《魯科版 2023高考化學(xué) 一輪復(fù)習(xí) 十六 電化學(xué)原理的應(yīng)用 課時練習(xí) （教師版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《魯科版 2023高考化學(xué) 一輪復(fù)習(xí) 十六 電化學(xué)原理的應(yīng)用 課時練習(xí) （教師版）（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 十六 電化學(xué)原理的應(yīng)用 題組一：電解法制備物質(zhì) (建議用時：15分鐘) 1．(2022·蚌埠模擬)鄰二溴(氯)化物常用作火焰阻滯劑、殺蟲劑等?？蒲袌F(tuán)隊從價格低廉且安全友好的雙鹵代物出發(fā)，發(fā)展了電化學(xué)輔助的“穿梭”反應(yīng)(即某基團(tuán)能在兩種分子間進(jìn)行可逆地“穿梭”)，實現(xiàn)了烯烴的雙鹵化反應(yīng)。反應(yīng)原理如下圖所示(圖中X代表鹵素原子，本題中為Br)。 下列說法錯誤的是(　　) A．a(chǎn)電極為陰極 B．1，2二溴乙烷生成Br－的同時，會釋放乙烯氣體，從而為“穿梭”反應(yīng)提供驅(qū)動力，推動新的鄰二鹵代物生成 C．b極反應(yīng)為R—CH===CH2＋2Br－＋2e－===R—CHBr

2、CH2Br D．該方法可用于修復(fù)被有機(jī)氯農(nóng)藥(六氯代環(huán)己烷)殘留污染的土壤，同時還能生產(chǎn)有價值的化學(xué)藥品 解析:選C。a電極反應(yīng)Br—CH2—CH2—Br＋2e－===CH2===CH2＋2Br－中，碳元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，a電極為陰極，A正確；釋放的乙烯氣體具有推動力，可以為該“穿梭”反應(yīng)提供驅(qū)動力，B正確；b極為陽極，反應(yīng)為R—CH===CH2＋2Br－－2e－===R—CHBrCH2Br，C錯誤；六氯代環(huán)己烷曾被廣泛用作殺蟲劑，但是它具有高毒性且不易降解，選取六氯代環(huán)己烷作為實驗對象，在經(jīng)過三次連續(xù)的轉(zhuǎn)移1，2雙氯化反應(yīng)后，生成了苯和有價值的鄰二氯代物，D正確。 加固訓(xùn)練

3、: 一種電化學(xué)制備NH3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H＋。下列敘述錯誤的是(　　) A．Pb電極b為陰極 B．陰極的反應(yīng)式為N2＋6H＋＋6e－===2NH3 C．H＋由陽極向陰極遷移 D．陶瓷可以隔離N2和H2 解析:選A。A．此裝置為電解池，總反應(yīng)是N2＋3H2===2NH3，Pb電極b上是氫氣發(fā)生反應(yīng)，即氫氣失去電子化合價升高，Pb電極b為陽極，故A說法錯誤；B.根據(jù)A選項分析，Pb電極a為陰極，反應(yīng)式為N2＋6H＋＋6e－===2NH3，故B說法正確；C.根據(jù)電解池的原理，陽離子在陰極上放電，即由陽極移向陰極，故C說法正確；D.根據(jù)裝置圖，陶瓷隔離N2和H2

4、，故D說法正確。 2．(2022·南京模擬)甲烷是良好的制氫材料。我國科學(xué)家發(fā)明了一種500 ℃時，在含氧離子(O2－)的熔融碳酸鹽中電解甲烷的方法，實現(xiàn)了無水、零排放的方式生產(chǎn)H2和C。反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．X為電源的負(fù)極 B．Ni電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為CO＋4e－===C＋3O2－ C．電解一段時間后熔融鹽中O2－的物質(zhì)的量變多 D．該條件下，每產(chǎn)生22.4 L H2，電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子 解析:選B。A．電解池電極Ni中CO變成C，C元素的化合價降低，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，作陰極，因此Y為電源負(fù)極，X為電源的正極，故A錯誤；B.陰極上發(fā)

