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第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
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考纲导引 考点梳理
1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。 1.电解原理2.电解原理的应用3.金属的腐蚀与防护。
【基础知识梳理】
一、电解原理
1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应 的过程．
2.电解池：(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置．
3．电解池的工作原理
以电解CuCl2溶液为例
(1)电极名称和电极反应
与电源正极相连的为阳极，发生氧化反应，电极反应式2Cl－－2e－ === Cl2↑
与电源负极相连的为阴极，发生还原反应，电极反应式为：Cu2＋＋2e－ === Cu
(2)总反应方程式：Cu2++2Cl-==== Cl2↑+ Cu21世纪教育网
二、电解原理的应用
1．电解饱和食盐水
(1)电极反应：阳极2Cl－－2e－ === Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－ === H2↑
(2)总反应方程式：
2NaCl+ 2H2O ====2NaOH+Cl2↑+H2↑
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。
2．电镀铜或电解精炼铜
(1)两极材料：待镀金属或精铜做阴极，镀层金属或粗铜做阳极。
(2)电极反应：阳极：Cu—2e-==Cu2+ 阴极：Cu2++2e-==Cu
3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)
⑴电极反应：阳极：2Cl-—2e-==Cl2↑ 阴极：2Na++2e-==2Na
⑵总反应方程式：2NaCl====2Na+ Cl2↑
⑶应用：冶炼Na、Mg、Al等活泼金属。
三、金属的腐蚀与防护
1．金属的腐蚀
化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与干燥气体或非电解质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触
特点[来源:21世纪教育网] 无电流产生 有电流产生
本质 金属失电子变成金属阳离子而被氧化（M—ne-==Mn+）21世纪教育网[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程
相互关系 两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重
2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 金属在较强的酸性溶液中 金属在中性或酸性很弱的溶液中
电极反应 负极(Fe)：Fe－2e－＝Fe2＋正极(C)：2H＋＋2e－＝H2↑ 负极(Fe)：2Fe－4e－＝2Fe2＋正极(C)：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－
发生情况 相对较少腐蚀速率一般较快 非常普遍腐蚀速率一般较慢
联系 两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主
3.金属的防护
(1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。
(2)电化学防护
①牺牲负极的正极保护 ——原电池原理
正极：被保护的金属设备 。
负极：比被保护的金属活泼的金属 。
②外加电流的阴极保护 ——电解原理
阴极：被保护的金属设备 。
阳极：惰性电极
(3)添加缓蚀剂。
【要点名师透析】
一、电极产物的判断及有关反应式的书写
原电池的两极称为正、负极，是由两极材料的相对活泼程度决定。(原电池的正、负极在内电路中有时也分别称为阴极、阳极)电解池的两极称为阴、阳极，是由外接电源决定。
无论是原电池还是电解池，阳离子总是向阴极移动，阴离子总是向阳极移动。
1．电极产物的判断
阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。
阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2－＞
I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根。
2．电极方程式、电解方程式的书写
书写电解反应的一般步骤是：以写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。
第一步：明确溶液中存在哪些离子
溶液中的阳离子：Cu2＋、H＋，阴离子：OH－、SO。
第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序
阴极：Cu2＋>H＋
阳极：OH－>SO
第三步：写电极反应式和总的电解方程式
阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
使得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋(离子方程式)或2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
[注意] ①上述例子中的电极若换成铜棒，阳极电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋，阴极电极反应式不变。
②电极反应式的书写要以实际放电的离子表示，但电解方程式的书写中，弱电解质要以分子式的形式书写。如本例中的阳极反应式可写为OH－，但是电解总反应方程式则必须写为H2O。
【典例1】右图装置中，U型管内为红墨水a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是(　　)
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：　Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
【答案】　B
【解析】Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：Fe－2e－===Fe2＋；C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小，b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低。故选B。
二、电解规律及相关计算
1．以惰性电极电解电解质溶液的类型
类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原
电解水型 阴：2H+ + 2e- == H2↑阳：2OH- - 4e- == 2H2O + O2↑ NaOH 水 增大 增大 水
H2SO4 水 增大 减小 水
Na2SO4 水 增大 不变 水
