高三一轮化学总复习-第3节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 课件【系列四】

1、第三节电解池 金属的电化学腐蚀与防护 考点一电解原理及规律【基础回顾】1.电解与电解池: 得到还原失去氧化电能化学能2.电解池工作原理示意图:还原阴极阳极氧化3.电极产物的判断和电极反应式的书写:(1)电极产物的判断阴极:阳离子放电顺序:Ag+Fe3+Cu2+H+(酸)Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。阳极:金属(Au、Pt除外)电极S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子。(2)电极反应式的书写。判断阴、阳极,根据阳极电极材料,判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。根据离子放电顺序,确定放电的离子种类,分析电极反应,并判断电极产物,按照“阳极氧化、阴极还原”写出电极反应式

2、。电解水溶液时,应注意水电离出的H+、OH-放电时电极反应式的书写。4.以惰性电极电解电解质溶液的类型:类型实例电极反应电解液浓度pH电解质溶液复原电解水型NaOH阴:_阳:_增大_H2SO4增大_Na2SO4增大_4H+4e-=2H24OH-4e-=2H2O+O2增大加水减小加水不变加水类型实例电极反应电解液浓度pH电解质溶液复原电解电解质型HCl阴:_ _阳:_减小_CuCl2阴: _阳:_减小_2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2增大通HClCu2+ +2e-=Cu2Cl-2e-=Cl2加CuCl2类型实例电极反应电解液浓度pH电解质溶液复原放H2生碱型NaCl阴:_阳:_生成新电解

3、质_放O2生酸型CuSO4阴:_阳:_生成新电解质_2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2增大通HCl2Cu2+4e-=2Cu4OH-4e-=2H2O+O2减小加CuO、CuCO3【思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”)(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。()提示:。溶液导电时,会在两极发生氧化还原反应。(2)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现。()提示:。电解可以使不能发生的反应得以进行,如NaCl和H2O电解条件下能发生反应。(3)电解硫酸等溶液,H+放电,溶液的pH逐渐增大。()提示:。电解硫酸溶液,实质是电解水,溶液的浓度变大,pH减小。(4)用惰性

4、电极电解CuSO4溶液一段时间后,加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的状况。()提示:。应加入CuO或CuCO3。(5)电解时,电解液中阳离子移向阳极,发生还原反应。()提示:。电解时,电解液中阳离子移向阴极。(6)用铜作电极电解CuSO4溶液的方程式为2Cu2+2H2O 2Cu+O2+4H+。()提示:。铜作电极电解CuSO4溶液时,阳极上Cu失去电子生成Cu2+,不会得到O2。电解=【方法点拨】(1)电解时溶液pH的变化规律。若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH增大;若阴极上无H2产生,阳极上产生O2,则电解后溶液pH减小;若阴极上有H2产生,阳极上有O2产生

5、,且 ,则有 “酸更酸,碱更碱,中性就不变”,即:a.如果原溶液是酸溶液,则pH变小;b.如果原溶液为碱溶液,则pH变大;c.如果原溶液为中性溶液,则电解后pH不变。(2)电解质溶液的复原措施。电解后的溶液恢复到原状态,出什么加什么(即一般加入阴极产物与阳极产物的化合物)。如用惰性电极电解盐酸(足量)一段时间后,若使溶液复原,应通入HCl气体而不能加入盐酸。【题组过关】1.(RJ选修4P83改编题)1 L 0.1 molL-1 AgNO3溶液在以Ag作阳极,Fe作阴极的电解槽中电解,当阴极增重2.16 g时,下列判断正确的是(设电解按理论进行,溶液不蒸发)()A.转移的电子数是1.204102

6、2B.阳极上产生112 mL O2(标准状况)C.溶液的浓度变化为0.08 molL-1D.反应中有0.01 mol Ag被氧化【解析】选A。转移的电子的物质的量是0.02 mol,电子数=0.02 mol6.021023 mol-1=1.2041022,故A正确;阴极析出银物质的量为0.02 mol,转移电子物质的量为0.02 mol,溶液中银离子物质的量为0.1 mol,所以阳极不能生成氧气,故B错误;电镀时溶液浓度基本不变,溶液浓度仍为0.1 molL-1,故C错误;依据电极反应的电子守恒,反应中有0.02 mol的Ag被氧化,故D错误。2.常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液,电解一段

