电解池.doc

完整word)电解池
电解池　金属的电化学腐蚀与防护

一、电解的原理
1．电解定义
在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2．能量转化形式
电能转化为化学能.
3．电解池
（1）构成条件
①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液（或熔融盐）。
③形成闭合回路。
(2）电极名称及电极反应式（如图）

（3)电子和离子的移动方向

特别提醒　电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。
4．分析电解过程的思维程序
(1）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
（2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极：阳离子放电顺序：Ag＋〉Fe3＋〉Cu2＋>H＋（酸)>Fe2＋〉Zn2＋>H＋（水）>Al3＋>Mg2＋〉Na＋〉Ca2＋〉K＋。
阳极：活泼电极>S2－>I－〉Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。
注意　①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是：阳极:Cl－〉OH－；阴极：Ag＋〉Cu2＋>H＋.③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到KCa、Na、Mg、Al等金属。
（4）分析电极反应,判断电极产物，写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式.
互动思考
用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)
1．电解水型
电解质（水溶液)
电极方程式
电解物质
总化学
方程式
电解质
浓度
溶液pH
溶液
复原
含氧酸（如H2SO4)
阳极:4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极:4H＋＋4e－===2H2↑
H2O
2H2OO2↑＋2H2↑
增大
减小
加H2O
强碱(如NaOH）
增大

加H2O
活泼金属的含氧酸盐（如KNO3、Na2SO4)
不变
加H2O

（1）电解水型电解一段时间后，其电解质的浓度一定增大吗？举例说明。
答案　不一定，如用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液，一段时间后会析出Na2SO4·10H2O晶体，剩余溶液仍为该温度下的饱和溶液，此时浓度保持不变。
(2）用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液，一段时间后，析出wgNa2SO4·10H2O晶体,阴极上放出ag气体,则饱和Na2SO4溶液的质量分数为__________.
答案　×100％
解析　2H2O2H2↑＋O2↑
　mol　　　mol
被电解的水的质量为9ag
被电解的水与wg晶体组成该温度下的饱和溶液
其质量分数为×100％＝×100%。
2．电解电解质型
电解质（水溶液)
电极方程式
电解物质
总化学方程式
电解质浓度
溶液pH
溶液复原
无氧酸（如HCl),除HF外
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极:2H＋＋2e－===H2↑
酸
2HClH2↑＋Cl2↑
减小
增大
通入HCl气体
不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2），除氟化物外
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极:Cu2＋＋2e－===Cu
盐
CuCl2Cu＋Cl2↑

加CuCl2
固体

3。放H2生碱型
电解质
(水溶液）
电极
方程式
电解物质
总化学方程式
电解质
浓度
溶液pH
溶液复原
活泼金属的无氧酸盐
(如NaCl）
阳极：2Cl－－2e===Cl2↑－
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
水和盐
2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－
生成新电解质
增大
通入HCl气体
4。放O2生酸型
电解质(水溶液)
电极方程式
电解物质
总化学方程式
电解质浓度
溶液pH
溶液复原
不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4)
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
水和盐
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋
生成新电解质
减小
加CuO或CuCO3

(1)电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？在放H2生碱型的电解中，若滴入酚酞试液，哪一极附近溶液变红？
答案　放H2生碱型实质是水电离出H＋在阴极上放电，破坏了阴极附近水的电离平衡,使OH－浓度增大,若滴入酚酞试液，阴极附近溶液变红；放O2生酸型的实质是水电离出OH－在阳极上放电，破坏了阳极附近水的电离平衡,使H＋浓度增大。
（2)①上表3中要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？
②上表4中要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？
答案　电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。
①电解NaCl溶液时析出的是等物质的量的Cl2和H2,所以应通入氯化气体，加入盐酸会引入过多的水.
②a.若通电一段时间,CuSO4未电解完(即Cu2＋未全部放电），使溶液复原应加入CuO，而加入Cu(OH)2会使溶液的浓度减小.b.若Cu2＋全部放电，又继续通电一段时间(此时电解水)，要使溶液复原应加入Cu(OH）2或Cu2（OH）2CO3,若只加入CuO，此时浓度偏大.
题组一　突破电极反应式、电解方程式的书写
1．按要求书写电极反应式和总方程式
（1)用惰性电极电解AgNO3溶液：
阳极反应式______
阴极反应式__________________________________________________________________；
总反应离子方程式____________________________________________________________。
（2)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式__________________________________________________________________；