分解电解质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 氯化氢
CuCl2 电解质 减小 氯化铜
放H2生碱型 阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 氯化氢
放O2生酸型 阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 氧化铜
2.电化学计算的基本方法
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法：
①根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
②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比例式计算
③根据关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式
【典例2】下列叙述错误的是(　　)
A. 钢铁表面发生吸氧腐蚀时，钢铁表面水膜的pH增大
B. 电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少
C. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极
D. 工作时，在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程
【答案】D
【解析】钢铁表面发生吸氧腐蚀时，正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，由于生成OH－，钢铁表面水膜的pH增大，A对；电解精炼铜时，粗铜中含有杂质Zn、Fe等，则阳极先是Zn、Fe等放电，后为Cu放电，因此阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少，B对；在镀件上电镀锌，可以用锌作阳极，C对；原电池工作时负极发生氧化反应，为失电子过程，电解池工作时阴极发生还原反应，为得电子过程，D错。
【感悟高考真题】
1.（2011·广东高考·12）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是
A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e-= Cu
C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
【答案】选D。【解析】解答本题应从原电池原理和电解原理及其金属的置换反应考虑。
a和b不连接时，铁比铜活泼，从溶液中置换出铜，A项正确；a和b连接时，形成原电池，铁作为负极而溶解，铜作为正极，溶液中的Cu2＋得到电子被还原成铜单质，所以B项都正确,无论a和b是否连接，装置中都发生Fe+Cu2＋-= Cu+Fe2+反应，溶液会从蓝色逐渐变为浅绿色，C项正确；如果a和b分别连接直流电源正、负极，该装置为电解池,Cu为阳极，Fe为阴极，则溶液中的阳离子向阴极移动，即向铁电极移动，D项不正确，故选D。
2.（2011·海南高考·12）根据右图，下列判断中正确的是
A．烧杯a中的溶液pH升高
B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H++2e－H2↑
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－Cl2↑
【答案】选A、B。【解析】解答本题要明确以下三点：
（1）盐桥起导电和平衡电荷的作用；
（2）一般是活泼金属作原电池的负极；
（3）正极发生吸氧腐蚀。
Zn比Fe活泼，所以Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn－2e－Zn2+；Fe作正极，氧气在该电极上发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e－4OH－，反应后溶液pH升高。
3.（2011·山东高考·15）以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C. 电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率
D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
【答案】选C。【解析】解答本题时应明确电池及电解工作原理，对于其应用也要掌握。
A项，未通电前上述镀锌装置可构成原电池，因原电池反应与电镀时所发生的反应为不同的两个反应，故电镀过程不是该原电池的充电过程，A错误；B项，电解过程中确实存在电能转化成热能的情况，但电镀时通过的电量与析出的锌的量存在确定的关系，与能量的其他转化无关，B错误；D项，镀锌层破损后，能形成锌铁原电池，铁为正极，锌为负极，同样起到保护铁的作用，D错误。
4.（2011·全国卷I·10）用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A. CuSO4 B. H2O C. CuO D. CuSO4·5 H2O
【答案】选C。【解析】解答本题时应注意找出真正从体系中脱离的物质，脱离什么补什么。
由阳极反应式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑， 阴极反应式：Cu2＋＋2e－=Cu，可知从体系中脱离的是Cu和O2，相当于CuO，故选C。
5.（2009·安徽卷） Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O。下列说法正确的是
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。
【答案】A21世纪教育网
【解析】由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。
6.（2011·北京高考·26）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。
（1）溶液A的溶质是 ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c（SO42-）＞c（Ca2+）]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：
①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是 。
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程Ⅱ中除去的离子有 。
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L ,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg / L ,则处理10m3 盐水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。
【解析】（1）充分利用图示条件判断电极和相关反应及产物；
（2）除杂过程中不同的离子使用不同的方法，同时注意题目条件的提示，如“将NH4+转化为N2”等。
【答案】（1）电解饱和食盐水时的两极反应分别为：阳极：2Cl- - 2e- == Cl2↑，