5、生還原反應(yīng)，Ni電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為CO＋4e－===C＋3O2－，故B正確；C.電解一段時間后熔融鹽中O2－的物質(zhì)的量不會變多，生成的O2－通過熔融鹽轉(zhuǎn)移到陽極參加反應(yīng)，故C錯誤；D.總反應(yīng)為CH4C＋2H2，反應(yīng)條件為500 ℃，該條件下不是標(biāo)準(zhǔn)狀況，故D錯誤。 3．(2022·攀枝花模擬)高鐵酸鹽在環(huán)保能源領(lǐng)域有廣泛的用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是(　　) A．Fe電極是陽極，電極反應(yīng)式Fe＋4H2O－6e－===FeO＋8H＋ B．電解時電子流向：負(fù)極→Ni電極→電解液→Fe電極→正極 C．若

6、隔膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeO D．電解時陽極區(qū)pH減小、陰極區(qū)pH增大，撤去隔膜，溶液混合后，與原溶液相比，pH減小(忽略體積變化) 解析:選D。利用該電解裝置制備Na2FeO4，F(xiàn)e電極與直流電源的正極相連，則Fe電極是陽極，由于電解質(zhì)溶液是NaOH溶液，故陽極反應(yīng)式為Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，A項錯誤；電子只在電極和導(dǎo)線上流動，不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，B項錯誤；陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，若隔膜為陰離子交換膜，為維持電解質(zhì)溶液呈電中性，陰極產(chǎn)生的OH－通過隔膜向右側(cè)移動，故電解結(jié)束后右側(cè)溶液中含有FeO，C項錯誤；電解時陽

7、極消耗OH－，陰極生成OH－，則陽極區(qū)pH減小、陰極區(qū)pH增大；據(jù)得失電子守恒可知，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等時，陽極消耗OH－比陰極生成OH－要多，撤去隔膜，溶液混合后，溶液的堿性減弱，則與原溶液相比，pH減小，D項正確。 【方法規(guī)律】“四步法”書寫電極反應(yīng)式的步驟歸納如下： 第一步：書寫負(fù)極(陽極)，還原性微?！猲e－→氧化性產(chǎn)物；正極(陰極)：氧化性微粒＋ne－→還原性產(chǎn)物。 第二步：標(biāo)變價算n值，n＝(高價－低價)×變價原子個數(shù)。 第三步：根據(jù)電池情境用H＋、OH－、O2－、CO等陰、陽離子配平電荷。 第四步：用H2O等小分子配平原子。 加固訓(xùn)練: 工業(yè)上常采用吸收－電解聯(lián)合法除去天

8、然氣中的H2S氣體，并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，其裝置如圖所示。通電前，先通入一段時間含H2S的甲烷氣，使部分NaOH吸收H2S轉(zhuǎn)化為Na2S，再接通電源，繼續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣，并控制好通氣速率即可保證裝置中反應(yīng)的連續(xù)性。下列說法正確的是(　　) A．與電源a端相連的碳棒為陽極，氣體A為O2 B．與電源b端相連的碳棒上電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．通電過程中，右池溶液中的OH－通過陰離子交換膜進(jìn)入左池 D．在通電前后，右池中的c(NaOH)與c(Na2S)之比基本不變 解析:選D。根據(jù)圖中信息可知，右側(cè)通入含有H2S雜質(zhì)的甲烷氣，得到除雜后的甲烷氣，結(jié)合

9、題意，則右端碳棒為電解池的陽極，左端碳棒為陰極，陰極上水電離出的H＋得電子被還原為H2，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，右池中相當(dāng)于H2S發(fā)生氧化反應(yīng)而被除去，電極反應(yīng)式：H2S－2e－＋2OH－===S↓＋2H2O，則溶液中c(NaOH)∶c(Na2S)基本保持不變，選項A、B錯誤，D正確；通電過程中，左池溶液中的OH－通過陰離子交換膜進(jìn)入右池，選項C錯誤。 4．(2022·洛陽模擬)H2O2和O3都是較強(qiáng)的氧化劑，可用于環(huán)境消殺。以下電化學(xué)裝置可協(xié)同產(chǎn)生H2O2和O3，產(chǎn)生H2O2和O3的物質(zhì)的量之比為5∶1，下列說法錯誤的是(　　) A．Y電極電勢低于X電極