7、时间后,下列有关电解质溶液变化的说法正确的是()世纪金榜导学号79100092A.电解质溶液的浓度增大,pH减小B.电解质溶液的浓度增大,pH增大C.电解质溶液的浓度减小,pH减小D.电解质溶液的浓度不变,pH不变【解析】选A。NaHSO4= Na+H+ ,溶液呈酸性,常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液实质是电解水,因此NaHSO4溶液的浓度增大,c(H+)增大,pH减小,故A项正确。3.(2018惠州模拟)某小组用如图装置进行实验,下列说法正确的是世纪金榜导学号79100093()A.闭合K,外电路电流方向为Fe电极石墨电极B.盐桥中的电解质可以用KClC.闭合K,石墨电极上只生成铜D.导

8、线中流过0.15 mol e-时,加入5.55 g Cu2(OH)2CO3,CuSO4溶液可恢复原组成【解析】选D。左侧两个烧杯构成了一个原电池,Fe为负极,Ag为正极;右侧烧杯为电解池。原电池中电流从正极流向负极,故外电路电流方向为Ag电极Pt电极,石墨电极Fe电极,A项错误。KCl中的Cl-与Ag+反应,会导致中间烧杯中的电解质减少,故盐桥中的电解质不能用KCl,B项错误。闭合K,石墨连接原电池的负极,石墨为阴极,发生还原反应,Cu2+被完全还原成Cu后,电解生成的硫酸所电离出的H+再被还原生成氢气,C项错误。右侧烧杯中n(CuSO4)=0.05 L1 molL-1=0.05 mol,加入

9、的nCu2(OH)2CO3=5.55 g222 gmol-1 =0.025 mol。导线中流过0.1 mol电子时,发生反应: 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2,再流过0.05 mol通电=电子时,发生反应:2H2O 2H2+O2;消耗了CuSO4和H2O,其中n(CuSO4)=0.05 mol,n(H2O)=0.05 mol +0.025 mol=0.075 mol;反应后,加入0.025 mol碱式碳酸铜,发生反应Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2,生成的n(CuSO4)=0.05 mol, n(H2O)=0.075 mol,D项正确。通

10、电=4.(2018十堰模拟)某小组为研究电化学原理,设计了甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨)。下列叙述正确的是()A.甲、丙中化学能转化为电能,乙中电能转化为化学能B.C1、C2分别是阳极、阴极;锌片、铁片上都发生氧化反应C.C1上和C3上放出的气体相同,铜片上和铁片上放出的气体也相同D.甲中溶液的pH逐渐增大,丙中溶液的pH逐渐减小【解析】选C。A项,甲没有外接电源,是将化学能转化为电能的装置,为原电池;乙、丙有外接电源,是将电能转化为化学能的装置,为电解池,错误。B项,C1、C2分别连接电源的正、负极,分别是电解池的阳极、阴极;锌片作负极发生氧化反应,铁片作阴极发生还原反应,错

11、误。C项,C1和C3都是阳极,氯离子在阳极上失电子生成氯气,铜片上和铁片上都是氢离子得电子生成氢气,正确。D项,甲中正极和丙中阴极上都是氢离子得电子生成氢气,随着反应的进行,溶液的pH均增大,错误。【加固训练】1.用两支惰性电极插入CuSO4溶液中,通电电解,当有110-3 mol的OH-放电时,溶液显浅蓝色,则下列叙述正确的是()A.阳极上析出3.6 mL O2(标准状况)B.阴极上析出32 mg CuC.阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)D.阳极和阴极质量都无变化【解析】选B。用惰性电极电解CuSO4溶液时,阴极: 2Cu2+4e-= 2Cu,阳极:4OH-4e-=O2+2H2O。

