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2025版高考化学一轮总复习第6章化学反应与能量第22讲电解池金属的腐蚀与防护课件
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这是一份2025版高考化学一轮总复习第6章化学反应与能量第22讲电解池金属的腐蚀与防护课件，共60页。PPT课件主要包含了氧化反应，还原反应，化学能，电解质溶液，熔融电解质，闭合回路，失电子，阳离子，高价化合物，得电子等内容，欢迎下载使用。
考点1 电解原理及电解规律
知识梳理1．电解和电解池
2．电解池的工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)(1)电极名称与电极反应
总反应的化学方程式：______________________________总反应的离子方程式：______________________________
(2)电子和离子的移动方向 可概括为电子不下水，离子不上线①电子流向：从电源______极流出后，流向电解池的______极；从电解池的______极流出后，流向电源的______极。②离子流向：阳离子移向电解池的______极，阴离子________电解池的______极。③电流移动方向：电源______极→电解池的______极→电解质溶液→电解池的______极→电源______极。
[微点归纳] ①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。②一幅图理解电子、离子、电流的移动方向
3．电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt外的金属)作阳极，则活性电极________电子，发生________反应。②惰性电极(Pt、石墨等)作阳极，要依据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序如下：
(2)阴极产物的判断不考虑电极材料，直接根据溶液中阳离子的放电顺序进行判断。阳离子的放电顺序如下：
[微点归纳] (1)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”，前提条件是各种离子的浓度相差不大。(2)金属阳离子(除Fe3＋外)放电，一般得到相应的金属单质，H＋放电则得到H2；Fe3＋放电一般转化为Fe2＋。(3)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。
(4)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。(5)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K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
4．电解池电极反应式的书写步骤与方法
(3)Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋，而不是得到单质Fe。(4)判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。(5)书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。
5．判断电解池阴、阳极的常用方法
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电解池中的氧化反应和还原反应不一定同时发生。( )[提示] 电解池中的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，二者同时进行。(2)阳极失去的电子经过直流电源，流向阴极。( )[提示] 阳极失去的电子流向直流电源的正极，电子不能通过直流电源内部的离子导体，直流电源的负极失去电子流向阴极。
(3)电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。( )[提示] 电解质溶液、熔融状态的电解质、固体电解质均是离子导体。(4)电解池中阳离子移向阳极。( )[提示] 阳离子定向移动方向与电流一致。(5)电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生氧化反应。( )[提示] 电解池中的阳极和直流电源中的负极均失去电子。
(6)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑能设计成电解池。( )[提示] 电解池是把电能转化为化学能，所以不论自发、不自发进行的氧化还原反应理论上均可设计成电解池；如用Zn作阳极、惰性电极作阴极，电解硫酸溶液，电池反应即为上述反应。(7)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应。( )[提示] 阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液中的阳离子放电。
(8)阳极不管是什么材料，电极本身都不反应。( )[提示] 阳极如果是活性电极，电极本身参加反应。(9)电解过程中阴离子向阴极定向移动。( )[提示] 电解过程中阴离子向阳极定向移动，阳离子向阴极定向移动。(10)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极。( )[提示] 电解时电子从电源负极流向电解池阴极。
(11)电解CuCl2溶液，阳极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。( )[提示] 电解CuCl2溶液时，在阳极Cl－失电子变为Cl2。(12)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大。( )[提示] 电解H2SO4溶液时，实际是电解H2O的过程，故溶液中c(H＋)增大，pH减小。
(13)用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后，加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态。( )[提示] 电解饱和食盐水，两极产生H2和Cl2，因此通入HCl气体即可使电解质溶液恢复到电解前的状态。(14)电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。( )(15)电解池工作时电子从电源的负极流出，流入阴极通过溶液到阳极，然后从阳极流出，流回电源正极。( )
2.(1)如图所示为一电解池装置，A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试剂，试判断：
①a电极是______极(填“正”或“负”)，B电极是______极(填“阴”或“阳”)______极(填“A”或“B”)附近酚酞试液显红色。
②A电极上的电极反应式为_____________________________，B电极上的电极反应式为_________________________________；③检验A电极上产物的方法是____________________________________________________________________________。
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极
附近，试纸变蓝，则证明A电极上的产物为氯气
(2)电解质溶液通电时，一定会发生化学反应吗？为什么？[提示] 一定发生化学反应。因为在电解池的阴极、阳极分别发生还原反应和氧化反应，发生了电子的转移，生成了新物质，所以电解质溶液通电时一定有化学反应发生。
(2022·海南卷，9)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。
微考点1 电解池工作原理、电极反应式的书写
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
[思路点拨] 基于电极产物判断阴、阳极。b电极上N2→NH3，发生还原反应，则b电极是阴极，a电极是阳极。固体氧化物作电解质，并非电解质的水溶液。
【对点训练】 1．按要求书写电极反应式和总反应方程式：(1)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：______________________________________。
Mg2＋＋2e－===Mg
(2)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：____________________________。(3)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式：___________________；阴极反应式：______________________________；总反应方程式：___________________________________。
Cu－2e－===Cu2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe－2e－===Fe2＋
2．(2023·山东潍坊模拟)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_____________________________________。(2)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图所示。
①电源的负极为______(填“A”或“B”)。②阳极室中发生的反应依次为____________________________、___________________________________________。
6Cl－－6e－===3Cl2↑
CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl
1 电解池阴、阳极判断的“五种方法”
2 “三看法”正确书写电极反应式
3 分析电解过程的思维程序
微考点2 电解的有关计算