阴极：2H+ + 2e- == H2↑。阳极产生Cl2，阴极产生H2，同时水的电离H2O
H＋ + OH-由于H＋浓度减小而得到促进，产生OH-，因此溶液A为NaOH溶液。
（2）电解饱和食盐水时的总反应式：2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-。
（3）Cl2与水发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，增大溶液中盐酸的浓度，使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出。
（4）将粗盐水与含Cl2的淡盐水混合后，溶液中的杂质微粒有Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-、Cl2。
①盐泥a中除泥沙外，还有加入NaOH溶液时反应产生的沉淀，即Mg2+发生反应生成Mg(OH) 2：
Mg2++2OH-==Mg(OH) 2↓。
② 过程Ⅰ中加入NaOH溶液将NH4+转化为N2时，因N元素化合价升高，因此发生氧化还原反应，NH4+是还原剂，成分中氧化剂只有Cl2，故Cl2 +NH4+→N2+ Cl-结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒，配平反应即为3Cl2 +8OH-+2NH4+==N2+6Cl-+8 H2O。
③加入NaOH溶液调pH至11后，盐水a中的杂质离子中一定有Ca2+、SO42-、OH-，还可能有过量Cl2与NaOH发生反应Cl2+2OH- Cl-+ClO-+ H2O生成的ClO-。过程Ⅱ中由于BaCO3的溶解度比BaSO4小，加入BaCO3时，发生反应SO42- (aq) + BaCO3(s) BaSO4(s) + CO32- (aq)；由于c(SO42-)＞c(Ca2+)，故反应产生的c(CO32-)＞c(Ca2+)，发生反应CO32- +Ca2+== Ca CO3↓，从而除去Ca2+和SO42-。
④往含有NaClO的溶液中加入Na2SO3时，发生反应NaClO+Na2SO3==NaCl+Na2SO4。m(NaClO)=7.45mg/L×10m3×103L/m3=74.5g，故
NaClO+Na2SO3==NaCl+Na2SO4
74.5 126
74.5g m(Na2SO3)
故反应消耗的Na2SO3的质量m(Na2SO3)=126g。
溶液中剩余的Na2SO3的最大质量m(Na2SO3) =5mg/L×10m3×103L/m3=50g，故总共加入的Na2SO3的质量不超过126g+50g=176g，至多添加的Na2SO3溶液的质量176g÷10％=1760g=1.76kg。
【答案】
（1）NaOH
（2）2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
（3）Cl2与水发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，增大溶液中HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出。
（4）①Mg(OH) 2 ②3Cl2 +8OH-+2NH4+==N2↑+6Cl-+8 H2O
③Ca2+、SO42- ④1.76
7.（2011·四川高考·26）甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L，也能与Z的水溶液反应生成盐；丙、戊可组成化合物M。
请回答下列问题：
戊离子的结构示意图为_______。
写出乙的单质的电子式：_______。
戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2 ：4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。
写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式：________。
按如图电解M的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总反应方程式：_______。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是__________。
【解析】在解答该题时应注意：
（1）突破口：甲.乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可知X为NH3；
（2）Y和Z的推导涉及到氯气和过量氯气的反应；
（3)在第（5）电解饱和食盐水时，要考虑产生的氯气要与NaOH溶液发生反应。
【答案】由题中所给信息可知，甲：H，乙：N，丙：Na，丁：Al，戊：Cl，X：NH3；
Y：NH4Cl，Z：HCl，L：NaAlO2，M：NaCl。
其中涉及的反应为：3Cl2 + 4 NH3=N2 + 4HCl + 2 NH4Cl；
2Al + 2NaOH+ 2H2O=2NaAlO2+3H2↑； 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
第（4）问涉及的反应为：NaAlO2+HCl +H2O==NaCl + Al（OH）3 ↓。
第（5）问涉及的反应为： NaCl + H2O NaClO +H2↑。
【答案】
8.（2010·重庆卷）（14分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂．
①一定条件下，与空气反映t min后，和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为 mol/L ；生成的化学反应速率为 mol/(L·min) ．
②工业制硫酸，尾气用_______吸收．
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示．
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 ．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色．
③放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为 ．
答案（14分）
（1）①；
②氨水
（2）①
②绿 紫
③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol
【解析】本题考查以钒为材料的化学原理题，涉及化学反应速率和电化学知识。
由S守恒可得，的起始浓度为（a+b）mol/L。的速率为单位时间内浓度的变化，即b/tmol/(L﹒min)。可以用碱性的氨水吸收。
①左槽中，黄变蓝即为生成，V的化合价从+5降低为+4，得一个电子，0原子减少，从图中知，其中发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。②作为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，有槽中则为得电子，对应化合价降低，即为生成，颜色由绿生成紫。③由电极反应式知，参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，降低的作为阴极。两者之间的关系是：正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即为阴极反应式。