12、当有110-3 mol的OH-放电时,生成标准状况下的O2为5.6 mL,A错误;在阴极上析出32 mg Cu,阴极质量增加,B正确;C、D错误。2.用惰性电极电解一定浓度CuSO4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。则下列说法正确的是()A.电解过程中阴极没有气体生成B.电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 molC.原CuSO4溶液的浓度为0.1 molL-1D.电解过程中阳极收集气体体积为1.12 L(标准状况下)【解析】选B。加入0.1 mol Cu(OH)2相当于加入0.1 mol CuO和0.1 mol H2O,故

13、CuSO4电解完后还电解了部分水,阴极析出了0.1 mol Cu和0.1 mol H2,A错误;析出0.1 mol Cu转移电子0.2 mol,析出0.1 mol H2转移电子0.2 mol,故转移的电子的总物质的量为0.4 mol, B正确;原CuSO4溶液的物质的量为0.1 mol,不知溶液体积,无法求浓度,C错误;电解过程中阳极始终产生O2,根据转移的电子的总物质的量为0.4 mol,产生O2体积为2.24 L(标准状况下),D错误。考点二电解池原理的应用 【基础回顾】2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2通电=(2)装置装置离子交换膜电解

14、槽阳极钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)阴极碳钢网阳离子交换膜只允许阳离子通过,能阻止阴离子和气体通过将电解槽隔成阳极室和阴极室2.电解精炼铜:粗铜精铜Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+Cu2+2e-= Cu注意:电解精炼铜时,阳极质量减小,阴极质量增加,溶液中的Cu2+浓度减小。3.电镀铜:铜含镀层金属阳离子的电解质溶液待镀金属制品Cu-2e-=Cu2+Cu2+2e-=Cu减小增加不变4.电解冶炼钠:2Cl-2e-=Cl22Na+2e-=2Na2NaCl 2Na+Cl2通电=【思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”)(1)电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中的c(C

15、u2+)均保持不变。()提示:。电解精炼铜时电解质溶液中的c(Cu2+)减少。(2)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3,也可电解MgO和AlCl3。()提示:。电解制取镁不用氧化镁,因为氧化镁的熔点高;电解制取铝不用氯化铝,因为氯化铝是共价化合物,熔融时不导电。(3)若把Cu+H2SO4=CuSO4+H2设计成电解池,应用Cu作阳极。()提示:。Cu是活泼电极作阳极,优先失去电子。(4)电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。 ()提示:。电解饱和食盐水时,两极都可以用铂电极。(5)用铜作阳极、石墨作阴极电解CuCl2溶液时,阳极电极反应式为2Cl-2e-= Cl2。()提示:。

16、阳极是活泼电极,会先失去电子。(6)用惰性电极电解MgCl2溶液所发生反应的离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2+H2+2OH-。()提示:。OH-会和溶液中的Mg2+反应。电解=(7)粗铜电解精炼时,若电路中通过2 mol e-,阳极减少64 g()提示:。阳极除了铜失去电子,还有其他活泼金属。【典题探究】角度一 电解原理应用于工业生产【典题1】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性。回答下列问题:H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):(1)写出阳极的电极反应_。(2)分析产品室可得到H3PO2的原因_

17、。(3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质,该杂质产生的原因是_。【探微题眼】题眼信息推断破题秘籍较强的还原性容易被氧化剂氧化阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过阴离子不能通过阳膜,阳离子不能通过阴膜产品室可得到H3PO2离子是怎样进入产品室生成H3PO2的撤去阳极室与产品室之间的阳膜从H3PO2进入了阳极室,且有很强的还原性角度分析【解析】(1)阳极室电极上发生氧化反应,失电子的是OH-。2H2O-4e-= 4H+O2或4OH-4e-=2H2O+

18、O2。(2)由于阳极室OH-放电,造成H+浓度增大,H+通过阳膜进入产品室,而原料室中的H2P 可以通过阴膜进入产品室,生成H3PO2。(3)由于H3PO2具有较强的还原性,电解时就会有H3PO2在阳极放电而生成H3PO4(或阳极区有O2生成,能将H3PO2氧化成H3PO4)。答案:(1)2H2O-4e-= 4H+O2或4OH-4e-= 2H2O+O2(2)阳极室的H+穿阳膜扩散至产品室,原料室的H2P 穿阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2(3) H2P 或H3PO2被氧化 【母题变式】(1)为什么次磷酸(H3PO2)具有较强的还原性?提示:次磷酸(H3PO2)中磷元素为+1价,是磷元素