【对点训练】 1．(2024·湖南雅礼中学月考)以铅酸蓄电池为电源，以石墨为电极电解CuSO4溶液，装置如图所示。若一段时间后Y电极上有6.4 g红色物质析出，停止电解。下列说法正确的是( )
2．(2023·山东滨州高三模拟)化学工作者提出采用电解法除去工业污水中的NaCN，其原理如图所示，通电前先向污水中加入适量食盐并调整其pH维持碱性(CN－不参与电极反应)。下列说法正确的是( )
A．b为电源的负极B．隔膜Ⅰ为阴离子交换膜C．X为H2，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．当生成2.24 L N2时，电路中通过1 ml电子
[解析] 右侧Cl－放电得到ClO－，ClO－再氧化CN－生成N2，则右侧电极为阳极，b为电源的正极，A错误；b为电源的正极，则a为电源的负极，左侧电极为阴极，发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴离子增加，污水中的Na＋会通过隔膜Ⅰ进入左侧，形成NaOH溶液，则隔膜Ⅰ为阳离子交换膜，B错误；由A、B可知左侧电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则X为H2，C正确；生成的2.24 L N2未标明条件，无法求得电路中通过电子的量，D错误。
考点2 电解原理的应用
知识梳理1．电解饱和食盐水——氯碱工业
(1)电极反应阴极：电极反应式：_________________反应类型：_______反应。阳极：电极反应式：___________________反应类型：________反应。检验阳极产物的方法是______________________________________________________。电解时向食盐水中滴加酚酞，______极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物质为__________。
用湿润的淀粉KI试纸靠近，若试纸变蓝，
(2)电解方程式化学方程式：_______________________________________；离子方程式：____________________________________。
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图
①阳离子交换膜的作用阻止__________进入阳极室与Cl2发生副反应2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。②a、b、c、d加入或取出的物质分别是__________________、____________________________、__________、________________；X、Y分别是__________、________。
H2O(含少量NaOH)
注意：电解精炼铜时，阳极质量减小，阴极质量增加，溶液中的Cu2＋浓度减小。
[微点归纳] (1)电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液；(2)电解精炼铜时，粗铜中不活泼的杂质(银、金等)在阳极难以失去电子，最后以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。
4．电冶金利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
2Na＋＋2e－===2Na
2Cl－2e－===Cl2↑
6O2－－12e－===3O2↑
4Al3＋＋12e－===4Al
(4)电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高；电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电解饱和食盐水制碱时，用Fe作阴极可增强导电性。( )(2)电解熔融NaCl与电解饱和食盐水的反应原理相同。( )(3)工业上电解饱和食盐水时，Na＋通过交换膜移向阳极。( )(4)电解饱和食盐水制碱时，食盐水中不能含有Ca2＋、Mg2＋等离子。( )(5)电解精炼铜时，杂质Zn、Au、Ag均不溶解，形成阳极泥而沉淀。( )
(6)电解精炼银时，粗银作阴极。( )(7)用电解法冶炼活泼金属时，不能电解相应化合物的水溶液。( )(8)若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑设计成电解池，应用Cu作阳极。( )(9)用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序H＋>Zn2＋，不可能在铁上镀锌。( )
(13)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的c(Cu2＋)均保持不变。( )[提示] 电解精炼铜时，当开始电解时杂质Zn、Fe、Ni等活泼金属失电子，电解质溶液中Cu2＋得电子，造成溶液中c(Cu2＋)减小。(14)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可电解MgO和AlCl3。( )[提示] 不采用电解MgO制金属镁，因为MgO熔点高、耗能大、不经济，不能用电解AlCl3制金属铝，因为熔融AlCl3不导电。
(15)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。( )[提示] 阴极可用金属材料作电极。(16)用铜作阳极、石墨作阴极电解CuCl2溶液时，阳极电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。( )[提示] 活泼金属作阳极时，金属首先失电子被氧化，故阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋。
(17)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。( )[提示] 电解精炼铜时，阴极析出的只有Cu，而阳极减少的有活泼的Zn、Fe、Ni等形成阳离子存在于溶液中，不活泼的Ag、Au等形成阳极泥沉在底部，故两极的质量变化不相等。(18)电镀过程中，溶液中离子浓度不变。( )[提示] 电镀过程中阳极质量减轻等于阴极质量增加，电镀液中离子浓度保持不变。
(19)电解精炼铜时，溶液中的阳离子浓度会发生变化。( )[提示] 由于粗铜中含有Zn、Fe、Ni等活泼金属，反应过程中失去电子形成阳离子存在于溶液中，而阴极上只有Cu2＋被还原，所以电解过程中，溶液中的阳离子浓度会发生变化。(20)在镀件上电镀铜时，镀件要连接外加电源的负极。( )
2．(1)如图电解饱和食盐水过程中，阳离子交换膜的作用为________________________________________________________。
只允许阳离子通过，阻止Cl2与H2混合，防止Cl2与NaOH反应
(2)粗铜的电解精炼示意图如图所示。
①在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极______(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应为______________________。
Cu2＋＋2e－===Cu
②若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，则阳极的电极反应为_____________________________________，粗铜中的Au、Ag的存在形式和位置为________________________________________________，溶液中c(Cu2＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
Fe－2e－===Fe2＋、Cu－2e－===Cu2＋
Ag、Au以单质形式沉积在c电极的下方，形成阳极泥
利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是( )
微考点1 电解原理的常规应用
A．氯碱工业中，X电极反应式为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
[解析] 氯碱工业中阳极是Cl－放电生成Cl2，A错误；电解精炼铜时阳极上粗铜溶解，阴极上Cu2＋放电析出Cu，由于粗铜中含有锌、铁等比铜活动性强的杂质金属，活动性强的金属先放电，因此电解质溶液中Cu2＋浓度变小，B错误；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜，C错误。
2．(2022·广东卷，10)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中( )A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋B．阴极上Al被氧化C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D．阳极和阴极的质量变化相等
[解析] 电解精炼Al，阴极发生的反应为Al3＋＋3e－===Al，A项错误；在阴极Al被还原，B项错误；Cu活泼性比Al弱，在电解过程中沉积在电解槽的底部，C项正确；在阳极Al、Mg放电，在阴极Al3＋得电子生成Al，质量变化不相等，D项错误。
1．(2023·山东潍坊模拟)科技工作者开发以乙醇为原料制备DDE(OO)的电解装置如图所示。下列说法错误的是( )
微考点2 电解原理的拓展应用
A．电源的电极电势：a>bB．阳极电极反应式为C2H5OH＋Cl－－2e－===C2H5OCl＋H＋C．乙醛为该转化过程的催化剂D．每产生1 ml DDE，电路中通过2 ml e－
[解析] M电极为阳极，N电极为阴极，则a为电源正极，b为电源负极，故电极电势：a>b，A正确；M电极为阳极，电极反应式为C2H5OH＋Cl－－2e－===C2H5OCl＋H＋，B正确；C2H5OCl先转化为CH3CHO，CH3CHO再和C2H5OH反应生成水和DDE，则CH3CHO为中间产物，C错误；产生1 ml DDE需要消耗1 ml CH3CHO，而1 ml CH3CH2OH转化为1 ml CH3CHO需要转移2 ml e－，故产生1 ml DDE时电路中通过2 ml e－，D正确。