9.（2010·四川理综卷）（16分)
碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶
于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质
碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题：
(1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。
电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。
(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
实验方法 实验现象及结论
(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：
步骤②的操作名称是 ，步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是
。
【答案】（1）紫黑色 升华
（2）
有气泡产生
（3）
实验方法 实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。 如果不变蓝，说明无。（如果变蓝，说明有。）
（4）冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
【解析】（1）考查物质的物理性质，较容易。（2）阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。（3）考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。（4）考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
10.（2010·山东卷）（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。
【解析】(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；
使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了互促水解。
(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。
(3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。
【答案】
（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c
②2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解；
Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+
(3)N 牺牲阳极保护法。
11.（2010·天津卷）（14分）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题：
⑴ L的元素符号为________ ；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________（用元素符号表示）。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为___，B的结构式为____________。
⑶ 硒（se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________（填字母代号）。
a．+99.7 mol·L－1 b．+29.7 mol·L－1 c．－20.6 mol·L－1 d．－241.8 kJ·mol－1
⑷ 用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：______________；由R生成Q的化学方程式：_______________________________________________。
【解析】(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的元素，为Al，其在周期表的位置为第3周第ⅢA族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al＞C＞N＞O＞H。
(2) N和H 1：3构成的分子为NH3，电子式为；2：4构成的分子为N2H4，其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层，共4个电子层，1→4电子层上的电子数分别为：2、8 、18、6，故其原子序数为34；其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4，为H2SeO4。
非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故2→5周期放出的热量依次是：d、c、b、a，则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【答案】
(1)O 第三周第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意：本题以元素的推断为背景，综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较；考查了电子式、结构式的书写，元素周期律，和电极反应式、化学方程式的书写，是典型的学科内综合试题。
12.（2009·江苏卷） （8分）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
（1）反应I前需在溶液中加入 ▲ （填字母），以除去溶液中的。
A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.
（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是 。
（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。
（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为 。
【标准答案】（1）B
(2)防止NH4HCO3分解（或减少Fe2＋的水解）
（3）降低K2SO4 的溶解度，有利于K2SO4 析出。
（4）2SO42- -2e－2S2O82-
【解析】（1）在溶液中除去溶液中的,最好选用铁屑或铁粉，比较简单。（2）如果温度过高会导致NH4HCO3分解同样也会加快Fe2＋的水解（温度越高水解速率越快）这样会使原料利用率降低。（3）由题目看出在III反应中生成的K2SO4 为固体，而K2SO4在无机溶剂中溶解度是比较大的，要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低K2SO4 的溶解度。
（4）根据阴阳极反应原理阳极失电子发生氧化反应， 此题实质是电解硫酸铵溶液，在根据反应后的产物得出正确的答案。
