1.3 金属的腐蚀与防护 电化学综合-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练（苏教版2019选择性必修1）

1.3 金属的腐蚀与防护 电化学综合题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 1 【题型二】金属腐蚀快慢的判断 2 【题型三】金属的电化学防护 4 【题型四】电化学高考题型突破 5 二、分阶培优练 8 【题型一】钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 【典例分析】实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封完好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B．a管液面高于b管 C．b处溶液的增大 D．b处生铁丝发生电极反应 【提分秘籍】 基本规律：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜呈较强的酸性 水膜呈中性或很弱的酸性 电极 反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 正极C 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 === === 注意： (1)因钢铁表面水膜酸碱性不同，钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，二者正极反应式不同，但负极反应式相同，都是Fe失电子生成Fe2+，而非Fe3+。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 【变式演练】 1．将一定量琼脂、食盐水倒入烧杯中，系列操作后制得琼脂溶液，并如图所示进行实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是 A．铁钉为正极 B．锌发生氧化反应 C．裸露的铁钉附近出现蓝色 D．锌发生吸氧腐蚀 2．为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列说法正确的是 A．石墨作正极材料 B．电子由铁电极经海水向石墨电极移动 C．铁电极的电极反应式为： D．电路中每转移2mol电子，正极消耗11.2L氧气 3．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应 A．2H++2e-=H2↑ B．2H2O+O2+4e-= 4OH- C．Fe-2e-=Fe2+ D．4OH--4e-=2H2O+O2↑ 【题型二】金属腐蚀快慢的判断 【典例分析】如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为 A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥ 【提分秘籍】 基本规律：金属腐蚀快慢的判断方法 (1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的阳极腐蚀>原电池原理引起的负极腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)不同保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的腐蚀>牺牲阳极法引起的腐蚀>外加电流法引起的腐蚀。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 (4)对于活动性不同的两金属，活动性差别越大，氧化还原反应的速率越大，活泼金属腐蚀越快；纯度越高的金属，腐蚀速率越小。 【变式演练】 1.某小组用如图所示装置研究金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是 A．闭合，铁的腐蚀速率减缓 B．闭合时铁的腐蚀速率比闭合时铁的腐蚀速率快 C．闭合，石墨电极附近变大 D．闭合石墨电极附近变大 2．将自来水管与下列材料做成的水龙头连接，使铁水管锈蚀最快的水龙头是 A．塑料水龙头 B．陶瓷水龙头 C．铜水龙头 D．铁水龙头 3．下列四种情况下，铁的腐蚀速率由快到慢的是 A．b>a>d>c B．a>b>c>d C．d>c>b>a D．b>d>a>c 【题型三】金属的电化学防护 【典例分析】为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是 A．将镁块换成锌块也能起到保护作用 B．该方法中钢管道作正极 C．该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法” D．镁块上发生的电极反应为 【提分秘籍】 基本规律：金属的电化学防护 1．金属防护的原理 2．金属的电化学防护 类型 方法 原理 实例 牺牲阳极的阴极保护法 在被保护的设备上装上比它更活泼的金属 被保护的金属作原电池的正极 船舶的外壳上装锌块 外加电流的阴极保护法 将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液中，接上外加直流电源 被保护的金属作电解池的阴极 保护海水中的钢闸门 3．金属被保护的效果 电解池的阴极>原电池的正极＞一般防护措施＞无保护措施。 【变式演练】 1．为保护海水中钢铁设施，可将金属连接在其表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是 A．该保护方法称为阴极电保护法 B．极的电极反应式为 C．过程中化学能转化为电能和热能 D．将金属与外接电源的正极相连也能减缓腐蚀 2．我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应： 3．金属腐蚀直接关系到人民的生命财产安全等。下列金属的防护措施属于牺牲阳极法的是 A．健身器材表面涂油漆 B．轮船上镶嵌锌块 C．铁制品镀铜 D．钢铁部件发蓝处理 【题型四】电化学高考题型突破 【典例分析】镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。 下列说法不正确的是 A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应 C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 【提分秘籍】 基本规律： 一、电化学综合考查方向 一般以新型化学电源、物质制备、可再生能源研究为载体进行原电池、电解池的综合考查，是历届高考的热点。考查角度为： 1．阴阳极、正负极的判断。 2．反应类型的判断。 3．电子、离子移动方向的判断 4．离子浓度的变化或溶液pH的变化。 5．电极反应式的书写及正误判断 6．电化学的相关计算。 二、新型化学电池的判断 1．正负极的判断 2．电极反应式的正误判断 (1)新型电池放电 ①若给出新型电池的装置图：先找出电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂；再结合电解质确定出还原产物和氧化产物；最后判断相应的电极反应式的正误。 ②若给出新型电池的总反应式：分析总反应式中各元素化合价的变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物、还原剂及其对应的氧化产物，最后考虑电解质是否参加反应，判断电极反应式的正误。 (2)新型电池充电 ①充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。 ②充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。 3．离子的移动方向的判断： (1)放电时：溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极。 (2)充电时：溶液中的阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。 三、电化学计算的基本方法 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、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 2．根据总反应式中的计量关系进行计算 先写出电极反应式，再写出总反应式或直接运用总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 3．根据关系式计算 借得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立所需的关系式。如关系式：O2～4e－～4H＋～4OH－～4Ag～2Cu。 【变式演练】 1．某新型电池结构示意图如图所示，电解质为 溶液、 溶液、 NaOH溶液，通过m和n两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成X、Y、Z三个电解质溶液区域。下列说法正确的是 A．放电时，正极电极反应式为：A1＋4OH--3e-= B．m为阴离子交换膜，放电时， 通过m膜向X区移动 C．放电时，消耗5.4g A1时Z区电解质溶液质量减少48.0 g D．放电时， 增重6.4g时Y区离子数目减少了0.3 NA个 2．新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池，其装置示意图如图，下列关于该电池的说法正确的是 A．放电时，正极的电极反应式： B．