2．(2024·河北衡水高三检测)某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置进行果品的安全生产，解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( )
A．a为直流电源的负极，与其相连的电极为阴极B．离子交换膜为阴离子交换膜C．“酸性水”具有强氧化性，能够杀菌D．阴极反应式为H2O＋2e－===H2↑＋O2－
[解析] 由“碱性水”可推知b为直流电源的负极，a为直流电源的正极，A错误；右侧生成OH－，K＋穿过离子交换膜移到右侧，即该离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋H2OHCl＋HClO，故“酸性水”中含HClO，具有强氧化性，能杀菌，C正确；水溶液中不可能存在O2－，D错误。
电镀和电解精炼的特点分析1 电镀过程中的“一多，一少，一不变”：(1)“一多”指阴极上有镀层金属沉积；(2)“一少”指阳极上有镀层金属溶解；(3)“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度基本不变。2 电解精炼过程中的“两不等”：(1)电解质溶液浓度在电解前后不相等；(2)阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。
【对点训练】 1．(2024·山东青岛高三检测)“84”消毒液在全球抗击新型冠状病毒肺炎过程中起到了重要作用，主要用于环境消毒。在不同电压下，用惰性电极电解饱和NaCl溶液制备少量NaClO溶液，实验结果如下：
下列分析不正确的是( )A．①②③中，a极均发生了还原反应B．①②③中均能发生Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OC．电解时，OH－由b极向a极移动D．不宜采用实验③的电压制备NaClO
[解析] 实验①～③中a极是阴极，均发生还原反应，A正确；实验①～③中，b极是阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应产生NaOH，Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO，B正确；电解时，阴离子向阳极移动，则OH－由a极向b极移动，C错误；实验③中产生大量黄绿色气体，说明电解速率过快，产生的Cl2并未被NaOH溶液吸收，故不宜采用该实验电压制备NaClO，D正确。
2．(2023·河北唐山模拟)用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．通电后阴极区附近溶液pH会增大C．K＋通过交换膜从阴极区移向阳极区D．纯净的KOH溶液从b出口导出
[解析] 阳极区OH－放电生成氧气，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A正确；电解时，阴极区氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑，氢离子浓度减小，溶液的pH增大，B正确；电解池中阳离子向阴极区移动，故K＋通过交换膜从阳极区移向阴极区，C错误；在b电极附近产生OH－，钾离子向b电极移动，除去杂质后KOH溶液从出口b导出，D正确。
考点3 金属的腐蚀与防护
知识梳理1．金属腐蚀的本质金属原子________电子变为金属阳离子，金属发生________反应。2．金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
[微点归纳] 钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。
3．金属电化学腐蚀规律(1)对同一种金属来说，在不同溶液中腐蚀的快慢：强电解质溶液______弱电解质溶液______非电解质溶液。(2)活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越______。
(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，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。(4)对同一电解质溶液来说。电解原理引起的腐蚀______原电池原理引起的腐蚀______化学腐蚀______有防护措施的腐蚀。
4．金属的防护(1)金属防护的原理金属的防护主要是从________、与金属接触的物质及两者________的条件等方面来考虑的。(2)金属防护的方法
[微点归纳] (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。(2)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。(3)两种保护方法的比较外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电化学腐蚀比化学腐蚀的速率大得多。( )[提示] 电化学腐蚀是金属作原电池的负极而被加速腐蚀。(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中都是铁作负极。( )[提示] 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中都是活泼金属铁作负极。(3)钢铁设备与金属铜捆绑即可被保护。( )[提示] 钢铁设备作为原电池的正极才能被保护。
(4)钢铁设备与直流电源的正极相连即可被保护。( )[提示] 钢铁设备作为电解池的阴极才能被保护。(5)把金属铬、镍等加入普通钢中能增强钢铁的耐腐蚀性。( )[提示] 钢铁中加入金属铬、镍等形成不锈钢。(6)钢铁的发蓝处理能增强其耐腐蚀性。( )[提示] 钢铁的发蓝处理是在其表面形成一层致密的四氧化三铁保护膜。
(7)原电池分为正、负极，电解池分为阴、阳极，所以牺牲阳极的阴极保护法应用的是电解池原理。( )[提示] 牺牲阳极的阴极保护法是应用原电池原理防腐。(8)在铁板上镀锌是因为锌比铁活泼，形成原电池而保护铁不易被腐蚀。( )[提示] 在铁板上镀锌是因为在铁板表面形成一层锌保护膜，可以阻止铁与空气的接触，与原电池无关，锌层破损后才与原电池有关。(9)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀。( )
(10)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。( )[提示] Cu在潮湿的空气中腐蚀生成Cu2(OH)2CO3。(11)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。( )[提示] 如Fe件上镀Zn，若保护层破损后，在潮湿的空气中，Fe、Zn构成原电池，Zn作负极，仍然对Fe起到保护作用。(12)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。( )
(13)金属的化学腐蚀比电化学腐蚀更普遍。( )[提示] 金属的电化学腐蚀更普遍。(14)生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀。( )[提示] 食盐水为中性溶液，生铁发生吸氧腐蚀。(15)铜在酸性环境中易发生析氢腐蚀。( )
(16)当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用。( )[提示] 由于铁比锡活泼，锡层破损后，形成原电池，铁作负极，腐蚀加快。(17)将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，可防止水闸被腐蚀。( )[提示] 外加电流的阴极保护法是把被保护的器件作阴极，与外加电源负极相连。
(18)若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀。( )(19)在船体外嵌入锌块，可以减缓船体的腐蚀，这属于牺牲阴极的保护法。( )(20)钢铁发生吸氧腐蚀时，负极电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋。( )[提示] 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋。
①若棉团浸有NH4Cl溶液，铁钉发生________腐蚀，正极反应式为____________________，右试管中现象是______________。②若棉团浸有NaCl溶液，铁钉发生________腐蚀，正极反应式为__________________________，右试管中现象是__________________。
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
(2)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①腐蚀最严重的部位是______(用“A”“B”或“C”回答，下同)。原因______________________________________________________________________________________________。②形成铁锈最多的部位是______，原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
由于近水面B处溶解氧浓度大于C处，发生吸氧腐蚀时B为正极，C为负极，C处Fe－2e－===Fe2＋
由于B处海水O2浓度较大，Fe2＋扩散至B处附近易发生Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
(3)为什么要在轮船船体与水面接触线以下的船壳上嵌入一定数量的锌块？[提示] Fe、Zn和海水构成原电池，Zn作负极，Fe作正极，锌被腐蚀，而船体受到保护。
(2024·湖南雅礼中学期末)点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，则下列说法正确的是( )
微考点1 金属腐蚀的原理及分析
A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连B．反应时每吸收2.24 L O2，则此时HCl可以氧化0.2 ml FeC．在腐蚀的过程中钝化膜作为负极D．依题孔隙中局部可能发生析氢腐蚀
