1、题型六 电化学基础,五年高考试题统计与命题预测,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,原电池原理及新型化学电源 1.(2019全国,13)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l) ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是( ),题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高 B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)
2、+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+H2O(l) C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l) D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区 答案:D 解析:本题考查了二次电池的工作原理及电极反应式的书写与判断。三维多孔海绵状Zn表面积较大,可高效沉积ZnO,所沉积的ZnO分散度也高,A项正确;根据总反应式Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)可知,充电时Ni(OH)2(s)在阳极上发生氧化反应Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+H2O(l),B项正确;放电时Zn在负极上发生氧化反应
3、Zn(s)+2OH- -2e-=ZnO(s)+H2O(l),C项正确;在放电过程中,阴离子应向负极移动,D项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,反思总结充电电池又称可逆电池:放电过程为原电池原理,该过程中化学能变为电能;充电过程为电解原理,该过程中电能转化为化学能。结合反应前后Zn、Ni元素的化合价变化可写出充、放电时的电极反应式。不管是原电池还是电解池,阴离子总是移向发生氧化反应的电极,阳离子总是移向发生还原反应的电极。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,2.(2019全国,12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+
4、在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是( ),A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H+2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:B 解析:该过程是在室温条件下进行的,因此比现有工业合成氨的条件温和,同时还能提供电能,A项正确;阴极区发生的是得电子的反应,而左池中发生的是失电子的反应,B项错误;右池为正极区,氮气发生还原反应生成氨气,C项正确;左池中产生的氢离子通过交换膜
5、向右池移动,即由负极区移向正极区,D项正确。 方法点拨在电化学装置中,发生氧化反应的电极叫做阳极,发生还原反应的电极叫做阴极。对比原电池中,负极发生氧化反应,故负极也叫做阳极,据此可以理解电化学保护金属中的“牺牲阳极的阴极保护法”;本题B项中所说的“阴极区”应该是指该原电池中的正极区。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,3.(2018全国,12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na 2Na2CO3+C,下列说法错误的是( ),题点一,题点二,
6、题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:D,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,4.(2018全国,11)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是( ),A.放电时,多孔碳材料电极为负极 B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:D 解析:放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A项错误;放电时,外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电极,B项错误;充电时
7、,锂电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质溶液中Li+应向锂电极区移动,C项错误;充电反应与放电反应相反,方法点拨放电时,电子通过外电路“从负极流向正极”,内电路中离子定向移动方向是“阳离子移向正极,阴离子移向负极”,自由电子不会通过内电路。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,5.(2017全国,11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是( ),A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过0
8、.02 mol电子,负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:D 解析:在该电池中电极a为正极,发生的反应依次为:,mol电子时被氧化的Li的物质的量为0.02 mol,质量减少0.14 g,B正确;石墨烯能导电,a电极掺有石墨烯,可提高电极a的导电性,C正确;电池充电时由于Li+得到电子生成Li,则电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越少,D错误。 方法点拨本题的解题关键是电极的判断,锂电极b一定是负极,由Li+的移动方向可知,锂电池的正极一定是a极;Li2