10、 B．膜為質(zhì)子交換膜 C．生成雙氧水的電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋===H2O2 D．X極處可能還存在其他副反應(yīng) 解析:選A。Y極氧元素從－2價升至0價，是陽極，電極反應(yīng)式：2H2O－4e－===O2＋4H＋，3H2O－6e－===O3＋6H＋，X極是陰極，電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋===H2O2；Y極是陽極，X極是陰極，Y電極電勢比X電極高，A錯誤；H＋由Y極向X極移動，則膜為質(zhì)子交換膜，B正確；X極是陰極，生成雙氧水的電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C正確；Y極可能發(fā)生的電極反應(yīng)式為3H2O－6e－===O3＋6H＋，則H2O2和O3的物質(zhì)的量之比為3∶1，

11、故應(yīng)有其他副反應(yīng)生成H2O2，才會有5∶1，D正確。 5．(1)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C5H5)2，結(jié)構(gòu)簡式為]，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。 該電解池的陽極為________，總反應(yīng)為________________________________。 電解制備需要在無水條件下進(jìn)行，原因為______________________________。 (2)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計了一種新的工藝方案，主要包括

12、電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如圖所示： 負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有________________________________________________(寫反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，需消耗氧氣________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 解析:(1)由電解原理示意圖可知，電解后鐵變?yōu)椋?價，由此可判斷鐵作電解池的陽極，陽極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，陰極的電極反應(yīng)為2＋2e－===2＋H2↑，由此可得總反應(yīng)方程式為Fe＋2===＋H2↑。電解時如果有水，水會與鈉反應(yīng)，阻礙的生成，而且電解時會產(chǎn)生OH－，OH－會與Fe2＋反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀。 (2)由題圖知，左端的

13、電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－===Fe2＋，應(yīng)為陰極，接電源負(fù)極，右端的電極反應(yīng)為2HCl－2e－===Cl2＋2H＋，應(yīng)為陽極，接電源正極，負(fù)極產(chǎn)生的Fe2＋進(jìn)一步被O2氧化生成Fe3＋，則4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O；由此可知，每消耗1 mol O2，需轉(zhuǎn)移4 mol電子，則轉(zhuǎn)移1 mol電子時，應(yīng)消耗mol O2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下， mol O2的體積為 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L。 答案：(1)Fe電極　Fe＋2===＋H2↑[或Fe＋2C5H6===Fe(C5H5)2＋H2↑]　水會與Na反應(yīng)，阻礙中間物的生成；水會電解生成OH－，進(jìn)一步與Fe2＋反應(yīng)

14、生成Fe(OH)2 (2)Fe3＋＋e－===Fe2＋，4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　5.6 加固訓(xùn)練: 研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖所示，兩電極區(qū)間用允許K＋、H＋通過的半透膜隔開。 (1)電池負(fù)極電極反應(yīng)式為_____________________________________________； 放電過程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A為________(填化學(xué)式)。 (2)如圖所示的HCOOH燃料電池放電的本質(zhì)是通過HCOOH與O2的反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。 解析:(

15、1)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性條件下，HCOO－(其中的碳元素為＋2價)被氧化生成HCO(其中的碳元素為＋4價)，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為HCOO－＋2OH－－2e－===HCO＋H2O。正極反應(yīng)中，F(xiàn)e3＋被還原為Fe2＋，F(xiàn)e2＋再被O2在酸性條件下氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋相當(dāng)于催化劑，因為最終有K2SO4生成，O2氧化Fe2＋的過程中要消耗H＋，故需要補(bǔ)充的物質(zhì)A為H2SO4。(2)結(jié)合上述分析可知，HCOOH與O2反應(yīng)的離子方程式為2HCOOH＋2OH－＋O2===2HCO＋2H2O。 答案：(1)HCOO－＋2OH－－2e－===HCO＋H2O　H2SO4　 (2)2HCOOH＋2OH－