[解析] 与电源正极相连作阳极，阳极发生氧化反应，加快金属的腐蚀，故为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连，A错误；未告知O2所处的状态，无法计算2.24 L O2的物质的量，故无法计算此时HCl可以氧化Fe的物质的量，B错误；由图示可知，在腐蚀的过程中钝化膜作为正极，O2在钝化膜上得到电子发生还原反应，C错误；依题孔隙中局部可能存在酸性环境，则可能发生析氢腐蚀，D正确。
【对点训练】 1．(2024·经典习题选萃)如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A．②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥
[解析] 由图可知，②③④装置是原电池，在②④中，金属铁作负极，③中金属铁作正极，作负极的腐蚀速率快，并且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀速率越快，正极被保护，并且原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀，所以腐蚀速率④>②>①，⑤⑥装置是电解池，⑤中金属铁为阳极，⑥中金属铁为阴极，阳极金属被腐蚀速率快，阴极被保护，即腐蚀速率⑤>⑥，根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀，并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率，即⑤④②①③⑥，故C项正确。
[易错警示] 金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。
2．(2024·河北衡水高三检测)下列叙述错误的是( )A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
[解析] 生铁中含有碳，形成了原电池，铁被腐蚀速度加快，故抗腐蚀能力比纯铁弱，A项正确；用锡焊接的铁质器件，锡与铁形成原电池，铁作负极，被腐蚀，故焊接处易生锈，B项正确；在铁制品上镀铜时，镀件应为阴极，铜盐为电镀液，C项错误；铁管上镶嵌锌块，锌与铁形成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，故铁管不易被腐蚀，D项正确。
1．(2024·山东青岛高三检测)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
微考点2 金属腐蚀的防护
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[解析] 钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B均正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，在整个过程中不损耗，C错误；通入的保护电流可根据环境条件变化进行调整，D正确。
2．(2024·河北衡水高三检测)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．d为石墨，铁片腐蚀加快B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．d为锌块，铁片不易被腐蚀D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
[解析] 由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时腐蚀的速率快，A项正确；d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项正确；若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C项正确；d为锌块，由于电解质为中性环境，铁片电极上发生的是吸氧腐蚀，铁片上的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D项错误。
【对点训练】 1．(2024·山东青岛高三检测)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，防护原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀[解析] 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，A项正确；阴极发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B项正确；断电时发生原电池反应，锌环失电子作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误；断电时锌作负极，属于牺牲阳极法，D项正确。
2．(2023·福建福州模拟)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是( )
A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法C．钢管上的电极反应式：2H＋＋2e－===2H2↑D．也可以外接直流电源保护钢管，直流电源正极连接金属棒X
[解析] 根据图知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，即把金属棒X和钢管、电解质溶液构成原电池，金属棒X作负极，钢管作正极，从而使钢管得到保护，据此分析解答。土壤中钢管易被腐蚀是因为在潮湿的碱性土壤中形成了原电池，发生的是吸氧腐蚀，故A正确；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B正确；潮湿的碱性土壤发生吸氧腐蚀，故正极上氧气放电，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故C错误；也可以外接直流电源保护钢管，直流电源正极连接金属棒X，这种方法为外接电源的阴极保护法，故D正确。
1 分析金属发生腐蚀的环境，确定金属发生腐蚀的类型及变化
2 结合金属发生腐蚀的原理，选择合适的电化学防腐方法
命 题 分 析近几年对电化学的考查，主要以生产、生活、科技等中的实际问题为载体，题型以新型二次电池、电解池的新型应用为主，考查原电池和电解池的原理及应用。近几年高考以电化学装置为载体，考查单极膜或多极膜，主要考点有膜类型的判断、离子选择性以及其迁移方向、电子电量与通过膜离子之间的定量计算等。
真 题 演 练1．(2023·北京卷，5,3分)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
2．(2023·湖北卷，10,3分)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x ml·h－1。下列说法错误的是( )
A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．离子交换膜为阴离子交换膜C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D．海水为电解池补水的速率为2x ml·h－1
3．(2022·辽宁卷，9,3分)如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取10.00 mL待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是( )
A．左侧电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去C．若c中收集气体11.20 mL，则样品中乙酸浓度为0.1 ml·L－1D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果
[解析] 要测定乙酸溶液的浓度，通过题图可知可通过酚酞变红来指示。右侧电极为阴极，H＋放电，CH3COOH反应完全，酚酞变红时达到反应终点；左侧Pt电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，综上可知实验结束时，b中溶液变红，则A项正确，B项错误；对于C项，未指出O2所处状态，无法计算收集气体的物质的量，错误；如果换成铜导线，则形成两个电解池，右侧电解池中Cu为阳极，失电子生成Cu2＋；右侧Pt电极为阴极，阴极上H＋放电生成H2，但一段时间后阴极上Cu2＋可能会放电，会影响测定结果，D项错误。
4．(2022·广东卷，11,3分)为检验牺牲阳极的阴极保护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(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
[解析] 若铁片被腐蚀，则溶液中含有Fe2＋，在溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，反应生成蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀，D项正确；A项只能检验溶液中含有Cl－，B项只能检验溶液中无强氧化性物质，C项只能检验溶液中无Fe3＋，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
1．两个概念(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：把电能转化为化学能的装置。2．电解池实质的两个方面：(1)反应本质：氧化还原反应。(2)能量转化：电能转化为化学能。
3．电化学腐蚀两种类型的正极反应(1)析氢腐蚀：2H＋＋2e－===H2↑(2)吸氧腐蚀：O2＋2H2O＋4e－===4OH－4．电解池电极判断的方法：(1)阳极：与电源正极相连的一极，流出电子、发生氧化反应的一极，阴离子定向移动的一极，往往有氧气、氯气、单质溴、碘生成或电极质量减轻，生成氢离子的一极；
(2)阴极：与电源负极相连的一极，流入电子、发生还原反应的一极，阳离子定向移动的一极、一般有氢气生成或金属单质析出而质量增加，或生成氢氧根离子的一极。
