2024届高三化学二轮复习 电解池 金属的电化学腐蚀 讲义

电解池　金属的电化学腐蚀与防护 真题训练： 1．(2022·天津，11)实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(a′、b′)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，a′端的字迹呈白色。下列结论正确的是(　　) A．a为负极 B．b′端的字迹呈蓝色 C．电子流向：b→b′→a′→a D．如果将a′、b′换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同 2．(2023·辽宁，7)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是(　　) A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移2 mol e－生成4 g H2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋ 3．(2023·北京，5)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如图。 下列说法不正确的是(　　) A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 D．装置b中的总反应为SO32-＋CO2＋H2OHCOOH＋SO42- 4.(2022·广东卷)为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是(　　) A.加入AgNO3溶液产生沉淀 B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C.加入KSCN溶液无红色出现 D.加入K3[Fe(CN6)]溶液无蓝色沉淀生成 5.(2022·海南卷) 一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是(　　) A.在b电极上，N2被还原 B.金属Ag可作为a电极的材料 C.改变工作电源电压，反应速率不变 D.电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少 6.(2021·全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙述错误的是(　　) A.阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2的反应 B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气 D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理 7.(2021·全国甲卷)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是(　　) A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B.阳极上的反应式为＋2H＋＋2e－―→＋H2O C.制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol电子 D.双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移 8.(2022·湖北卷)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是(　　) A.生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2 mol电子 B.阴极上的电极反应为：P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－ C.在电解过程中CN－向铂电极移动 D.电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH 旧知回顾： 考点一　电解原理 1.电解与电解池 2.电解池的构成及工作原理 3.电解产物的判断 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)：电极金属失电子，反应顺序：金属活动性。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。 (2)阴极产物的判断 阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。 若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。 4.电解池与原电池的比较 电解池 原电池 能否自发 使“不能”变为“能”或使“能”变为“易” 能自发进行 能量转化 电能转化为化学能 化学能转化为电能 装置 有外加电源 无外加电源 电极 由外加电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极 由电极或反应物性质决定，称为正极或负极 反应类型 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 负极：氧化反应 正极：还原反应 离子移动 阳离子移向阴极 阴离子移向阳极 阳离子移向正极 阴离子移向负极 相同点 都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导