16、＋O2===2HCO＋2H2O 題組二：電鍍　電冶金 (建議用時：15分鐘) 1．(2022·福建三明質(zhì)檢)下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是(　　) A．鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學(xué)方法把鋁元素變成游離態(tài) B．提煉過程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁，再進(jìn)行冶煉 C．可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來 D．冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似，可用電解法 解析:選C。鋁是活潑金屬，常見的還原劑不能還原Al2O3，只能用電解熔融氧化鋁實現(xiàn)。 加固訓(xùn)練: 關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是(　　) A．工業(yè)上可利用鋁熱反應(yīng)大量冶煉金屬鐵 B．金屬鈉、鋁和銅都可用還原

17、法制備 C．電解飽和氯化鎂溶液可得金屬鎂 D．用足量CO還原磁鐵礦得到9 mol鐵時轉(zhuǎn)移24 mol電子 解析:選D。鋁熱反應(yīng)可以用來冶煉高熔點金屬，如金屬鐵，但是大量金屬鐵的冶煉是采用高溫還原法，A錯誤；金屬鈉、鋁等活潑金屬的冶煉采用電解法，B錯誤；電解熔融氯化鎂可以獲得金屬鎂，電解飽和氯化鎂溶液可得氫氧化鎂、氫氣和氯氣，C錯誤；Fe3O4中Fe元素化合價有＋2價、＋3價，1 mol Fe3O4被CO全部還原成Fe時，轉(zhuǎn)移8 mol電子，得到9 mol鐵時轉(zhuǎn)移24 mol電子，D正確。 2.(2022·昆明模擬)如圖是利用陽離子交換膜和過濾膜制備高純度的Cu的裝置示意圖，下列有關(guān)敘述

18、不正確的是(　　) A．電極A是粗銅，電極B是純銅 B．電路中通過1 mol電子，生成32 g銅 C．溶液中SO向電極A遷移 D．膜B是過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū) 解析:選D。精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，根據(jù)電解原理，電極A為粗銅，電極B為純銅，A項正確；陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，當(dāng)電路中通過1 mol電子時，生成0.5 mol Cu，即生成32 g Cu，B項正確；根據(jù)電解原理，SO向陽極移動，C項正確；膜A為過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)，膜B為陽離子交換膜，D項錯誤。 3．化學(xué)家戴維電解熔融氫氧化鈉制得鈉：4NaOH(熔融) O2↑＋4Na

19、↑＋2H2O；后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉：3Fe＋4NaOH===Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．戴維法制鈉，陽極的電極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na↑ B．蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的金屬性比鈉的強(qiáng) C．若用戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，兩方法轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等 D．還可以用電解熔融氯化鈉法制鈉 解析:選D。A項，陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)；B項，蓋·呂薩克法制鈉原理是根據(jù)鈉的沸點較低、易從反應(yīng)混合物中分離出來；C項，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，用戴維法制取金屬鈉，每產(chǎn)生4 mol鈉轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4 mol，而用蓋·呂薩克法制得4 mo

20、l鈉轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是8 mol，因此制取等量的金屬鈉，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)不相等；D項，由于NaCl是離子化合物，可用電解熔融氯化鈉的方法制金屬鈉。 4．中學(xué)階段介紹的電解原理的應(yīng)用主要有三種：一是氯堿工業(yè)、二是電解精煉銅、三是電解冶金。下列關(guān)于這三個工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是(　　) A．電解精煉銅時，負(fù)極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－===Cu B．氯堿工業(yè)和電解精煉銅中，陽極都是氯離子放電放出氯氣 C．在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2，NaOH在陽極附近產(chǎn)生 D．電解精煉銅時，應(yīng)用粗銅作陽極、精銅作陰極，可溶性銅鹽作電解質(zhì)溶液 解析:選D。電解精煉銅時，兩極分別是陰、陽極，陰極電