9、Sx中x从82的过程中,因Li+的数目没有变化,则硫的平均化合价逐渐降低。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,6.(2016全国,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( ),答案:B,解析:Mg-AgCl海水电池中,Mg为活泼金属,作负极,发生反应:Mg-2e-=Mg2+,A项正确;AgCl在正极反应:AgCl+e-=Ag+Cl-,B项错误;原电池中,阴离子向负极移动,C项正确;Mg可与H2O缓慢反应,D项正确。 特别提醒电池放电时,部分化学能转化为热能,使电极附近的溶液温度升高,使镁能够在负极区与水反应。,题点一,题点二,题点三,
10、真题诊断,必备知识,对点演练,答案:C,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,8.(2015全国,11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( ),A.正极反应中有CO2生成 B.微生物促进了反应中电子的转移 C.质子通过交换膜从负极区移向正极区 D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 答案:A,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,解析:C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A选项错误;
11、在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(即H+)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项正确。 特别提醒燃料电池或微生物电池的燃料一定在电池的负极上发生氧化反应;通入氧气或空气的电极为正极,发生还原反应。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,原电池原理 (1)原电池工作原理示意图,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(2)原电池中正、负极的判断 判断原电池的正、负极需抓住闭合回路和氧化还原反应进行分析,如图:,注意:原电池的正、负极与电极
12、材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成思维定式活泼金属一定是负极。如Al、Mg和NaOH溶液构成的原电池中,Al为负极,Mg为正极。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,1.(原创题)2019年3月14日,第16届海南国际车展在海南省会展中心盛大开幕,车展上展示出了中国研制的新型燃料电池汽车,该车装有“绿色心脏”质子交换膜燃料电池。如图是某种质子交换膜燃料电池原理示意图。下列说法正确的是( ),A.该电池的正极是a B.质子(H+)通过质子交换膜移动到a电极 C.正极反应为O2+4H+4e-=2H2O D.消耗2 mol氢气时,转移电子的物质的量为2 mol,题点一,题
13、点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:C 解析:a电极上氢气失去电子产生氢离子,a电极为电池的负极,A项错误;电池中阳离子定向移动到正极,即质子(H+)通过质子交换膜移动到b电极,B项错误;正极上氧气在酸性条件下得电子生成水,电极反应为O2+4H+4e-=2H2O,C项正确;根据负极电极反应式H2-2e-=2H+可知,消耗2 mol氢气时,转移电子的物质的量为4 mol,D项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,2.(2019河南部分示范性高中联考)银-Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为:在原电池装置中,氧化银能将甲醛充分氧化为CO2 Fe3+
14、与产生的Ag定量反应生成Fe2+ Fe2+与Ferrozine形成有色配合物 测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是( ) A.中,负极的电极反应式为2Ag2O+4H+4e-=4Ag+2H2O B.中,溶液中的H+由正极移向负极 C.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为14 D.中,甲醛浓度越大,吸光度越小 答案:C,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,解析:中负极的电极反应式为HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+,正极的电极反应式为2Ag2O+4H+4e-=4Ag+2H2O,A项错误;中,溶液中的H+由原电池负极向正极移动,
15、B项错误;根据电子守恒关系:HCHO4Ag4Fe2+,故理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为14,C项正确;甲醛浓度越大,理论上生成Fe2+越多,进而得到有色配合物的浓度也越大,溶液吸光度越大,D项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,下列说法不正确的是( ) A.盐桥中的K+移向FeCl3溶液 B.反应开始时,乙池中石墨电极上发生氧化反应 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲池中溶入FeCl2固体,乙池中石墨电极为负极,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:D 解析:甲池中石墨电极为正极,乙池中石墨电
16、极为负极,盐桥中阳离子向正极移动,所以K+向FeCl3溶液迁移,A项正确;反应开始时,乙池中I-失去电子发生氧化反应,B项正确;当电流计读数为零时,说明导线中没有电子发生转移,反应达到平衡,C项正确;当向甲池中加入FeCl2,导致平衡逆向移动,即Fe2+失去电子生成Fe3+,甲池中石墨电极作为负极,而乙池中石墨电极成为正极,D项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,4.(2019浙江绍兴诸暨中学模拟)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量检测与控制的功能,非常适合进行现场酒驾检测。下列说法不正确的是 ( ),A.电流由O2所在的铂电极流出 B.O2所在的
