2019年高考化學講與練 第6章 第3講 電解池、金屬的電化學腐蝕與防護（含解析）新人教版.doc

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第6章第3講電解池、金屬的電化學腐蝕與防護 李仕才 考綱要求　1.理解電解池的構成、工作原理及應用，能書寫電極反應和總反應方程式。2.了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。 考點一　電解的原理 1．電解和電解池 (1)電解：在電流作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應和還原反應的過程。 (2)電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。 (3)電解池的構成 ①有與電源相連的兩個電極。 ②電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))。 ③形成閉合回路。 2．電解池的工作原理 (1)電極名稱及電極反應式(電解CuCl2溶液為例) 總反應式：CuCl2Cu＋Cl2↑ (2)電子和離子的移動方向 ①電子：從電源負極流出后，流向電解池陰極；從電解池的陽極流出后流向電源的正極。 ②離子：陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽極。 3．陰陽兩極上放電順序 (1)陰極：(與電極材料無關)。氧化性強的先放電，放電順序： (2)陽極：若是活性電極作陽極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應。 若是惰性電極作陽極，放電順序為 注意?、訇帢O不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電。②最常用、最重要的放電順序為陽極：Cl－>OH－；陰極：Ag＋>Cu2＋>H＋。③電解水溶液時，K＋～Al3＋不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。 4．用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律 類型 實例 電極反應式 電解對象 溶液pH變化 溶液復原 電解 水型 含氧酸 H2SO4 陽極：________ 陰極：________ 總反應：________ 水 強堿 NaOH 活潑金屬的含氧酸鹽 KNO3 電解電解質(zhì)型 無氧酸 (氫氟酸除外) HCl 陽極：________ 陰極：________ 總反應：________ 不活潑金屬的無氧酸鹽 CuCl2 陽極：________ 陰極：________ 總反應：________ 放氫生堿型 活潑金屬的無氧酸鹽 NaCl 陽極：________ 陰極：________ 總反應：________ 放氧生酸型 不活潑金屬的含氧酸鹽 AgNO3 陽極：________ 陰極：________ 總反應：________ 答案　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　4H＋＋4e－===2H2↑　2H2O2H2↑＋O2↑　減小　增大　不變　水　2Cl－－2e－===Cl2↑　2H＋＋2e－===H2↑　2HClH2↑＋Cl2↑　HCl　增大　HCl　2Cl－－2e－===Cl2↑　Cu2＋＋2e－===Cu　CuCl2Cu＋Cl2↑　CuCl2　CuCl2　2Cl－－2e－===Cl2↑　2H＋＋2e－===H2↑　2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH　NaCl和H2O　增大　HCl　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　4Ag＋＋4e－===4Ag4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3　AgNO3和H2O　減小　Ag2O　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 電解基礎知識 (1)電解質(zhì)溶液的導電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程(√) (2)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)(√) (3)電解池的陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應(√) (4)直流電源跟電解池連接后，電子從電源負極流向電解池陽極() (5)電解稀硫酸制H2、O2時銅作陽極() (6)電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色() (7)電解鹽酸、硫酸等溶液，H＋放電，溶液的pH逐漸增大() (8)電解NaNO3溶液時，隨著電解進行，溶液的pH減小() 1．根據(jù)金屬活動順序表，Cu和稀H2SO4不反應，怎樣根據(jù)電化學的原理實現(xiàn)Cu和稀H2SO4反應產(chǎn)生H2? 答案　Cu作陽極，C作陰極，稀H2SO4作電解質(zhì)溶液，通入直流電就可以實現(xiàn)該反應。電解反應式為陽極：Cu－2e－===Cu2＋，陰極：2H＋＋2e－===H2↑?？偡磻剑篊u＋2H＋Cu2＋＋H2↑。 2．若用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，需加入98gCu(OH)2固體，才能使電解質(zhì)溶液復原，則這段時間，整個電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？ 答案　4NA 解析　方法一：98gCu(OH)2的物質(zhì)的量為1mol，相當于電解了1mol的CuSO4后，又電解了1mol的水，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA＋2NA＝4NA。 方法二：可以認為整個電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與Cu(OH)2的O2－失電子數(shù)相等，共4NA。 題組一　電解規(guī)律及電極產(chǎn)物的判斷 1．(2017天津市實驗中學高三模擬)以石墨為電極，電解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是(　　) A．陰極附近溶液呈紅色 B．陰極逸出氣體 C．陽極附近溶液呈藍色 D．溶液的pH變小 答案　D 解析　以石墨為電極，電解KI溶液，發(fā)生的反應為2KI＋2H2O2KOH＋H2↑＋I2(類似于電解飽和食鹽水)，陰極產(chǎn)物是H2和KOH，陽極產(chǎn)物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以陽極附近的溶液會變藍(淀粉遇碘變藍)，陰極附近的溶液會變紅(溶液呈堿性)，A、B、C正確；由于電解產(chǎn)物有KOH生成，所以溶液的pH逐漸增大，D錯誤。 2．如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色—紅色，堿色—黃色，Mg(OH)2沉淀的pH＝9)，接通電源一段時間后A管產(chǎn)生白色沉淀，回答下列問題： (1)下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是________(填編號)。 ①A管溶液由紅變黃?、贐管溶液由紅變黃　③A管溶液不變色?、蹷管溶液不變色 (2)寫出A管中發(fā)生的反應：_______________________________________________。 (3)寫出B管中發(fā)生的反應：____________________________________________________。 (4)檢驗b管中氣體的方法是______________________________________________________。 (5)電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是__________________。 答案　(1)①④ (2)2H＋＋2e－===H2↑、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ (或2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓) (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋) (4)用拇指堵住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)，木條復燃 (5)溶液呈紅色，白色沉淀溶解 解析　電解時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，導致陽極附近溶液呈酸性；陰極上氫離子放電生成氫氣，同時有氫氧根離子生成，氫氧根離子和鎂離子反應生成氫氧化鎂沉淀，溶液呈弱堿性。 題組二　電極反應式的書寫與判斷 3．按要求書寫電極反應式和總反應方程式： (1)用惰性電極電解MgCl2溶液 陽極反應式：____________________________________________________________； 陰極反應式：__________________________________________________________________； 總反應離子方程式：___________________________________________________________。 (2)用Al作電極電解NaOH溶液 陽極反應式：______________________________________________________________； 陰極反應式：_________________________________________________________________； 總反應離子方程式：______________________________________________________________。 答案　(1)2Cl－－2e－===Cl2↑ Mg2＋＋2H2O＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓ Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑ (2)2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O　6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－(或6H＋＋6e－===3H2↑) 2Al＋2H2O＋2OH－2AlO＋3H2↑ 4．錳、硫、氮的化合物在人類生產(chǎn)、生活中有重要作用。 (1)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應式是__________________。MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料，已知堿性鋅錳電池的總反應為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2，堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應式是________________________________________________________________________。 (2)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。 由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。 將用燒堿吸收H2S后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應： S2－－2e－===S　(n－1)S＋S2－===S ①寫出電解時陰極的電極反應式：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成________________________________________________________________________。 (3)電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補充物質(zhì)A，A是____________，說明理由：________________________________________。 答案　(1)Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋　MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－ (2)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－②S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑ (3)NH3　根據(jù)總反應：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，電解產(chǎn)生的HNO3多，應補充NH3 解析　(1)Mn的化合價從＋2價升到＋4價，失電子發(fā)生氧化反應，則陽極電極反應式為Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋。堿性鋅錳干電池中，MnO2作為正極，發(fā)生還原反應，其電極反應式為MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－。 (2)①電解時，陰極區(qū)溶液中的陽離子放電，即水溶液中的H＋放電生成H2。②由題給反應可知，陽極區(qū)生成了S，S可以理解為(n－1)S＋S2－，加入稀硫酸生成S單質(zhì)和H2S氣體。 (3)根據(jù)電解NO制備NH4NO3的工作原理示意圖知：陰極反應式為3NO＋15e－＋18H＋===3NH＋3H2O，陽極反應式為5NO－15e－＋10H2O===5NO＋20H＋，總反應式為8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，為了使電解產(chǎn)生的HNO3全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，應補充NH3。 