe作负极而被腐蚀，镀锌铁组成的原电池，Zn作负极，所以镀锡铁板比镀锌铁板更容易腐蚀。【答案】C。小结解答电解计算题的方法思路(1)首先分析出能在阴阳两极放电的物质或离子,排出阴阳离子的放电顺序,再据此确定发生电极反应。(2)简单装置中各电极产物间的计算在一个装置中进行电解时,各电极产物不同,但各电极反应中得到或失去的电子数相等.根据此标准可对各电极产物、溶液中的产物,以及反应消耗的物质进行计算。(3)复杂装置中(指多个装置串联连接)各电极产物的判断。在串联电解装置中,各电极电子转移数相等.据此可计算各电极产物,溶液中的氢离子和氢氧根离子

10、的浓度变化。【针对练习3】如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则以下说法正确的是 A电源B极是正极B(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1 : 2 : 2 : 2C欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液D装置(丁)中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷热点3 电解原理的应用【探究5】（08上海卷）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错

11、误的是( ) Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小思路分析本题考查了电解应用之一电解饱和食盐水.解析a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极负极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl-2e =Cl2，b为阴极，2H2O4e =H22OH，所以b极附近的pH增大。【答案】D热点4 钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀【探究6】（2007·广东理科基础，25）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2=2Fe2+4OH。以下说法正确的是A负极发生的反应为：F

12、e2e =Fe2+ B正极发生的反应为：2H2O+O2+2e= 4OHC原电池是将电能转变为化学能的装置 D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀解析在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，水能电离出少量的H+和OH，同时空气中CO2溶解到水膜中，使其中H+增多，故发生析氢腐蚀，而不是吸氧腐蚀；铁是负极，碳是正极，两极反应分别为：Fe2e=Fe2+，2 H+2e =H2。【答案】A【针对练习4】据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是A2H+ + 2e = H2 B2H2O + O2 + 4e = 4OHCFe2e = Fe

13、2+D4OH4e = 2H2O + O2热点5 金属的防护方法【探究7】（07，广东，20） 为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是（ ）A 将青铜器放在银质托盘上 B 将青铜器保存在干燥的环境中C 将青铜器保存在潮湿的空气中 D 在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 思路分析 本题主要考查金属腐蚀的防护方法。解析 铜绿是生活中常见现象，反应原理为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2CO3(OH)2，故青铜器应保存在干燥的环境中或表面覆盖一层防渗的高分子膜防止被腐蚀。A项易形成原电池，铜作负极，加快了腐蚀；C项易形成原电池。【答案】 BD【探究8】（08广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正

14、确的是（ ）A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀思路分析要记住金属的防护方法，特别是两种电化学保护法。解析银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，不再起到保护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错。【答案】A、C【针对练习答案解析】1AD；由图知，a为阳极，电极反应为：

15、4OH-4e-=O2+2H2O；同样c电极为阳极，电极反应为：2Cl2eCl2；在d电极上2H2e =H2，滴入酚酞试剂，d电极附近先变红；根据串联电路上通过电量相等，计算d电极产生2g H2时，b极有64gCu析出2.（1）如右图 （2）氧化2Cl+2e=Cl2；CaCl2+2H2O=Ca(OH)2+Cl2+H2；（3）F极有气泡产生且能闻到剌激性气味；E极附近溶液呈红色且有气泡冒出；连续通CO2，溶液中先出现白色沉淀，而后沉淀又逐渐消失。点拨：电解CaCl2时，阳极Cl放电产生Cl2，阴极H放电产生H2，总电极反应为CaCl2+2H2O=Ca(OH)2+Cl2+H2；溶液最后变为Ca(OH

16、)2溶液，通入CO2，会变浑浊。而溶液由CaCl2变为Ca(OH)2（溶解度很小）再变为CaCO3过程中，导电性不断减弱，通入过量CO2时，CaCO3溶解变为Ca（HCO3）2，溶液的导电性增强。3.BD. 由乙中阴极 2H+2e=H2；阳极 2Cl2e=Cl2;向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色,说明F极为阴极,即电源B极是负极. 甲电解反应为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4;根据串联电路通过的电量相等, B对. 镀银时银应为阳极,C错. 氢氧化铁胶粒带正电荷,故向电源负极移动.4A钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的根本区别在于钢铁表面的水膜的酸碱性。由于在酸雨季节且已知酸雨pH3.5，