(3)电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用CuSO4溶液作电解液。(4)电解熔融Al2O3制取铝，电解熔融氯化钠制取钠，电解熔融MgCl2制取镁。
考点1 电解原理及电解规律
知识梳理1．电解和电解池
2．电解池的工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)(1)电极名称与电极反应
总反应的化学方程式：______________________________总反应的离子方程式：______________________________
(2)电子和离子的移动方向 可概括为电子不下水，离子不上线①电子流向：从电源______极流出后，流向电解池的______极；从电解池的______极流出后，流向电源的______极。②离子流向：阳离子移向电解池的______极，阴离子________电解池的______极。③电流移动方向：电源______极→电解池的______极→电解质溶液→电解池的______极→电源______极。
[微点归纳] ①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。②一幅图理解电子、离子、电流的移动方向
3．电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt外的金属)作阳极，则活性电极________电子，发生________反应。②惰性电极(Pt、石墨等)作阳极，要依据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序如下：
(2)阴极产物的判断不考虑电极材料，直接根据溶液中阳离子的放电顺序进行判断。阳离子的放电顺序如下：
[微点归纳] (1)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”，前提条件是各种离子的浓度相差不大。(2)金属阳离子(除Fe3＋外)放电，一般得到相应的金属单质，H＋放电则得到H2；Fe3＋放电一般转化为Fe2＋。(3)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。
(4)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。(5)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K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
4．电解池电极反应式的书写步骤与方法
(3)Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋，而不是得到单质Fe。(4)判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。(5)书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。
5．判断电解池阴、阳极的常用方法
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电解池中的氧化反应和还原反应不一定同时发生。( )[提示] 电解池中的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，二者同时进行。(2)阳极失去的电子经过直流电源，流向阴极。( )[提示] 阳极失去的电子流向直流电源的正极，电子不能通过直流电源内部的离子导体，直流电源的负极失去电子流向阴极。
(3)电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。( )[提示] 电解质溶液、熔融状态的电解质、固体电解质均是离子导体。(4)电解池中阳离子移向阳极。( )[提示] 阳离子定向移动方向与电流一致。(5)电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生氧化反应。( )[提示] 电解池中的阳极和直流电源中的负极均失去电子。
(6)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑能设计成电解池。( )[提示] 电解池是把电能转化为化学能，所以不论自发、不自发进行的氧化还原反应理论上均可设计成电解池；如用Zn作阳极、惰性电极作阴极，电解硫酸溶液，电池反应即为上述反应。(7)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应。( )[提示] 阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液中的阳离子放电。
(8)阳极不管是什么材料，电极本身都不反应。( )[提示] 阳极如果是活性电极，电极本身参加反应。(9)电解过程中阴离子向阴极定向移动。( )[提示] 电解过程中阴离子向阳极定向移动，阳离子向阴极定向移动。(10)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极。( )[提示] 电解时电子从电源负极流向电解池阴极。
(11)电解CuCl2溶液，阳极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。( )[提示] 电解CuCl2溶液时，在阳极Cl－失电子变为Cl2。(12)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大。( )[提示] 电解H2SO4溶液时，实际是电解H2O的过程，故溶液中c(H＋)增大，pH减小。
(13)用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后，加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态。( )[提示] 电解饱和食盐水，两极产生H2和Cl2，因此通入HCl气体即可使电解质溶液恢复到电解前的状态。(14)电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。( )(15)电解池工作时电子从电源的负极流出，流入阴极通过溶液到阳极，然后从阳极流出，流回电源正极。( )
2.(1)如图所示为一电解池装置，A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试剂，试判断：
①a电极是______极(填“正”或“负”)，B电极是______极(填“阴”或“阳”)______极(填“A”或“B”)附近酚酞试液显红色。
②A电极上的电极反应式为_____________________________，B电极上的电极反应式为_________________________________；③检验A电极上产物的方法是____________________________________________________________________________。
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极
附近，试纸变蓝，则证明A电极上的产物为氯气
(2)电解质溶液通电时，一定会发生化学反应吗？为什么？[提示] 一定发生化学反应。因为在电解池的阴极、阳极分别发生还原反应和氧化反应，发生了电子的转移，生成了新物质，所以电解质溶液通电时一定有化学反应发生。
(2022·海南卷，9)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。
微考点1 电解池工作原理、电极反应式的书写
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
[思路点拨] 基于电极产物判断阴、阳极。b电极上N2→NH3，发生还原反应，则b电极是阴极，a电极是阳极。固体氧化物作电解质，并非电解质的水溶液。
【对点训练】 1．按要求书写电极反应式和总反应方程式：(1)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：______________________________________。
Mg2＋＋2e－===Mg
(2)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：____________________________。(3)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式：___________________；阴极反应式：______________________________；总反应方程式：___________________________________。
Cu－2e－===Cu2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe－2e－===Fe2＋
2．(2023·山东潍坊模拟)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_____________________________________。(2)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图所示。
①电源的负极为______(填“A”或“B”)。②阳极室中发生的反应依次为____________________________、___________________________________________。
6Cl－－6e－===3Cl2↑
CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl
1 电解池阴、阳极判断的“五种方法”
2 “三看法”正确书写电极反应式
3 分析电解过程的思维程序
微考点2 电解的有关计算
【对点训练】 1．(2024·湖南雅礼中学月考)以铅酸蓄电池为电源，以石墨为电极电解CuSO4溶液，装置如图所示。若一段时间后Y电极上有6.4 g红色物质析出，停止电解。下列说法正确的是( )
2．(2023·山东滨州高三模拟)化学工作者提出采用电解法除去工业污水中的NaCN，其原理如图所示，通电前先向污水中加入适量食盐并调整其pH维持碱性(CN－不参与电极反应)。下列说法正确的是( )