做到“三看”，正確書寫電極反應式 (1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2＋而不是生成Fe3＋)。 (2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應。 (3)三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。 題組三　有關電解的計算 5．(2018蘭州質(zhì)檢)將兩個鉑電極插入500mLCuSO4溶液中進行電解，通電一定時間后，某一電極增重0.064g(設電解時該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時溶液中氫離子濃度約為(　　) A．410－3molL－1 B．210－3molL－1 C．110－3molL－1 D．110－7molL－1 答案　A 解析　根據(jù)2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，得：n(H＋)＝2n(H2SO4)＝2n(Cu)＝2＝0.002mol，c(H＋)＝＝410－3molL－1。 6．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6molL－1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是(　　) A．原混合溶液中c(K＋)為0.2molL－1 B．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子 C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05mol D．電解后溶液中c(H＋)為0.2molL－1 答案　A 解析　石墨作電極電解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，陽極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極先后發(fā)生兩個反應：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑。從收集到O2為2.24L可推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子，而在生成2.24LH2的過程中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，所以Cu2＋共得到0.4mol－0.2mol＝0.2mol電子，電解前Cu2＋的物質(zhì)的量和電解得到的Cu的物質(zhì)的量都為0.1mol。電解前后分別有以下守恒關系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO)，c(K＋)＋c(H＋)＝c(NO)，不難算出：電解前c(K＋)＝0.2molL－1，電解后c(H＋)＝0.4molL－1。 電化學綜合計算的三種常用方法 (1)根據(jù)總反應式計算 先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。 (2)根據(jù)電子守恒計算 ①用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。 ②用于混合溶液中電解的分階段計算。 (3)根據(jù)關系式計算 根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構建計算所需的關系式。 如以通過4mole－為橋梁可構建如下關系式： 　　　陽極產(chǎn)物　　　　　　陰極產(chǎn)物 (式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值) 該關系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關系式便能快速解答常見的電化學計算問題。 考點二　電解原理的應用 1．氯堿工業(yè) (1)電極反應 陽極反應式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應) 陰極反應式：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應) (2)總反應方程式 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (3)氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程圖 2．電鍍 下圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據(jù)此回答下列問題： (1)鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。 (2)電解質(zhì)溶液是AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液。 (3)電極反應： 陽極：Ag－e－===Ag＋； 陰極：Ag＋＋e－===Ag。 (4)特點：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。 3．電解精煉銅 (1)電極材料：陽極為粗銅；陰極為純銅。 (2)電解質(zhì)溶液：含Cu2＋的鹽溶液。 (3)電極反應： 陽極：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋； 陰極：Cu2＋＋2e－===Cu。 4．電冶金 利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。 (1)冶煉鈉 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 電極反應： 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑；陰極：2Na＋＋2e－===2Na。 (2)冶煉鋁 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 電極反應： 陽極：6O2－－12e－===3O2↑； 陰極：4Al3＋＋12e－===4Al。 有關電解原理的應用 (1)在鍍件上電鍍銅時，鍍件與電源的正極連接() (2)在鍍件上電鍍銅時，也可以用惰性材料作陽極，用硫酸銅溶液作電解液(√) (3)電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料() (4)電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變() (5)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可以電解MgO和AlCl3() (6)電解精煉時，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(√) (7)用Zn作陽極，F(xiàn)e作陰極，ZnCl2作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H＋>Zn2＋，不可能在鐵上鍍鋅() (1)電解過程中，陽離子交換膜的作用為只允許陽離子通過，阻礙Cl2分子、陰離子通過。 (2)電解過程中A中CuSO4溶液濃度逐漸減小，而B中CuSO4溶液濃度基本不變。 (3)下圖電解的目的是在鋁表面形成一層致密的氧化膜 陽極反應式：2Al－6e－＋6HCO===Al2O3＋6CO2↑＋3H2O； 陰極反應式：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－。 題組一　應用電解原理制備物質(zhì) 1．下圖為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進入熔融鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是(　　) A．陽極的電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑ B．陰極的電極反應式為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－ C．通電后，O2－、Cl－均向陰極移動 D．石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化 答案　B 解析　電解質(zhì)中的陰離子O2－、Cl－向陽極移動，由圖示可知陽極生成O2、CO、CO2，所以電極反應為2O2－－4e－===O2↑，O2與石墨反應生成CO、CO2，A、C、D項錯誤，只有B項正確。 2．(2017山西質(zhì)檢)采用電化學法還原CO2是一種使CO2資源化的方法。下圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應)。下列說法中正確的是(　　) A．Zn與電源的負極相連 B．ZnC2O4在交換膜右側(cè)生成 C．電解的總反應為2CO2＋ZnZnC2O4 D．通入11.2LCO2時，轉(zhuǎn)移0.5mol電子 答案　C 解析　電解過程中Zn被氧化，作陽極，所以Zn與電源的正極相連，A錯誤；Zn2＋透過陽離子交換膜到達左側(cè)與生成的C2O形成ZnC2O4，B錯誤；沒有給出氣體所處的溫度和壓強，D錯誤。 題組二　精練和電鍍 3．電解法精煉含有Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)的粗銅。下列敘述正確的是(　　) A．電解時以硫酸銅溶液作電解液，精銅作陽極 B．粗銅與電源負極相連，發(fā)生氧化反應 C．陰極上發(fā)生的反應是Cu2＋＋2e－===Cu D．電解后Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)會沉積在電解槽底部形成陽極泥 答案　C 解析　根據(jù)電解池原理，粗銅作陽極，比銅活潑的Zn、Fe等雜質(zhì)發(fā)生氧化反應，比Cu不活潑的金屬單質(zhì)，如Ag、Au等在陽極底部沉積；精銅作陰極，只發(fā)生Cu2＋＋2e－===Cu。 4．離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為____________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________。 答案　負　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2 解析　電鍍時，鍍件作陰極，即鋼制品作陰極，接電源負極，根據(jù)陰極生成Al可知反應式為4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl。若改為AlCl3水溶液作電解液，陰極反應為2H＋＋2e－===H2↑，產(chǎn)物為H2。 題組三　應用電解原理治理污染 5．(2018包頭模擬)電浮選凝聚法處理污水的原理如圖所示。電解過程生成的膠體能使污水中的懸浮物凝聚成團而除去，電解時陽極也會產(chǎn)生少量氣體。下列說法正確的是(　　) A．可以用鋁片或銅片代替鐵片 B．陽極產(chǎn)生的氣體可能是O2 C．電解過程中H＋向陽極移動 D．若污水導電能力較弱，可加入足量硫酸 答案　B 解析　電解原理是鐵作陽極發(fā)生氧化反應生成Fe2＋，陰極水中H＋放電生成H2，陽極區(qū)生成膠體吸附水中懸浮雜質(zhì)沉降而凈水。A項，銅鹽無凈水作用，錯誤；B項，陽極可能有少量OH－放電，正確；C項，H＋在陰極放電，錯誤；D項，加入的硫酸會與膠體反應，錯誤。 6．用下圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，CN－與陽極產(chǎn)生的ClO－反應生成無污染的氣體，下列說法不正確的是(　　) A．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．陰極的電極反應式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．除去CN－的反應：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O 答案　D 解析　陽極產(chǎn)生ClO－，發(fā)生的反應為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，所以陽極一定是石墨電極而不是鐵電極，A、B兩項正確；陰極是H＋得電子產(chǎn)生H2，C項正確；溶液的pH為9～10，顯堿性，因而除去CN－的反應為2CN－＋5ClO－＋2OH－===N2↑＋2CO＋5Cl－＋H2O，D項錯誤。 題組四　應用金屬材料表面處理 7．以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜 陽極反應式：____________________________________________________________； 陰極反應式：_______________________________________________________________； 總反應方程式：______________________________________________________________。 答案　2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋　6H＋＋6e－===3H2↑　2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ 8．(2017全國卷Ⅱ，11)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4－H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是(　　) A．待加工鋁質(zhì)工件為陽極 B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C．陰極的電極反應式：Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動 答案　C 解析　A項，根據(jù)電解原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為陽極，正確；B項，陰極僅作導體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，正確；C項，陰極應為氫離子得電子生成氫氣，錯誤；D項，電解時，陰離子移向陽極，正確。 微專題　隔膜在電化學中的功能 1．