17、铂电极处发生还原反应 C.该电池的负极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+ D.微处理器通过检测电流大小可计算出被测气体中酒精的含量,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:C 解析:燃料电池中燃料在负极反应,氧气在正极反应。氧气在正极发生还原反应,电流由正极通过外电路流向负极,A、B正确;由图示可知,负极反应物为CH3CH2OH(碳元素的平均化合价可视为-2),生成物为CH3COOH(碳元素的平均化合价可视为0),由质子交换膜可知溶液呈酸性,负极电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,C项错误。,题点一,题点二,题
18、点三,真题诊断,必备知识,对点演练,电解原理的应用 1.(2018全国,13)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示,其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:,该装置工作时,下列叙述错误的是( ) A.阴极的电极反应:CO2+2H+2e-=CO+H2O B.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+S C.石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低 D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,题
19、点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:C 解析:根据图示可知,ZnO石墨烯电极上发生还原反应,则该电极为阴极,电极反应式为CO2+2H+2e-=CO+H2O,A项正确;根据题干信息及图中两电极上的反应可知,该电化学装置(电解池)中的总反应为CO2+H2S=CO+S+H2O,B项正确;石墨烯作阳极,ZnO石墨烯作阴极,阳极上的电势应高于阴极上的电势,C项错误;若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性,否则Fe3+、Fe2+可形成沉淀,且H2S和S不能稳定存在,D项正确。,方法点拨该装置外接了“光伏电池”,故为电解装置;根据天然气流经电极
20、区的变化图示,H2S所参加的不是电极反应,CO2参与的反应为电极反应,故可以根据CO2的变化确定电极名称,然后利用电解原理判断相关问题。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,2.(2017全国,11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( ) A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为:Al3+3e-=Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 答案:C 解析:A项,根据题意“铝表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜”,即铝失去电子发生氧化反应变为氧化铝,因此待加工铝质
21、工件为阳极,A正确;B项,阴极上的电极材料本身不反应,只传导电流可以选用不锈钢网作为阴极,B正确;阴极的电极反应式为2H+2e-=H2,C错误;D项,电解过程中阴离子移向阳极,即S 向阳极移动,D项正确。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,易错警示题干中明确指出“用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜”,故本题属于电解原理的应用。电极反应式的书写不能受“电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液”的影响。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,3.(2016全国,11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab
22、、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和S 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,下列叙述正确的是( ) A.通电后中间隔室的S 离子向正极迁移,正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成 答案:B 解析:在负极区发生的电极反应为4H2O+4e-=2H2+4OH-,在正极区发生的电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,故
23、正极区pH减小,A选项错误;Na+移向负极区,生成NaOH,S 移向正极区,生成H2SO4,B选项正确;根据负极区电极反应可知C选项错误;每通过1 mol 电子,有0.25 mol O2生成,D选项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,方法点拨由题干中“在直流电场的作用下”可知,该装置为电解装置,题图中的“-”是指与电源负极相连接,“+”是指与电源正极相连接,题图中的负极区其实应为阴极区,正极区其实是阳极区。硫酸钠溶液在该装置中,起到形成闭合回路的作用,通过Na+和S 的定向移动构成闭合回路,达到处理废水的作用。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,1
