1.理解電解池的工作原理，了解電解池與原電池的異同。2.理解電解原理，掌握氯堿工業(yè)、電鍍、銅的電解精煉、電冶金的反應(yīng)原理。3.掌握常見離子放電順序，熟練書寫電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。4.認(rèn)識金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，能選用恰當(dāng)?shù)拇胧┓? 止鐵、鋁等金屬腐蝕。
注意　電子不下水，離子不上線。
2.電解池與原電池的比較
3.電解規(guī)律(1)陽極產(chǎn)物的判斷①活性電極(除Au、Pt以外的金屬材料作電極)，電極材料失電子，生成金屬陽離子。②惰性電極(Pt、Au、石墨)，要依據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。陰離子的放電順序：活潑電極＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。S2－、I－、Br－、Cl－放電，產(chǎn)物分別是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放電，則得到H2O和O2。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷。陽離子放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①若金屬陽離子(Fe3＋除外)放電，則得到相應(yīng)金屬單質(zhì)；若H＋放電，則得到H2。②放電順序本質(zhì)遵循氧化還原反應(yīng)的優(yōu)先規(guī)律，即得(失)電子能力強(qiáng)的離子先放電。
1.電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)色(　　)2.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程(　　)3.電解鹽酸、硫酸溶液等，H＋放電，溶液的pH逐漸增大(　　)4.用Cu作電極電解鹽酸可發(fā)生Cu＋2H＋ Cu2＋＋H2↑(　　)5.某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解可以實(shí)現(xiàn)(　　)6.電解過程中電子流動(dòng)方向?yàn)樨?fù)極→陰極→電解質(zhì)溶液→陽極→正極(　　)
1.完成下表(電極為惰性電極)
2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
4H＋＋4e－===2H2↑
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
Cu2＋＋2e－===Cu
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
4Ag＋＋4e－===4Ag
AgNO3 H2O
注意　電解質(zhì)溶液的復(fù)原，應(yīng)遵循“出什么加什么”(即一般加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物形成的化合物)的原則。
2.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的pH依次為升高、不變、降低的是A.AgNO3　CuCl2　Cu(NO3)2B.KCl　Na2SO4　CuSO4C.CaCl2　KOH　NaNO3D.HCl　HNO3　K2SO4
3.(2020·山東，13)采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯(cuò)誤的是
A.陽極反應(yīng)為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B.電解一段時(shí)間后，陽極室的pH未變C.電解過程中，H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D.電解一段時(shí)間后，a極生成的O2與b極反應(yīng)的O2等量
A項(xiàng)，根據(jù)題圖可知，a極為陽極，其電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，正確；B項(xiàng)，陽極室產(chǎn)生的氫離子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室，陽極室pH保持不變，正確；
D項(xiàng)，根據(jù)電極反應(yīng)式：陽極反應(yīng)為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陰極反應(yīng)為2H＋＋O2＋2e－===H2O2，故a極生成的O2與b極反應(yīng)的O2不等量，錯(cuò)誤。
分析電解過程的思維流程
1.氯堿工業(yè)(1)陽離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖
(2)陽離子交換膜的作用阻止 進(jìn)入陽極室與Cl2發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。(3)電極反應(yīng)A極：___________________；B極：___________________________。(4)a、b、c、d加入或流出的物質(zhì)分別是 、 、 、 ；X、Y分別為 、 。
3.電冶金利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。
2Na＋＋2e－===2Na
Mg2＋＋2e－===Mg
6O2－－12e－===3O2↑
4Al3＋＋12e－===4Al
注意　冶煉鎂不可用MgO作原料；冶煉鋁不可用AlCl3作原料。
1.電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料(　　)2.在鍍件上電鍍銅時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源的正極(　　)3.根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時(shí)，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等(　　)4.電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變(　　)5.電解冶煉鎂、鋁通常電解熔融的MgCl2和Al2O3，也可以電解熔融的MgO和AlCl3(　　)
一、氯堿工業(yè)、電鍍、精煉工藝的理解
1.金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得高純度的鎳。下列敘述正確的是(已知氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)A.陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2＋＋2e－===NiB.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等C.電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2＋和Zn2＋D.電解后，電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt
電解時(shí)，陽極Zn、Fe、Ni失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因氧化性：Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，故陰極反應(yīng)式為Ni2＋＋2e－===Ni，可見，陽極質(zhì)量減少是因?yàn)閆n、Fe、Ni溶解，而陰極質(zhì)量增加是因?yàn)镹i析出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解后溶液中的陽離子除Fe2＋和Zn2＋外，還有Ni2＋和H＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.1807年化學(xué)家戴維電解熔融氫氧化鈉制得鈉：4NaOH(熔融) O2↑＋4Na↑＋2H2O；后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉：3Fe＋4NaOH===Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有關(guān)說法正確的是A.戴維法制鈉，陽極的電極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na↑B.蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的金屬性比鈉的強(qiáng)C.若用戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，兩方法轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等D.還可以用電解熔融氯化鈉法制鈉
A項(xiàng)，陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，蓋·呂薩克法制鈉原理是根據(jù)鈉的沸點(diǎn)較低、易從反應(yīng)混合物中分離出來，從而使化學(xué)平衡正向移動(dòng)；C項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，用戴維法制取金屬鈉，每產(chǎn)生4 ml鈉轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4 ml，而用蓋·呂薩克法制得4 ml鈉轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是8 ml，因此制取等量的金屬鈉，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)不相等。
3.高氯酸在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，工業(yè)上以NaClO4為原料制備高氯酸的原理如圖所示。下列說法正確的是A.上述裝置中，f極為光伏電池的正極B.陰極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑C.d處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HClO4D.若轉(zhuǎn)移2 ml電子，理論上生成100.5 g HClO4
電解時(shí)，Na＋移向陰極區(qū)，則f為電源負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解時(shí)，陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，Na＋移向陰極區(qū)，陽極區(qū)溶液逐漸由NaClO4轉(zhuǎn)化為HClO4，陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰極區(qū)產(chǎn)生NaOH，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；
根據(jù)得失電子守恒，若轉(zhuǎn)移2 ml電子，理論上生成201 g HClO4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：(1)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應(yīng)式：___________________；陰極反應(yīng)式：_____________________________________；總反應(yīng)離子方程式：______________________________________________；(2)用Al作電極電解NaOH溶液陽極反應(yīng)式：_________________________________；陰極反應(yīng)式：___________________________；總反應(yīng)離子方程式：____________________________________；
二、電解池電極反應(yīng)式的書寫
Mg2＋＋2H2O＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓
6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽極反應(yīng)式：________________；陰極反應(yīng)式：__________________________；總反應(yīng)方程式：______________________________；(4)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽離子、 組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的_____極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為___________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為_____。
Fe－2e－===Fe2＋
5.將用燒堿吸收H2S后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2－－2e－===S；(n－1)S＋S2－=== 。
(1)寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：___________________________。(2)電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式為_____________________________。
(n－1)S↓＋H2S↑
電解池電極反應(yīng)式書寫注意事項(xiàng)
(1)陽極材料不同，電極產(chǎn)物、電極反應(yīng)式可能不同。(2)電解質(zhì)溶液中未參與放電的離子是否與放電后生成的離子發(fā)生反應(yīng)(離子共存)。(3)注意離子導(dǎo)體(電解質(zhì))是水溶液還是非水狀態(tài)。
1.金屬的腐蝕(1)金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生 反應(yīng)。(2)金屬腐蝕的類型①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕
②析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
特別提醒　鋼鐵暴露在潮濕空氣中主要發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵銹的形成過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(鐵銹)＋(3－x)H2O。
2.金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)保護(hù)法①犧牲陽極法—— 原理a. 極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b. 極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。②外加電流法—— 原理a. 極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b. 極：惰性電極。(2)改變金屬材料的組成，如制成防腐的合金等。(3)在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。
