1、课时3电解池、金属的腐蚀与防护电解原理分析1(安徽理综)某兴趣小组设计如图所示的微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析本题综合考查电化学知识，意在考查考生对原电池、电解池原理的理解。断开K2，闭合K1时，该装置为电解池，由两极均有气泡产生可知铜电极为阴极，总反应的离子方程式为2C
2、l2H2OCl2H22OH，A项错；由此可知铜电极附近溶液中因有OH生成，溶液变红色，B项错；断开K1，闭合K2时，装置为原电池，铜极上产生的氢气发生氧化反应，电极反应式为H22e2OH=2H2O，C项错；由此可知铜电极为负极，石墨电极为正极，故D项正确。答案D2(2014广东理综，11)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他均为Cu，则()A电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu解析分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且为负极，为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向：电极电极，则电流方向：电极A电极，A正确；电极
3、发生氧化反应，B错误；电极的电极反应为Cu22e=Cu，有铜析出，C错误；电极为电解池的阳极，其电极反应为Cu2e=Cu2，D错误。答案A电解原理在工农业生产中的应用3(2015四川理综，4)用下图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为910，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是()A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式：Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析Cl在阳极发生氧化反应生成ClO，水电离出的H在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液
4、呈碱性，故A、B、C项正确；D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H，正确的离子方程式为2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，错误。答案D4(2015上海化学，24节选)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式_。(2)离子交换膜的作用为：_、_。(3)精制饱和食盐水从图中_位置补充，氢氧化钠溶液从图中_位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)答案(1)2Cl2H2OCl2H22OH(2)阻止OH进入阳极室，与C
5、l2发生副反应：2NaOHCl2=NaClNaClOH2O阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸(3)ad5(1)2016浙江理综，28(5)研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在_极，该电极反应式是_。(2)2016天津理综，10(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H2O2OHFeO3H2，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解一段时间后，
6、c(OH)降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为_。c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c( Na2FeO4)低于最高值的原因：_。解析(1)根据题意，二氧化碳在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，CO2中C呈4价，CH3OH中C呈2价，结合反应前后碳元素化合价变化，可知碳元素的化合价降低，得到电子，故该电极为阴极，电极反应式为CO26H6e=CH3OHH2O。(2)电解时，阳极反应式为Fe6e8OH=FeO4H2O，阴极电极反应式为：2H2O2e=H22OH，电解过程中，阳极室消耗OH，c(OH)
7、降低。H2具有还原性，根据题意：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。因此，电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢；在N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4产率降低。答案(1)阴CO26H6e=CH3OHH2O(2)阳极室 防止Na2FeO4与H2反应使产率降低M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢或N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4产率降低 金属的腐
8、蚀与防护6下列关于金属的腐蚀与防护的说法正确的是()A金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关(2016天津理综，3B)B验证铁的吸氧腐蚀，可以将铁钉放入试管中，用盐酸浸没(2015福建理综，8D)C钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀(2015江苏，11C)D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应Fe3e=Fe3(2010北京理综，10D)答案C7(山东理综改编)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，钢铁轮
9、船外壳连接一块金属A(铜块)可以减缓船体外壳腐蚀速度解析A项，插入海水中的铁棒，和空气接界处腐蚀最严重；C项，接通开关时，Zn作负极，腐蚀速率增大，Pt上放出H2；D项，连接的金属A应比铁的活泼性大，如Zn。答案B8(2014福建理综，24节选)铁及其化合物与生产、生活关系密切。右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。(1)该电化学腐蚀称为_。(2)图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_(填字母)。解析(1)海水接近于中性，则铁闸发生的是吸氧腐蚀。(2)表面海水中O2浓度较大，腐蚀得较快，故B处产生的铁锈最多。答案(1)吸氧腐蚀(2)B揭秘：电解原理及其应用是高考的高频考点，因其与氧化还原反应、离子反应，电解质溶液、元素化合物性质等知识联系密切而成为高考的重点和热点。而金属的腐蚀与防护考查则集中在基础知识判断上。由于电解原理在工业上的应用更加广泛，预测2018年高考，仍会联系化学工艺过程对电解原理的应用进行考查。应给予高度关注！