24、.电解原理图解(以电解氯化铜溶液为例),题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,2.离子放电顺序与惰性电极电解电解质溶液的类型,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,3.电解的四大类型及其规律,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,温馨提示书写电极反应式时,若溶液为碱性,则电极反应式中不出现H+;若溶液为酸性,则电极反应式中不出现OH-。例如电解NaOH溶液时的阴极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-;电解H2SO4溶液时的阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,4.电化学装置中常见的
25、离子交换膜,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,1.(2019河南平顶山一轮质量检测)某实验小组模拟光合作用,采用电解CO2和H2O的方法制备CH3CH2OH和O2的装置如图所示。下列说法不正确的是( ),A.铂极为阳极,发生氧化反应 B.电解过程中,H+由交换膜左侧向右侧迁移 C.阴极的电极反应式为2CO2+12H+12e-=CH3CH2OH+3H2O D.电路上转移2 mol电子时铂极产生11.2 LO2(标准状况),题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:B 解析:CH3CH2OH中C为-2价,CO2发生还原反应,在铜电极区充入CO2。由电池符号知,
26、铂极为阳极,发生氧化反应,A项正确;铂极的电极反应为2H2O-4e-=4H+O2,氢离子由交换膜右侧向左侧迁移,B项错误;阴极上CO2得电子发生还原反应生成乙醇和水,C项正确;电路中转移2 mol电子时在铂电极上生成0.5 mol O2,D项正确。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,2.(2019福建毕业班质量检查)利用如右图所示装置,以NH3作氢源,可实现电化学氢化反应。下列说法错误的是 ( ),A.a为阴极 B.b电极反应式为2NH3-6e-=N2+6H+ C.电解一段时间后,装置内H+数目增多,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:C 解析:从图
27、中箭标方向“NH3N2”可判断NH3在b电极上失去电子,发生氧化反应,b为阳极,则a为阴极,A项正确;从图中发现电解质中传导H+,故b电极反应式为2NH3-6e-=N2+6H+,B项正确;从“ArCORArCH(OH)R”即有机芳香类羰基化合物转化为醇类,发生了还原反应:ArCOR+2H+2e-ArCH(OH)R,根据电路中转移的电子数目相等可知,b极产生的H+与a极消耗的H+物质的量相等,C项错误,D项正确。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,3.(2019四川攀枝花三模)电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠。如图所示为五层膜的玻璃电致变色系统,其工作原理是在外接电
28、源作用下,通过在膜材料内部发生氧化还原反应,实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知:WO3和Li4Fe4Fe(CN)63均为无色透明,LiWO3和Fe4Fe(CN)63均为蓝色)下列有关说法正确的是( ),题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,A.当B外接电源负极时,膜由无色变为蓝色 B.当B外接电源负极时,离子储存层发生反应为Fe4Fe(CN)63+4Li+4e-=Li4Fe4Fe(CN)63 C.当A接电源的负极时,此时Li+得到电子被还原 D.当A接电源正极时,膜的透射率降低,可以有效阻挡阳光 答案:B 解析:当B接外接电源负极时,B为阴极,此时蓝色的Fe4Fe(
29、CN)63得电子并结合Li+生成Li4Fe4Fe(CN)63,此物质为无色透明物质,故当B外接电源负极时,膜由蓝色变为无色,A项错误;当B外接电源负极时发生的电极反应为Fe4Fe(CN)63+4Li+4e-=Li4Fe4Fe(CN)63,B项正确;A接电源负极,WO3得到电子被还原,C项错误;当A接电源正极B接外接电源负极时,B为阴极,此时蓝色的Fe4Fe(CN)63得电子生成无色透明的Li4Fe4Fe(CN)63,不能有效阻挡阳光,D项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,4.(2019河南九师联盟质量检测)C2H4及C2H2等均可用适当的羧酸盐采用Kolbe电解法得
30、到。如图为制取C2H2的电解装置,该装置工作时,下列说法错误的是( ),A.该装置使电能转变为化学能 B.阴极周围溶液的pH不断升高,D.制取乙烯可用CH3COOK溶液作阳极电解液,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:D,解析:电解池中,与电源正极相连的是阳极,与电源负极相连的是阴极。故电极a是阳极,电极b是阴极。 该装置为电解池,是电能转变为化学能,A项正确;阴极与电源的负极相连,电解溶液中的阳离子发生还原反应。故阴极的电极反应,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:A,题点一,题点二,题点三
31、,真题诊断,必备知识,对点演练,6.(2019湖北四地七校联盟2月联考)某地海水中主要离子的含量如下表,现利用“电渗析法”进行淡化,技术原理如图所示(两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是( ),题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,A.甲室的电极反应式为2Cl-2e-=Cl2 B.海水淡化过程中易在戊室形成水垢 C.乙室和丁室中部分离子的浓度增大,淡水的出口为b D.当戊室收集到22.4 L(标准状况)气体时,通过甲室阳膜的离子的物质的量一定为2 mol 答案:D,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,解析:由题图可
