全程复习方略安徽专用高考化学92电解池金属的电化学腐蚀与防护课件新人教版含精细解析

第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 三年三年1212考考 高考指数高考指数:1.1.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。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。2.2.理解金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的危害，防止金理解金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。属腐蚀的措施。一、电解原理一、电解原理1.1.电解：使电流通过电解质溶液电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质或熔融的电解质)而在阴、而在阴、阳两极引起阳两极引起_的过程。的过程。2.2.电解池电解池(也叫电解槽也叫电解槽)电解池是把电解池是把_的装置。的装置。氧化还原反应氧化还原反应电能转变为化学能电能转变为化学能3.3.电解池的组成和工作原理电解池的组成和工作原理(电解电解CuClCuCl2 2溶液溶液)总反应方程式：总反应方程式：_CuCu2+2+2Cl+2Cl-Cu+Cl Cu+Cl2 2 电解电解=电极名称：电极名称：阴极阴极反应类型：反应类型：还原反应还原反应电极反应式：电极反应式：CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu电极名称：电极名称：阳极阳极反应类型：反应类型：氧化反应氧化反应电极反应式：电极反应式：2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2二、电解原理的应用二、电解原理的应用1.1.电解饱和食盐水电解饱和食盐水阳极：阳极：_阴极：阴极：_总反应：总反应：_2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 22H2H+2e+2e-=H H2 22NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2 电解电解=2.2.电镀与电解精炼铜电镀与电解精炼铜 电镀电镀（FeFe上镀上镀CuCu）电解精炼铜电解精炼铜 粗铜粗铜（含（含ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、AuAu等杂质）等杂质）阳极阳极 阴极阴极 电极材料电极材料 电极反应电极反应 铜铜 Cu-2eCu-2e-=CuCu2+2+Cu-2eCu-2e-=Cu=Cu2+2+Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+Ni-2eNi-2e-=Ni=Ni2+2+电极材料电极材料 电极反应电极反应 铁铁 纯铜纯铜 CuCu2+2+2e+2e-=Cu =Cu 电解质溶液电解质溶液 注：电解精炼铜时，粗铜中的注：电解精炼铜时，粗铜中的AgAg、AuAu等不反应，沉在电解池底部形等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥。成阳极泥。CuSOCuSO4 4溶液溶液 3.3.电冶金电冶金(1)(1)钠的冶炼。钠的冶炼。总反应：总反应：_阴极反应：阴极反应：_阳极反应：阳极反应：2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 2(2)Mg(2)Mg的冶炼。的冶炼。总反应：总反应：_(3)Al(3)Al的冶炼。的冶炼。总反应：总反应：_ 电解电解=2NaCl(2NaCl(熔融熔融)2Na+Cl)2Na+Cl2 22Na2Na+2e+2e-=2Na2NaMgClMgCl2 2(熔融熔融)Mg+Cl)Mg+Cl2 2 电解电解=2Al2Al2 2O O3 3(熔融熔融)4Al+3O)4Al+3O2 2 电解电解=三、金属的腐蚀与防护三、金属的腐蚀与防护1.1.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀现象现象 条件条件 本质本质 区别区别 无电流产生无电流产生 金属被腐蚀金属被腐蚀 金属与接触到的物质直金属与接触到的物质直接反应接反应 不纯金属接触到电解质溶不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应液发生原电池反应 M-neM-ne-=M=Mn+n+较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀 有电流产生有电流产生 注：通常两种腐蚀同时存在，但电化学腐蚀比化学腐蚀普遍注：通常两种腐蚀同时存在，但电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害也更严重。