【考点分析】此题为化工生产题型，主要考察了化合物性质，电极方程式书写。做此类题要分析清楚每一个环节目的和结果是什么。这样才能判断各反应后的产物分别是什么。
13.（2009·全国卷1） 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为＿＿＿＿＿＿极；
②电极b上发生的电极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
④电极c的质量变化是＿＿＿＿＿＿＿＿＿g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
乙溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
丙溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】 （1）①正极 ②4OH－-4e－=2H2O + O2↑。
③水减少的质量：
生成O2体积：
④16g
⑤碱性增大，因为电解后，水量减少溶液中NaOH浓度增大
酸性增大，因为阳极上OH-生成O2，溶液中H+离子浓度增大
酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。
【解析】（1）①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2＋+2e－=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。由方程式2H2+O2 2H2O可知，生成2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH－放电，即4OH－-4e－=2H2O + O2↑。③转移0.5mol电子，则生成O2为0.5/4=0.125mol，标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu2＋+2e－=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。乙中阴极为Cu2＋放电，阳极为OH－放电，所以H＋增多，故pH减小。丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变。（2）铜全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解。
【考点模拟演练】
1.若某电能与化学能的转化装置（电解池或原电池）中发生反应的总反应离子方程式是：Cu+2H+=Cu2++H2↑，则关于该装置的有关说法正确的是（ ）
A．该装置可能是原电池，也可能是电解池
B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸
C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极
D．该装置只能是电解池，电解质溶液不可能是盐酸
【答案】C
【解析】总反应离子方程式是Cu+2H+=Cu2++H2↑，反应不是自发进行的氧化还原来反应，这样就不是原电池而只能是电解池。Cu失去电子为为该电解池的阳极，电解质为酸性溶液。
2.向水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、K＋、SO42－、NO3－、Cl－，用惰性电极电解该溶液，并收集两极气体产物，则氧化产物与还原产物的质量之比为（ ）。
A. 35.5:108 B. 16:207 C. 108:35.5 D. 8:1
【答案】D
【解析】本题中设有“陷阱”，同学们极易错选A。由于离子之间会发生沉淀反应：Ag＋＋Cl－=AgCl↓；Pb2＋＋SO42－=PbSO4↓，电解质溶液实际上是硝酸钠溶液，电解时，实质上是电解水。
3.右图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程，以下有关说法正确的是
A. 该金属腐蚀过程为吸氢腐蚀
B. 正极为C，发生的反应为氧化反应
C. 在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀
D. 正极反应为：O2 + 2H2O + 4e →4OH—
【答案】D
4.如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在E极附近显红色。则以下说法不正确的是
A．电源B极是正极
B．（甲）、（乙）装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1∶2∶2∶2
C．欲用（丙）装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液选择AgNO3溶液
D．装置（丁）中Y极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带正电荷
【答案】B
5.如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行 电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是
A．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变
B．甲烧杯中a的电极反应式为4OH――4e－＝O2↑＋2H2O
C．当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀
D．当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况）
【答案】B
6.用惰性电极以直流电串联电解分装在甲、乙两烧杯中的200mL0.3 mol·L-1 NaCl溶液和300mL0.2 mol·L-1的AgNO3溶液，当产生0.56L(标准状况下)Cl2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，则混合液的pH为(设混合后溶液的总体积为500mL)
A．1.4 B．7 C．5.6 D．12.6
【答案】B
7.(2011·湛江模拟)已知：含Fe2+的溶液与铁氰化钾K3［Fe(CN)6］溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀，离子方程式为：3Fe2++2［Fe(CN)6］3-====Fe3［Fe(CN)6］2↓。现可用如图装置在浸有铁氰化钾浅黄色溶液的滤纸上写出蓝色的字“神奇的化学”，据此判断下列说法正确的是
A.直流电源的a极是阴极
B.直流电源的b极是负极
C.阳极反应为：［Fe(CN)6］3-+e-====Fe2++6CN-
D.“电笔”笔尖材料是铁，其电极反应为：Fe-2e-====Fe2+
【答案】选D。【解析】(1)正确理解题干中所给信息，并能正确应用所给信息。
(2)根据“电笔”能写“蓝”字判断电笔上发生的反应及“电笔”的电极材料。
(3)根据“电笔”电极判断原电池的正、负极。
由于“电笔”可以在浸有铁氰化钾浅黄色溶液的滤纸上写出蓝字，则由题干中的信息可知，只有在“电笔”上产生Fe2+才可发生反应：3Fe2++2［Fe(CN)6］3-====Fe3［Fe(CN)6］2↓，才可写上蓝字，故“电笔”材料应是Fe，且应是电解池的阳极，发生的电极反应式为Fe-2e-====Fe2+，则b为直流电源的正极，a为负极，则根据以上分析可知，答案选D。