阴极反应式___________________________________________________________________;
总反应离子方程式______________________________________________________________.
(3）用铁作电极电解NaCl溶液
阳极反应式__________________________________________________________________；
阴极反应式______________________________________________________
总反应化学方程式______________________________________________________________.
（4）用铁作电极电解NaOH溶液
阳极反应式___________________________________________________________________；
阴极反应式___________________________________________________________________；
总反应离子方程式__________________________________
（5）用铜作电极电解盐酸溶液
阳极反应式___________________________________________________________________;
阴极反应式____________________________________________________________________；
总反应离子方程式______________________________________________________________。
(6)用Al作电极电解NaOH溶液
阳极反应式______
阴极反应式___________________________________________________________________；
总反应离子方程式______________________________________________________________。
(7）以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜
阳极反应式___________________________________________________
阴极反应式___________________________________________________________________；
总反应离子方程式______________________________________________________________.
(8)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液
阳极反应式___________________________________________________________________；
阴极反应式______________________
（9)用惰性电极电解熔融MgCl2
阳极反应式____________________________________________________________________；
阴极反应式___________________________________________________________________；
总反应离子方程式______________________________________________________________.
答案　(1）4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
4Ag＋＋4e－===4Ag
4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋
（2）2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg（OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
(3)Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe＋2H2OFe（OH)2↓＋H2↑
（4）Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH）2
2H＋＋2e－===H2↑
Fe＋2H2OFe(OH)2＋H2↑
(5)Cu－2e－===Cu2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑
（6）2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O　6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－或6H＋＋6e－===3H2↑
2Al＋2H2O＋2OH－2AlO＋3H2↑
（7）2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
6H＋＋6e－===3H2↑
2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
（8)2Al＋6HCO－6e－===2Al（OH)3↓＋6CO2↑
6H＋＋6e－===3H2↑
（9）2Cl－－2e－===Cl2↑
Mg2＋＋2e－===Mg
Mg2＋＋2Cl－Mg＋Cl2↑

1。做到“三看”，正确书写电极反应式
（1）一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外）作阳极，金属一定被电解(注Fe生成Fe2＋）。
(2)二看介质,介质是否参与电极反应。
（3)三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。
2．规避“三个"失分点
(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
（2）要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件“电解”.
(3）电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电.
题组二　电解原理和电解规律的考查
2．右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是（　　）

A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
答案　D
解析　SO、OH－移向b极，在b极OH－放电，产生O2，b极附近c(H＋)>c（OH－)，石蕊溶液变红。Na＋、H＋移向a极,在a极H＋放电产生H2，a极附近c（OH－)〉c（H＋)，石蕊溶液变蓝.所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体。A、B、C均错。
3．用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确的是（　　）
A．电解过程中阴极没有气体生成
B．电解过程中转移的电子的物质的量为0。4mol
C．原CuSO4溶液的浓度为0。1mol·L－1
D．电解过程中阳极收集到的气体体积为1.12L(标况下）
答案　B
解析　由2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑知，如CuSO4未电解完，加CuO即可复原，而加入Cu(OH）2相当于加入CuO·H2O,故CuSO4电解完后，还电解了部分水。电解析出了0.1molCu，转移电子0。2mol,而电解0。1molH2O转移电子0。2mol，故转移的电子的总物质的量为0。4mol。

二、电解原理的应用
1．电解饱和食盐水
(1)电极反应
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑（氧化反应）
阴极反应式:2H＋＋2e－===H2↑（还原反应)
(2）总反应方程式
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
离子反应方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
（3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。

2．电镀
右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题:
(1)镀件作阴极,镀层金属银作阳极。
(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液.
（3）电极反应：
阳极：Ag－e－===Ag＋；
阴极：Ag＋＋e－===Ag。
（4）特点：阳极溶解阴极沉积,电镀液的浓度不变。
3．电解精炼铜
（1)电极材料：阳极为粗铜;阴极为纯铜。
（2）电解质溶液:含Cu2＋的盐溶液。
(3)电极反应:
阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋;
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
4．电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
(1）冶炼钠
2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑
电极反应：
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极：2Na＋＋2e－===2Na.
（2）冶炼铝
2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑
电极反应：
阳极:6O2－－12e－===3O2↑；阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。
互动思考
1．(1)电解氯化钠溶液时,如何用简便的方法检验产物？
答案　阳极产物Cl2可以用淀粉.KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。
（2）氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？
答案　防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2与溶液中的NaOH反应。
2．电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？
答案　粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时,金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子,但是它们的阳离子比铜离子难以还原,所以它们并不能在阴极析出,而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解,所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后,它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥。