得多，危害也更严重。2.2.电化学腐蚀的分类电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀钢铁腐蚀)类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜性质 Fe+2HFe+2H+=Fe=Fe2+2+H+H2 2 Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+2Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 2 4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=O=4Fe(OH)4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O+O+(3-x)H(3-x)H2 2O O 弱酸性或中性或碱性弱酸性或中性或碱性 酸性酸性 负极反应负极反应 正极反应正极反应 2H2H+2e+2e-=H=H2 2 2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-=4OH=4OH-总反应总反应 其他反应其他反应 3.3.金属的防护金属的防护(1)(1)牺牲阳极的阴极保护法利用牺牲阳极的阴极保护法利用_。(2)(2)外加电流的阴极保护法利用外加电流的阴极保护法利用_。(3)(3)改变金属内部结构改变金属内部结构如制成不锈钢。如制成不锈钢。(4)(4)加保护层加保护层如电镀、喷漆、覆膜等。如电镀、喷漆、覆膜等。原电池原理原电池原理电解池原理电解池原理1.1.用铜作阳极、石墨作阴极电解用铜作阳极、石墨作阴极电解CuClCuCl2 2溶液时，阳极电极反应溶液时，阳极电极反应式为式为2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 2。()()【分析】【分析】错误，活性金属作阳极时，金属首先失电子被氧化，错误，活性金属作阳极时，金属首先失电子被氧化，故阳极反应为：故阳极反应为：Cu-2eCu-2e-=Cu=Cu2+2+。2.Cu+H2.Cu+H2 2SOSO4 4=CuSOCuSO4 4+H+H2 2可以设计成电解池，但不能设计成可以设计成电解池，但不能设计成原电池。原电池。()()【分析】【分析】正确，能设计成原电池的反应是一个自发的氧化还正确，能设计成原电池的反应是一个自发的氧化还原反应，而电解池可以是一个非自发的氧化还原反应。原反应，而电解池可以是一个非自发的氧化还原反应。3.3.可用电解熔融的可用电解熔融的AlClAlCl3 3制取铝。制取铝。()()【分析】【分析】错误，因错误，因AlClAlCl3 3为共价化合物，其熔融态不导电，故为共价化合物，其熔融态不导电，故不能通过电解不能通过电解AlClAlCl3 3的方法制备的方法制备AlAl。4.4.根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。阴极增加的质量相等。()()【分析】【分析】错误。电解精炼铜时，阴极析出的只有错误。电解精炼铜时，阴极析出的只有CuCu，而阳极，而阳极减少的有活泼的减少的有活泼的ZnZn、FeFe、NiNi等形成阳离子存在于溶液中，不等形成阳离子存在于溶液中，不活泼的活泼的AgAg、AuAu等形成阳极泥沉在底部，故两极的质量变化不等形成阳极泥沉在底部，故两极的质量变化不相等。相等。5.5.外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极。极。()()【分析】【分析】错误。接直流电源的正极相当于电解池的阳极，发错误。接直流电源的正极相当于电解池的阳极，发生氧化反应，使金属腐蚀得更快。生氧化反应，使金属腐蚀得更快。原电池、电解池、电镀池的比较原电池、电解池、电镀池的比较 原电池原电池 电解池电解池 电镀池电镀池 应用电解原理在金应用电解原理在金属表面镀一层其属表面镀一层其他金属或合金的他金属或合金的装置装置 将电能转变成化将电能转变成化学能的装置学能的装置 将化学能转变成将化学能转变成电能的装置电能的装置 定义定义 装置装置举例举例 原电池原电池电解池电解池 电镀池电镀池 镀层金属接电源镀层金属接电源正极，待镀金属接正极，待镀金属接电源负极电源负极电镀液必须含有电镀液必须含有镀层金属离子镀层金属离子 两电极接直流电两电极接直流电源源两电极插入电两电极插入电解质溶液中解质溶液中形成闭合回路形成闭合回路 活泼性不同的两活泼性不同的两电极电极电解质溶液（电电解质溶液（电极插入其中）极插入其中）形成闭合回路形成闭合回路形成形成条件条件 电极电极名称名称 