常見的隔膜 隔膜又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。離子交換膜分三類： (1)陽離子交換膜，簡稱陽膜，只允許陽離子通過，即允許H＋和其他陽離子通過，不允許陰離子通過。 (2)陰離子交換膜，簡稱陰膜，只允許陰離子通過，不允許陽離子通過。 (3)質(zhì)子交換膜，只允許H＋通過，不允許其他陽離子和陰離子通過。 2．隔膜的作用 (1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學反應。 (2)能選擇性的通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。 專題訓練 1．(提高電流效率)已知：電流效率＝電路中通過的電子數(shù)與消耗負極材料失去電子總數(shù)之比?，F(xiàn)有兩個電池Ⅰ、Ⅱ，裝置如圖所示。 下列說法正確的是(　　) A．Ⅰ和Ⅱ的電池反應不相同 B．能量轉(zhuǎn)化形式不同 C．Ⅰ的電流效率低于Ⅱ的電流效率 D．5min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1種溶質(zhì) 答案　C 解析　裝置Ⅰ中銅與氯化鐵直接接觸，會在銅極表面發(fā)生反應，導致部分能量損失(或部分電子沒有通過電路)，導致電流效率降低。而裝置Ⅱ采用陰離子交換膜，銅與氯化銅接觸，不會發(fā)生副反應，電流效率高于裝置Ⅰ。放電一段時間后，裝置Ⅰ中生成氯化銅和氯化亞鐵，裝置Ⅱ中交換膜左側(cè)生成氯化銅，右側(cè)生成了氯化亞鐵，可能含氯化鐵。 2．(提高產(chǎn)品純度)(2017太原市第五中學高三檢測)工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是(　　) 已知：①Ni2＋在弱酸性溶液中發(fā)生水解； ②氧化性：Ni2＋(高濃度)＞H＋＞Ni2＋(低濃度)。 A．碳棒上發(fā)生的電極反應：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．電解過程中，B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小 C．為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水的pH D．若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應總方程式發(fā)生改變 答案　B 解析　電極反應式為 陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 陰極：Ni2＋＋2e－===Ni、2H＋＋2e－===H2↑ A項正確；B項，由于C室中Ni2＋、H＋不斷減少，Cl－通過陰離子膜從C室移向B室，A室中OH－不斷減少，Na＋通過陽離子膜從A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯誤；C項，由于H＋的氧化性大于Ni2＋(低濃度)的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水的pH，正確；D項，若去掉陽離子膜，在陽極Cl－首先放電生成Cl2，反應總方程式發(fā)生改變，正確。 3．(限制離子遷移)某原電池裝置如下圖所示，電池總反應為2Ag＋Cl2===2AgCl。 (1)當電路中轉(zhuǎn)移amole－時，交換膜左側(cè)溶液中約減少________mol離子。交換膜右側(cè)溶液中c(HCl)________(填“＞”“＜”或“＝”)1molL－1(忽略溶液體積變化)。 (2)若質(zhì)子交換膜換成陰離子交換膜，其他不變。若有11.2L氯氣(標準狀況)參與反應，則必有________mol________(填離子符號)由交換膜________側(cè)通過交換膜向________側(cè)遷移。交換膜右側(cè)溶液中c(HCl)______(填“＞”“＜”或“＝”)1molL－1(忽略溶液體積變化)。 答案　(1)2a?。尽?2)1　Cl－　右　左?。? 解析　(1)正極的電極反應式為Cl2＋2e－===2Cl－，負極的電極反應式為Ag－e－＋Cl－===AgCl，隔膜只允許氫離子通過，轉(zhuǎn)移amol電子，必有amolCl－沉淀。為了維持電荷平衡，交換膜左側(cè)溶液中必有amolH＋向交換膜右側(cè)遷移，故交換膜左側(cè)共減少2amol離子(amolCl－＋amolH＋)。交換膜右側(cè)溶液中氯化氫濃度增大。 (2)n(Cl2)＝0.5mol，n(Cl－)＝1mol。正極的電極反應式為Cl2＋2e－===2Cl－，n(e－)＝1mol，Ag－e－＋Cl－===AgCl，交換膜右側(cè)溶液中增加了1mol負電荷(或增加了1molCl－)，左側(cè)減少了1mol負電荷(或減少了1molCl－)。如果質(zhì)子交換膜換成陰離子交換膜，只允許陰離子(Cl－)通過交換膜，不允許H＋通過。為了維持電荷平衡，必有1molCl－從交換膜右側(cè)溶液中通過交換膜向左側(cè)遷移，氯離子遷移之后，兩側(cè)溶液中鹽酸濃度保持不變。 解這類問題可以分三步：第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔膜。第二步，寫出電極反應式，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步，分析隔膜作用。充當鹽橋的作用，除起導電作用外，還能起到隔離作用，避免電極與電解質(zhì)溶液或產(chǎn)物之間發(fā)生反應，避免產(chǎn)物因發(fā)生反應而造成危險等。 考點三　金屬的腐蝕與防護 1．金屬腐蝕的本質(zhì) 金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應。 2．金屬腐蝕的類型 (1)化學腐蝕與電化學腐蝕 類型 化學腐蝕 電化學腐蝕 條件 金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸 不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸 現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生 本質(zhì) 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化 聯(lián)系 兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍 (2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕 以鋼鐵的腐蝕為例進行分析： 類型 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 水膜酸性較強(pH≤4.3) 水膜酸性很弱或呈中性 電極反應 負極 Fe－2e－===Fe2＋ 正極 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 總反應式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 聯(lián)系 吸氧腐蝕更普遍 3．金屬的防護 (1)電化學防護 ①犧牲陽極的陰極保護法—原電池原理 a．負極：比被保護金屬活潑的金屬； b．