题组一　电解原理的“常规”应用
1．利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是（　　）

A．氯碱工业中,X电极上反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B．电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2＋浓度不变
C．在铁片上镀铜时，Y是纯铜
D．制取金属镁时Z是熔融的氯化镁
答案　D
解析　氯碱工业中阳极是Cl－放电生成Cl2；电解精炼铜时阳极粗铜溶解，阴极Cu2＋放电析出Cu，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，溶液中Cu2＋浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。
题组二　电解原理的“不寻常”应用
（一)电解原理在“环境治理”中的不寻常应用
2．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨）。

(1）图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是________。
（2)SO放电的电极反应式为____________。
（3）电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因________。
答案　（1）负　硫酸
(2)SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋
(3）H2OH＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动,碱性增强
解析　根据Na＋、SO的移向判断阴、阳极.Na＋移向阴极区,a应接电源负极，b应接电源正极，其电极反应式分别为
阳极：SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
所以从C口流出的是H2SO4，在阴极区,由于H＋放电，破坏水的电离平衡，c(H＋)减小,c(OH－）增大，生成NaOH，碱性增强,从B口流出的是浓度较大的NaOH溶液。
（二）电解原理在“物质制备"中的不寻常应用
3．根据2CrO＋2H＋⇌Cr2O7＋H2O设计图示装置（均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中右侧电极连接电源的______极，其电极反应式为________________________________________________________________________。

答案　正极　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
解析　根据NaOH溶液浓度的变化及Na＋交换膜，左侧为阴极区域，右侧为阳极区域，电极反应式为
阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
在阳极区域：2CrO＋2H＋⇌Cr2O7＋H2O.

三、应对电化学定量计算的三种方法
1．计算类型
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的计算、产物的量与电量关系的计算等。
2．三种方法
（1）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出比例式计算。
（2)根据电子守恒计算
①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
(3)根据关系式计算
根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。
如以通过4mole－为桥梁可构建如下关系式:

阳极产物　　　　 　　阴极产物
(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。
提示　在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－）×NA×1。60×10－19C来计算电路中通过的电量。

题组一　根据总反应式，建立等量关系进行计算
1．两个惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解当电解液的pH从6。0变为3.0时（设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)，电极上析出银的质量最大为(　　）
A．27mgB．54mgC．106mgD．216mg
答案　B
解析　首先结合离子放电顺序，弄清楚两极的反应:阳极4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；阴极4Ag＋＋4e－===4Ag，电解的总反应式为4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。由电解的总反应式可知，电解过程中生成的n（Ag）＝n（HNO3）＝n（H＋)＝（10－3mol·L－1－10－6mol·L－1)×0.5L≈5×10－4mol，m（Ag）＝5×10－4mol×108g·mol－1＝0。054g＝54mg。
2．将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0。064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化），此时溶液中氢离子浓度约为(　　）
A．4×10－3mol·L－1 B．2×10－3mol·L－1
C．1×10－3mol·L－1 D．1×10－7mol·L－1
答案　A
解析　根据2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，得：n(H＋)＝2n（H2SO4）＝2n(Cu）＝2×＝0。002mol,c(H＋)＝＝4×10－3mol·L－1。
题组二　根据电子守恒，突破电解分阶段计算
3．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c（NO)＝0.6mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后,两极均收集到2。24L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是(　　）
A．原混合溶液中c(K＋）为0。2mol·L－1
B．上述电解过程中共转移0。2mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.05mol
D．电解后溶液中c(H＋）为0.2mol·L－1
答案　A
解析　石墨作电极电解KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极先后发生两个反应：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑。从收集到O2为2.24L这个事实可推知上述电解过程中共转移0。4mol电子，而在生成2.24LH2的过程中转移0.2mol电子，所以Cu2＋共得到0.4mol－0.2mol＝0.2mol电子，电解前Cu2＋的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1mol。电解前后分别有以下守恒关系：c（K＋)＋2c(Cu2＋)＝c（NO），c（K＋)＋c(H＋）＝c(NO)，不难算出：电解前c（K＋)＝0.2mol·L－1，电解后c（H＋)＝0。4mol·L－1.
题组三　根据电极现象，利用电子守恒，突破电解池的“串联"计算
4．在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g.试回答下列问题。