21、極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，A項錯誤；在氯堿工業(yè)中，陽極是Cl－放電生成氯氣，電解精煉銅時，陽極是粗銅失電子，生成Cu2＋，B項錯誤；水中存在H2O?H＋＋OH－，在氯堿工業(yè)中，電解池的陰極氫離子放電生成氫氣，水的電離平衡向右移動， Na＋與OH－結(jié)合生成NaOH，C項錯誤；電解精煉銅時，應(yīng)用粗銅作陽極、精銅作陰極，可溶性銅鹽作電解質(zhì)溶液，D項正確。 5．(2022·臨川模擬)某電化學(xué)裝置如圖所示，a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是(　　) A．溶液中電子從B極移向A極 B．若B為粗銅，A為精銅，則溶液中c(Cu2＋)保持不變 C．若A、B均為石墨電極，則通電一段

22、時間后，溶液pH增大 D．若B為粗銅，A為精銅，則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 解析:選D。電解質(zhì)溶液通過離子移動導(dǎo)電，電解質(zhì)溶液中沒有電子移動，故A錯誤；若B為粗銅，A為精銅，電解質(zhì)溶液是硫酸銅，該裝置為電解精煉銅，溶液中c(Cu2＋)略減小，故B錯誤；若A、B均為石墨電極，電解方程式是2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，則通電一段時間后，溶液pH減小，故C錯誤；根據(jù)電子守恒，陰極、陽極轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定相等，故D正確。 加固訓(xùn)練: 下列關(guān)于如圖裝置說法中正確的是(　　) A．保護(hù)鐵時，a極為鐵片，b極為鋅片 B．電鍍銅時，a極為鍍件，b極為純銅 C．精煉銅時，a

23、極為粗銅，b極為純銅 D．用石墨電解飽和食鹽水時，b極有黃綠色氣體產(chǎn)生 解析:選C。電解池中活性電極作陽極被腐蝕，陰極受到保護(hù)，故保護(hù)鐵時，b極為鐵片，A錯誤；電鍍銅時，鍍層銅作陽極，鍍件作陰極，故a極為純銅，b極為鍍件，B錯誤；電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，故a極為粗銅，b極為純銅，C正確；用石墨電解飽和食鹽水時，b極是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，產(chǎn)生無色無味的氣體，D錯誤。 6.粗銀(含Al、Zn、Pt、Au等雜質(zhì))的精煉如圖，其中b極有少量無色氣體生成，該氣體遇空氣變紅棕色，下列說法不正確的是(　　) A．在電解過程中，含有雜質(zhì)的粗銀應(yīng)是

24、電極a B．b極生成氣體的電極反應(yīng)式為NO＋3e－＋4H＋===NO↑＋2H2O C．當(dāng)純銀片增重2.16 g時，電路中通過0.02 mol電子 D．電解后Pt、Au以單質(zhì)的形式沉積在a極下方 解析:選C。電解時，粗銀為陽極，接電源正極，A項正確；b電極生成NO，該氣體是NO得電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生的，B項正確；陽極上Ag發(fā)生氧化反應(yīng)，Al、Zn也發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上Ag＋發(fā)生還原反應(yīng)，NO也發(fā)生還原反應(yīng)，故純銀片增重2.16 g時，電路中通過的電子大于0.02 mol，C項錯誤；Pt、Au不能發(fā)生氧化反應(yīng)，D項正確。 7．(改編題)鋰釩氧化物二次電池成本較低，且對環(huán)境無污染，其充放電

25、的反應(yīng)方程式為V2O5＋xLiLixV2O5。如圖為用該電池電解含鎳酸性廢水制取單質(zhì)鎳的裝置。下列說法正確的是(　　) A．該電池充電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋ B．該電池可以用LiCl水溶液作電解質(zhì)溶液 C．當(dāng)電池中有7 g Li參與放電時，能得到29.5 g Ni D．電解過程中，NaCl溶液的濃度會不斷減小 解析:選C。鋰釩氧化物二次電池充電時，負(fù)極連接外加電源的負(fù)極作電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為Li＋＋e－===Li，A項錯誤；Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)，故該鋰釩氧化物二次電池不能用LiCl水溶液作電解質(zhì)溶液，B項錯誤；該電池