17、所以正极（石墨）上发生的是析氢反应（还原反应），即：2H+ + 2e = H2；负极（Fe）反应Fe2e=Fe2+。五、小试身手1下列关于电解的叙述中，正确的是()电解是把电能转变成化学能电解是把化学能转变成电能电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理 变化某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现 任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应ABC D解析：把化学能转变成电能的装置是原电池；只要电解，必将发生氧化还原反应，即一定发生化学变化；一些不能自发进行的反应，可以借助电解来实现，故选D项。答案：D2.(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的

18、是()Aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu22e=CuC无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动解析：本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。a、b不连接，未形成原电池，Cu2与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2在该电极上得电子，B项正确；a、b连接与否，溶液中的Cu2均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2，故溶液均从蓝色逐

19、渐变成浅绿色，C项正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu2向Fe电极移动，D项错误。答案：D3下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是()A钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是：O22H2O4e=4OHB当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀解析：弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，A正确；当镀层破损时，锡、铁可形成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，B错误；铁、锌、海水形成原电池，锌失去电子作负极，从而保护了铁，C正确；采用外加电流的阴极保护法时，被保

20、护金属与直流电源的负极相连，D正确。答案：B4如图所示，烧杯中装有稀硫酸，A、B、C、D分别为铜、锌、碳棒、碳棒，下列说法正确的是()AA、D棒上均产生气泡BB、C棒上均产生气泡C电子流动方向ADD左边烧杯中溶液的pH会降低解析：左边的装置是原电池，A为正极，B为负极；右边的装置为电解池，C为阴极，D为阳极；A棒上有氢气产生，C棒上也有氢气产生，D棒上有氧气产生，左边烧杯中有H2生成，c(H)减小，溶液的pH会升高，右边烧杯中水被电解，c(H)增大，溶液的pH会降低。答案：A5(2011·济南模拟)在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()将铜片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上在铜片

21、上发生的反应是：Age=Ag在银片上发生的反应是：4OH4e=O22H2O需用硫酸铜溶液为电渡液需用硝酸银溶液为电镀液A BC D解析：在铜片上镀银时，需将铜片接在电源的负极上，将银片接在电源的正极上，用硝酸银溶液作电镀液。在铜片上发生的反应是：Age=Ag，在银片上发生的反应是：Age=Ag。答案：B6.如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。(1)打开K2，闭合K1，B为_极，A的电极反应式为：_，可观察到的现象是_。(2)打开K1，闭合K2，E为_极，F极的电极反应式为：_；检验F极产生气体的方法是_。(3)若往U形管中滴加酚酞，进行(1)(2)操作时，A、B、

22、E、F电极周围能变红的是_，原因是_。解析：(1)当打开K2，闭合K1时，铁片、石墨和NaCl溶液构成原电池，负极为铁，电极反应式为：Fe2e=Fe2，正极为石墨，由于电解质溶液呈中性，正极的电极反应式为：O24e2H2O=4OH；由于Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，所以，可观察到的现象是：溶液中产生白色沉淀，然后变为灰绿色，最终变为红褐色。(2)当打开K1，闭合K2时，铁片、石墨和NaCl溶液构成电解池，阴极为铁，电极反应式为：2H2e=H2，阳极为石墨，电极反应式为：2Cl2e=Cl2；检验Cl2的方法是：用湿润的淀粉KI试纸检验，试纸变蓝则说

23、明是氯气。(3)由于A极O2得到电子产生OH，E极上水放电产生H2和OH，均导致电极区域呈碱性，所以A、E电极周围遇酚酞变红。答案：(1)负O24e2H2O=4OH溶液中产生白色沉淀，然后变为灰绿色，最终变为红褐色(2)阴2Cl2e=Cl2用湿润的淀粉KI试纸检验，试纸变蓝则说明是氯气(3)A、EA极上O2放电产生OH，E极上水放电产生H2和OH，均导致电极区域呈碱性六、巩固强化，自我检测一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1(2011·广东质检)下列说法正确的是()A铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠C给铁钉镀铜可采用Cu