放电时，电子从N电极经导线流向M电极 C．充电时，外加直流电源的正极与M电极相连 D．充电时，电路中每通过1 mol ，左室溶液增加2 mol 3．碱性锌-铁液流电池(如图)具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为：Zn+2Fe(CN)+4OH-2Fe(CN)+Zn(OH)。下列叙述正确的是 A．放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小 B．充电时，M电极与电源负极相连 C．充电时，M极电极反应式为Fe(CN)-e-=Fe(CN) D．放电时，电路中转移2mol电子时，负极区电解质溶液增加65g ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．以下现象与电化学腐蚀无关的是 A．生铁比软铁芯（纯铁）容易生锈 B．电工操作规定不能将铝线、铜线直接相连使用 C．银质器皿久置后表面变暗 D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热 2．下列叙述不正确的是 A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．在中性环境中，钢铁吸氧腐蚀的正极反应： D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应： 3．下列有关金属腐蚀和防护的说法不正确的是 A．为减缓海水中钢闸门腐蚀，常将钢闸门与直流电源的阳极相连，该方法为牺牲阳极法 B．用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理生成一层致密的四氧化三铁薄膜 C．一定条件下，钢铁制品和纯铜制品均能发生吸氧腐蚀 D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管也不易腐蚀 4．在生产生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是 A．生铁浸泡在食盐水中易发生析氢腐蚀 B．在船舶外壳安装锌块，利用了牺牲阳极法 C．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3+ D．将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流法 5．北溪1号和2号天然气管道被炸毁，导致管道中被包裹的金属材料Fe被腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁在海水中主要发生析氢腐蚀 B．钢铁在海水中构成原电池，负极反应为 C．可利用外加电流法保护输气管道 D．可以在钢铁表面镀一层铜，当铜破损时，仍能保护钢铁 6．图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 A．金块 B．锌板 C．铜板 D．钠块 7．把铁钉和碳棒用导线连接后浸入食盐水中，可能出现的现象是 A．碳棒上放出氯气 B．碳棒上放出氧气 C．铁钉上放出氢气 D．铁钉锈蚀 8．钢铁在中性条件下发生电化学腐蚀时，正极上的电极反应式为 A． B． C． D． 9．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是 A．正极的电极反应式为 B．金属M的活动性比Fe的活动性弱 C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出 10．在如图烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液，其中铁片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 培优第二阶——能力提升练 11．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 现象 锌片附近处颜色无变化，裸露在外的铁钉附近处出现红色。 铜片附近处出现红色，裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 下列说法正确的是 A．实验I和Ⅱ中铁钉均为负极 B．实验I和Ⅱ中均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验实验Ⅱ C．一段时间后，实验I铁钉附近也出现了蓝色，可能是氧化了单质 D．一段时间后，实验I和实验Ⅱ中均出现红褐色 12．港珠澳大桥设计使用寿命为120年，可以对桥体钢构件采用多种方法防腐。下列分析错误的是 A．防腐原理主要是避免发生电化学腐蚀 B．钢构件表面进行发蓝处理是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池 C．在钢构件上绑上锌块的保护方法叫外加电流法 D．钢材中加入Cr、Ni形成不锈钢材料以减缓腐蚀速率 13．下列不能用于金属防腐处理的是 A．涂油漆 B．改变金属内部结构 C．在海轮的船体上镶铜块 D．镀上一层耐腐蚀的金属 14．某同学在学习“金属腐蚀与防护”知识后，设计如图所示装置以减少潮湿地面下钢铁输水管的腐蚀。下列说法正确的是 A．钢铁输水管主要发生化学腐蚀 B．镁极发生还原反应 C．导线中e－由镁流向钢铁输水管 D．该防护方法为外加电流法 15．下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是 A．在钢铁表面进行发蓝处理，生成三氧化二铁薄膜保护金属 B．将Zn连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，阴极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ C．将Zn连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，钢铁的设施表面因积累大量电子而被保护 D．阳极氧化处理铝制品生成致密的保护膜不属于电化学保护法 16．某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是 A．若b为正极，K连接A时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极的阴极保护法 B．相同条件下，若X为食盐水，K分别连接B、C时前者铁棒的腐蚀速度更慢 C．若X为模拟海水，K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多，腐蚀最严重的位置则是F D．若在X溶液中预先加入适量的K4[Fe(CN)6]溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 17．铜是电化学最常用的材料之一，下列有关电极及操作的叙述正确的是 A．粗铜提纯时，阳极材料用纯铜，阴板材料用粗铜 B．铁闸门的保护用的是牺牲阳极保护法，可在铁闸门上焊接铜块 C．在铁片上镀铜时，铜片连接电源的正极，硫酸铜作电解质溶液 D．用铜片作阳极、石墨作阴极，电解饱和食盐水可制得氧气和氢氧化钠等 18．下列有关电化学腐蚀和电化学保护的说法，不正确的是 A．图甲是钢铁的吸氧腐蚀示意图 B．图乙中的电解质溶液呈酸性 C．图丙中的电子被强制流向钢闸门 D．图丁是牺牲阳极示意图，利用了电解原理 19．某种新型可充电电池具有较高的循环使用寿命，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，A极为正极 B．放电过程中转移1mol，正极质量增加14g C．充电时B极电极反应式为 D．充电过程中转移0.5mol，理论上有0.5molKOH被消耗 20．甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A．为防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中X为阳离子交换膜 B．丙中的溶液，银离子浓度不变 C．甲烷燃料电池正极电极反应式是 D．乙中两电极上一共产生气体(标准状况)时，丙中a极质量增加 培优第三阶——培优拔尖练 21．为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是 A．将镁块换成锌块也能起到保护作用 B．该方法中钢管道作正极 C．该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法” D．镁块上发生的电极反应为 22．学校化学兴趣小组模拟铝的电化学腐蚀实验从而探究铝制品表面出现白斑的原因，装置如图所示，下列说法错误的是 A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能 B．电流从铝箔通过电流表流向活性炭 C．活性炭粉的存在加速了铝箔的腐蚀 D．该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑 23．将铜丝缠绕在铁钉上，进行如图所示的实验，下列对实验现象的解释合理的是 A．向铜丝周围滴加两滴酚酞出现红色：2H2O+2e—=H2↑+2OH— B．铁钉溶解：Fe—3e—=Fe3+ C．向铁钉周围滴加两滴铁氰化钾出现蓝色：Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓ D．电流方向是从铁钉到铜丝 24．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是 A．实验结束时，装置1左侧的液面会下降 B．