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第3节电解池金属的电化学腐蚀与防护考纲要求:1.理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。基础梳理考点突破电解原理1.电解2.电解池(1)定义:电解池是把转变为的装置。(2)电解池的构成条件:有外接直流电源。有与相连的两个电极。形成闭合回路。电解质溶液或电解质。还原氧化电能化学能电源熔融3基础梳理考点突破阴极还原反应Cu2+2e-=Cu阳极氧化反应2Cl-2e-=Cl2正氧化负还原阴阳4基础梳理考点突破自主巩固自主巩固下图图是原电池,图是电解池,图中Zn电极为极;电子由电源极到Zn电极,电子在Zn电极与溶液中的结合生成,发生反应;溶液中的Cu2+、H+向电极移动,、OH-向电极移动,在石墨电极电子生成,发生反应。阴负Cu2+Cu还原Zn石墨OH-失O2氧化5基础梳理考点突破6基础梳理考点突破7基础梳理考点突破8基础梳理考点突破9基础梳理考点突破例1(2016山东沂水二中期末)下列叙述错误的是()A.如图所示装置通电一段时间后,石墨电极上可能会有铜析出B.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生氧化反应C.电解精炼铜时,同一时间段内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小D.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为21 答案解析解析关闭电解一段时间后,溶液中铜离子达到一定浓度后,石墨电极上铜离子放电生成铜,故A项正确;原电池的负极上发生氧化反应,电解池的阳极上发生氧化反应,故B项错误;电解精炼铜时,因为粗铜中含有杂质,所以同一时间段内,阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量小,故C项正确;用惰性电极电解Na2SO4溶液,实质是电解水,阳极是氢氧根离子失电子生成氧气,阴极是氢离子得到电子生成氢气,阴、阳两极产物的物质的量之比为21,故D项正确。答案解析关闭B10基础梳理考点突破例2(2016湖南益阳三模)用惰性电极电解2L0.5molL-1的硝酸银溶液,当在电路中通过0.1mol电子后,调换正、负极,电路中又通过了0.2mol电子,此时溶液pH为(假设溶液体积不变)()A.1B.2C.3D.无法确定A11基础梳理考点突破答题模板1.有关电解池解题的思维路径 12基础梳理考点突破2.电解池电极反应式的书写步骤一判判断电解池的阴、阳极二看看清电解池的阳极材料是惰性电极还是活性电极(除Au、Pt外的金属电极一般为活性电极)13基础梳理考点突破跟踪训练跟踪训练1.(2016安徽淮南一模)工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱,生产装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为12,以下说法中正确的是()A.a极与电源的负极相连B.产物丙为硫酸溶液C.离子交换膜d为阴离子交换膜D.b电极反应式:4OH-4e-=O2+2H2O 答案解析解析关闭通过装置图分析可知该装置是电解装置,电解硫酸钠溶液实质是电解水,气体甲与气体乙的体积比约为12,气体甲为氧气,气体乙为氢气,阳极生成氧气,电极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2,阴极生成氢气,电极反应式为2H+2e-=H2,气体体积比为12,所以判断a电极是阳极,b电极是阴极,在阳极室得到硫酸,在阴极室得到氢氧化钠,则c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜。进一步分析可知a电极为阳极,与电源正极相连,A项错误;阳极a生成氧气,电极反应为4OH-4e-=2H2O+O2,阳极室水的电离平衡被破坏生成大量氢离子,生成产物丙为硫酸,阴极生成氢气,2H+2e-=H2,生成产物丁为氢氧化钠,B项正确;c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜,C项错误;b电极是阴极,该电极上应该发生得电子的还原反应,D项错误。答案解析关闭B14基础梳理考点突破2.(2016吉林东北师大附中最后一卷)用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为:电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞溶液,c极附近溶液变红,下列说法正确的是()15基础梳理考点突破A.d极为阴极B.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:C.若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜D.若四个电极材料均为石墨,当析出6.4gCu时,两池中共产生气体3.36L(标准状况下)答案解析解析关闭 答案解析关闭16基础梳理考点突破电解原理的应用1.电解饱和食盐水2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H217基础梳理考点突破2.电解精炼铜 粗铜精铜Cu-2e-=Cu2+Cu2+2e-=Cu18基础梳理考点突破3.电镀铜 精铜待镀金属Cu2+Cu-2e-=Cu2+Cu2+2e-=Cu19基础梳理考点突破4.电冶金 2Cl-2e-=Cl22Na+2e-=2Na2Cl-2e-=Cl2Mg2+2e-=Mg6O2-12e-=3O24Al3+12e-=4Al20基础梳理考点突破特别提醒(1)氯碱工业所用的饱和食盐水需要精制,除去NaCl中混有的Ca2+、Mg2+、。(2)电镀铜时,电解质溶液中c(Cu2+)不变;电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)减小。(3)电解熔融MgCl2冶炼镁,而不能电解MgO冶炼镁,是因为MgO的熔点很高;电解熔融Al2O3冶炼铝,而不能电解AlCl3冶炼铝,是因为AlCl3是共价化合物,其熔融态不导电。21基础梳理考点突破自主巩固自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)电解精炼铜时,两极得失电子数一定相同()(2)电镀铜时,电解质溶液中的Cu2+浓度不变()(3)电解精炼铜时,电解质溶液中的Cu2+浓度不变()(4)电解精炼铜时,阳极泥中的金属没有得失电子()(5)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3,也可电解MgO和AlCl3()(6)氯碱工业阴极产物只有H2()22基础梳理考点突破电解原理应用的四点注意事项1.阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例),只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过,这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱的质量。2.电解或电镀时,电极质量减少的电极必为金属电极阳极;电极质量增加的电极必为阴极,即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。