26、放電時，負(fù)極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋，有7 g Li(即1 mol)參與放電時，電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子；鍍鎳鐵棒發(fā)生的反應(yīng)為Ni2＋＋2e－===Ni，通過1 mol電子時析出0.5 mol Ni，其質(zhì)量為0.5 mol×59 g·mol－1＝29.5 g，C項正確；電解過程中，陰極區(qū)Cl－透過陰離子膜向NaCl溶液中遷移，陽極區(qū)Na＋透過陽離子膜向NaCl溶液中遷移，故NaCl溶液的濃度不斷增大，D項錯誤。 【互動探究】(1)該電池放電時正極的電極反應(yīng)式是怎樣的？ 提示：V2O5＋xLi＋＋xe－===LixV2O5。 (2)電解過程中，為什么陰極區(qū)Cl－透過陰離子膜向NaCl

27、溶液中遷移？陽極區(qū)Na＋透過陽離子膜向NaCl溶液中遷移？ 提示：電解過程中，陰極區(qū)Ni2＋＋2e－===Ni，陽離子減少，Cl－透過陰離子膜向NaCl溶液中遷移達(dá)到電荷平衡的目的；陽極區(qū)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰離子減少，Na＋透過陽離子膜向NaCl溶液中遷移達(dá)到平衡電荷的目的。 題組三：金屬的腐蝕與防護(hù) (建議用時：15分鐘) 1．(2022·德州模擬)如圖是鋼鐵在海水中銹蝕過程的模型，若有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是(　　) A．該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕 B．有2.8 g鐵被腐蝕 C．鋼鐵表面出現(xiàn)氣體 D．消耗氣體體積約為1.12 L(

28、標(biāo)準(zhǔn)狀況) 解析:選D。從題圖中看出，空氣中的氧氣在正極放電，所以發(fā)生了吸氧腐蝕，A項錯誤；原電池中，鐵失電子為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，所以有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，有5.6 g鐵被腐蝕，B項錯誤；鐵失電子為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2＋，所以鋼鐵表面不會出現(xiàn)氣體，C項錯誤；吸氧腐蝕時，氧氣在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體體積約為mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L，D項正確。 加固訓(xùn)練: 近年來，我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)

29、象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕。下列說法正確的是(　　) A．陰極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．陽極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋ C．通電時，該裝置為犧牲陽極保護(hù)法 D．?dāng)嚯姇r，鋅環(huán)失去保護(hù)作用 解析:選B。電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，A不正確；鋅為活性電極，鋅失去電子，故B正確；通電時，該裝置為外加電流陰極保護(hù)法，C不正確；斷電時構(gòu)成原電池，鋅比鐵活潑性強(qiáng)，鋅作負(fù)極，鐵帽作正極，鋅也可以起到保護(hù)鐵的作用，D不正確。 2．某小組同學(xué)用如圖裝置研究鋼鐵在海水中的腐蝕與防護(hù)。下列說法正確的是(　　)

30、 A．圖1中鐵片為負(fù)極，石墨為正極 B．圖2中發(fā)生的是析氫腐蝕 C．圖3為外加電流法 D．鋼鐵被腐蝕的速率：圖3＞圖2＞圖1 解析:選C。圖1中鐵片和石墨未用導(dǎo)線連接，不能形成原電池，A項錯誤；圖2鐵片和石墨用導(dǎo)線連接，插入海水中，海水呈弱堿性，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，B項錯誤；圖3中有外加直流電源，鐵片與電源的負(fù)極相連，該保護(hù)方法是外加電流法，C項正確；圖2中鐵片作原電池的負(fù)極，腐蝕速率最快，圖3中鐵片作陰極，受保護(hù)，腐蝕最慢，故鋼鐵被腐蝕的速率：圖2>圖1>圖3，D項錯誤。 【方法規(guī)律】鋼鐵的防腐措施性能比較 3．城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路，當(dāng)有電流