负极：较活泼金属负极：较活泼金属正极：较不活泼金正极：较不活泼金属（或能导电的非属（或能导电的非金属）金属）阳极：与电源正极阳极：与电源正极相连的电极相连的电极阴极：与电源负极阴极：与电源负极相连的电极相连的电极 名称同电解池，但名称同电解池，但有限制条件有限制条件阳极：必须是镀层阳极：必须是镀层金属金属阴极：镀件阴极：镀件 原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池阳极：金属电极失电阳极：金属电极失电子子阴极：电镀液中的阳阴极：电镀液中的阳离子得电子离子得电子 阳极：氧化反应，金阳极：氧化反应，金属电极失电子或溶液属电极失电子或溶液中的阴离子失电子中的阴离子失电子阴极：还原反应，溶阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子液中的阳离子得电子 负极：氧化反应负极：氧化反应正极：还原反应正极：还原反应 电极电极反应反应 【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源，有时判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源，有时并无外加电源，存在自发进行氧化还原反应的装置相当于电并无外加电源，存在自发进行氧化还原反应的装置相当于电源，另一个装置则是电解池。源，另一个装置则是电解池。(2)(2)二次电池的放电过程是原电池，充电过程是电解池。二次电池的放电过程是原电池，充电过程是电解池。【典例【典例1 1】如图所示装置中，】如图所示装置中，X X是是铁，铁，Y Y是石墨电极，是石墨电极，a a是硫酸钠溶是硫酸钠溶液，实验开始前，在液，实验开始前，在U U形管的两边形管的两边同时各滴入几滴酚酞试液，下列同时各滴入几滴酚酞试液，下列叙述正确的是叙述正确的是()()A.A.闭合闭合K K1 1，断开，断开K K2 2，X X极放出极放出H H2 2B.B.闭合闭合K K1 1，断开，断开K K2 2，Y Y极为阳极极为阳极C.C.闭合闭合K K2 2，断开，断开K K1 1，Y Y极的电极反极的电极反应式为：应式为：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH4OH-D.D.闭合闭合K K2 2，断开，断开K K1 1，工作一段时间后，工作一段时间后，X X电极附近显红色电极附近显红色【解题指南】【解题指南】解答本题时要注意以下两点：解答本题时要注意以下两点：(1)(1)闭合闭合K K1 1，断开，断开K K2 2，形成原电池，形成原电池，X X极为负极。极为负极。(2)(2)闭合闭合K K2 2，断开，断开K K1 1，形成电解池，形成电解池，Y Y极为阳极。极为阳极。【解析】【解析】选选D D。闭合。闭合K K1 1，断开，断开K K2 2，形成原电池，形成原电池，X X极为负极，铁极为负极，铁失去电子，不会放出失去电子，不会放出H H2 2，Y Y极为正极，故极为正极，故A A、B B错误；闭合错误；闭合K K2 2，断开断开K K1 1，形成电解池，形成电解池，Y Y极的电极反应式为：极的电极反应式为：4OH4OH-4e-4e-=O O2 2+2H+2H2 2O O，X X电极电极H H+放电，放电，X X极附近极附近OHOH-浓度增加，浓度增加，故故C C错误，错误，D D正确。正确。【互动探究】【互动探究】(1)(1)若在铁棒上镀锌，则需对原装置做怎样的改若在铁棒上镀锌，则需对原装置做怎样的改进进?提示：提示：闭合闭合K K2 2，断开，断开K K1 1，将，将Y Y极换为锌棒，将极换为锌棒，将a a换为硫酸锌溶液。换为硫酸锌溶液。(2)(2)若将电源电极互换，闭合若将电源电极互换，闭合K K2 2，断开，断开K K1 1，X X极的电极反应式怎极的电极反应式怎样写？样写？提示：提示：电源电极互换后，电源电极互换后，X X极成为阳极，发生氧化反应，电极极成为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：反应式为：Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+。【变式备选】【变式备选】如图所示，如图所示，a a、b b是两根石墨棒，下列叙述正确是两根石墨棒，下列叙述正确的是的是()()A.aA.a是阴极，发生还原反应，是阴极，发生还原反应，b b是阳极，发生氧化反应是阳极，发生氧化反应B.B.装置工作时，稀硫酸溶液中装置工作时，稀硫酸溶液中c(Hc(H+)变小、变小、c(Cuc(Cu2+2+)变大变大C.C.往滤纸上滴加酚酞试液，往滤纸上滴加酚酞试液，a a极附近颜色变红极附近颜色变红D.D.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变【解析】【解析】选选D D。