正極：被保護的金屬設備。 ②外加電流的陰極保護法—電解原理 a．陰極：被保護的金屬設備； b．陽極：惰性金屬或石墨。 (2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構，如制成合金、不銹鋼等。 (3)加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。 (1)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣() (2)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物() (3)鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極鐵失去電子生成Fe3＋() (4)在金屬表面覆蓋保護層，若保護層破損后，就完全失去了對金屬的保護作用() (5)若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕() (6)鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護法防止其腐蝕(√) (7)鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性(√) (8)自行車鋼架生銹主要是電化學腐蝕所致(√) (1)A、B兩裝置長時間露置于空氣中，A發(fā)生析氫腐蝕，B發(fā)生吸氧腐蝕。 (2)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。 為減緩鐵的腐蝕 ①若開關K置于N處，則X應為碳棒或Pt等惰性電極，該電化學防護法為外加電流的陰極保護法。 ②若開關K置于M處，則X應為比鐵活潑的金屬Zn等，該電化學防護法稱為犧牲陽極的陰極保護法。 題組一　腐蝕快慢與防護方法的比較 1．如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速率由快到慢的順序為(　　) A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥ 答案　C 解析?、冖邰芫鶠樵姵?，③中Fe為正極，被保護；②④中Fe為負極，均被腐蝕，但Fe和Cu的金屬活動性差別大于Fe和Sn的，故Fe－Cu原電池中Fe被腐蝕的較快。⑤是Fe接電源正極作陽極，Cu接電源負極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕。⑥是Fe接電源負極作陰極，Cu接電源正極作陽極的電解腐蝕，防止了Fe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知鐵在其中被腐蝕的速率由快到慢的順序為⑤>④>②>①>③>⑥。 2．(2017長沙質(zhì)檢)下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是(　　) A．圖1中，鐵釘易被腐蝕 B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn) C．圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極 答案　C 解析　A項，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項，負極反應為Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋與K3[Fe(CN)6]反應生成Fe3[Fe(CN)6]2藍色沉淀；D項為犧牲陽極的陰極保護法，鎂塊相當于原電池的負極。 1．判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律 (1)對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕。 (2)對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。 (3)活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。 (4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。 2．兩種保護方法的比較 外加電流的陰極保護法保護效果大于犧牲陽極的陰極保護法。 3．根據(jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕 正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關鍵。潮濕的空氣、酸性很弱或中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。 題組二　金屬腐蝕與防護 3．(2015上海，14)研究電化學腐蝕及防護的裝置如下圖所示。下列有關說法錯誤的是(　　) A．d為石墨，鐵片腐蝕加快 B．d為石墨，石墨上電極反應為O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 D．d為鋅塊，鐵片上電極反應為2H＋＋2e－―→H2↑ 答案　D 解析　A項，由于活動性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構成原電池，F(xiàn)e為負極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋進入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時的速率快，正確；B項，d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應為O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，正確；C項，若d為鋅塊，則由于金屬活動性：Zn>Fe，Zn為原電池的負極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是 Zn，鐵得到保護，鐵片不易被腐蝕，正確；D項，d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應為O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，錯誤。 4．(2017全國卷Ⅰ，11)支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是(　　) A．通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B．通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D．通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整 答案　C 解析　鋼管樁接電源的負極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽極)流向正極，從負極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；C項，題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，錯誤。 