实验结束时，左侧液面装置I比装置Ⅱ的低 C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 25．研究青铜器(含、等)在潮湿环境中发生的腐蚀对文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是 A．在酸性土壤的环境中有利于粉状锈的形成 B．b为负极，电极反应式为 C．若c处紧贴铝箔，则可减缓多孔粉状锈的形成 D．将c与电源正极相连，可起到保护青铜器的作用 26．一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制得硫酸铜。下列说法不正确的是 A．N极为正极 B．X交换膜为阴离子交换膜 C．M极产生的Cu2+和SO的物质的量之比为2：1 D．外电路上每通过2mol电子，左室溶液增重32g 27．如图所示装置中，都是惰性电极，通电一段时间后，极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 A．是负极，是正极 B．溶液的减小 C．a极产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 D．若电路中转移了，Cu电极增重 28．LiPON薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池，其工作原理如图所示。LiPON薄膜只允许通过，电池反应为。下列说法正确的是 A．LiPON薄膜在充放电过程中质量发生变化 B．导电介质M可为溶液 C．放电时，b极Co元素的化合价发生变化 D．充电时，当外电路通过时，非晶硅薄膜上质量减少1.4g 29．我国科学家开发出了一种Zn－NO电池系统，该电池在对外供电的同时合成了氨，其工作原理如图所示，双极膜可将解离为和并实现定向通过，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入双极膜中。下列叙述正确的是 A．Zn/ZnO电极为负极，放电时发生还原反应 B．电路通过10mol电子时，理论上可以转化30g NO C．双极膜中的向右移动，向左移动 D．正极反应为 30．工业上电解硫酸钠制备硫酸和的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．电极X与电源负极相连 B．膜b为阳离子交换膜 C．电极Y上电极反应式为 D．理论上每制备硫酸同时制备 31．回答下列问题： (1)如图为以惰性电极进行电解的装置：写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式： 溶液         溶液 A： ，B： ，总反应方程式： ， C： ，D： ，总反应方程式： 。 (2)两个烧杯中电解质溶液足量，则A、B、C、D四个电极产物的物质的量之比为 。 (3)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答： ①电池的负极反应式为 。 ②正极上消耗（标准状况）气体时，转移电子的物质的量为 。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.3 金属的腐蚀与防护 电化学综合题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 1 【题型二】金属腐蚀快慢的判断 3 【题型三】金属的电化学防护 5 【题型四】电化学高考题型突破 8 二、分阶培优练 12 【题型一】钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 【典例分析】实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封完好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B．a管液面高于b管 C．b处溶液的增大 D．b处生铁丝发生电极反应 【答案】D 【详解】A．a管是中性溶液，发生吸氧腐蚀，b管是酸性溶液，发生析氢腐蚀，A项正确； B．a管发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，b管发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，则右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，B项正确； C．b发生析氢腐蚀，氢离子放电生成氢气，所以溶液的pH值变大，C项正确； D．生铁丝作负极，故b处电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D项错误； 答案选D。 【提分秘籍】 基本规律：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜呈较强的酸性 水膜呈中性或很弱的酸性 电极 反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 正极C 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 === === 注意： (1)因钢铁表面水膜酸碱性不同，钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，二者正极反应式不同，但负极反应式相同，都是Fe失电子生成Fe2+，而非Fe3+。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 【变式演练】 1．将一定量琼脂、食盐水倒入烧杯中，系列操作后制得琼脂溶液，并如图所示进行实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是 A．铁钉为正极 B．锌发生氧化反应 C．裸露的铁钉附近出现蓝色 D．锌发生吸氧腐蚀 【答案】C 【分析】根据图示，形成锌铁原电池，锌比铁活泼，锌为负极，铁为正极。 【详解】A．根据分析，铁钉为正极，A正确； B．锌为负极，发生氧化反应，B正确； C．铁为正极，不会有亚铁离子产生，裸露的铁钉附近没有出现蓝色，C错误； D．锌比铁活泼，锌为负极，发生吸氧腐蚀，D正确； 故选C。 2．为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列说法正确的是 A．石墨作正极材料 B．电子由铁电极经海水向石墨电极移动 C．铁电极的电极反应式为： D．电路中每转移2mol电子，正极消耗11.2L氧气 【答案】A 【分析】根据装置可知，钢铁的吸氧腐蚀中铁作负极，电极反应为；石墨为正极，电极反应为。 【详解】A．根据分析，石墨作正极材料，A正确； B．电子经导线由负极向正极移动，即电子经导线由铁电极向石墨电极移动，B错误； C．根据分析，铁作负极，电极反应为，C错误； D．根据得失电子守恒可知，电路中每转移2mol电子，正极消耗0.5mol氧气，即标准状况下为11.2L氧气，D错误； 答案选A。 3．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应 A．2H++2e-=H2↑ B．2H2O+O2+4e-= 4OH- C．Fe-2e-=Fe2+ D．4OH--4e-=2H2O+O2↑ 【答案】C 【分析】钢铁中含有碳、铁，根据原电池工作原理，活泼的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，所以碳作正极，铁作负极，钢铁发生电化学腐蚀时时，负极铁失电子变成亚铁离子，即Fe－2e－=Fe2＋，据此分析回答。 【详解】A．该反应为钢铁发生析氢腐蚀时正极反应式，A错误； B．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极是溶解在水中的氧气得到电子，所以正极电极反应式为2H2O+O2+4e-＝4OH-，B错误； C．该反应为钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式，C正确； D．该反应为电解池中氢氧根离子在阳极放电的反应式，D错误； 故选C。 【题型二】金属腐蚀快慢的判断 【典例分析】如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为 A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥ 【答案】C 【详解】由装置图可知，②③④是原电池，装置②④中铁为负极，且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀的速度越快，因此④>②，装置③中铁作正极，被保护，所以④>②>③，装置⑤⑥是电解池，⑤中铁作阳极，⑥中铁作阴极，阳极金属腐蚀速度快，阴极被保护，因此⑤>⑥，又因电解池引起的腐蚀速度>原电池引起的腐蚀速度>化学腐蚀速度>有防护措施的腐蚀速度，因此可得铁被腐蚀的速度大小关系为：⑤④②①③⑥，答案选C。 【提分秘籍】 基本规律：金属腐蚀快慢的判断方法 (1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的阳极腐蚀>原电池原理引起的负极腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)不同保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的腐蚀>牺牲阳极法引起的腐蚀>外加电流法引起的腐蚀。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 (4)对于活动性不同的两金属，活动性差别越大，氧化还原反应的速率越大，活泼金属腐蚀越快；纯度越高的金属，腐蚀速率越小。 