19、的较低价态,故具有较强的还原性。(2)写出中阳极室生成杂质的反应方程式_。提示:H3PO2+O2=H3PO4【归纳提升】1.电解时电子和离子移动方向:(1)电子:从电源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。移动方向图示:阳得阴失2.规避“三个”失分点:(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。(2)电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。(3)当电解池的电极材料为活性电极时,则阳极为电极本身失电子,不能再用电解规律。 【素养升华】模

20、型认知电解池解题的思维路径角度二 电解原理应用于污水处理【典题2】(2016全国卷)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。下列叙述正确的是世纪金榜导学号79100094()A.通电后中间隔室的 向正极区迁移,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【解析】选B。电解池中

21、阴离子向阳极移动,所以通电后中间隔室的 向正极区迁移,阳极上氢氧根离子放电产生氧气,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,A项错误;电解时在负极区生成NaOH,在正极区生成H2SO4,B项正确;阴极反应是氢离子得到电子生成氢气,溶液中氢氧根离子浓度增大,pH升高,C项错误;当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.25 mol的O2生成,D项错误。 【母题变式】(1)正极区的电极反应式是_,随着电解的进行Na2SO4溶液浓度_(填“增大”“不变”或“减小”)。提示:4OH-4e-=2H2O+O2减小。通电后OH-移向阳极,OH-放电产生氧气;由于Na+不断被交换,分别进入阴极区、阳极区,所以Na2

22、SO4浓度减小。(2)ab、cd分别为_、_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。提示:ab是阳离子交换膜、cd是阴离子交换膜。通电后阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,所以ab是阳离子交换膜、cd是阴离子交换膜。【归纳提升】1.阴、阳极的判断方法:(1)根据外接电源:正极连阳极,负极连阴极。(2)根据电流方向:从阴极流出,从阳极流入。(3)根据电子流向:从阳极流出,从阴极流入。(4)根据离子流向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。(5)根据电极产物:a.阳极:电极溶解、逸出O2(或极区变酸性)或Cl2;b.阴极:析出金属、逸出H2(或极区变碱性)。2.电解计算的三种方法:如可以通过4 mol e-为桥梁

23、构建如下关系式: (式中M为金属,n为其离子的化合价数值)【拓展示例】用甲烷燃料电池电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,其装置如下图:理论上中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)。(1)阳极发生2Cl-2e-=Cl2、4OH-4e-=O2+2H2O,阴极发生Cu2+2e-=Cu、2H+2e-=H2,结合图可知,为阴极气体体积与时间的关系,为阳极气体体积与时间的关系。(2)产生氯气为224 mL,则由2Cl-2e-=Cl2可知, n(NaCl)= 2=0.02 mol。(3)由t2时生成氧气为112 mL,n(O2)= =0.0

24、05 mol,则共转移电子为0.02 mol+0.005 mol4=0.04 mol,根据电子守恒及Cu2+2e-=Cu可知,n(CuSO4)= =0.02 mol。【素养升华】 模型认知电解池中电极反应式的书写步骤【题组过关】1.(RJ选修4P83改编题)利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是()A.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH-4e-= 2H2O+O2B.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】选D。X为阳极,电极反应为2Cl-2e-= Cl2,A错误;电解精炼铜时,Cu2+浓度减小,B错

25、误;电镀铜时,纯铜作阳极,C错误;电解熔融的氯化镁制取金属镁,D正确。2.(2018滁州模拟)常温下,NCl3是一种黄色黏稠状液体,是制备新型水消毒剂ClO2的原料,可以采用如图所示装置制备NCl3。下列说法正确的是()世纪金榜导学号79100095A.每生成1 mol NCl3,理论上有4 mol H+经质子交换膜由右侧向左侧迁移B.可用湿润的淀粉KI试纸检验气体MC.石墨极的电极反应式为 +3Cl-6e-= NCl3+4H+D.电解过程中,质子交换膜右侧溶液的pH会减小【解析】选C。A项,由 NCl3,根据元素化合价变化知, 中N由-3价升高至+3价,每生成1 mol NCl3,理论上有6