3.电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子,变成金属阳离子进入溶液,其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会逐渐减小。4.电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液中电解质的浓度保持不变。23基础梳理考点突破例3(2016课标全国乙,11)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()A.通电后中间隔室的向正极迁移,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1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成B24基础梳理考点突破解析:在负极区发生的电极反应为4H2O+4e-=2H2+4OH-,在正极区发生的电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,故正极区pH减小,A选项错误;Na+移向负极区,生成NaOH,移向正极区,生成H2SO4,B选项正确;根据负极区电极反应可知C选项错误;每通过1mol电子,有0.25molO2生成,D选项错误。25基础梳理考点突破例4(2015上海化学)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(选填“a”“b”“c”或“d”)位置流出。26基础梳理考点突破答案:(1)2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-(2)阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,以便得到纯度更高的氢氧化钠溶液阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸(3)ad27基础梳理考点突破解析:(1)电解饱和食盐水时,溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2逸出,使附近的水溶液显碱性,溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子产生Cl2。该电解反应的离子方程式是2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-。(2)图中的离子交换膜是阳离子交换膜,可以允许阳离子通过,不能使阴离子通过,这样就可以阻止阴极溶液中的OH-进入阳极室与氯气发生反应,阻止Cl-进入阴极室,使在阴极区产生的NaOH纯度更高。同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。(3)随着电解的进行,溶质NaCl不断消耗,所以应该及时补充。精制饱和食盐水从阳极补充,即从图中a位置补充,由于阴极H+不断放电,附近的溶液显碱性,氢氧化钠溶液从图中d位置流出;水不断消耗,所以从b口不断加入蒸馏水,从c位置流出的是稀的NaCl溶液。28基础梳理考点突破方法技巧电化学计算技巧原电池和电解池的计算,主要包括两极产物的定量计算、相对原子质量的计算、阿伏加德罗常数测定的计算、溶液pH的计算,根据产物的量求电量及根据电量求产物的量等。在进行有关计算时,可运用以下基本方法:(1)根据总反应式计算。先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。(2)根据电子守恒计算。用于串联电路中阴阳两极产物、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。用于混合溶液中电解的分阶段计算。29基础梳理考点突破(3)根据关系式计算。根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。如以通过4mole-为桥梁可构建如下关系式:(式中M为金属,n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。提示:在电化学计算中,还常利用Q=It和Q=n(e-)NA1.6010-19C来计算电路中通过的电量。30基础梳理考点突破跟踪训练跟踪训练3.(2016北京理综,12)用石墨电极完成下列电解实验。31基础梳理考点突破下列对实验现象的解释或推测不合理的是()A.a、d处:2H2O+2e-=H2+2OH-B.b处:2Cl-2e-=Cl2C.c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜 答案解析解析关闭A项,电解NaCl溶液,a、d处试纸变蓝,为H+放电生成H2,剩余OH-,使试纸变蓝,正确;B项,b处为阳极,b处变红,局部褪色,说明溶液中的Cl-和OH-均放电,错误;C项,实验一相当于两个串联电路,所以c处的Fe作阳极,故Fe失去电子生成Fe2+,正确;D项,根据实验一的原理知,实验二相当于三个串联电解池,每个铜珠的左、右两侧分别作为两个电极,其中m为阴极,n为阴极,右边的铜珠中,与n相对的一侧为阳极,其与m作电极构成的电解池中,电解时会存在Cu2+在m处放电生成Cu,正确。答案解析关闭B32基础梳理考点突破4.(2015福建理综,11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移C.每生成1molO2,有44gCO2被还原D.a电极的反应为:3CO2+18H+-18e-=C3H8O+5H2O 答案解析解析关闭 答案解析关闭33基础梳理考点突破34基础梳理考点突破电解一段时间后,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:。35基础梳理考点突破(2)(2015山东理综,节选)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为溶液(填化学式),阳极电极反应式为,电解过程中Li+向(填“A”或“B”)电极迁移。36基础梳理考点突破答案:(1)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N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低(2)LiOH2Cl-2e-=Cl2B37基础梳理考点突破解析:(1)根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H+2e-=H2,铁电极发生氧化反应,电极反应式为Fe+8OH-6e-=+4H2O。溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室;根据题意Na2FeO4易被H2还原,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,铁电极上有红褐色氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低。(2)B极产生H2,根据反应:2H+2e-=H2,说明B极为阴极,随着电解进行,溶液中c(H+)减小、c(OH-)增大,B极附近电解液为LiOH溶液,随着电解的进行,溶液中c(LiOH)增大。