【变式演练】 1.某小组用如图所示装置研究金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是 A．闭合，铁的腐蚀速率减缓 B．闭合时铁的腐蚀速率比闭合时铁的腐蚀速率快 C．闭合，石墨电极附近变大 D．闭合石墨电极附近变大 【答案】C 【分析】只关闭K1，构成电解池，Fe作阴极，铁被保护，只关闭K2，构成电解池，Fe作阳极，铁被腐蚀，只关闭K3，构成原电池，Fe作负极，铁被腐蚀，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，则铁腐蚀的速度最慢的是只闭合K1，A正确； B．根据腐蚀速率，阳极大于正极，所以闭合K2 时铁的腐蚀速率比闭合K3时铁的腐蚀速率快，B正确； C．闭合K1，铁棒作阴极，生成氢气和氢氧根，所以铁棒电极附近pH变大，C错误； D．闭合K3，石墨作正极，氧气得到电子转化为氢氧根离子，所以石墨电极附近pH变大，D正确； 故选C。 2．将自来水管与下列材料做成的水龙头连接，使铁水管锈蚀最快的水龙头是 A．塑料水龙头 B．陶瓷水龙头 C．铜水龙头 D．铁水龙头 【答案】C 【详解】A．将塑料水龙头和铁水管相连不能形成原电池，腐蚀较慢，故A错误； B．陶瓷不能导电，故将铁水管和陶瓷水龙头相连，不能形成原电池，铁水管的腐蚀不能被加快，故B错误； C．将铁水管和铜水龙头相连，铜水龙头做正极，铁水管做负极，铁水管的腐蚀被加快，故C正确； D．将铁水管和铁水龙头相连，不能形成原电池，故不能加快反应速率，腐蚀不能被加快，故D错误； 故答案为：C。 3．下列四种情况下，铁的腐蚀速率由快到慢的是 A．b>a>d>c B．a>b>c>d C．d>c>b>a D．b>d>a>c 【答案】A 【分析】利用腐蚀速率：电解池中阳极铁＞原电池负极铁＞原电池正极铁＞电解池中阴极铁，据此分析； 【详解】b构成原电池，铁作负极被快速腐蚀，a也构成原电池，属于铁的吸氧腐蚀，缓慢腐蚀，d中铁构成原电池，作正极，被保护，c构成电解池，铁作阴极，被更好地保护。所以答案是b>a>d>c，选项A正确； 答案为A。 【题型三】金属的电化学防护 【典例分析】为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是 A．将镁块换成锌块也能起到保护作用 B．该方法中钢管道作正极 C．该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法” D．镁块上发生的电极反应为 【答案】D 【详解】A．钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，换为锌块后，锌比铁活泼，因此仍是锌块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，故A正确； B．根据图片知钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁比铁更活泼，可知钢管道作正极，故B正确； C．牺牲阳极的阴极保护法的是原电池原理，外加电流的阴极保护法的是电解池原理，根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故C正确； D．镁块作负极，电极反应：，故D错误； 故答案选D。 【提分秘籍】 基本规律：金属的电化学防护 1．金属防护的原理 2．金属的电化学防护 类型 方法 原理 实例 牺牲阳极的阴极保护法 在被保护的设备上装上比它更活泼的金属 被保护的金属作原电池的正极 船舶的外壳上装锌块 外加电流的阴极保护法 将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液中，接上外加直流电源 被保护的金属作电解池的阴极 保护海水中的钢闸门 3．金属被保护的效果 电解池的阴极>原电池的正极＞一般防护措施＞无保护措施。 【变式演练】 1．为保护海水中钢铁设施，可将金属连接在其表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是 A．该保护方法称为阴极电保护法 B．极的电极反应式为 C．过程中化学能转化为电能和热能 D．将金属与外接电源的正极相连也能减缓腐蚀 【答案】C 【详解】A．锌、铁构成原电池，锌的活泼性大于铁，锌是负极，该保护方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；     B．锌、铁构成原电池，锌的活泼性大于铁，锌是负极，极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故B错误； C．锌、铁构成原电池，过程中化学能转化为电能和热能，故C正确；      D．将金属与外接电源的负极相连也能减缓腐蚀，故D错误； 选C。 2．我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应： 【答案】D 【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn失去电子，发生还原反应，，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。 【详解】A．由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误； B．Zn失去电子，发生氧化反应，，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B错误； C．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； D．Zn失去电子，发生氧化反应：，故D正确； 故选D。 3．金属腐蚀直接关系到人民的生命财产安全等。下列金属的防护措施属于牺牲阳极法的是 A．健身器材表面涂油漆 B．轮船上镶嵌锌块 C．铁制品镀铜 D．钢铁部件发蓝处理 【答案】B 【详解】A．健身器材表面涂油漆是增加保护层，与牺牲阳极法无关，故A不选； B．钢铁船身嵌入锌，形成的原电池Zn是负极，Fe是正极，应用了牺牲阳极的阴极保护法，故B选； C．在铁件的表面镀铜可以隔绝空气，防止铁被腐蚀，与牺牲阳极法无关，故C不选； D．钢铁部件发蓝处理，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料，与牺牲阳极法无关，故D不选； 故选B。 【题型四】电化学高考题型突破 【典例分析】镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。 下列说法不正确的是 A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应 C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 【答案】C 【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，据此分析作答。 【详解】A．断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确； B．断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正确； C．电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，C错误； D．根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正确； 答案选C。 【提分秘籍】 基本规律： 一、电化学综合考查方向 一般以新型化学电源、物质制备、可再生能源研究为载体进行原电池、电解池的综合考查，是历届高考的热点。考查角度为： 1．阴阳极、正负极的判断。 2．反应类型的判断。 3．电子、离子移动方向的判断 4．离子浓度的变化或溶液pH的变化。 5．电极反应式的书写及正误判断 6．电化学的相关计算。 二、新型化学电池的判断 1．正负极的判断 2．电极反应式的正误判断 (1)新型电池放电 ①若给出新型电池的装置图：先找出电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂；再结合电解质确定出还原产物和氧化产物；最后判断相应的电极反应式的正误。 ②若给出新型电池的总反应式：分析总反应式中各元素化合价的变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物、还原剂及其对应的氧化产物，最后考虑电解质是否参加反应，判断电极反应式的正误。 (2)新型电池充电 ①充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。 ②充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。 3．离子的移动方向的判断： (1)放电时：溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极。 (2)充电时：溶液中的阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。 三、电化学计算的基本方法 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、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 2．根据总反应式中的计量关系进行计算 先写出电极反应式，再写出总反应式或直接运用总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 3．