微專題　串聯(lián)電池的兩大模型 1．常見串聯(lián)裝置圖 模型一　外接電源與電解池的串聯(lián)(如圖) A、B為兩個串聯(lián)電解池，相同時間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。 模型二　原電池與電解池的串聯(lián)(如圖) 圖乙 顯然兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。 2．“串聯(lián)”類電池的解題流程 專題訓練 1．某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極Ⅰ為Al，其他均為Cu，則(　　) A．電流方向：電極Ⅳ→→電極Ⅰ B．電極Ⅰ發(fā)生還原反應 C．電極Ⅱ逐漸溶解 D．電極Ⅲ的電極反應：Cu2＋＋2e－===Cu 答案　A 解析　當多個電化學裝置串聯(lián)時，兩電極材料活潑性相差大的作原電池，其他作電解池，由此可知圖示中左邊兩池組成原電池，右邊組成電解池。A項，電子移動方向：電極Ⅰ→→電極Ⅳ，電流方向與電子移動方向相反，正確；B項，原電池負極在工作中失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應，錯誤；C項，原電池正極為得電子一極，銅離子在電極Ⅱ上得電子，生成銅單質(zhì)，該電極質(zhì)量逐漸增大，錯誤；D項，電解池中陽極為非惰性電極時，電極本身失電子，形成離子進入溶液中，因為電極Ⅱ為正極，因此電極Ⅲ為電解池的陽極，其電極反應式為 Cu－2e－===Cu2＋，錯誤。 2．(2018牡丹江一中月考)下圖裝置中a、b、c、d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b>d。符合上述實驗結(jié)果的鹽溶液是(　　) 選項 X Y A MgSO4 CuSO4 B AgNO3 Pb(NO3)2 C FeSO4 Al2(SO4)3 D CuSO4 AgNO3 答案　B 解析　A項，當X為MgSO4時，b極上生成H2，電極質(zhì)量不增加，錯誤；C項，X為FeSO4，Y為Al2(SO4)3，b、d極上均產(chǎn)生氣體，錯誤；D項，b極上析出Cu，d極上析出Ag，其中d極增加的質(zhì)量大于b極增加的質(zhì)量，錯誤。 3．某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。 請回答下列問題： (1)甲池為________(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的電極反應式為________________________________________________________________________。 (2)乙池中A(石墨)電極的名稱為________(填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”)，總反應式為________________________________________________________________________。 (3)當乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2的體積為________mL(標準狀況下)，丙池中________極析出________g銅。 (4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時間后，甲中溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)。 答案　(1)原電池　CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O (2)陽極　4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 (3)280　D　1.60　(4)減小　增大 解析　(1)甲池為原電池，通入CH3OH的電極為負極，電極反應式為CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O。 (2)乙池中電解AgNO3溶液，其中C作陽極，Ag作陰極，總反應式為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。 (3)根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同，得n(Ag)＝4n(O2)＝2n(Cu)，故V(O2)＝22.4L＝0.28L＝280mL，m(Cu)＝64g＝1.60g。(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，根據(jù)丙中總反應2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，則溶液pH增大，而甲中總反應為2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O，使溶液pH減小。 1．(2016全國卷Ⅰ，11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SO可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。 下列敘述正確的是(　　) A．通電后中間隔室的SO離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C．負極反應為2H2O－4e－===O2＋4H＋，負極區(qū)溶液pH降低 D．當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成 答案　B 解析　電解池中陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動，即SO離子向正極區(qū)移動，Na＋向負極區(qū)移動，正極區(qū)水電離的OH－發(fā)生氧化反應生成氧氣，H＋留在正極區(qū)，該極得到H2SO4產(chǎn)品，溶液pH減小，負極區(qū)水電離的H＋發(fā)生還原反應生成氫氣，OH－留在負極區(qū)，該極得到NaOH產(chǎn)品，溶液pH增大，故A、C錯誤，B正確；該電解池相當于電解水，根據(jù)電解水的方程式可計算出當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.25mol的O2生成，D錯誤。 2．(2015福建理綜，11)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是(　　) A．該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為光能和電能 B．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移 C．每生成1molO2，有44gCO2被還原 D．