32、知,甲室电极与电源正极相连,为阳极室,Cl-放电能力大于OH-,所以阳极的电极反应式为2Cl-2e-=Cl2,A项正确;戊室电极与电源负极相连,为阴极室,开始电解时,阴极上水得电子生成氢气,同时生成OH-,生成的OH-和HC 反应生成C ,Ca2+转化为CaCO3沉淀,OH-也可以和Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,CaCO3和Mg(OH)2是水垢的主要成分,B项正确;阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过,电解时丙室中阴离子移向乙室,阳离子移向丁室,所以丙室中剩余物质主要是水,故淡水出口为b,C项正确;根据对B项的分析,戊室收集到的是H2,当戊室收集到22.4 L(标准状况)气体时,则电路
33、中转移2 mol电子,通过甲室阳膜的离子为阳离子,由于既有+1价的阳离子,又有+2价的阳离子,所以通过甲室阳膜的离子的物质的量并不是2 mol,D项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,金属腐蚀与防护 1.(2019江苏卷,10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( ),A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+ B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀 答案:C,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对
34、点演练,解析:题述条件下铁粉发生了吸氧腐蚀,Fe失电子生成Fe2+,A项错误;在铁的腐蚀过程中,化学能会转换为电能和热能,B项错误;活性炭与Fe、NaCl溶液构成原电池,可加快铁的腐蚀速率,C项正确;以水代替NaCl溶液,水虽是一种弱电解质,但也能使铁发生吸氧腐蚀,只是速率会变慢,D项错误。 反思总结本题的装置为人教版化学反应原理教材中的“实验4-3”的改编,金属在NaCl溶液中发生的腐蚀为吸氧腐蚀,加入碳粉作为正极,构成原电池,加速铁的腐蚀。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,2.(2017全国,11)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如
35、图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 答案:C,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,解析:外加电流的阴极保护法,使被保护的钢管桩上无腐蚀电流,A项正确;通电后,高硅铸铁为惰性阳极,钢管桩为阴极,外电路电子从阳极流向阴极,B项正确;由于高硅铸铁为惰性阳极,因此应是海水中的OH-失电子,2H2O-4e-=O2+4H+,阳极材料不被损耗,C项错误;在外加电流的阴极保护
36、法中,应依据环境条件变化调整电流大小。 易错警示本题对于铸铁作为阳极,忽视了题干中“高硅铸铁为惰性辅助阳极”的提示,容易做出错误的判断。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,1.金属腐蚀快慢程度的判断方法,2.金属电化学保护的两种方法,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,1.(2019山东济南莱芜期末)如图所示,在水槽中装入蒸馏水后,铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是( ),A. B. C. D. 答案:B 解析:形成原电池,铁为负极,腐蚀较快;形成原电池,铁为正极,被保护,腐蚀慢;所以铁块腐蚀速率的大小顺序为,B项正确。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备
37、知识,对点演练,2.(2019山东德州期末)2018年,国家文物局对北洋海军军舰“经远舰”进行海上考古,考古队为舰体焊接锌块以实施保护。下列判断不合理的是( ) A.焊接锌块后的负极反应:Fe-2e-=Fe2+ B.上述保护方法中可用镁合金块代替锌块 C.腐蚀过程中的正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH- D.考古队采用的是牺牲阳极的阴极保护法 答案:A 解析:金属活动性ZnFe,所以焊接锌块后Zn为负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,A项符合题意;若用镁合金块代替锌块,由于Mg的活动性比Fe强,也可以保护Fe不被腐蚀,B项正确;海水为中性溶液,钢铁发生的是吸氧腐蚀,正极反应式是O2+
38、2H2O+4e-=4OH-,C项正确;采用在舰体上焊接活泼金属的方法就是牺牲阳极的阴极保护法,D项正确。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,3.(2019广东东莞二模)近年来,我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,下列说法正确的是( ) .阴极电极反应为4OH-4e-=O2+2H2O B.阳极电极反应为Zn2e-=Zn2+ C.该装置为牺牲阳极的阴极保护法 D.绝缘子表面产生的OH-向阴极移动 答案:B,解析:阴极电极反应为H2O+2e-=H2+OH-,A项错误;阳极锌失电子产生锌离子,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,B项正确;该装置为外加电流的阴极保护法,C项错误;电解池中绝缘子表面产生的OH-向阳极移动,D项错误。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,4.(2019贵州遵义航天高级中学最后一卷)在潮湿的深层土壤中,钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论为厌氧细菌可促使S 与H2反应生成S2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是( ),C.钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2 D.在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:C,