8.(2011·肇庆模拟)关于用惰性电极电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )
A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
【答案】选B。
【解析】电解食盐水时发生的反应：阳极：2Cl--2e-====Cl2↑阴极：2H++2e-====H2↑总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑对照分析选项，A错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2,滴加KI溶液后发生反应：Cl2+2I-====I2+2Cl-，溶液呈棕色，B正确；阴极附近产生大量的OH-，滴加酚酞试液后变红色，C错误；电解后生成NaOH,溶液呈碱性，D错误。
9.(2011·济南模拟)如图装置分别通电一段时间后，溶液的质量增加的是( )
【答案】选D。
【解析】分别通电一段时间后，四个装置总反应及质量变化如下：
10．(2011·潮州模拟)用铂作电极电解500 mL含KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液一段时间后，在两极均生成11.2 L标准状况下的气体，原溶液中Cu2+的物质的量浓度为( )
A.0.5 mol/L B.1 mol/L
C.2 mol/L D.无法确定
【答案】选B。
【解析】用铂作电极电解含KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液时，开始时，阴极上Cu2+放电产生Cu，阳极上OH-放电产生O2；要使两极上生成相同体积的气体，需Cu2+放电完全后H+放电。由两极上得失电子相等得，4n(O2)=2n(H2)+2n(Cu2+)，即：4×0.5=2×0.5+2n(Cu2+)，n(Cu2+)=0.5 mol，所以 故选B项。
11.(2011·惠州模拟)如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴
KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是( )
A.滤纸上c点附近会变红色
B.Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C.烧杯中溶液的pH先减小，后增大
D.烧杯中溶液中SO42-向Pt电极定向移动
【答案】选A、D。
【解析】由于Y中央的紫红色色斑是由MnO4-引起的，紫红色色斑向d端扩散，则MnO4-向d移动，则d为Y的阳极，则b为电源正极，Pt为阳极，Cu为阴极，所以烧杯中的pH一直在减小，SO42-应向阳极即Pt电极定向移动，综上分析答案选A、D。
12．（2011·南京调研）图K30－1两个装置中，液体体积均为200 mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 mol/L，工作一段时间后，测得有0.02 mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是(　　)
图K30－1
A．产生气体体积①＝②
B．①中阴极质量增加，②中正极质量减小
C．电极反应式：①中阳极：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
②中负极：2H＋＋2e－===H2↑
D．溶液的pH变化：①减小，②增大
【答案】D　
【解析】 ①是电解装置，阳极产生氧气：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，每转移4 mol电子生成1 mol O2，②是原电池，正极产生氢气：2H＋＋2e－===H2↑，每转移2 mol电子生成1 mol H2，故当电路中通过等量的电子时，产生的气体是不相等的。①中阴极质量增加，②中正极质量不变。故B不正确。②中负极反应是：Zn－2e－===Zn2＋。故C错误。①中生成硫酸，故溶液的pH减小，而②中消耗硫酸，故溶液的pH增大。
13.（2011·抚顺六校一模）下列叙述正确的是
A．电解稀硫酸可能发生的反应是Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
B．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
C．给蓄电池充电时，将蓄电池的负极与电源的正极相连
D．在铜的电解精炼过程中，电解质CuSO4溶液中Cu2+浓度始终不变
【答案】A
14（2011·济南调研B）在铁制品上镀上一定厚度的铜，以下电镀方案中正确的是
A．铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe2+
B．铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Cu2+
C．铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Fe3+
D．铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Cu2+
【答案】D
15.（2011·济南一模） 某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。滴入几滴石蕊溶液后，用石墨作电极电解该混合溶液，根据电极产物，电解过程可明显分为三个阶段。下列叙述中，不正确的是
A. 阴极自始至终只产生H2
B. 电解过程中，溶液颜色呈现红色→紫色→蓝色的变化
C.电解过程中，Na+和SO2- 4的物质的量浓度保持不变
D. 第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后，恰好完全反应得到HCl
【答案】 C
16.(2011·龙岩一检)利用右图装置，可模拟铁的电化学防护。下列有关说法正确的是 （ ）
A．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处
B．若X为锌板，K置于M或N处，均能减缓铁的腐蚀
C．若X为碳棒，K置于M或N处，一段时间后溶液pH均不变
D．若X为碳棒，K置于M或N处，Cl—均向X电极移动
【答案】B
二、非选择题
17.(14分)(2011·徐州模拟)A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：
如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题：
(1)M为电源的_______极(填写“正”或“负”)；电极b上发生的电极反应式为________________________________。
(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积________。
(3)写出乙烧杯中发生电解的总反应式__________________。
(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
