【正文】 Fe(O H)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹 D ．若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在鋼鐵接觸處滴加 NaCl溶液， 則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為： Cu － 2e－== =Cu2 ＋ 【解析】 因邊緣氧氣含量較高，故 a 極區(qū)為負(fù)極， b 極區(qū)為正極， Cl－往負(fù)極移動(dòng)， A 項(xiàng)錯(cuò)誤；正極區(qū)的電極反應(yīng)為 O2＋ 2H2O＋ 4e－== =4OH－， B 項(xiàng)正確；鐵為負(fù)極： Fe － 2e－== =Fe2 ＋，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕， C 項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵比銅活潑，形成原電池時(shí)，鐵為負(fù)極，先失去電子， D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 B 創(chuàng)新題組 3 － 1 某活動(dòng)小組為探究金屬腐蝕的相關(guān)原理，設(shè)計(jì)了如圖 a所示裝置，圖 a 的鐵棒末段分別連上一塊 Zn 片和一塊 Cu 片，并置于含有 K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝膠上。一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)凝膠的某些區(qū)域 ( 如圖 b 所示 ) 發(fā)生了變化，已知 Fe2 ＋可用 K3Fe(CN)6來(lái)檢驗(yàn) ( 呈藍(lán)色 ) 。則下列說(shuō)法不正確的是 ( ) A ．甲區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為： Fe － 2e－== =Fe2 ＋ B ．乙區(qū)產(chǎn)生 Zn2 ＋ C ．丙區(qū)呈現(xiàn)紅色 D ．丁區(qū)呈現(xiàn)藍(lán)色 解析： 左邊鐵棒末端連上 Zn 片時(shí)， Zn 片 ( 乙區(qū) ) 作負(fù)極，電極反應(yīng)式為 Zn － 2e－== = Z n2 ＋；該鐵棒另一端 ( 甲區(qū) ) 作正極，電極反應(yīng)式為 O2＋ 2H2O ＋ 4e－== =4OH－。右邊鐵棒末端連上 Cu 片時(shí)，Cu 片 ( 丙區(qū) ) 作正極，電極反應(yīng)式為 O2＋ 2H2O ＋ 4e－== = 4OH－，溶液呈堿性，酚酞變紅，該鐵棒另一端 ( 丁區(qū) ) 作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe － 2e－== =Fe2 ＋， Fe2 ＋遇 K3Fe (CN)6呈藍(lán)色。 答案： A 3 － 2 下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法不正確的是 ( ) A ．純銀器表面在空氣中因發(fā)生化學(xué)腐蝕而漸漸變暗 B ．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用 C ．在海輪外殼連接鋅塊可以保護(hù)外殼不受腐蝕 D ．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的負(fù)極相連以保 護(hù)它不受腐蝕 解析： 銀器表面被空氣中的硫化氫腐蝕，屬于化學(xué)腐蝕， A 正確；鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，與空氣中的水蒸氣等物質(zhì)構(gòu)成原電池，加快了腐蝕，鍍層不能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用， B 錯(cuò)；海輪外殼連接的鋅塊起到犧牲負(fù)極保護(hù)正極的作用， C 正確；外加電流陰極保護(hù)法中被保護(hù)的物件連接電源的負(fù)極， D 正確。 答案： B 3 － 3 下面各燒杯中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)，腐蝕速率由大到小的順序是 ( ) A ． ④②①③ B ． ②①③④ C ． ④①③① D ． ③②④① 解析： ① 中 是 Fe 在海水中的腐蝕，屬于電化學(xué)腐蝕； ② 中當(dāng)Fe 與比其活潑性弱的 Sn 相連時(shí)， Fe 被腐蝕的速率比 ① 中的大；Fe 與活潑性較強(qiáng)的 Zn 相連時(shí)被保護(hù)， Fe 被腐蝕的速率比 ① 中的??； ④ 中 Fe 為陽(yáng)極，發(fā)生電極反應(yīng)， Fe 被腐蝕的速率最大。 答案： A 3 － 4 下列敘述不正確的是 ( ) A ．鐵表面鍍鋅的過(guò)程，鐵作陽(yáng)極 B ．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防止船體被腐蝕 C ．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)式為： O2＋ 2H2O ＋ 4e－== =4OH－ D ．工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽(yáng)極反應(yīng)式為： 2Cl－－ 2e－== =Cl2↑ 解析： 鐵表面鍍鋅時(shí)， 鐵作陰極，銅作陽(yáng)極。 答案： A 說(shuō)正誤 SH U O ZH EN G W U 易 / 錯(cuò) / 透 / 析 易錯(cuò)易混勤辨析 1. 在電解過(guò)程中，無(wú)論什么材料的電極，其陰極質(zhì)量一定不會(huì)減少，陽(yáng)極質(zhì)量一定不會(huì)增加。若某電極質(zhì)量減小，則該電極一定是與電源正極相連的活性陽(yáng)極；若某電極質(zhì)量增加，則該電極一定是與電源負(fù)極相連的陰極，此時(shí)溶液中一定存在氧化性強(qiáng)于 H＋的金屬離子。 2 ．