根据关系式计算 借得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立所需的关系式。如关系式：O2～4e－～4H＋～4OH－～4Ag～2Cu。 【变式演练】 1．某新型电池结构示意图如图所示，电解质为 溶液、 溶液、 NaOH溶液，通过m和n两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成X、Y、Z三个电解质溶液区域。下列说法正确的是 A．放电时，正极电极反应式为：A1＋4OH--3e-= B．m为阴离子交换膜，放电时， 通过m膜向X区移动 C．放电时，消耗5.4g A1时Z区电解质溶液质量减少48.0 g D．放电时， 增重6.4g时Y区离子数目减少了0.3 NA个 【答案】C 【分析】X区Al失电子生成 ，则Al电极为负极、PbO2为正极，X区电解质为NaOH、Y区电解质为Na2SO4。电池工作时，负极发生反应A1＋4OH--3e-=，阴离子减少，Na+向正极移动，故m为阳离子交换膜；正极发生反应，溶液中负电荷大于正电荷，所以通过n膜向负极移动，n为阴离子交换膜。 【详解】A．放电时，Al为负极，负极电极反应式为：A1＋4OH--3e-=，故A错误； B．根据以上分析，m为阳离子交换膜，n为阴离子交换膜，放电时，Z区通过n膜向Y区移动，故B错误； C．放电时，消耗5.4g A1时，电路中通过0.6mol电子，Z区发生反应，根据电荷守恒，同时有0.3mol移入Y区，Z区消耗0.6molH2SO4，同时生成0.6mol水，电解质溶液质量减少48.0 g，故C正确； D．放电时， 转化为PbSO4增重6.4g时，电路中转移0.2mol电子，有0.2molNa+、0.1mol移入Y区，所以Y区离子数目增加了0.3 NA个，故D错误； 选C。 2．新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池，其装置示意图如图，下列关于该电池的说法正确的是 A．放电时，正极的电极反应式： B．放电时，电子从N电极经导线流向M电极 C．充电时，外加直流电源的正极与M电极相连 D．充电时，电路中每通过1 mol ，左室溶液增加2 mol 【答案】A 【分析】由图可知，打开K1、关闭K2时，题给装置为原电池，左侧M电极做负极，右侧N电极为正极；关闭K1、打开K2时，题给装置为电解池，与直流电源负极相连的M电极为电解池的阴极，N电为阳极。 【详解】A．由分析可知，放电时，右侧N电极为正极，锂离子作用下Li1−xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为，故A正确； B．由分析可知，放电时，左侧M电极做负极，右侧N电极为正极，电子从M电极经导线流向N电极，故B错误； C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的M电极为电解池的阴极，故C错误； D．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的M电极为电解池的阴极，N电为阳极，则电路中每通过1mol电子时，有1mol锂离子通过锂离子透过膜进入左室，溶液中增加1mol锂离子，故D错误； 故选A。 3．碱性锌-铁液流电池(如图)具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为：Zn+2Fe(CN)+4OH-2Fe(CN)+Zn(OH)。下列叙述正确的是 A．放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小 B．充电时，M电极与电源负极相连 C．充电时，M极电极反应式为Fe(CN)-e-=Fe(CN) D．放电时，电路中转移2mol电子时，负极区电解质溶液增加65g 【答案】C 【分析】根据图示和总反应知，放电时，N为负极，Zn失去电子，发生氧化反应，M为正极，Fe(CN)得电子，发生还原反应；充电时，N为阴极，Zn(OH)得电子，发生还原反应，M为阳极，Fe(CN)失去电子，发生氧化反应。 【详解】A．放电时，右侧为负极，Zn失去电子Zn(OH)，生成贮液器中溶液浓度增大，A错误； B．充电时，M电极为阳极与电源正极相连，B错误； C．根据分析，充电时，M为阳极，Fe(CN)失去电子，发生氧化反应，电极方式反应式Fe(CN)-e-=Fe(CN)，C正确； D．放电时，Zn失电子后与氢氧根生成Zn(OH)，溶液增加的质量为1molZn和2mol氢氧根之和，大于65g，D错误； 故选C。 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．以下现象与电化学腐蚀无关的是 A．生铁比软铁芯（纯铁）容易生锈 B．电工操作规定不能将铝线、铜线直接相连使用 C．银质器皿久置后表面变暗 D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热 【答案】C 【详解】A．生铁中含有碳，在电解质溶液中形成原电池反应，铁做原电池的负极发生氧化反应被腐蚀，所以容易生锈，与电化学腐蚀有关，故A不符合； B．铜、铝在潮湿的空气中能构成原电池，铝做原电池的负极被损耗，所以不能将铝线和铜线接在一起，则电工操作中不能将铝线和铜线接在一起与电化学腐蚀有关，故B不符合； C．银质器皿久置后表面变暗是因为金属银与空气中的氧气、硫化氢等反应生成了氧化银、硫化银等的结果，该反应属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故C符合； D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热是因为铁、碳在氯化钠溶液中构成了原电池，铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀而放出热量的缘故，则“暖宝宝”撕开包装迅速发热与电化学腐蚀有关，故D不符合； 故选C。 2．下列叙述不正确的是 A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．在中性环境中，钢铁吸氧腐蚀的正极反应： D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应： 【答案】A 【详解】A．电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，所以在铁上镀锌，锌作阳极，铁作阴极，故A错误； B．铁、锌和海水构成原电池，锌易失电子发生氧化反应而作负极，铁作正极，作正极的金属铁被保护，故B正确； C．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正确； D．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故D正确； 故选A。 3．下列有关金属腐蚀和防护的说法不正确的是 A．为减缓海水中钢闸门腐蚀，常将钢闸门与直流电源的阳极相连，该方法为牺牲阳极法 B．用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理生成一层致密的四氧化三铁薄膜 C．一定条件下，钢铁制品和纯铜制品均能发生吸氧腐蚀 D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管也不易腐蚀 【答案】A 【详解】A．为减缓海水中钢闸门腐蚀，常将钢闸门与直流电源的负极相连，该方法为外加电流法，A错误； B．用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理生成一层致密的四氧化三铁薄膜，B正确； C．一定条件下，钢铁制品和纯铜制品均能发生吸氧腐蚀，C正确； D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管作正极也不易腐蚀，D正确； 故选A。 4．在生产生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是 A．生铁浸泡在食盐水中易发生析氢腐蚀 B．在船舶外壳安装锌块，利用了牺牲阳极法 C．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3+ D．将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流法 【答案】B 【详解】A．食盐水显中性，生铁浸泡在中性溶液中易发生吸氧腐蚀，故A错误； B．在船舶外壳安装锌块，锌比铁活泼作负极，利用了牺牲阳极法，故B正确； C．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是铁失去电子形成亚铁离子，Fe-2e-=Fe2+，故C错误； D．钢铁闸门应与电源负极相连通过还原反应保护，属于外加电流保护法，不是正极，故D错误。 故选B。 5．北溪1号和2号天然气管道被炸毁，导致管道中被包裹的金属材料Fe被腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁在海水中主要发生析氢腐蚀 B．钢铁在海水中构成原电池，负极反应为 C．可利用外加电流法保护输气管道 D．可以在钢铁表面镀一层铜，当铜破损时，仍能保护钢铁 【答案】C 【详解】A．海水为中性，钢铁在海水中主要发生吸氧腐蚀，A错误； B．铁失去电子生成亚铁离子，负极反应为，B错误； C．可利用外加电流的阴极保护法保护输气管道，C正确； D．铜不如铁活泼，导致铁做负极加速铁的腐蚀，D错误； 故选C。 6．图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 A．金块 B．锌板 C．