A极为阳极,电解液为LiCl溶液,电极反应式为2Cl-2e-=Cl2;在电解过程中Li+向阴极附近移动,即向B极迁移。38基础梳理考点突破金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀的本质金属原子电子变为金属阳离子,金属发生反应。2.化学腐蚀与电化学腐蚀失去氧化原电池较活泼无有微弱电化学39基础梳理考点突破酸性较强酸性较弱或中性Fe-2e-=Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3吸氧40基础梳理考点突破原电池电解池41基础梳理考点突破特别提醒(1)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe2+,而不是生成Fe3+。(2)金属腐蚀时,电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在,但前者更普遍,危害也更严重。(3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀,而不是电化学腐蚀,生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。42基础梳理考点突破自主巩固自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)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()(2)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-3e-=Fe3+()(3)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈()(4)在潮湿空气中,钢铁表面形成水膜,金属发生的一定是吸氧腐蚀()(5)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀()(6)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()43基础梳理考点突破(7)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物()(8)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()44基础梳理考点突破判断金属腐蚀快慢的规律(1)纯度越高的金属,腐蚀速率越小。(2)不纯的金属或合金,在潮湿的空气中腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。(3)对于活动性不同的两种金属的合金,活动性差别越大,氧化还原反应速率越大,活泼金属腐蚀越快。(4)在同一电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序:电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀应用原电池原理有保护措施的腐蚀应用电解原理有保护措施的腐蚀。或电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。(5)其他条件相同,同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序:强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。45基础梳理考点突破例5(2015重庆理综,11)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第周期。(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为。(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是。A.降低了反应的活化能 B.增大了反应的速率C.降低了反应的焓变D.增大了反应的平衡常数(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应,该化学方程式为。46基础梳理考点突破(5)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中,负极是(填图中字母“a”或“b”或“c”);环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为;若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为L(标准状况)。47基础梳理考点突破答案:(1)四(2)101(3)AB(4)Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O(5)c2Cu2+3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl0.44848基础梳理考点突破49基础梳理考点突破易错警示影响金属腐蚀的因素包括金属本身的性质和介质两个方面。就金属本身的性质来说,金属越活泼,就越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属腐蚀的影响也很大,如果金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,都容易被腐蚀。由于在通常情况下,金属表面不会遇到酸性较强的溶液,所以吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,因此,电化学腐蚀中吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍,在金属活动性顺序中位于氢前面和氢之后的金属都能发生吸氧腐蚀,但只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。50基础梳理考点突破跟踪训练跟踪训练6.(2016广东广州五校期末)下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.生铁比纯铁易生锈B.纯银饰品久置表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D.与铜管连接的铁管易生锈 答案解析解析关闭A项,生铁能够构成原电池,所以比纯铁易生锈;B项,纯银不符合构成原电池的条件,故它表面变暗与电化学腐蚀无关;C项,铜锌合金能构成原电池,锌作负极被氧化,铜被保护起来,不易被腐蚀;D项,铜管与铁管连接构成原电池,铁作负极,易被腐蚀。答案解析关闭B51基础梳理考点突破7.(2016北京海淀零模)下列铁制品(铁钉或钢铁管道)易被腐蚀的是()答案解析解析关闭Fe接电源负极,作阴极,被保护,A不易被腐蚀;B和C均为牺牲阳极的阴极保护法,铁制管道受到保护,均不易被腐蚀;Cu、Fe和水膜可形成原电池,Fe比铜活泼,故铁制铆钉易被腐蚀。答案解析关闭D52电解原理及其应用电解原理及其应用 53例题(2016山西第一次适应性考试)采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法,如图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法正确的是()A.Zn与电源的负极相连B.ZnC2O4在交换膜右侧生成C.