A．b为电源的负极B．隔膜Ⅰ为阴离子交换膜C．X为H2，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．当生成2.24 L N2时，电路中通过1 ml电子
[解析] 右侧Cl－放电得到ClO－，ClO－再氧化CN－生成N2，则右侧电极为阳极，b为电源的正极，A错误；b为电源的正极，则a为电源的负极，左侧电极为阴极，发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴离子增加，污水中的Na＋会通过隔膜Ⅰ进入左侧，形成NaOH溶液，则隔膜Ⅰ为阳离子交换膜，B错误；由A、B可知左侧电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则X为H2，C正确；生成的2.24 L N2未标明条件，无法求得电路中通过电子的量，D错误。
考点2 电解原理的应用
知识梳理1．电解饱和食盐水——氯碱工业
(1)电极反应阴极：电极反应式：_________________反应类型：_______反应。阳极：电极反应式：___________________反应类型：________反应。检验阳极产物的方法是______________________________________________________。电解时向食盐水中滴加酚酞，______极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物质为__________。
用湿润的淀粉KI试纸靠近，若试纸变蓝，
(2)电解方程式化学方程式：_______________________________________；离子方程式：____________________________________。
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图
①阳离子交换膜的作用阻止__________进入阳极室与Cl2发生副反应2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。②a、b、c、d加入或取出的物质分别是__________________、____________________________、__________、________________；X、Y分别是__________、________。
H2O(含少量NaOH)
注意：电解精炼铜时，阳极质量减小，阴极质量增加，溶液中的Cu2＋浓度减小。
[微点归纳] (1)电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液；(2)电解精炼铜时，粗铜中不活泼的杂质(银、金等)在阳极难以失去电子，最后以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。
4．电冶金利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
2Na＋＋2e－===2Na
2Cl－2e－===Cl2↑
6O2－－12e－===3O2↑
4Al3＋＋12e－===4Al
(4)电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高；电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电解饱和食盐水制碱时，用Fe作阴极可增强导电性。( )(2)电解熔融NaCl与电解饱和食盐水的反应原理相同。( )(3)工业上电解饱和食盐水时，Na＋通过交换膜移向阳极。( )(4)电解饱和食盐水制碱时，食盐水中不能含有Ca2＋、Mg2＋等离子。( )(5)电解精炼铜时，杂质Zn、Au、Ag均不溶解，形成阳极泥而沉淀。( )
(6)电解精炼银时，粗银作阴极。( )(7)用电解法冶炼活泼金属时，不能电解相应化合物的水溶液。( )(8)若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑设计成电解池，应用Cu作阳极。( )(9)用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序H＋>Zn2＋，不可能在铁上镀锌。( )
(13)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的c(Cu2＋)均保持不变。( )[提示] 电解精炼铜时，当开始电解时杂质Zn、Fe、Ni等活泼金属失电子，电解质溶液中Cu2＋得电子，造成溶液中c(Cu2＋)减小。(14)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可电解MgO和AlCl3。( )[提示] 不采用电解MgO制金属镁，因为MgO熔点高、耗能大、不经济，不能用电解AlCl3制金属铝，因为熔融AlCl3不导电。
(15)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。( )[提示] 阴极可用金属材料作电极。(16)用铜作阳极、石墨作阴极电解CuCl2溶液时，阳极电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。( )[提示] 活泼金属作阳极时，金属首先失电子被氧化，故阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋。
(17)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。( )[提示] 电解精炼铜时，阴极析出的只有Cu，而阳极减少的有活泼的Zn、Fe、Ni等形成阳离子存在于溶液中，不活泼的Ag、Au等形成阳极泥沉在底部，故两极的质量变化不相等。(18)电镀过程中，溶液中离子浓度不变。( )[提示] 电镀过程中阳极质量减轻等于阴极质量增加，电镀液中离子浓度保持不变。
(19)电解精炼铜时，溶液中的阳离子浓度会发生变化。( )[提示] 由于粗铜中含有Zn、Fe、Ni等活泼金属，反应过程中失去电子形成阳离子存在于溶液中，而阴极上只有Cu2＋被还原，所以电解过程中，溶液中的阳离子浓度会发生变化。(20)在镀件上电镀铜时，镀件要连接外加电源的负极。( )
2．(1)如图电解饱和食盐水过程中，阳离子交换膜的作用为________________________________________________________。
只允许阳离子通过，阻止Cl2与H2混合，防止Cl2与NaOH反应
(2)粗铜的电解精炼示意图如图所示。
①在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极______(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应为______________________。
Cu2＋＋2e－===Cu
②若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，则阳极的电极反应为_____________________________________，粗铜中的Au、Ag的存在形式和位置为________________________________________________，溶液中c(Cu2＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
Fe－2e－===Fe2＋、Cu－2e－===Cu2＋
Ag、Au以单质形式沉积在c电极的下方，形成阳极泥
利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是( )
微考点1 电解原理的常规应用
A．氯碱工业中，X电极反应式为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
[解析] 氯碱工业中阳极是Cl－放电生成Cl2，A错误；电解精炼铜时阳极上粗铜溶解，阴极上Cu2＋放电析出Cu，由于粗铜中含有锌、铁等比铜活动性强的杂质金属，活动性强的金属先放电，因此电解质溶液中Cu2＋浓度变小，B错误；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜，C错误。
2．(2022·广东卷，10)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中( )A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋B．阴极上Al被氧化C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D．阳极和阴极的质量变化相等
[解析] 电解精炼Al，阴极发生的反应为Al3＋＋3e－===Al，A项错误；在阴极Al被还原，B项错误；Cu活泼性比Al弱，在电解过程中沉积在电解槽的底部，C项正确；在阳极Al、Mg放电，在阴极Al3＋得电子生成Al，质量变化不相等，D项错误。
1．(2023·山东潍坊模拟)科技工作者开发以乙醇为原料制备DDE(OO)的电解装置如图所示。下列说法错误的是( )
微考点2 电解原理的拓展应用
A．电源的电极电势：a>bB．阳极电极反应式为C2H5OH＋Cl－－2e－===C2H5OCl＋H＋C．乙醛为该转化过程的催化剂D．每产生1 ml DDE，电路中通过2 ml e－
[解析] M电极为阳极，N电极为阴极，则a为电源正极，b为电源负极，故电极电势：a>b，A正确；M电极为阳极，电极反应式为C2H5OH＋Cl－－2e－===C2H5OCl＋H＋，B正确；C2H5OCl先转化为CH3CHO，CH3CHO再和C2H5OH反应生成水和DDE，则CH3CHO为中间产物，C错误；产生1 ml DDE需要消耗1 ml CH3CHO，而1 ml CH3CH2OH转化为1 ml CH3CHO需要转移2 ml e－，故产生1 ml DDE时电路中通过2 ml e－，D正确。
2．(2024·河北衡水高三检测)某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置进行果品的安全生产，解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( )
A．a为直流电源的负极，与其相连的电极为阴极B．离子交换膜为阴离子交换膜C．“酸性水”具有强氧化性，能够杀菌D．阴极反应式为H2O＋2e－===H2↑＋O2－