26、 mol H+由质子交换膜右侧向左侧(阴极区)迁移,错误。B项,M是氢气,不能用湿润的淀粉KI试纸检验,错误。C项,石墨电极发生氧化反应,电极反应式为 +3Cl-6e-=NCl3+4H+,正确。D项,电解过程中,质子交换膜右侧溶液中c(H+)减小,溶液pH增大,错误。3.高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示。下列说法正确的是()A.铁是阳极,电极反应为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2B.电解一段时间后,镍电极附近溶液的pH减小C.若离子交换膜为阴离子交换膜,则电解结束后左侧溶液中含有Fe D.每制得1 mo

27、l Na2FeO4,理论上可以产生67.2 L气体【解析】选C。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4),铁失电子生成高铁酸钠,则铁作阳极,镍作阴极,电极反应式为Fe+8OH-6e-= Fe +4H2O,A错误;镍电极上H+放电生成H2,c(H+)减小,溶液的pH增大,B错误;若离子交换膜为阴离子交换膜,Fe 穿过阴离子交换膜向左侧扩散,左侧溶液中会含有Fe ,C正确;温度和压强未知,不能计算生成气体的体积,D错误。4.(2018崇左模拟)已知反应:2Cr +2H+ Cr2 +H2O。某科研小组用如图电解装置,由Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7溶液。下列有关

28、叙述正确的是()A.Cr 生成Cr2 的反应为非氧化还原反应,不能通过电解方法获得B.a为电源正极C.d口流出的NaOH溶液的浓度与c口通入的NaOH溶液的浓度相同D.Na+从右侧通过阳离子交换膜进入左侧【解析】选D。电解装置右侧发生Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的反应,尽管铬元素化合价无变化,但该反应必须在酸性环境中才能发生,故可以通过电解方法获得,A项错误;右侧反应时所需的H+来源于H2O的电解,电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,故右侧电极为阳极,阳极连接电源正极,即b为电源正极,a为电源负极,B项错误;左侧电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-,故d口流出的NaOH

29、溶液的浓度比c口通入的NaOH溶液的浓度大,C项错误;电解时,阳离子从阳极流向阴极,D项正确。【加固训练】1.(2018柳州模拟)用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的 ,模拟装置如图所示,下列说法正确的是()A.阳极的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+B.阴极的电极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2C.电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高D.电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4【解析】选C。Fe为阳极,发生反应Fe-2e-=Fe2+,A错误;阴极上H+放电生成H2,电极反应式为2H+2e-= H2,B错误;电解时,阴极上H+放电生成H2,溶液中c(OH-)增

30、大,溶液中pH增大,C正确;电解时,溶液中向阴极室移动,H+放电生成H2,溶液中OH-和 结合生成电解质NH3H2O,所以阴极室中溶质为NH3H2O和(NH4)3PO4或NH4H2PO4、(NH4)2HPO4,D错误。2.电解加工是利用电解原理使金属在电解液中溶蚀成预定形状的方法。电解加工一铜构件的示意图如图,阳极铜件被溶蚀,而阴极的质量和形状都保持不变,则原始电解液不宜含有大量的()A. B.Cl-C.Na+D.Cu2+【解析】选D。由题意阴极的质量和形状都保持不变,可判断阴极没有金属析出,故原电解液不宜含有大量的Cu2+。考点三金属的腐蚀与防护 【基础回顾】1.金属腐蚀的本质:金属原子_变

31、为金属阳离子,金属发生_反应。失去电子氧化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与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或_液体(如石油)等接触不纯金属或合金跟_接触现象_电流产生_电流产生非电解质电解质溶液无有微弱类型化学腐蚀电化学腐蚀本质金属被_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_电极材料及反应负极Fe: _正极C: _C: _水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性Fe-2e-= Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-类型析氢腐蚀吸