电解的总反应为2CO2+ZnZnC2O4D.通入11.2LCO2时,转移0.5mol电子 答案解析解析关闭 答案解析关闭54跟踪训练跟踪训练1.(2016广东广州一模)用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是()A.阳极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2B.通电后阴极区附近溶液pH会增大C.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区D.纯净的KOH溶液从b出口导出 答案解析解析关闭阳极发生氧化反应,电极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2,A正确;电解时,阴极电极反应式为2H+2e-=H2,c(H+)减小,溶液pH增大,B正确;钾离子通过阳离子交换膜从阳极移向阴极,C错误;在b极附近产生OH-,K+向b极移动,所以除杂后KOH溶液从b出口导出,D正确。答案解析关闭C55A.电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生的电极反应为Na+e-=NaB.盖吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强C.若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数比为21D.工业上常用电解熔融氯化钠法制钠和氯气(如图),电解槽中石墨极为阳极,铁为阴极 答案解析解析关闭电解熔融氢氧化钠制取钠,阳极应是OH-放电,A项错误;铁的还原性比钠弱,故B项错误;由题给化学方程式可知戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠时,两反应中转移的电子总数之比为12,C项错误;工业上常用电解熔融氯化钠的方法制钠,电解槽中石墨极为阳极,铁极为阴极,D项正确。答案解析关闭D5657581234561.(人教版选修4P832改编)下列关于铜电极的叙述正确的是()A.铜锌原电池中铜是负极B.电解熔融氯化钠制钠时不能用铜作阴极C.在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 答案解析解析关闭锌比铜活泼,故铜锌原电池中铜作正极,A项错误;电解熔融氯化钠时用铜作阳极,阳极上Cl-不能失电子生成Cl2,B项错误;电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属为阳极,C项正确;电解稀硫酸制H2、O2时,阳极必为惰性电极,D项错误。答案解析关闭C591234562.(人教版选修4P835改编)在以银为阳极,铁为阴极的电解槽中电解1L1molL-1的AgNO3溶液,当阴极增重2.16g时,下列判断不正确的是()A.溶液浓度仍为1molL-1B.阳极上产生112mLO2(标准状况)C.转移的电子数是1.2041022D.反应中有0.02mol金属银被氧化 答案解析解析关闭电镀过程中,电解质溶液的浓度不变,A项正确;电镀过程中阳极反应为Ag-e-=Ag+,阴极反应为Ag+e-=Ag,阳极上无氧气生成,B项错误;2.16 g Ag的物质的量为0.02 mol,故阳极有0.02 mol银被氧化,转移的电子数是1.2041022,C、D项正确。答案解析关闭B601234563.(2016江西南昌十所重点中学模拟二)最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法隔膜电解法,乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸。实验室以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。下列说法不正确的是()A.若以CH4-空气燃料电池为直流电源,燃料电池的a极应通入空气B.阳极反应为CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+C.电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量增大D.电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生了无色气体,则阳极产生的是O2 答案解析解析关闭连接电解池阴极的是原电池的负极,负极上燃料失电子发生氧化反应,a为正极,b为负极,燃料电池的a极应通入空气,A项正确;阳极失电子,阳极上的电极反应式为CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+,B项正确;硫酸根离子不参与电极反应,物质的量不变,C项错误;电解过程中阳极发生反应4OH-4e-=O2+2H2O、CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+,阴极发生反应4H+4e-=2H2、CH3CHO+2e-+2H2O=CH3CH2OH+2OH-,则两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生了无色气体,则阳极产生的是O2,D项正确。答案解析关闭C611234564.(2017河南洛阳期中)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+Ni2+Cu2+)()A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2+2e-=NiB.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 答案解析解析关闭阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni-2e-=Ni2+,Fe-2e-=Fe2+,Zn-2e-=Zn2+,A项错误;电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni,阴极析出的是镍;依据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,B项错误;电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+、Ni2+,C项错误;粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和铂不失电子沉降在电解槽底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,D项正确。答案解析关闭D62123455.2016课标全国乙,28(3)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为、。“电解”中阴极反应的主要产物是。663123456641234566.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)。答案:(1)吸氧腐蚀(2)B65123456解析:海水的酸性弱,钢铁发生的是吸氧腐蚀;形成原电池,水中的O2得电子生成OH-,最终生成铁锈,符合条件的是B。66
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