铜板 D．钠块 【答案】B 【详解】形成原电池时，Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作负极，钠太活泼会直接和水反应，不能选择，所以选锌，故选B。 7．把铁钉和碳棒用导线连接后浸入食盐水中，可能出现的现象是 A．碳棒上放出氯气 B．碳棒上放出氧气 C．铁钉上放出氢气 D．铁钉锈蚀 【答案】D 【详解】氯化钠溶液呈中性，中性条件下，Fe、C和NaCl溶液构成原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，Fe发生吸氧腐蚀，负极、正极反应式分别为Fe-2e-=Fe2+、O2+4e-+2H2O=4OH-，亚铁离子和氢氧根离子发生反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2，氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色沉淀氢氧化铁，发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，氢氧化铁失水生成Fe2O3．xH2O，Fe2O3．xH2O为铁锈的主要成分，所以看到的现象为铁钉锈蚀； 故选D。 8．钢铁在中性条件下发生电化学腐蚀时，正极上的电极反应式为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】钢铁在中性条件下发生电化学腐蚀时，正极上氧气得电子生成OH－，正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－，B项正确。 答案选B。 9．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是 A．正极的电极反应式为 B．金属M的活动性比Fe的活动性弱 C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出 【答案】D 【详解】A．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e−═4OH−，故A错误； B．金属M与Fe的活动性无法比较，故B错误； C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中慢，因为海水的导电性较强，故C错误； D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会发生化学腐蚀，直接反应生成氢气，故有气泡冒出，故D正确； 故答案选D。 10．在如图烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液，其中铁片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极； 【详解】A中铁发生化学腐蚀；B中镁活动性强为负极，铁作正极被镁保护；C中铁作负极加速被腐蚀；D中铁与电源负极相连，作为电解池的阴极被保护；所以铁片最易被腐蚀的是C； 答案为C。 培优第二阶——能力提升练 11．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 现象 锌片附近处颜色无变化，裸露在外的铁钉附近处出现红色。 铜片附近处出现红色，裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 下列说法正确的是 A．实验I和Ⅱ中铁钉均为负极 B．实验I和Ⅱ中均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验实验Ⅱ C．一段时间后，实验I铁钉附近也出现了蓝色，可能是氧化了单质 D．一段时间后，实验I和实验Ⅱ中均出现红褐色 【答案】C 【详解】A．实验I中锌比铁活泼，锌为负极，实验Ⅱ中铁比铜活泼，铁为负极，故A错误； B．实验I和Ⅱ中都是中性环境，均发生吸氧腐蚀，实验I中锌为负极，铁为正极被保护，铁钉腐蚀速度实验实验Ⅱ，故B错误； C．一段时间后，实验I铁钉附近也出现了蓝色，说明溶液中存在Fe2+，可能是氧化了单质，故C正确； D．实验I中锌为负极，铁为正极，溶液中不会生成Fe3+，不会出现红褐色沉淀，实验Ⅱ中铁为负极，生成Fe2+，正极O2得电子生成OH-，得到的Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀，故D错误； 故选C。 12．港珠澳大桥设计使用寿命为120年，可以对桥体钢构件采用多种方法防腐。下列分析错误的是 A．防腐原理主要是避免发生电化学腐蚀 B．钢构件表面进行发蓝处理是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池 C．在钢构件上绑上锌块的保护方法叫外加电流法 D．钢材中加入Cr、Ni形成不锈钢材料以减缓腐蚀速率 【答案】C 【详解】A．钢铁腐蚀主要是电化学腐蚀，防腐原理主要是避免发生电化学腐蚀，故A正确； B．钢构件表面进行发蓝处理，形成致密的四氧化三铁，可隔绝O2、H2O与Fe的接触，防止形成原电池，故B正确； C．采用外加电流法时，需将直流电源的负极接钢构件，使钢构件作为阴极，被保护，在钢构件上绑上锌块的保护方法叫牺牲阳极法，故C错误； D．不锈钢的耐腐蚀性较强，故D正确； 故答案为：C。 13．下列不能用于金属防腐处理的是 A．涂油漆 B．改变金属内部结构 C．在海轮的船体上镶铜块 D．镀上一层耐腐蚀的金属 【答案】C 【详解】A．在金属表面涂油漆可以隔绝空气，能起到防腐作用，故A不选； B．改变金属内部结构，可以防止金属的腐蚀，故B不选； C．利用原电池原理保护金属不被腐蚀，需给金属附加比金属本身更活泼的金属，海轮的船体一般为钢材质，钢的主要元素是铁，铜没有铁活泼，镶铜块会让船体腐蚀的更快，故C选； D．在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属可以隔绝空气，能起到防腐作用，故D不选； 故选C。 14．某同学在学习“金属腐蚀与防护”知识后，设计如图所示装置以减少潮湿地面下钢铁输水管的腐蚀。下列说法正确的是 A．钢铁输水管主要发生化学腐蚀 B．镁极发生还原反应 C．导线中e－由镁流向钢铁输水管 D．该防护方法为外加电流法 【答案】C 【详解】A．潮湿地面下钢铁输水管主要发生电化学腐蚀，故A错误； B．该防护的原理是牺牲阳极的阴极保护法，镁极发生氧化反应，故B错误； C．该防护的原理是牺牲阳极的阴极保护法，寻找一个比Fe更活泼的金属做负极，因此导线中e－由镁流向钢铁输水管，故C正确； D．该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法，故D错误。 综上所述，答案为C。 15．下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是 A．在钢铁表面进行发蓝处理，生成三氧化二铁薄膜保护金属 B．将Zn连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，阴极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ C．将Zn连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，钢铁的设施表面因积累大量电子而被保护 D．阳极氧化处理铝制品生成致密的保护膜不属于电化学保护法 【答案】C 【详解】A．在钢铁表面进行发蓝处理，则生成的是四氧化三铁，A错误；     B．将Zn连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，B错误； C．将Zn连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，钢铁的设施表面因积累大量电子而被保护，C正确； D．铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程，是电化学保护法，D错误； 故选C。 16．某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是 A．若b为正极，K连接A时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极的阴极保护法 B．相同条件下，若X为食盐水，K分别连接B、C时前者铁棒的腐蚀速度更慢 C．若X为模拟海水，K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多，腐蚀最严重的位置则是F D．若在X溶液中预先加入适量的K4[Fe(CN)6]溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 【答案】C 【分析】K连接A时，可形成外加电流阴极保护法，被保护金属Fe应作为阴极；K连接B时，Fe作为负极，被腐蚀；K连接C时，形成牺牲阳极的阴极保护法，即牺牲Zn，保护Fe，据此解答。 【详解】A．牺牲阳极的阴极保护法原理为原电池，无外加电流；若b为正极，K连接A时，铁棒成为电解池的阳极，加速腐蚀速率，A错误； B．K连接B时，Fe作为负极，被腐蚀；K连接C时，Zn作负极，Fe作正极，即牺牲Zn，保护Fe，所以后者铁棒的腐蚀速度更慢，B错误； C．此时F位置腐蚀最严重，但 Fe不是变成铁锈， E点(界面处)氧气浓度较大，生成的OH-浓度最大，而Fe (OH)2经氧化才形成铁锈，所以是E点铁锈最多，C正确； D．Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果，应加K3[Fe(CN)6]溶液，不是K4[Fe(CN)6]溶液，D错误； 故选C。 