[解析] 由“碱性水”可推知b为直流电源的负极，a为直流电源的正极，A错误；右侧生成OH－，K＋穿过离子交换膜移到右侧，即该离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋H2OHCl＋HClO，故“酸性水”中含HClO，具有强氧化性，能杀菌，C正确；水溶液中不可能存在O2－，D错误。
电镀和电解精炼的特点分析1 电镀过程中的“一多，一少，一不变”：(1)“一多”指阴极上有镀层金属沉积；(2)“一少”指阳极上有镀层金属溶解；(3)“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度基本不变。2 电解精炼过程中的“两不等”：(1)电解质溶液浓度在电解前后不相等；(2)阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。
【对点训练】 1．(2024·山东青岛高三检测)“84”消毒液在全球抗击新型冠状病毒肺炎过程中起到了重要作用，主要用于环境消毒。在不同电压下，用惰性电极电解饱和NaCl溶液制备少量NaClO溶液，实验结果如下：
下列分析不正确的是( )A．①②③中，a极均发生了还原反应B．①②③中均能发生Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OC．电解时，OH－由b极向a极移动D．不宜采用实验③的电压制备NaClO
[解析] 实验①～③中a极是阴极，均发生还原反应，A正确；实验①～③中，b极是阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应产生NaOH，Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO，B正确；电解时，阴离子向阳极移动，则OH－由a极向b极移动，C错误；实验③中产生大量黄绿色气体，说明电解速率过快，产生的Cl2并未被NaOH溶液吸收，故不宜采用该实验电压制备NaClO，D正确。
2．(2023·河北唐山模拟)用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．通电后阴极区附近溶液pH会增大C．K＋通过交换膜从阴极区移向阳极区D．纯净的KOH溶液从b出口导出
[解析] 阳极区OH－放电生成氧气，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A正确；电解时，阴极区氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑，氢离子浓度减小，溶液的pH增大，B正确；电解池中阳离子向阴极区移动，故K＋通过交换膜从阳极区移向阴极区，C错误；在b电极附近产生OH－，钾离子向b电极移动，除去杂质后KOH溶液从出口b导出，D正确。
考点3 金属的腐蚀与防护
知识梳理1．金属腐蚀的本质金属原子________电子变为金属阳离子，金属发生________反应。2．金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
[微点归纳] 钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。
3．金属电化学腐蚀规律(1)对同一种金属来说，在不同溶液中腐蚀的快慢：强电解质溶液______弱电解质溶液______非电解质溶液。(2)活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越______。
(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，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。(4)对同一电解质溶液来说。电解原理引起的腐蚀______原电池原理引起的腐蚀______化学腐蚀______有防护措施的腐蚀。
4．金属的防护(1)金属防护的原理金属的防护主要是从________、与金属接触的物质及两者________的条件等方面来考虑的。(2)金属防护的方法
[微点归纳] (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。(2)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。(3)两种保护方法的比较外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。
自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)电化学腐蚀比化学腐蚀的速率大得多。( )[提示] 电化学腐蚀是金属作原电池的负极而被加速腐蚀。(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中都是铁作负极。( )[提示] 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中都是活泼金属铁作负极。(3)钢铁设备与金属铜捆绑即可被保护。( )[提示] 钢铁设备作为原电池的正极才能被保护。
(4)钢铁设备与直流电源的正极相连即可被保护。( )[提示] 钢铁设备作为电解池的阴极才能被保护。(5)把金属铬、镍等加入普通钢中能增强钢铁的耐腐蚀性。( )[提示] 钢铁中加入金属铬、镍等形成不锈钢。(6)钢铁的发蓝处理能增强其耐腐蚀性。( )[提示] 钢铁的发蓝处理是在其表面形成一层致密的四氧化三铁保护膜。
(7)原电池分为正、负极，电解池分为阴、阳极，所以牺牲阳极的阴极保护法应用的是电解池原理。( )[提示] 牺牲阳极的阴极保护法是应用原电池原理防腐。(8)在铁板上镀锌是因为锌比铁活泼，形成原电池而保护铁不易被腐蚀。( )[提示] 在铁板上镀锌是因为在铁板表面形成一层锌保护膜，可以阻止铁与空气的接触，与原电池无关，锌层破损后才与原电池有关。(9)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀。( )
(10)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。( )[提示] Cu在潮湿的空气中腐蚀生成Cu2(OH)2CO3。(11)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。( )[提示] 如Fe件上镀Zn，若保护层破损后，在潮湿的空气中，Fe、Zn构成原电池，Zn作负极，仍然对Fe起到保护作用。(12)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。( )
(13)金属的化学腐蚀比电化学腐蚀更普遍。( )[提示] 金属的电化学腐蚀更普遍。(14)生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀。( )[提示] 食盐水为中性溶液，生铁发生吸氧腐蚀。(15)铜在酸性环境中易发生析氢腐蚀。( )
(16)当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用。( )[提示] 由于铁比锡活泼，锡层破损后，形成原电池，铁作负极，腐蚀加快。(17)将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，可防止水闸被腐蚀。( )[提示] 外加电流的阴极保护法是把被保护的器件作阴极，与外加电源负极相连。
(18)若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀。( )(19)在船体外嵌入锌块，可以减缓船体的腐蚀，这属于牺牲阴极的保护法。( )(20)钢铁发生吸氧腐蚀时，负极电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋。( )[提示] 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋。
①若棉团浸有NH4Cl溶液，铁钉发生________腐蚀，正极反应式为____________________，右试管中现象是______________。②若棉团浸有NaCl溶液，铁钉发生________腐蚀，正极反应式为__________________________，右试管中现象是__________________。
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
(2)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①腐蚀最严重的部位是______(用“A”“B”或“C”回答，下同)。原因______________________________________________________________________________________________。②形成铁锈最多的部位是______，原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
由于近水面B处溶解氧浓度大于C处，发生吸氧腐蚀时B为正极，C为负极，C处Fe－2e－===Fe2＋
由于B处海水O2浓度较大，Fe2＋扩散至B处附近易发生Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
(3)为什么要在轮船船体与水面接触线以下的船壳上嵌入一定数量的锌块？[提示] Fe、Zn和海水构成原电池，Zn作负极，Fe作正极，锌被腐蚀，而船体受到保护。
(2024·湖南雅礼中学期末)点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，则下列说法正确的是( )
微考点1 金属腐蚀的原理及分析
A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连B．反应时每吸收2.24 L O2，则此时HCl可以氧化0.2 ml FeC．在腐蚀的过程中钝化膜作为负极D．依题孔隙中局部可能发生析氢腐蚀
[解析] 与电源正极相连作阳极，阳极发生氧化反应，加快金属的腐蚀，故为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连，A错误；未告知O2所处的状态，无法计算2.24 L O2的物质的量，故无法计算此时HCl可以氧化Fe的物质的量，B错误；由图示可知，在腐蚀的过程中钝化膜作为正极，O2在钝化膜上得到电子发生还原反应，C错误；依题孔隙中局部可能存在酸性环境，则可能发生析氢腐蚀，D正确。
