电解池金属的电化学腐蚀与防护

考点三 应对电化学定量计算的三种方法

一、知识梳理

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．方法技巧 (1)根据电子守恒计算

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)根据总反应式计算 (3)根据关系式计算 二、课堂练习

1．两个惰性电极插入500 mL AgNO3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．27 mg

B．54 mg

C．106 mg

D．216 mg

2.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。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)。

3．将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如右图所示，则下列说法错误的是 ( ) A．阳极先析出Cl2，后析出O2，阴极先产生Cu，后析出H2 B．AB段阳极只产生Cl2，阴极只产生Cu

C．BC段表示在阴极上是H放电产生了H2 D．CD段相当于电解水

4．在如图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有

－

＋

100 mL 0.25 mol·L1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如

－

果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，则 (1)电源E为________极，F为________极。

(2)A极的电极反应式为___________________________，析出物质______ mol。 (3)B极的电极反应式为__________________________，析出气体________ mL(标况)。 (4)C极的电极反应式为____________________________，析出的物质________ mol。 (5)D极的电极反应式为___________________________，析出气体________ mL(标况)。 (6)甲中滴入石蕊试液，_____极附近变红，若继续电离，在甲烧杯中最终得到______溶液。

考点四 金属的腐蚀和防护

一、知识梳理

1．金属腐蚀的本质:金属原子_______变为__________，金属发生____________。 2．金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀

类型 条件 现象 本质 联系 化学腐蚀 金属跟非金属单质直接接触 ___电流产生 金属被_____ 电化学腐蚀 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 _______电流产生 较活泼金属被_____ 两者往往同时发生_______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 条件 电极负极 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 反应正极 总反应式 [来源:学科网]联系 _______更普遍 铁锈的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。 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。 二、课堂练习

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 2．对外加电流的保护中，下列叙述正确的是（ ）

A. 被保护的金属与电源的正极相连 B. 被保护的金属与电源的负极相连

C. 在被保护的金属表面上发生氧化反应 D.被保护的金属不发生氧化反应，也不发生还原反应 3．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是( )

A．图1中，铁钉易被腐蚀

)

B．图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现

C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 4．按如图所示装置，进行铁钉被腐蚀的实验，一周后观察(设水不蒸发)。 (1)若试管中液面上升，发生的是__________腐蚀，则正极反应式为____________________，负极反应式为__________________________。 要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是________。

(2)若试管中液面下降，发生的是__________腐蚀，正极反应式为_______________， 负极反应式为____________________________________________________。 要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是______________________________。 三、课后练习

1．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

2．相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是( )

3．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是