在電解過(guò)程中，若陽(yáng)極質(zhì)量不變，則陽(yáng)極一定是惰性電極，且此電極上一定有氣體生成。若 陰極質(zhì)量不變，則此電極上一定有氣體產(chǎn)生，該氣體一定是 H2。 3 ．在電解過(guò)程中，若電解質(zhì)溶液的濃度保持不變，則陽(yáng)極一定是用電解質(zhì)陽(yáng)離子的金屬材料構(gòu)成，且質(zhì)量一定減小，而陰極上一定有與陽(yáng)極相同的金屬單質(zhì)析出；若電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增加，表明陰極一定是活性電極；若電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減小，表明陽(yáng)極不溶解或陽(yáng)極雖溶解，但其金屬的相對(duì)原子質(zhì)量一定比原電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬的相對(duì)原子質(zhì)量小。 4 ．裝置的判斷 判斷一個(gè)裝置是原電池還是電解池，關(guān)鍵是看裝置是否有外加電源。但如果兩個(gè)裝置 ( 一個(gè)是原電池，一個(gè)是電解池 ) 聯(lián)在一起，則要分別看兩個(gè)裝置中兩個(gè)電極的活潑性哪個(gè)相差較大，兩個(gè)電極活潑性相差大的那個(gè)裝置為原電池。如圖，則左邊的裝置為原電池，右邊的裝置為電解池。 溫馨提示 ：原電池的兩極分為 “ 正極 ” 、 “ 負(fù)極 ” ，電解池的兩極分為 “ 陰極 ” 、 “ 陽(yáng)極 ” ，使用時(shí)注意不要混淆。 易錯(cuò)例析 例 如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放 100 g % 的 NaO H 溶液、足量的 Cu S O4溶液和 1 00 g % 的 K2SO4溶液，電極均為石墨電極。 (1) 接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得丙中 K2SO4的濃度為 % ，乙中 c 電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問(wèn)題： ① 電源的 N 端為 ________ 極。 ② 電極 b 上發(fā)生的電極反應(yīng)為 ____ ____ 。 ③ 列式計(jì)算電極 b 上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積： __ _ _ 。 ④ 電極 c 的質(zhì)量變化是 ________g 。 ⑤ 電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡(jiǎn)述其原因：甲溶液 ____ ____________ 。 乙溶液 ____ ____________ 。 丙溶液 ____ ____________ 。 (2) 如果電解過(guò)程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？ ____________________ ___ 。 【錯(cuò)解分析】 如果不清楚甲、乙、丙裝置中電極串聯(lián)，會(huì)錯(cuò)誤判斷電極，導(dǎo)致回答問(wèn)題出錯(cuò)。 【規(guī)范審題】 本題考查綜合分析電解原理及計(jì)算能力。 (1)① 依題意，甲裝置中裝氫氧化鈉溶液，實(shí)質(zhì)相當(dāng)于電解水；乙裝置電解硫酸銅溶液：陰極： 2 Cu2 ＋＋ 4e－== =2Cu ；陽(yáng)極： 4 OH－－ 4e－== =2H2O ＋ O2↑ 。 c 電極質(zhì)量增加，說(shuō)明該電極為陰極，由 d 極為陽(yáng)極，依次類(lèi)推： e 極為陰極， f 極為陽(yáng)極， N 極為正極， M 極為負(fù)極， a 極為陰極， b 極為陽(yáng)極。 ② 甲裝置中裝氫氧化鈉溶液，在b 極 OH－發(fā)生氧化反應(yīng)： 4OH－－ 4e－== =2H2O ＋ O2↑ ，電解反應(yīng)為：2H2O ==== =通電2H2↑ ＋ O2↑ 。 ③ 丙裝置中裝 K2SO4溶液，電解前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，實(shí)質(zhì)是電解水，設(shè)電解水的質(zhì)量為 x, 100 g % ＝ (100 g －x ) % ， x ≈ g 。 n (H2O) ＝ g18 g mol－ 1 ＝ mol ， n (O 2 ) ＝ mol ， V (O2) ＝ 25 mol 22. 4 L/mol ＝ 2. 8 L 。 ④ 電解 mol水轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 mol ， c 極反應(yīng)： Cu2 ＋＋ 2e－== =Cu ，根據(jù)電子守恒知，析出金屬質(zhì)量為 m (Cu) ＝ mol 64 g/m ol ＝16 g 。 ⑤ 甲、丙裝置實(shí)質(zhì)是電解水，乙裝置電解反應(yīng)式為 2Cu SO4＋ 2H2O ==== =電解2C u ＋ 2H2SO4＋ O2↑ ，溶液酸性增強(qiáng)。 (2) 如果銅全部析出，甲裝置裝有氫氧化鈉溶液，乙裝置裝有硫酸溶液，丙裝置裝有硫酸鉀溶液，仍然能電解，三個(gè)裝置都相當(dāng)于電解水。 【答案】 (1) ① 正 ② 4OH－－ 4e－== =2H2O ＋ O2↑ ③ 水減少的質(zhì)量： 100 g ??????1 － % %≈ g 生成 O2體積： g18 g mol－ 1 12 L mol－ 1＝ L ④ 16 ⑤ 堿性增大，因?yàn)殡娊夂?，水量減少，溶液中 NaOH 濃度增大 酸性增大，因?yàn)樵陉?yáng)極上 OH－生成 O2，溶液中 H＋濃度增加 酸堿性大小沒(méi)有變化，因?yàn)?K2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，濃度增加不影響溶液的酸堿性 (2) 能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)橐已b置中已轉(zhuǎn)變?yōu)?H2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)