__________________________________________________。
(5)此时要使丙中溶液恢复到原来的状态，操作是__________________________________________________________。
【解析】乙中c电极质量增加，则c极发生的反应为：Cu2++2e-====Cu，即c极为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。测得乙中c电极质量增加了16 g，有金属析出的是含Cu2+的水溶液，其他的都不可能，而Cu2+只能和SO42-结合，可以确定B为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图，可以确定A为KOH或NaOH溶液，C为Na2SO4或K2SO4。甲中为KOH或NaOH溶
液，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH-放电，即4OH-4e-====2H2O+O2↑。当乙中有16 g Cu析出时，转移的电子为0.5 mol，2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4。而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移的电子数是相等的。丙中为Na2SO4或K2SO4溶液，相当于电解水，由方程式2H2O====2H2↑+O2↑可知，生成2 mol H2，转移4 mol电子，所以当整个反应中转移0.5 mol电子时，生成的H2为0.25mol，标准状况下的体积为0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L，铜全部析出后，电解质变为H2SO4，所以电解反应仍能进行。甲和丙烧杯中均消耗水0.25 mol，若要恢复到原来的状态，应向烧杯中加4.5 g水。
【答案】(1)负 4OH--4e-====2H2O+O2↑
(2)5.6 L
(3)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
(4)能，因为此时CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为
电解水的反应
(5)向丙烧杯中加4.5 g水
18.某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：
【实验1】：如右下图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与电池正极相连的
铜丝由粗变细。电解开始30s内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现
橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，溶液始终未出现蓝色。
【实验2】：将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，以后的操作和现象如下：
序号 操 作 现象
① 滴入稀硝酸溶液 沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液。
② 滴入稀硫酸溶液 橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈现蓝色
阅读资料：常见铜的化合物颜色如下：
物 质 颜 色 物 质 颜 色
氯 化 铜 固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色 氢氧化亚铜(不稳定) 橙黄色
碱式氯化铜 绿色 氢氧化铜 蓝 色
氧化亚铜 砖红色或橙黄色 氯化亚铜 白 色
请回答下列问题：
（1） 铜的常见正化合价为___ 、____ _，最终试管底部橙黄色沉淀的化学式__________
（2）阴极上发生的反应为：
阳极上发生的反应为：
（3）写出实验2中①、②的离子方程式①___________________________，
②____________________________________。
【答案】（1）+1（1分）、+2（1分）（不写“+”不得分） Cu2O （1分）
（2）2H++2e-=H2↑ 或2H2O+2e-=H2↑+2OH- （2分）
Cu+Cl-—e-=CuCl↓给2分，仅答 Cu- e-=Cu+ 或 Cu+OH-—e-=CuOH↓给1分（不写“↓”不扣分）（2分）
（3）3Cu2O + 14H+ + 2NO3-= 6Cu2+ + 2NO↑ + 7H2O （2分）
Cu2O + 2H+ = Cu + Cu2+ + H2O （2分）
19.(2011·石景山一模)（7分）⑴ 事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____________________________。
A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0
C．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0
⑵ 以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为__________________________________。
⑶ 电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的
原电池通过导线与右图中电解池相连，其中a为电解液，
X和Y均为惰性电极，则：
①若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为
____________________________________。
②若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672 mL（标准状况下）时，溶液的pH = （假设电解后溶液体积不变）。
【答案】(7分，第一空1分，其余每空2分)
（1）B
（2）O2 + 4e一 + 2 H2O = 4OH一
（3）
（4）1
20.(2011·焦作调研)（12分）如图所示3套实验装置，分别回答下列问题：
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 。
（2）装置2中的石墨是 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 。
（3）装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g。
① 电源的M端为 极，甲烧杯中铁电极的电极反应为 ；
② 乙烧杯中电解反应的离子方程式为 ；
③ 甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共 mL。
【答案】.（共12分）（1）O2+2H2O + 4e- == 4OH-
（2）正（1分） 2Fe3+ + Cu ==2Fe2+ + Cu2+
（3）① 正（1分） Fe - 2e-=== Fe2+
② 2Cu2++ 2H2O 2Cu + O2↑ + 4H+
③ 336
电解
电解
电解
Fe2+ 海水 O2 OH—
Fe
e
e
C
e
电解

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