17．铜是电化学最常用的材料之一，下列有关电极及操作的叙述正确的是 A．粗铜提纯时，阳极材料用纯铜，阴板材料用粗铜 B．铁闸门的保护用的是牺牲阳极保护法，可在铁闸门上焊接铜块 C．在铁片上镀铜时，铜片连接电源的正极，硫酸铜作电解质溶液 D．用铜片作阳极、石墨作阴极，电解饱和食盐水可制得氧气和氢氧化钠等 【答案】C 【详解】A．粗铜提纯时，根据电解原理可知，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故A错误； B．铁比铜活泼，铁闸门上焊接铜块，铁作负极，加速铁闸门腐蚀，铁闸门的保护用的是牺牲阳极法，在铁闸门上焊接比铁活泼的金属，如锌块，故B错误； C．电镀中，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，因此铁片上镀铜时，铜片连接电源的正极，铁片连接电源的负极，硫酸铜作电解质溶液，故C正确； D．铜为活动性金属，作阳极时，金属铜先失电子，铜片作阳极，石墨作阴极，电解饱和食盐水，阳极反应式为Cu-2e-=Cu2+，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，总反应式为Cu+2H2OH2↑+Cu(OH)2，故D错误； 答案为C。 18．下列有关电化学腐蚀和电化学保护的说法，不正确的是 A．图甲是钢铁的吸氧腐蚀示意图 B．图乙中的电解质溶液呈酸性 C．图丙中的电子被强制流向钢闸门 D．图丁是牺牲阳极示意图，利用了电解原理 【答案】D 【详解】A．图甲中氧气得到电子转化为氢氧根离子，属于钢铁的吸氧腐蚀示意图，A正确； B．图乙中氢离子得到电子转化为氢气，属于钢铁的析氢腐蚀，说明电解质溶液呈酸性，B正确； C．图丙中钢铁和电源的负极相连，作阴极被保护，这说明电子被强制流向钢闸门，C正确； D．图丁中负极是锌，属于牺牲阳极的阴极保护法，利用了原电池原理，D错误； 答案选D。 19．某种新型可充电电池具有较高的循环使用寿命，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，A极为正极 B．放电过程中转移1mol，正极质量增加14g C．充电时B极电极反应式为 D．充电过程中转移0.5mol，理论上有0.5molKOH被消耗 【答案】D 【分析】当接电源时，作电解池，A极从碳酸锰转化为二氧化锰，锰化合价升高，发生氧化反应，作阳极，B极从Pb3C2O7转化为Pb，Pb化合价降低，发生还原反应，作阴极，当与负载相连时，作原电池，A极从二氧化锰转化为碳酸锰，锰化合价降低，发生还原反应，作正极，B极从Pb转化为Pb3C2O7，Pb化合价升高，发生氧化反应，作负极，据此回答。 【详解】A．根据分析，放电时，A极为正极，A正确； B．放电时正极二氧化锰转化为碳酸锰，1mol二氧化锰转移2mol电子，相当于增重1molCO，所以转移1mole−，正极质量增加14g，B正确； C．充电时B极为阴极，得到电子，电极反应式为，C正确； D．总的电极方程式为Pb3C2O7+3MnCO3+10KOH=3Pb+3MnO2+5K2CO3，整个反应转移6mol电子，消耗10mol的KOH，所以充电过程中转移0.5mole−，理论上有molKOH被消耗，D错误； 故选D。 20．甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A．为防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中X为阳离子交换膜 B．丙中的溶液，银离子浓度不变 C．甲烷燃料电池正极电极反应式是 D．乙中两电极上一共产生气体(标准状况)时，丙中a极质量增加 【答案】C 【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中a电极为阴极，b电极为阳极。 【详解】A．乙装置中，Fe铁电极为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，余下氢氧根离子，石墨电极为阳极，氯离子失电子生成氯气，则乙中X为阳离子交换膜，Na+移动向阴极，阴极得到NaOH和氢气，为了防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中为阳离子交换膜，A正确；   B．丙装置中电镀时，a电极为阴极，银离子得电子生成银，b电极为阳极，银失电子生成阴离子，溶液银离子浓度不变，B正确；    C．甲烷燃料电池，碱性环境下，正极电极反应式是，C错误； D．乙中上一共产生气体2.24L(标准状况)时，其物质的量为0.1mol时，各产生0.05mol的氢气和氯气，则电路中转移0.1mol电子，则a极析出0.1mol银单质，其质量增加10.8g，D正确； 故选C。 培优第三阶——培优拔尖练 21．为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是 A．将镁块换成锌块也能起到保护作用 B．该方法中钢管道作正极 C．该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法” D．镁块上发生的电极反应为 【答案】D 【详解】A．钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，换为锌块后，锌比铁活泼，因此仍是锌块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，故A正确； B．根据图片知钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁比铁更活泼，可知钢管道作正极，故B正确； C．牺牲阳极的阴极保护法的是原电池原理，外加电流的阴极保护法的是电解池原理，根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故C正确； D．镁块作负极，电极反应：，故D错误； 故答案选D。 22．学校化学兴趣小组模拟铝的电化学腐蚀实验从而探究铝制品表面出现白斑的原因，装置如图所示，下列说法错误的是 A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能 B．电流从铝箔通过电流表流向活性炭 C．活性炭粉的存在加速了铝箔的腐蚀 D．该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑 【答案】B 【分析】由图可知，该腐蚀为电化学腐蚀，该过程将化学能转变成电能和热能，铝箔作负极，活性炭作正极，电流从正极流向负极； 【详解】A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能，选项A正确； B．电流应该从活性炭通过电流表流向铝箔，选项B错误； C．活性炭粉的存在使铝箔发生电化学腐蚀，加速了铝箔的腐蚀，选项C正确； D．由分析可知，铝为负极，空气中氧气得到电子，则该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑，选项D正确； 故选B。 23．将铜丝缠绕在铁钉上，进行如图所示的实验，下列对实验现象的解释合理的是 A．向铜丝周围滴加两滴酚酞出现红色：2H2O+2e—=H2↑+2OH— B．铁钉溶解：Fe—3e—=Fe3+ C．向铁钉周围滴加两滴铁氰化钾出现蓝色：Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓ D．电流方向是从铁钉到铜丝 【答案】C 【分析】由图可知，铁钉和铜丝在氯化钠溶液中构成原电池，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极被损耗生成亚铁离子，铜丝做正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。 【详解】A．由分析可知，铜丝做正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，放电生成的氢氧根离子使滴入的酚酞溶液变红色，故A错误； B．由分析可知，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极被损耗生成亚铁离子，电极反应式为Fe－2e﹣=Fe2+，故B错误； C．由分析可知，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极被损耗生成亚铁离子，放电生成的亚铁离子与滴入的铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓，故C正确； D．由分析可知，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极，铜丝做正极，则电流方向是从铜丝到铁钉，故D错误； 故选C。 24．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是 A．实验结束时，装置1左侧的液面会下降 B．实验结束时，左侧液面装置I比装置Ⅱ的低 C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】B 【详解】A．装置Ⅰ中的铁钉处于盐酸蒸气中，发生化学腐蚀而释放出，使左侧液面下降而右侧液面上升，故A正确； B．装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中发生化学腐蚀而释放出，装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸的蒸气中，所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，构成构成了原电池，加速了铁钉的腐蚀而放出更多的，使左侧液面下降更多，所以左侧液面装置I比装置Ⅱ的高，故B错误； C．