1.金屬發(fā)生腐蝕就是金屬得電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倩衔锏倪^程(　　)2.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3＋(　　)3.Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物(　　)4.在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對金屬的保護(hù)作用(　　)5.鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性(　　)6.干燥環(huán)境下，所有金屬都不能被腐蝕(　　)7.銅在酸性環(huán)境下，不易發(fā)生析氫腐蝕(　　)
1.金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。下列腐蝕類型中(1)屬于化學(xué)腐蝕是________(填序號，下同)。(2)屬于電化學(xué)腐蝕的是________。①銅板在氯化鐵溶液中被腐蝕②鋼鐵在空氣中生銹而被腐蝕③化工廠里的鐵與氯氣反應(yīng)被腐蝕④銅鋁電線接頭處鋁被腐蝕⑤高溫下鐵絲被氧氣腐蝕⑥銅在空氣中生成銅綠而被腐蝕
2.利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說法不正確的是A.a處發(fā)生吸氧腐蝕，b處發(fā)生析氫腐蝕B.一段時(shí)間后，a處液面高于b處液面C.a處的溶液pH增大，b處的溶液pH減小D.a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe－2e－===Fe2＋
二、金屬腐蝕的防護(hù)方法
3.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整
鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，C錯(cuò)誤。
1.(2020·江蘇，11)將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋B.金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快
陰極得電子，A錯(cuò)誤；金屬M(fèi)失電子，其活動(dòng)性應(yīng)比鐵強(qiáng)，B錯(cuò)誤；M失去的電子流入鋼鐵設(shè)施表面，因積累大量電子而被保護(hù)，C正確；
海水中所含電解質(zhì)的濃度遠(yuǎn)大于河水中的，因此鋼鐵設(shè)施在海水中腐蝕的速率快，D錯(cuò)誤。
2.(2020·浙江1月選考，18)在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列說法不正確的是A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣B.離子交換膜為陽離子交換膜C.飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出D.OH－遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過電子的數(shù)量
電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子放電生成氯氣，所以電極A為陽極，故A項(xiàng)正確；在電極B上水電離的H＋放電生成H2，這一極區(qū)域c(OH－)增大，為防止陽極生成的氯氣與OH－反應(yīng)，所以用陽離子
交換膜隔開，允許Na＋透過，飽和NaCl溶液從a處進(jìn)入，NaOH溶液從d處流出，故B、C項(xiàng)正確；因用陽離子交換膜隔開，OH－不遷移，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2021·全國乙卷，12)沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率。為解決這一問題， 通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯(cuò)誤的是A.陽極發(fā)生將海水中的Cl－氧化生成Cl2的反應(yīng)B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC.陰極生成的H2應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D.陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理
根據(jù)題干信息分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl－會(huì)優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；
設(shè)置的裝置為電解池原理，陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH－在管道中會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強(qiáng)氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；因?yàn)镠2是易燃性氣體，所以陰極區(qū)生成的H2需及時(shí)通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，會(huì)使海水中的Mg2＋沉淀積垢，所以陰極表面會(huì)形成Mg(OH)2等積垢，需要定期清理，D錯(cuò)誤。
1.用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進(jìn)行下列各組實(shí)驗(yàn)，則下表中各項(xiàng)所列對應(yīng)關(guān)系均正確的一項(xiàng)是
電解Na2SO4溶液時(shí)，陽極上是OH－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即a管中OH－放電，酸性增強(qiáng)，酸遇酚酞不變色，即a管中呈無色，A錯(cuò)誤；
電解AgNO3溶液時(shí)，陰極上是Ag＋發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即b管中電極反應(yīng)是析出金屬Ag的反應(yīng)，B錯(cuò)誤；電解CuCl2溶液時(shí)，陽極上是Cl－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b管中Cl－放電，產(chǎn)生Cl2，C正確；電解NaOH溶液時(shí)，實(shí)際上電解的是水，導(dǎo)致NaOH溶液的濃度增大，堿性增強(qiáng)，pH升高，D錯(cuò)誤。
2.下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極B.電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極
3.在酸性或堿性較強(qiáng)的溶液中，鋁均溶解。用食鹽腌制的食品也不能長期存放在鋁制容器中，其主要原因是A.鋁能與NaCl直接發(fā)生反應(yīng)而被腐蝕B.長期存放的NaCl發(fā)生水解，其水溶液不再呈中性，可與鋁發(fā)生反應(yīng)C.鋁與鋁制品中的雜質(zhì)(碳)、NaCl溶液形成原電池，發(fā)生析氫腐蝕D.鋁與鋁制品中的雜質(zhì)(碳)、NaCl溶液形成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕
4.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是