选项。选项A A，ZnZn为原电池负极，为原电池负极，CuCu为原电池正极，为原电池正极，故故a a为阳极，阳极发生氧化反应，为阳极，阳极发生氧化反应，b b为阴极，发生还原反应。为阴极，发生还原反应。选项选项B B，CuCu不参与电极反应，溶液中无不参与电极反应，溶液中无CuCu2+2+。选项。选项C C，水电离产，水电离产生的生的H H+在在b b极放电，极放电，b b极附近极附近OHOH-浓度增大，所以浓度增大，所以b b极附近颜色变极附近颜色变红。选项红。选项D D，SOSO4 42-2-不参与电极反应，其物质的量不变。不参与电极反应，其物质的量不变。电解原理及电解的相关计算电解原理及电解的相关计算1.1.以惰性电极电解电解质溶液的类型以惰性电极电解电解质溶液的类型电解质电解质浓度浓度 电极反应特点电极反应特点 电解电解水型水型 NaOH NaOH pH pH H H2 2SOSO4 4 减小减小 不变不变 NaNa2 2SOSO4 4 类型类型 实例实例 电解电解质溶质溶液复原液复原 阴：阴：4H4H+4e+4e-=2H=2H2 2阳：阳：4OH4OH-4e-4e-=2H2H2 2O+OO+O2 2 增大增大 加水加水 增大增大 加水加水 加水加水 增大增大 增大增大 减小减小 减小减小 增大增大 电解质电解质 电解质电解质 HCl HCl CuClCuCl2 2 电解质电离出的阴、阳电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电离子分别在两极放电 电解电电解电解质型解质型 通氯通氯化氢化氢 加氯加氯化铜化铜 水水 电解电解对象对象 水水 水水 电解质电解质浓度浓度 电极反应特点电极反应特点 放放H H2 2生碱型生碱型 pH pH 类型类型 实例实例 电解电解 质溶质溶液复原液复原 阴极：阴极：H H2 2O O放放H H2 2生碱生碱阳极：电解质阴离子放阳极：电解质阴离子放电电 阴极：电解质阳离子放阴极：电解质阳离子放电电阳极：阳极：H H2 2O O放放O O2 2生酸生酸 放放O O2 2生酸型生酸型 电解电解对象对象 NaCl NaCl 电解质电解质和水和水 生成新生成新电解质电解质 增大增大 通氯通氯化氢化氢 CuSOCuSO4 4 电解质电解质和水和水 生成新生成新电解质电解质 加氧加氧化铜化铜 减小减小 2.2.电解时的放电顺序与电极产物的判断电解时的放电顺序与电极产物的判断(1)(1)阳极。阳极。先看电极先看电极 活性电极活性电极(Fe(Fe、CuCu、Ag)Ag)惰性电极惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、石墨)电极材料自身失电电极材料自身失电子，电极被溶解子，电极被溶解 看溶液中阴离子的失看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电子能力，阴离子放电顺序为：电顺序为：S S2-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-(水水)(2)(2)阴极。阴极。直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺序：直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺序：AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+(酸酸)Fe)Fe2+2+ZnZn2+2+AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+CaCa2+2+KK+3.3.电解池中有关量的计算或判断电解池中有关量的计算或判断(1)(1)根据守恒法计算：根据守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)(2)根据总反应式计算：根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。算。(3)(3)根据关系式计算：根据关系式计算：根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。所需的关系式。【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)电解后要恢复原电解质溶液的浓度，可以按：电解后要恢复原电解质溶液的浓度，可以按：“析出什么，析出什么，加上什么加上什么”的思路，加上适量某物质，该物质可以是阴极与的思路，加上适量某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解阳极产物的化合物。