a(chǎn)電極的反應為3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O 答案　B 解析　A項，該裝置是電解池，在電解和光的作用下H2O在光催化劑的表面轉(zhuǎn)化為O2和H＋，故該裝置是將電能和光能轉(zhuǎn)化為化學能，錯誤；B項，該裝置工作時，H＋從陽極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，正確；C項，該電解池的總反應式為6CO2＋8H2O2C3H8O＋9O2，根據(jù)總反應方程式可知，每生成1molO2，有molCO2被還原，其質(zhì)量為g，錯誤；D項，a電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，錯誤。 3．[2016天津理綜，10(5)]化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時獲得氫氣：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。 ①電解一段時間后，c(OH－)降低的區(qū)域在________(填“陰極室”或“陽極室”)。 ②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因為______________________________。 ③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點中的一點，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：______________________________________________________________。 答案?、訇枠O室?、诜乐筃a2FeO4與H2反應使產(chǎn)率降低　③M點：c(OH－)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應慢[或N點：c(OH－)過高，鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低] 解析?、俑鶕?jù)題意，鎳電極有氣泡產(chǎn)生是H＋得電子生成H2，發(fā)生還原反應，則鐵電極上OH－被消耗且無補充，溶液中的OH－減少，因此電解一段時間后，c(OH－)降低的區(qū)域在陽極室。②H2具有還原性，根據(jù)題意：Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。因此，電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，防止Na2FeO4與H2反應使產(chǎn)率降低。③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，在M點：c(OH－)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應慢；在N點：c(OH－)過高，鐵電極上有Fe(OH)3或Fe2O3生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低。 4．[2014全國新課標卷Ⅰ，24(4)]H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)： (1)寫出陽極的電極反應式：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有____________雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ (2)陽極室的H＋穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應生成H3PO2 (3)PO　H2PO或H3PO2被氧化 解析　(1)陽極發(fā)生氧化反應，在反應中OH－失去電子，電極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。 (2)H2O放電產(chǎn)生H＋，H＋進入產(chǎn)品室，原料室的H2PO穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應：H＋＋H2PO??H3PO2。 (3)如果撤去陽膜，H2PO或H3PO2可能被氧化。 1．(2018合肥調(diào)研)下列做法有利于金屬防護的是(　　) A．鋼鐵零件表面進行烤藍處理 B．將鋼鐵制成的閘門與直流電源正極相連 C．菜刀切菜后不洗凈就放回刀架 D．埋在地下的鋼管與銅塊相連 答案　A 解析　一般鋼鐵容易生銹，如果將鋼鐵零件的表面進行烤藍處理，就能大大增強抗腐蝕能力，延長使用壽命，A項正確；鋼鐵制成的閘門與直流電源的正極相連，閘門成為電解池的陽極，能加快腐蝕，B項錯誤；菜刀切菜后不洗凈，容易發(fā)生吸氧腐蝕，C項錯誤；鐵比銅活潑，當埋在地下的鋼管與銅塊相連時，鋼管成為原電池的負極，加快了腐蝕，應該使鋼管與鋅塊相連，D項錯誤。 2．(2017盤錦高三一模)觀察如圖裝置，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b接電流表，該裝置為原電池 B．a(chǎn)、b接直流電源，該裝置為電解池 C．a(chǎn)、b接直流電源，鐵可能不易被腐蝕 D．a(chǎn)、b接電流表或接直流電源，鐵都可能是負極 答案　C 解析　A項，a、b接電流表，若液體c為非電解質(zhì)溶液，不滿足原電池的構成條件，不能形成原電池，錯誤；B項，若液體c為非電解質(zhì)溶液，溶液不導電，所以不能電解，即不是電解池，錯誤；C項，若該裝置是電解池，F(xiàn)e與負極相連作陰極時被保護，即鐵可能不易被腐蝕，正確；D項，接直流電源時，該裝置可能為電解池沒有正負極，F(xiàn)e作陰極或陽極，錯誤。 3．(2017南寧市第三中學高三模擬)電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法，其原理如圖所示，電極為惰性電極。已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等離子。下列敘述中正確的是(　　) A．A膜是陽離子交換膜 B．通電后，海水中陰離子往b電極處移動 C．通電后，b電極上產(chǎn)生無色氣體，溶液中出現(xiàn)白色沉淀 D．通電后，a電極的電極反應式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 答案　C 解析　A項，A膜是陰離子交換膜，錯誤；B項，通電后，海水中陰離子往陽極(a電極)處移動，錯誤；C項，通電后，由于放電能力：H＋>Mg2＋>Ca2＋，所以H＋在陰極(b電極)上放電：2H＋＋2e－===H2↑，產(chǎn)生無色氣體，由于破壞了附近的水的電離平衡，在該區(qū)域c(OH－)增大，會發(fā)生反應：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，所以溶液中還會出現(xiàn)白色沉淀，正確；D項，通電后，由于在溶液中的放電能力：Cl－>OH－，所以在陽極發(fā)生反應：2Cl－－2e－===Cl2↑，錯誤。 4．(2018太原模擬)下列裝置的線路接通后，經(jīng)過一段時間，溶液的pH明顯下降的是(　　) 答案　D 解析　A項，該裝置是原電池裝置，H＋放電生成氫氣，溶液的pH增大，錯誤；B項，該裝置是電解池，Cu＋2H2OCu(OH)2＋H2↑，氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大，錯誤；C項，電解食鹽水，生成氫氧化鈉使溶液的pH增大，錯誤；D項，電