【对点训练】 1．(2024·经典习题选萃)如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A．②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥
[解析] 由图可知，②③④装置是原电池，在②④中，金属铁作负极，③中金属铁作正极，作负极的腐蚀速率快，并且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀速率越快，正极被保护，并且原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀，所以腐蚀速率④>②>①，⑤⑥装置是电解池，⑤中金属铁为阳极，⑥中金属铁为阴极，阳极金属被腐蚀速率快，阴极被保护，即腐蚀速率⑤>⑥，根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀，并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率，即⑤④②①③⑥，故C项正确。
[易错警示] 金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。
2．(2024·河北衡水高三检测)下列叙述错误的是( )A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
[解析] 生铁中含有碳，形成了原电池，铁被腐蚀速度加快，故抗腐蚀能力比纯铁弱，A项正确；用锡焊接的铁质器件，锡与铁形成原电池，铁作负极，被腐蚀，故焊接处易生锈，B项正确；在铁制品上镀铜时，镀件应为阴极，铜盐为电镀液，C项错误；铁管上镶嵌锌块，锌与铁形成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，故铁管不易被腐蚀，D项正确。
1．(2024·山东青岛高三检测)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
微考点2 金属腐蚀的防护
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[解析] 钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B均正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，在整个过程中不损耗，C错误；通入的保护电流可根据环境条件变化进行调整，D正确。
2．(2024·河北衡水高三检测)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．d为石墨，铁片腐蚀加快B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．d为锌块，铁片不易被腐蚀D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
[解析] 由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时腐蚀的速率快，A项正确；d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项正确；若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C项正确；d为锌块，由于电解质为中性环境，铁片电极上发生的是吸氧腐蚀，铁片上的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D项错误。
【对点训练】 1．(2024·山东青岛高三检测)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，防护原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀[解析] 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，A项正确；阴极发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B项正确；断电时发生原电池反应，锌环失电子作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误；断电时锌作负极，属于牺牲阳极法，D项正确。
2．(2023·福建福州模拟)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是( )
A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法C．钢管上的电极反应式：2H＋＋2e－===2H2↑D．也可以外接直流电源保护钢管，直流电源正极连接金属棒X
[解析] 根据图知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，即把金属棒X和钢管、电解质溶液构成原电池，金属棒X作负极，钢管作正极，从而使钢管得到保护，据此分析解答。土壤中钢管易被腐蚀是因为在潮湿的碱性土壤中形成了原电池，发生的是吸氧腐蚀，故A正确；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B正确；潮湿的碱性土壤发生吸氧腐蚀，故正极上氧气放电，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故C错误；也可以外接直流电源保护钢管，直流电源正极连接金属棒X，这种方法为外接电源的阴极保护法，故D正确。
1 分析金属发生腐蚀的环境，确定金属发生腐蚀的类型及变化
2 结合金属发生腐蚀的原理，选择合适的电化学防腐方法
命 题 分 析近几年对电化学的考查，主要以生产、生活、科技等中的实际问题为载体，题型以新型二次电池、电解池的新型应用为主，考查原电池和电解池的原理及应用。近几年高考以电化学装置为载体，考查单极膜或多极膜，主要考点有膜类型的判断、离子选择性以及其迁移方向、电子电量与通过膜离子之间的定量计算等。
真 题 演 练1．(2023·北京卷，5,3分)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
2．(2023·湖北卷，10,3分)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x ml·h－1。下列说法错误的是( )
A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．离子交换膜为阴离子交换膜C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D．海水为电解池补水的速率为2x ml·h－1
3．(2022·辽宁卷，9,3分)如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取10.00 mL待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是( )
A．左侧电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去C．若c中收集气体11.20 mL，则样品中乙酸浓度为0.1 ml·L－1D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果
[解析] 要测定乙酸溶液的浓度，通过题图可知可通过酚酞变红来指示。右侧电极为阴极，H＋放电，CH3COOH反应完全，酚酞变红时达到反应终点；左侧Pt电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，综上可知实验结束时，b中溶液变红，则A项正确，B项错误；对于C项，未指出O2所处状态，无法计算收集气体的物质的量，错误；如果换成铜导线，则形成两个电解池，右侧电解池中Cu为阳极，失电子生成Cu2＋；右侧Pt电极为阴极，阴极上H＋放电生成H2，但一段时间后阴极上Cu2＋可能会放电，会影响测定结果，D项错误。
4．(2022·广东卷，11,3分)为检验牺牲阳极的阴极保护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(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
[解析] 若铁片被腐蚀，则溶液中含有Fe2＋，在溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，反应生成蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀，D项正确；A项只能检验溶液中含有Cl－，B项只能检验溶液中无强氧化性物质，C项只能检验溶液中无Fe3＋，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
1．两个概念(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：把电能转化为化学能的装置。2．电解池实质的两个方面：(1)反应本质：氧化还原反应。(2)能量转化：电能转化为化学能。
3．电化学腐蚀两种类型的正极反应(1)析氢腐蚀：2H＋＋2e－===H2↑(2)吸氧腐蚀：O2＋2H2O＋4e－===4OH－4．电解池电极判断的方法：(1)阳极：与电源正极相连的一极，流出电子、发生氧化反应的一极，阴离子定向移动的一极，往往有氧气、氯气、单质溴、碘生成或电极质量减轻，生成氢离子的一极；
(2)阴极：与电源负极相连的一极，流入电子、发生还原反应的一极，阳离子定向移动的一极、一般有氢气生成或金属单质析出而质量增加，或生成氢氧根离子的一极。
(3)电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用CuSO4溶液作电解液。(4)电解熔融Al2O3制取铝，电解熔融氯化钠制取钠，电解熔融MgCl2制取镁。
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