32、氧腐蚀总反应式_联系_更普遍Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2吸氧腐蚀3.金属电化学腐蚀规律:(1)对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液_弱电解质溶液_非电解质溶液。(2)活动性不同的两金属:活动性差别越大,活动性强的金属腐蚀越_。快(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高,氧化性越强,腐蚀越快。(4)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。4.金属电化学保护的两种方法:正负阴阳5.其他防护方法:如加保护层(涂油漆、油脂、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料等),电镀。【思维诊断】(正确的打“”,错误的

33、打“”)(1)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。()提示:。白铁是镀锌铁,保护层破坏后锌作负极仍然保护铁。(2)因空气中CO2的存在,金属表面形成一层酸膜,所以大多数金属发生的是析氢腐蚀。()提示:。强酸性环境发生析氢腐蚀,弱酸性或中性环境发生吸氧腐蚀,自然界中大多数金属发生吸氧腐蚀。(3)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。()提示:。纯银器表面变黑是因为发生化学腐蚀生成了Ag2S。而钢铁生锈是由于发生了电化学腐蚀。(4)干燥环境下金属不被腐蚀。()提示:。干燥环境下金属难被腐蚀,不是不被腐蚀。(5)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。()

34、提示:。Cu在潮湿的空气中生成铜绿Cu2(OH)2CO3。【题组过关】1.对如图装置(铁的防护)的分析正确的是()A.甲装置是牺牲阳极的阴极保护法B.乙装置是牺牲阳极的阴极保护法C.一段时间后甲、乙装置中pH均增大D.甲、乙装置中铁电极的电极反应式均为2H+2e-=H2【解析】选B。A项,甲装置中C为阳极,阳极上氯离子失电子,Fe为阴极,阴极上氢离子得电子,属于外加电流的阴极保护法,故A错误;B项,乙装置中Zn为负极,Fe为正极,正极上氧气得电子,Fe不参加反应,Fe被保护,所以是牺牲阳极的阴极保护法,故B正确;C项,甲装置中电解氯化钠生成氢氧化钠,溶液的pH增大,乙装置中负极Zn失电子,正极

35、氧气得电子,最终生成氢氧化锌,溶液的pH几乎不变,故C错误;D项,乙中正极上氧气得电子生成氢氧根离子,所以Fe电极上没有氢气生成,故D错误。2.(2017全国卷)支撑海港码头基础的防腐技术,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世纪金榜导学号79100096()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】选C。通过外加电流的阴极保护法可以有效防止钢管桩的腐蚀,从而使钢管桩表面腐蚀电流接近

36、于零,A项正确;通电后高硅铸铁为阳极,发生氧化反应,电子流出通过外电路流向钢管桩,B项正确;高硅铸铁为惰性辅助阳极,阳极反应的实质是水的电解,高硅铸铁并不是损耗阳极材料,只起传递电流的作用,C项错误;可以根据发生腐蚀的趋势不同调整通入的保护电流,D项正确。3.在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3,再在一定条件下脱水生成铁锈,其原理如图。下列说法正确的是()A.铁片发生还原反应而被腐蚀B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C.铁片腐蚀中负极

37、发生的电极反应:2H2O+O2+4e-= 4OH-D.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学腐蚀【解析】选D。铁原子失去电子变为Fe2+,发生氧化反应而被腐蚀,A错误;由于得失电子在不同的区域,所以铁片腐蚀最严重区域与生锈最多的区域是不同的区域,B错误;铁片腐蚀中正极发生的电极反应:2H2O +O2+4e-= 4OH-,C错误;由于活动性FeC,所以铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,因为是中性或极弱酸性环境,所以发生的电化学腐蚀是吸氧腐蚀,D正确。4.(2018大同模拟)钢铁防护方法有多种,图中的方法描述正确的是()A.b为电源负极B.该方法是牺牲阳极的阴极保护法C.电子流向:a钢铁闸门辅助电极baD.电源改用导线连接进行防护时,辅助电极发生氧化反应【解析】选D。从图示可知,由于有外加电源,故此为外加电流的阴极保护法,B错误;A项,在外加电流的阴极