24、SO4作电镀液D生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀解析：铅蓄电池放电时铅电极作负极，负极发生氧化反应，A错误；电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl2H2OCl2；生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀。答案：C2(2011·东城模拟)下列有关电化学的示意图中正确的是 ()解析：选项A，Zn应为原电池的负极，Cu为原电池的正极。选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C，粗铜应连接电源正极。选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl在阳极放电产生Cl2，溶液中的H在阴极获得电子而产生H2，正确。答案：D3.(2011·连云港模拟)某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。当

25、闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生偏转。下列有关说法不正确的是()A甲装置是原电池，乙装置是电解池B当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出固体的质量为6.4 gC实验一段时间后，甲烧杯中溶液的pH增大D将乙中的C电极换成铜电极，则乙装置可变成电镀装置解析：Zn、Cu电极和稀硫酸构成原电池，其中Zn作负极，Cu作正极；乙装置是电解池，C为阴极，Pt为阳极，A正确；当甲中产生0.1 mol H2时，电路转移0.2 mol 电子，乙中电解得到0.1 mol Cu，质量为6.4 g，B正确；实验一段时间后，甲烧杯的溶液中c(H)减小，pH增大，C正确；乙中的C电极是阴极，将其换成铜电极，该装

26、置不是电镀装置，D错误。答案：D4.(2011·温州质检)如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是()A逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色解析：Na2SO4=2NaSO，H2OHOH，SO和OH移向b电极，Na和H移向a电极，在b电极上：4OH2H2OO24e，在a电极上：4H4e2H2，所以逸出气体的体积：a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H放电，所以a电极附

27、近的c(OH)c(H)，滴加石蕊溶液后，a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。答案：D5(2011·山东高考)以KCl和ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，A项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，B错误；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，C项

28、正确；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，D项错误。答案：C6.(2011·济南三模)电化学原理广泛用于工业生产中，如有一种电化学净水法的原理是：在电解过程中将低价金属离子(如Co2)氧化成高价态的离子(Co3)，然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程，下列说法正确的是()A电极a可以是石墨，电极b可以是铜B电解后阴极附近H浓度不变CCo3氧化甲醇的离子方程式为：6Co3CH3OHH2O=CO26Co26HD当1 mol 甲醇被完全氧化时，阳极应该失去4 mol电子解析：选项A，Cu与电源正极相连时，Cu失去电

29、子而溶解，所以b极不能用Cu，应用石墨等惰性电极。选项B，根据题给信息，阳极是溶液中的Co2失去电子生成Co32Co22e=2Co3，阴极是溶液中的H得到电子变为H2：2H2e=H2，所以阴极附近H浓度变小。选项C，CH3OH被氧化为CO2，溶液中的Co3被还原为Co2，再根据得失电子守恒和离子方程式的正误判断方法可知该离子方程式正确。选项D，阳极失去电子的物质的量等于Co3获得电子的物质的量，1 mol CH3OH被氧化，转移6 mol电子。答案：C7(2011·盐城三模)用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成。则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中

30、，正确的有()该溶液的pH值可能增大该溶液的pH值可能减小该溶液的pH值可能不变该溶液的浓度可能增大该溶液的浓度可能不变该溶液的浓度可能减小A三种 B四种C五种 D六种解析：若电解的是不饱和的强碱(如NaOH)溶液，则电解后溶液的pH增大，浓度增大；若电解的是不饱和的非还原性的含氧酸(如H2SO4)，则对应溶液的pH将降低，浓度增大；若电解的是活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4)的饱和溶液，则溶液pH保持不变，浓度不变。答案：C8(2011·东北高三联考)用下图所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升。下

31、列说法正确的是()A同温、同压下，装置中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多B用装置进行实验时铁电极的电极反应为Fe2e2OH=Fe(OH)2C用装置进行实验时石墨电极的电极反应为2H2e=H2D装置通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低解析：装置是电解10% NaCl溶液的装置，石墨连接到电源的正极，溶液中的Cl在该极失去电子产生Cl2：2Cl2e=Cl2，铁电极上产生H2：2H2O2e=H22OH，由于有OH生成，故溶液的pH升高。因Cl2能溶解在水中，且与H2O发生反应：Cl2H2OHClHClO，而H2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少。装置是原电池装置