装置Ⅱ中铁钉处于盐酸的蒸气中，悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，构成构成了原电池，加速了铁钉的腐蚀，所以装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，故C正确； D．装置Ⅲ中虽然挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀，故D正确； 选B。 25．研究青铜器(含、等)在潮湿环境中发生的腐蚀对文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是 A．在酸性土壤的环境中有利于粉状锈的形成 B．b为负极，电极反应式为 C．若c处紧贴铝箔，则可减缓多孔粉状锈的形成 D．将c与电源正极相连，可起到保护青铜器的作用 【答案】C 【详解】A．由图示可知，粉状锈的成分为Cu2(OH)3Cl，在碱性土壤的环境中有利于粉状锈的形成，A项错误； B．b电极发生还原反应，为正极，电极反应式为，B项错误； C．若c处紧贴铝箔，生成的铜离子减少，则可减缓多孔粉状锈的形成，C项正确； D．将c与电源正极相连，c为阳极，更易被氧化，不能起到保护青铜器的作用，D项错误； 本题选C。 26．一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制得硫酸铜。下列说法不正确的是 A．N极为正极 B．X交换膜为阴离子交换膜 C．M极产生的Cu2+和SO的物质的量之比为2：1 D．外电路上每通过2mol电子，左室溶液增重32g 【答案】D 【分析】用细菌溶解Cu2S制取硫酸铜，Cu化合价从+1价升高到+2价，则M极为负极失电子，N极为正极得电子。 【详解】A．电池工作时，M极转化为，失去电子，为负极，则N极为正极，A正确； B．M极上Cu2S失电子生成铜离子，左侧电极室生成硫酸铜溶液，则说明铜离子不能通过X交换膜，右侧电极室中的硫酸根离子可通过X交换膜进入左侧电极室，则X交换膜为阴离子交换膜，B正确； C．M极的电极反应为，因为M极产生的与的物质的量之比为2：1， C正确； D．因为外电路上每通过电子，左室中除了有溶解，还有右室中的通过X交换膜进入左室，故左室溶液增重超过，D错误； 故答案选D。 27．如图所示装置中，都是惰性电极，通电一段时间后，极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 A．是负极，是正极 B．溶液的减小 C．a极产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 D．若电路中转移了，Cu电极增重 【答案】C 【分析】a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，则b电极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，则b是阴极、a是阳极，所以Y是负极、X是正极，Cu是阳极，Fe是阴极，电解时，阳极上Cu失电子变成Cu2+、阴极上铜离子得电子生成单质铜，据此分析解答； 【详解】A．由分析可知，是正极，是负极，A错误； B．电解时，左边装置阳极上为Cu失电子变成Cu2+，阴极Fe上为Cu2+得到电子被还原成Cu，所以CuSO4溶液的pH不变，B错误； C．a是阳极，电解质溶液中的氯离子失电子，a极产生氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，湿润的红色石蕊试纸先变红后褪色，C正确； D．Cu是阳极，阳极上铜失电子生成铜离子，电极反应为Cu-2= Cu2+，若电路中转移了0.02 mol 时，Cu电极减轻，D错误； 故选C。 28．LiPON薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池，其工作原理如图所示。LiPON薄膜只允许通过，电池反应为。下列说法正确的是 A．LiPON薄膜在充放电过程中质量发生变化 B．导电介质M可为溶液 C．放电时，b极Co元素的化合价发生变化 D．充电时，当外电路通过时，非晶硅薄膜上质量减少1.4g 【答案】C 【分析】由电池反应为可知，电极a为非晶体薄膜，充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中，即电极a为阴极，电极反应式为xLi++xe-+Si=LixSi , 电极b为阳极，电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，放电时，电极a为负极，电极反应式为LixSi-xe-=xLi++Si，电极b为正极，电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++ xe-= LiCoO2。 【详解】A．LiPON薄膜在充放电过程中仅仅起到盐桥的作用，未参与电极反应，故其质量不发生变化，故A错误； B．由于Li能和水反应，故导电介质中不能有水，则不可能为溶液，故B错误； C．放电时，电极b为正极，电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++ xe-= LiCoO2，即Co元素化合价发生了变化，故C正确； D．充电时，a为阴极，反应式为xLi++xe-+Si=LixSi，则当外电路通过0.2mol电子时非晶硅薄膜上质量增重,故D错误； 故答案为：C。 29．我国科学家开发出了一种Zn－NO电池系统，该电池在对外供电的同时合成了氨，其工作原理如图所示，双极膜可将解离为和并实现定向通过，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入双极膜中。下列叙述正确的是 A．Zn/ZnO电极为负极，放电时发生还原反应 B．电路通过10mol电子时，理论上可以转化30g NO C．双极膜中的向右移动，向左移动 D．正极反应为 【答案】D 【分析】该装置为原电池，Zn为活泼金属作负极，Zn失电子发生氧化反应，正极NO得电子生成氨气，双极膜中的OH-向左侧负极移动，H+向右侧正极移动。 【详解】A．该装置为原电池，Zn为活泼金属作负极，Zn失电子发生氧化反应，故A错误； B．正极NO得电子生成氨气，电极反应为：NO+4H2O+5e-═NH3+5OH-，电路通过10mol电子时，理论上可以转化60g NO，故B错误； C．由上述分析可知，双极膜中的OH-向左侧负极移动，H+向右侧正极移动，故C错误； D．正极NO得电子生成氨气，电极反应为：NO+4H2O+5e-═NH3+5OH-，故D正确； 答案选D。 30．工业上电解硫酸钠制备硫酸和的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．电极X与电源负极相连 B．膜b为阳离子交换膜 C．电极Y上电极反应式为 D．理论上每制备硫酸同时制备 【答案】A 【分析】电解硫酸钠实质是电解水，X电极水中的氢氧根失电子生成氧气，剩余氢离子，Y电极水中的氢离子得电子生成氢气，剩余氢氧根，所以电极X与电源正极相连，为阳极；电极Y与电源负极相连，为阴极，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，电极X与电源正极相连，故A错误； B．向阴极移动，即电极Y，所以膜b为阳离子交换膜，故B正确； C．由分析可知，电极Y上电极反应式为，故C正确； D．每制备硫酸，阳极需要电解2mol氢氧根，剩余2mol氢离子，同时阴极需要电解2mol氢离子，剩余2mol氢氧根，即生成，故D正确； 故答案选A。 31．回答下列问题： (1)如图为以惰性电极进行电解的装置：写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式： 溶液         溶液 A： ，B： ，总反应方程式： ， C： ，D： ，总反应方程式： 。 (2)两个烧杯中电解质溶液足量，则A、B、C、D四个电极产物的物质的量之比为 。 (3)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答： ①电池的负极反应式为 。 ②正极上消耗（标准状况）气体时，转移电子的物质的量为 。 【答案】(1) Cu2++2e-=Cu 2Cl--2e-=Cl2 Cu2++2Cl-= Cu+ Cl2 Ag++e-=Ag 2H2O-4e-=4H++O2 4Ag++2H2O= 4Ag+4H++O2 (2)2：2：4：1 (3) H2-2e-+2OH-=2H2O 0.8NA 【详解】（1）A电极与电源负极相连为阴极，B电极为阳极，C电极为阴极，D电极为阳极，A、B、C、D分别发生如下反应：Cu2++2e-=Cu；2Cl--2e-=Cl2；Ag++e-=Ag；2H2O-4e-=4H++O2，总方程式分别为：Cu2++2Cl-= Cu+ Cl2、4Ag++2H2O= 4Ag+4H++O2。 （2）由电子守恒可知在四个电极依次析出物质的物质的量之比为n(Cu)：n(Cl2)：n(Ag) ：n(O2)=2：2：4：1。 （3）①根据题干信息，电解质溶液为KOH溶液，O2在正极得到电子，电极反应式为O2+4e-+H2O=4OH- ，H2在负极失去电子，与OH-结合生成水，则负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O； ②正极的电极反应式为O2+4e-+H2O=4OH- ，消耗4.48L气体，即消耗0.2mol气体时，转移的电子数为0.8NA。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$