(1）电源中X电极为直流电源的________极。
(2)pH变化：A：________，B：________，C：________（填“增大”、“减小"或“不变”)。
（3）通电5min时,B中共收集224mL(标准状况下）气体，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________（设电解前后溶液体积无变化)。
（4）若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后,溶液的pH为__________（设电解前后溶液体积无变化）。
答案　(1）负　（2)增大　减小　不变　（3)0。025mol·L－1　（4）13
解析　(1)三个装置是串联的电解池。电解AgNO3溶液时,Ag＋在阴极发生还原反应变为Ag，所以质量增加的铜电极是阴极，则银电极是阳极,Y是正极,X是负极。
(2）电解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；电解CuSO4溶液生成H2SO4，溶液pH减小;电解AgNO3溶液,银为阳极，不断溶解,Ag＋浓度基本不变，pH不变。
(3)通电5min时，C中析出0.02molAg，电路中通过0.02mol电子。B中共收集0.01mol气体，若该气体全为氧气，则电路中需通过0。04mol电子，电子转移不守恒。因此,B中电解分为两个阶段,先电解CuSO4溶液,生成O2，后电解水，生成O2和H2,B中收集到的气体是O2和H2的混合物。设电解CuSO4溶液时生成O2的物质的量为x，电解H2O时生成O2的物质的量为y，则4x＋4y＝0。02mol（电子转移守恒），x＋3y＝0.01mol（气体体积之和），解得x＝y＝0。0025mol，所以n（CuSO4)＝2×0.0025mol＝0.005mol，c(CuSO4)＝0。005mol÷0.2L＝0。025mol·L－1。(4)通电5min时，A中放出0.01molH2，溶液中生成0.02molKOH,c(OH－)＝0。02mol÷0.2L＝0。1mol·L－1，pH＝13。

　无明显“外接电源”的电解池的“串联”问题，主要是根据“原电池”的形成条件判断“电源”的正、负极，从而判断电解池的阴、阳极.

四、金属的腐蚀和防护
1．金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应.
2．金属腐蚀的类型
（1）化学腐蚀与电化学腐蚀
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析：
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
电极反应
负极
Fe－2e－===Fe2＋
正极
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH
总反应式
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH)2
联系
吸氧腐蚀更普遍

3。金属的防护
(1）电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理
a．负极：比被保护金属活泼的金属；
b．正极:被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—电解原理
a．阴极：被保护的金属设备;
b．阳极：惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。
(3）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法.
互动思考
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×"
(1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀（　　)
(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样(　　)
(3)干燥环境下金属不被腐蚀(　　)
(4）Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(　　)
（5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋(　　）
(6)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用(　　)
（7)外加电流的阴极保护法,构成了电解池；牺牲阳极的阴极保护法构成了原电池。二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀(　　)
答案　(1）×　(2）×　(3）×　（4）×　(5）×　(6)×（7）√
2．写出钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈的原理。
答案　铁锈的形成
负极：2Fe－4e－===2Fe2＋
正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
4Fe（OH)2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
2Fe（OH)3===Fe2O3·xH2O（铁锈）＋(3－x)H2O

题组一　腐蚀快慢与防护方法的比较
1．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
解析　①是Fe为负极,杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式：负极Fe－2e－===Fe2＋，正极2H2O＋O2＋4e－===4OH－。②③④均为原电池,③中Fe为正极,被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的,故Fe－Cu原电池中Fe被腐蚀的较快.⑤是Fe接电源正极作阳极,Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。⑥是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④〉②〉①〉③〉⑥。

1．判断金属腐蚀快慢的规律
（1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀〉有防腐措施的腐蚀.
(2）对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中.
（3）活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。
（4）对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快.
2．两种保护方法的比较
外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。
题组二　正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀
2．利用图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是（　　)

A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式:Fe－2e－===Fe2＋
答案　C
解析　根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀,右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应为
左边　负极：Fe－2e－===Fe2＋
正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
右边　负极：Fe－2e－===Fe2＋
正极：2H＋＋2e－===H2↑
a、b处的pH均增大，C错误.

正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱
或中性溶液发生吸氧腐蚀;NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。

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