如用惰性电极电解CuSOCuSO4 4溶液时，若要恢溶液时，若要恢复原溶液，可加入复原溶液，可加入CuOCuO、CuCOCuCO3 3，而不是，而不是Cu(OH)Cu(OH)2 2、CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3。(2)(2)判断两极产物时，先看电极是活性电极还是惰性电极，若判断两极产物时，先看电极是活性电极还是惰性电极，若是活性电极，电极反应首先表现电极溶解而不是电解质溶液是活性电极，电极反应首先表现电极溶解而不是电解质溶液中阴离子放电。中阴离子放电。(3)Fe(3)Fe3+3+的放电能力大于的放电能力大于CuCu2+2+，其第一阶段放电反应为，其第一阶段放电反应为FeFe3+3+e+e-=FeFe2+2+，而不是，而不是FeFe3+3+3e+3e-=FeFe。(4)(4)电解过程中，电解质溶液中的阴离子向阳极移动，阳离子电解过程中，电解质溶液中的阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。向阴极移动。【典例【典例2 2】(2012(2012滁州模拟滁州模拟)下图为相互串联的甲、乙两个电下图为相互串联的甲、乙两个电解池。解池。试回答：试回答：(1)(1)若甲池利用电解原理在铁上镀银，则若甲池利用电解原理在铁上镀银，则A A是是_、_(_(依次填电极材料和电极名称依次填电极材料和电极名称)，电极反应，电极反应是是_；B B是是_、_(_(依次填电极材料和电极依次填电极材料和电极名称名称)，电极反应是，电极反应是_；应选用的电解质溶液是应选用的电解质溶液是_。(2)(2)若甲池阴极增重若甲池阴极增重43.2 g43.2 g且乙池中阴极上一直都有气体产生，且乙池中阴极上一直都有气体产生，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积是是_L_L。【解题指南】【解题指南】解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)(1)电镀池的连接方式。电镀池的连接方式。(2)(2)串联电路的特点：在相同时间内通过各电极的电量相等。串联电路的特点：在相同时间内通过各电极的电量相等。【解析】【解析】(1)(1)电镀时镀件作阴极、镀层金属作阳极、含有镀层电镀时镀件作阴极、镀层金属作阳极、含有镀层金属的可溶性盐溶液作电镀液，故铁作阴极、银作阳极、电金属的可溶性盐溶液作电镀液，故铁作阴极、银作阳极、电镀液为硝酸银溶液。镀液为硝酸银溶液。(2)(2)甲池中阴极反应为：甲池中阴极反应为：AgAg+e+e-=Ag=Ag，当阴极增重，当阴极增重43.2 g43.2 g时，时，析出析出AgAg的物质的量为的物质的量为0.4 mol0.4 mol，则转移电子的物质的量也为，则转移电子的物质的量也为0.4 mol0.4 mol。乙池中阴极反应式为：。乙池中阴极反应式为：2H2H+2e+2e-=H=H2 2，根据电子，根据电子守恒，析出氢气为守恒，析出氢气为0.2 mol,0.2 mol,在标准状况下体积为在标准状况下体积为4.48 L4.48 L。答案：答案：(1)(1)铁铁 阴极阴极 AgAg+e+e-=Ag=Ag银银 阳极阳极 Ag-eAg-e-=Ag=Ag+AgNOAgNO3 3 (2)4.48(2)4.48【技巧点拨】【技巧点拨】电解计算的一般解题思路电解计算的一般解题思路“一看二找三守一看二找三守恒恒”(1)(1)先看阳极材料，是活性电极还是惰性电极。先看阳极材料，是活性电极还是惰性电极。(2)(2)找全离子，将溶液中的所有离子按阴阳离子分开。找全离子，将溶液中的所有离子按阴阳离子分开。(3)(3)根据电子守恒，串联电路中转移的电子数目相同，即阴离根据电子守恒，串联电路中转移的电子数目相同，即阴离子子(活泼电极活泼电极)失的电子数等于阳离子得的电子数，列出关系失的电子数等于阳离子得的电子数，列出关系式进行计算。常用的计算关系式有：式进行计算。常用的计算关系式有：4H4H+4OH4OH-2H2H2 2O O2 22Cu2Cu2+2+2Cu2Cu4Ag4Ag4Ag4Ag+4Cl4Cl-2Cl2Cl2 2等。等。【变式训练】【变式训练】用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电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一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol0.1 mol碱式碳酸铜碱式碳酸铜CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3后恰好恢复到电解前的浓度和后恰好恢复到电解前的浓度和pH(pH(不考虑不考虑COCO2 2的溶解的溶解)。则电解过程中共转移电子的物质的量是。