31、泄漏并與金屬管道形成回路時，就會引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為“陽極保護(hù)”。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ C．如果沒有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕 D．鋼鐵“陽極保護(hù)”的實質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜 解析:選B。該裝置相當(dāng)于電解池，能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A正確；左端是陽極，腐蝕更快，B錯誤；如果沒有外加電源，潮濕的土壤(接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應(yīng)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，

32、C正確；根據(jù)題意可知“陽極保護(hù)”實質(zhì)上是在金屬表面形成了一層致密的保護(hù)膜，D正確。 4.(改編題)下列關(guān)于如圖裝置說法正確的是(　　) A．裝置中電子移動的途徑是負(fù)極→Fe→M溶液→石墨→正極 B．若M為NaCl溶液，通電一段時間后，溶液中可能有NaClO C．若M為FeCl2溶液，可以實現(xiàn)石墨上鍍鐵 D．若M是海水，該裝置是通過“犧牲陽極法”使鐵不被腐蝕 解析:選B。裝置中電子移動的途徑：負(fù)極→Fe電極，然后是溶液中的陰離子在陽極(石墨)放電→電源的正極，A項錯誤；若M為NaCl溶液，通電一段時間后，陽極產(chǎn)生Cl2，溶液中的NaOH與陽極產(chǎn)生的Cl2發(fā)生反應(yīng)生成NaCl和Na

33、ClO，所以溶液中可能有NaClO，B項正確；若M為FeCl2溶液，在陽極，溶液中的Fe2＋失去電子變?yōu)镕e3＋，所以不可能實現(xiàn)石墨上鍍鐵，C項錯誤；若M是海水，該裝置是電解池，是通過外加電流法使鐵不被腐蝕，不是通過“犧牲陽極法”，D項錯誤。 加固訓(xùn)練: 用如圖裝置研究電化學(xué)原理，下列分析中錯誤的是(　　) 選項 連接 電極材料 分析 a b A K1K2 石墨 鐵 模擬鐵的吸氧腐蝕 B K1K2 鋅 鐵 模擬鋼鐵防護(hù)中犧牲陽極法 C K1K3 石墨 鐵 模擬電解飽和食鹽水 D K1K3 鐵 石墨 模擬鋼鐵防護(hù)中外加電流法 解析:選

34、D。在中性條件下，鐵作負(fù)極失電子，石墨作正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，則Fe發(fā)生吸氧腐蝕，故A正確；Zn、Fe形成原電池，Zn作負(fù)極被腐蝕，F(xiàn)e作正極被保護(hù)，屬于犧牲陽極法，故B正確；Fe作陰極，陰極上氫離子得電子，石墨作陽極，陽極上氯離子失電子，電解飽和氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，故C正確；Fe與正極相連，F(xiàn)e作陽極，F(xiàn)e失電子，被腐蝕，F(xiàn)e不能被保護(hù)，故D錯誤。 5．(2022·阜陽模擬)下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是(　　) A．圖①，放置于干燥空氣中的鐵釘不會生銹 B．圖②，若斷開電源，鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕 C．圖②，若將鋼閘門與電源的正極相連，可防止鋼閘門腐蝕 D．圖③，若金屬M(fèi)比Fe活潑，可防止輸水管腐蝕 解析:選C。形成原電池需要電解質(zhì)溶液，所以干燥空氣中不易形成原電池，則鐵釘不會生銹，A正確；中性、堿性和弱酸性條件下易發(fā)生吸氧腐蝕，所以若斷開電源，鋼閘門會發(fā)生吸氧腐蝕，B正確；與原電池的正極相連作陽極，活潑金屬作陽極時，金屬失電子易被腐蝕，所以若將鋼閘門與電源的正極相連，會加速鋼閘門的腐蝕，C錯誤；若M比Fe活潑，則M、Fe形成原電池時，F(xiàn)e作正極，M作負(fù)極，F(xiàn)e被保護(hù)，D正確。