32、，Fe为负极，失去电子产生Fe2，Fe2再与溶液中的OH反应生成Fe(OH)2：Fe2e2OH=Fe(OH)2，正极为Cl2得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl22e=2Cl(或HClOH2e=ClH2O)。综合上述，只有选项B正确。答案：B9.(2011·浙江高考)将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()A液滴中的 Cl由 a 区向 b 区迁移 B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e=4OH

33、C液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的OH形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为：Cu2e=Cu2解析：本题考查金属的腐蚀，意在考查考生运用电化学原理分析金属腐蚀过程的能力。铁板为铁和碳的合金，滴上 NaCl 溶液，形成原电池，显然 a 区为负极，溶液中 Cl由 b区向a区迁移，A错误；液滴边缘为正极区，溶解在溶液中的 O2 放电，电极反应为：O22H2O4e=4OH，B 正确；液滴下的 Fe 因发生氧化反应而被腐蚀，C 错误；改用嵌有铜螺丝钉的

34、铁板，则铁为负极，D 错误。 答案：B10用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子为()A0.1 mol B0.2 molC0.3 mol D0.4 mol解析：Cu(OH)2从组成上可看成CuO·H2O，加入0.1 mol Cu(OH)2后，恰好恢复到电解前的浓度和pH，即电解生成了0.1 mol H2SO4，并消耗0.1 mol H2O，由电解的总反应式：2H2O2CuSO42CuO22H2SO4，2H2O2H2O2，知：2H2SO44e，2H2O4e，所以电解过程

35、中转移电子为0.2 mol0.2 mol0.4 mol。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)(2010·山东高考)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH3bCO2cNaOHdHNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。(2)镀铜可防止铁制品腐

36、蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。解析：本题以金属铝和电化学知识为载体，意在考查考生解决实际问题的能力。(1)题中指出在碱洗时有气泡产生，则只有金属铝和碱反应才符合条件，故碱洗过程中发生反应的离子方程式为Al2O32OH=2AlOH2O、2Al2OH2H2O=2AlO3H2。碱洗后溶液中含有大量AlO，故最好通入CO2气体使AlO转化为Al(OH)3沉淀以回收铝。活泼金属作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为Al2O3，由此可得阳极反应式为2

37、Al3H2O=Al2O36H6e。加入NaHCO3溶液后，Al3与HCO发生水解相互促进反应，离子方程式可表示为Al33HCO=Al(OH)33CO2。(2)电镀时若用石墨作阳极，则电解过程中电解液中Cu2浓度不断减小，导致铁表面不能镀上均匀的铜。(3)若X为碳棒，则只能用外加电源的阴极保护法，此时开关K应置于N处。若X为Zn，K置于M处，其保护原理称为牺牲阳极的阴极保护法。答案：(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2b2Al3H2O=Al2O36H6eHCO与电解液中的Al3发生了水解互相促进反应，产生Al(OH)3沉淀(2)补充溶液中消耗的Cu2，保持溶液中Cu2浓度恒定(3)N牺牲阳

38、极的阴极保护法(或：牺牲阳极保护法)12(12分)(2011·德州模拟)钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1)钢铁的电化学腐蚀原理如图所示：写出石墨电极的电极反应式_；将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在右图虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。写出修改后石墨电极的电极反应式_。(2)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_。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下：A电极对应的金

39、属是_(写元素名称)，B电极的电极反应式是_。若电镀前铁、铜两片金属质量相同，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，请简要说明原因_。解析：(1)在中性溶液中钢铁发生吸氧腐蚀，将虚线中改为直流电源，这属于外加电源的阴极保护法，外加电源后石墨电极为阳极，氯离子失电子生成氯气。(2)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了Fe3，而后Fe与Fe3会化合生成Fe2。(3)为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6464128 (g)，转移2 mol电子，

40、当质量差为5.12 g，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，因为镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀。答案：(1)O24e2H2O=4OH如图所示2Cl2e=Cl2(2)2FeCl3Fe=3FeCl2(3)铜Cu22e=Cu0.08铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(其他答案合理也正确)13(13分)(2011·临沂模拟)如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：(1)B极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的pH是1