则电解过程中共转移电子的物质的量是()()A.0.8 mol B.0.6 molA.0.8 mol B.0.6 molC.0.5 mol D.0.4 molC.0.5 mol D.0.4 mol【解析】【解析】选选B B。加入。加入0.1 mol0.1 mol碱式碳酸铜碱式碳酸铜CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3恢复恢复原状，可将原状，可将0.1 mol 0.1 mol CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3分解成分解成0.2 mol CuO0.2 mol CuO、0.1 mol H0.1 mol H2 2O O、0.1 mol CO0.1 mol CO2 2(因它可从溶液中跑掉，可忽略因它可从溶液中跑掉，可忽略)，由此说明有由此说明有0.2 mol 0.2 mol 硫酸铜电解完成后，又有硫酸铜电解完成后，又有0.1 mol H0.1 mol H2 2O O发发生电解，故电子转移的物质的量应为电解生电解，故电子转移的物质的量应为电解CuSOCuSO4 4和电解水电子和电解水电子转移的量之和：转移的量之和：0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol。1.1.我国第五套人民币中的一元硬币的材料为钢芯镀镍，依据我国第五套人民币中的一元硬币的材料为钢芯镀镍，依据你所掌握的电镀原理，你认为硬币制作时，钢芯应该作你所掌握的电镀原理，你认为硬币制作时，钢芯应该作()()A.A.正极正极 B.B.负极负极 C.C.阳极阳极 D.D.阴极阴极【解析】【解析】选选D D。钢芯属于镀件应作阴极，镀层金属作阳极。钢芯属于镀件应作阴极，镀层金属作阳极。2.2.下列过程需要通电后才可以发生或进行的是下列过程需要通电后才可以发生或进行的是()()电离电离 电泳电泳 电解电解 电镀电镀 电化学腐蚀电化学腐蚀A.A.B.B.C.C.D.D.全部全部【解析】【解析】选选B B。电解质溶于水即可发生电离，不需要通电；电。电解质溶于水即可发生电离，不需要通电；电化学腐蚀的实质是发生原电池反应，是化学能转化成电能的化学腐蚀的实质是发生原电池反应，是化学能转化成电能的自发反应，也不需要通电。电泳、电解、电镀都需要通电。自发反应，也不需要通电。电泳、电解、电镀都需要通电。3.(20123.(2012宣城模拟宣城模拟)有关下列装置的叙述不正确的是有关下列装置的叙述不正确的是()()A.A.图铝片发生的电极反应式是：图铝片发生的电极反应式是：Al+4OHAl+4OH-3e-3e-=AlOAlO2 2-+2H+2H2 2O OB.B.图发生析氢腐蚀，离子方程式为：图发生析氢腐蚀，离子方程式为：Fe+2HFe+2H+=FeFe2+2+H+H2 2C.C.图溶液中发生的变化：图溶液中发生的变化：4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O O=4Fe(OH)4Fe(OH)3 3D.D.图充电时，阳极反应是：图充电时，阳极反应是：PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e-=PbOPbO2 2+SO+SO4 42-2-+4H+4H+【解析】【解析】选选B B。图。图中铝片作负极，镁片作正极，铝被氧化；中铝片作负极，镁片作正极，铝被氧化；图图发生析氢腐蚀，但醋酸为弱电解质，不能拆分；图发生析氢腐蚀，但醋酸为弱电解质，不能拆分；图发发生吸氧腐蚀，空气中的氧气又把氢氧化亚铁氧化；图生吸氧腐蚀，空气中的氧气又把氢氧化亚铁氧化；图是铅是铅蓄电池，放电时，蓄电池，放电时，PbOPbO2 2被还原为被还原为PbSOPbSO4 4，充电时，硫酸铅被氧，充电时，硫酸铅被氧化为二氧化铅。化为二氧化铅。【易错提醒】【易错提醒】A A项中容易忽略反应的实际情况，根据镁比铝活项中容易忽略反应的实际情况，根据镁比铝活泼，误认为镁作负极；泼，误认为镁作负极；D D项容易将充电和放电的反应混淆而判项容易将充电和放电的反应混淆而判断错误。断错误。4.4.利用电解法可将含有利用电解法可将含有FeFe、ZnZn、AgAg、PtPt等杂质的粗铜提纯，等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是下列叙述正确的是()()A.A.电解时以精铜作阳极电解时以精铜作阳极B.B.电解时阴极发生氧化反应电解时阴极发生氧化反应C.C.粗铜连接电源负极，其电极反应式为粗铜连接电源负极，其电极反应式为Cu-2eCu-2e-=CuCu2+2+D.D.电解后，电解槽底部会形成含少量电解后，电解槽底部会形成含少量AgAg、PtPt等金属的阳极泥等金属的阳极泥【解析】【解析】选选D D。电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子。