5.如圖為電解飽和食鹽水的裝置，下列有關(guān)說法不正確的是A.左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.右側(cè)生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)C.電解一段時(shí)間后，B口排出NaOH溶液D.電解飽和食鹽水的離子方程式：
6.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－===AlD.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)
7.如圖是利用陽離子交換膜和過濾膜制備高純度的Cu的裝置示意圖，下列有關(guān)敘述不正確的是A.電極A是粗銅，電極B是純銅B.電路中通過1 ml電子，生成32 g銅C.溶液中 向電極A遷移D.膜B是過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)
電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，純銅作陰極，根據(jù)電解原理，電極A為粗銅，電極B為純銅，A項(xiàng)正確；陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，當(dāng)電路中通過1 ml電子時(shí)，生成0.5 ml Cu，即生成32 g Cu，B項(xiàng)正確；
膜A為過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)，膜B為陽離子交換膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.用石墨作電極電解溶有物質(zhì)的量之比為3∶1的NaCl和H2SO4的水溶液。根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物，電解可明顯分為三個(gè)階段，下列敘述不正確的是A.電解的最后階段為電解水B.陽極先逸出氯氣后逸出氧氣C.陰極逸出氫氣D.電解過程中溶液的pH不斷增大，最后pH為7
根據(jù)離子放電順序可知，電解此混合溶液時(shí)，在陽極，陰離子放電的先后順序?yàn)镃l－、OH－，在陰極，H＋放電，所以整個(gè)電解過程分三個(gè)階段：電解HCl溶液、電解NaCl溶液、電解H2O，最后溶液呈堿性，D錯(cuò)誤。
A項(xiàng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；
D項(xiàng)，若用銅作陽極，則銅被氧化而溶解。
10.(2021·江蘇1月適應(yīng)性考試，9)利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是A.電解過程中，H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移B.電極b上反應(yīng)為CO2＋ －8e－===CH4 ＋ ＋2H2OC.電解過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.電解時(shí)Na2SO4溶液濃度保持不變
由a極生成O2可以判斷電極a為陽極，電極b為陰極，陽離子向陰極移動(dòng)，則H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移，故A正確；
電解過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯(cuò)誤；電解時(shí)OH－比 更容易失去電子，所以電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中的水發(fā)生消耗，Na2SO4溶液的濃度增大，故D錯(cuò)誤。
11.(1)目前已開發(fā)出電解法制取ClO2的新工藝。①用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2(如圖甲所示)，寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式：________________________________。
Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋
由題意可知，陽極上Cl－放電生成ClO2，由元素守恒可知，有水參加反應(yīng)，同時(shí)生成H＋，陽極的電極反應(yīng)式為Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋。
②電解一段時(shí)間，當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，停止電解，則通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為________ ml；用平衡移動(dòng)原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因：______________________________________________________________________________________________________________。
在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，H＋濃度減小，使得H2O OH－＋H＋的平衡向右移動(dòng)，OH－濃度增大，pH增大
在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，生成氫氣的物質(zhì)的量為 ＝0.005 ml，所以通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為0.005 ml×2＝0.01 ml。
(2)鋼鐵銹蝕的原理如圖乙所示。用箭頭表示出圖乙中電子的運(yùn)動(dòng)方向；請分析高鐵鐵軌銹蝕的原因：________________________________________________________________________________________________________________________
軌中的鐵和碳構(gòu)成原電池，鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋；潮濕的空氣作為電解質(zhì)，因電解質(zhì)中有
_____________________________________________________________________________________________________________________。
H2CO3，電離出氫離子，發(fā)生析氫腐蝕：2H＋＋2e－===H2↑；電解質(zhì)中又溶有氧氣，發(fā)生吸氧腐蝕：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
鋼鐵的主要成分為鐵和碳，與電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵為負(fù)極，碳為正極，電子由負(fù)極流向正極。
12.下圖是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色—紅色，堿色—黃色)。回答下列問題：(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是________(填序號)。①A極溶液由紅變黃?、贐極溶液由紅變黃③A極溶液不變色　?、蹷極溶液不變色
(2)寫出A極的電極反應(yīng)式：__________________________________________________________________________________________。
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
[或2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓]

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