电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，逐渐溶解，CuCu2+2+得到电子后析出，附着在阴极上，故精铜作阴得到电子后析出，附着在阴极上，故精铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，接电源的正极，发生氧化反应，A A、B B、C C项均错误；越活泼的项均错误；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的FeFe、ZnZn先失去电子，变成先失去电子，变成FeFe2+2+、ZnZn2+2+进入溶液，然后是铜失去电子，变成进入溶液，然后是铜失去电子，变成CuCu2+2+进入溶液，进入溶液，因因AgAg、PtPt等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉积在阳极底等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉积在阳极底部成为阳极泥，部成为阳极泥，D D项正确。项正确。5.5.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()()A.A.装置装置中阳极上析出红色固体中阳极上析出红色固体B.B.装置装置的待镀铁制品应与电源正极相连的待镀铁制品应与电源正极相连C.C.装置装置中外电路电子由中外电路电子由a a极流向极流向b b极极D.D.装置装置的阳极反应为：的阳极反应为：2H2H+2e+2e-=H H2 2【解析】【解析】选选C C。装置。装置中阳极反应为中阳极反应为2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 2，A A错；装置错；装置是电镀装置，待镀铁制品应作阴极，即与电源负是电镀装置，待镀铁制品应作阴极，即与电源负极相连，极相连，B B错；装置错；装置中外电路电子应从负极中外电路电子应从负极(a(a极极)流向正极流向正极(b(b极极)，C C对；装置对；装置的阳极反应为的阳极反应为2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 2，D D错。错。6.6.防止钢铁腐蚀可以延长钢铁制品的使用寿命。在钢铁制品防止钢铁腐蚀可以延长钢铁制品的使用寿命。在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示：表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示：(1)(1)上面的电镀装置图的上面的电镀装置图的“直流电源直流电源”中中_(_(选填选填“a”a”或或“b”)b”)是正极。是正极。(2)(2)接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用蒸馏水小心冲洗干净、烘干，完成后，将两个电极取出，用蒸馏水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量差为然后称量，二者质量差为5.12 g5.12 g，由此计算电镀过程中电路，由此计算电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为中通过的电子的物质的量为_。(3)(3)上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：_，由此可推知铁镀由此可推知铁镀_(_(填一种金属填一种金属)在破损时铁不易被在破损时铁不易被腐蚀。腐蚀。【解析】【解析】(1)(1)电镀时正极连接的电极为阳极，故电镀时正极连接的电极为阳极，故a a为正极。为正极。(2)(2)阳极溶解的铜等于阴极上析出的铜，故阳极溶解的铜为阳极溶解的铜等于阴极上析出的铜，故阳极溶解的铜为2.56 g2.56 g，即，即0.04 mol0.04 mol，故电镀过程中电路中通过的电子的物，故电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为质的量为0.08 mol0.08 mol。(3)(3)镀件破损时，镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电镀件破损时，镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电池，活泼性强的金属更容易被腐蚀。若在铁上镀上比铁活泼池，活泼性强的金属更容易被腐蚀。若在铁上镀上比铁活泼的金属，镀层破损后铁不易被腐蚀。的金属，镀层破损后铁不易被腐蚀。答案：答案：(1)a (2)0.08 mol(1)a (2)0.08 mol(3)(3)铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更易被腐蚀更易被腐蚀 锌锌(合理即可合理即可)