第三單元　電解池　金屬的腐蝕與防護(hù)
考綱定位
核心素養(yǎng)
1.了解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。
2．了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。
1.變化觀念——認(rèn)識(shí)物質(zhì)的變化是有條件(如電解反應(yīng)需通電)，關(guān)注化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化，電解反應(yīng)體現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
2．模型認(rèn)知——認(rèn)識(shí)電解池的構(gòu)成工作原理及電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)模板。
3．社會(huì)責(zé)任——深刻理解電化學(xué)與科技、生產(chǎn)、生活、環(huán)境之間的關(guān)系，理解電化學(xué)(電解)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。
考點(diǎn)一| 電解原理及其規(guī)律

1．電解
在電流作用下 ，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程。
提醒：電解與電離的區(qū)別
(1)電解需通電才能進(jìn)行而電離不需通電就能進(jìn)行；
(2)電解是化學(xué)過(guò)程；而電離是在水中或熔融狀態(tài)斷鍵離解為離子，屬于物理過(guò)程。
2．電解池及其工作原理
(1)概念：電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
(2)構(gòu)成條件
①有與外接直流電源相連的兩個(gè)電極。
②電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))。
③形成閉合回路。
(3)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)

(4)電解池中電子和離子的移動(dòng)
①電子：從電源負(fù)極流出后，流向電解池陰極；從電解池的陽(yáng)極流向電源的正極。電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。
②離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽(yáng)極。
③電流：從電源的正極流出，流入陽(yáng)極，再通過(guò)電解質(zhì)溶液流入陰極，最后流向負(fù)極。
(5)兩極放電(氧化或還原)順序
①陰極：陽(yáng)離子放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>
Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
②陽(yáng)極：金屬(Au、Pt除外)電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。
提醒：(1)陽(yáng)極材料若為金屬電極(Au、Pt除外)，電極金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，而介質(zhì)中的陰離子不反應(yīng)；
(2)陰極材料若為金屬電極，只是增強(qiáng)導(dǎo)電性但不參與反應(yīng)。
[深度歸納]　陰、陽(yáng)極的判斷方法
(1)根據(jù)外接電源：正極連陽(yáng)極，負(fù)極連陰極。
(2)根據(jù)電流方向：從陰極流出，從陽(yáng)極流入。
(3)根據(jù)電子流向：從陽(yáng)極流出，從陰極流入。
(4)根據(jù)離子流向：陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極。
(5)根據(jù)電極產(chǎn)物：a.陽(yáng)極：電極溶解、逸出O2(或極區(qū)變酸性)或Cl2；b.陰極：析出金屬、逸出H2(或極區(qū)變堿性)。
(6)根據(jù)反應(yīng)類(lèi)型：陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。
3．以惰性電極電解水溶液的有關(guān)規(guī)律
(1)電解水型——含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬含氧酸鹽
①陰極反應(yīng)式為4H＋＋4e－===2H2↑，陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，總方程式為2H2O2H2↑＋O2↑。
②電解質(zhì)濃度變大，pH可能變大、變小或不變，可加H2O復(fù)原。
(2)電解電解質(zhì)類(lèi)型——無(wú)氧酸(如HCl)，不活潑金屬無(wú)氧酸鹽(CuCl2)
電解質(zhì)濃度變小，加電解質(zhì)本身復(fù)原。
(3)放H2生堿型——活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如NaCl)
①陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，總方程式為2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。
②溶液pH變大，加HCl(鹵化氫)復(fù)原。
(4)放O2生酸型——不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)
①陰極反應(yīng)式為2Cu2＋＋4e－===2Cu，陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，總方程式為2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。
②溶液pH變小，加CuO(金屬氧化物)或CuCO3復(fù)原。
[深度歸納]　電極反應(yīng)式和電解方程式的書(shū)寫(xiě)要點(diǎn)
(1)做到“三看”，正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式
①一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽(yáng)極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2＋)。
②二看電解質(zhì)，電解質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。
③三看電解質(zhì)狀態(tài)，是熔融狀態(tài)，還是水溶液。
(2)規(guī)避“兩個(gè)”失分點(diǎn)
①書(shū)寫(xiě)電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，一般以實(shí)際放電的離子表示，但書(shū)寫(xiě)總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫(xiě)成分子式，且注明“電解”條件。
②電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。

1．正誤判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)利用電解法可以實(shí)現(xiàn)2Ag＋2H＋===2Ag＋＋H2↑。(　　)
(2)電解時(shí)電子流向?yàn)樨?fù)極→陰極→電解質(zhì)→陽(yáng)極→正極。(　　)
(3)用惰性電極電解足量CuSO4溶液一段時(shí)間后，加入Cu(OH)2或CuO均可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀況。(　　)
(4)惰性電極電解Na2SO4溶液和Na2CO3溶液的過(guò)程中pH均不變。
(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
2．按要求書(shū)寫(xiě)方程式。
(1)用惰性電極電解MgCl2溶液
陽(yáng)極反應(yīng)式：___________________________________________；
陰極反應(yīng)式：___________________________________________；
總反應(yīng)式：_____________________________________________。
(2)用惰性電極電解2 mol·L－1 NaCl和1 mol·L－1 CuSO4的混合溶液，電解過(guò)程明顯分兩個(gè)階段。
第一階段：陰極反應(yīng)式____________，陽(yáng)極反應(yīng)式___________。
第二階段：陰極反應(yīng)式____________，陽(yáng)極反應(yīng)式___________。
答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
(2)Cu2＋＋2e－===Cu　2Cl－－2e－===Cl2↑
4H＋＋4e－===2H2↑　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

考法1　電解原理及其規(guī)律
1．圖中X為電源，Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色斑向d端擴(kuò)散。下列判斷正確的是(　　)

A．濾紙上c點(diǎn)附近會(huì)變紅色
B．Cu電極質(zhì)量減小，Pt電極質(zhì)量增大
C．Z中溶液的pH先減小，后增大
D．溶液中的SO向Cu電極定向移動(dòng)
A　[紫紅色斑即MnO向d端擴(kuò)散，根據(jù)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)的原理，可知d端為陽(yáng)極，即b為正極，a為負(fù)極，c為陰極，NaCl溶液中H＋放電，產(chǎn)生OH－，c點(diǎn)附近會(huì)變紅色，A正確；電解硫酸銅溶液時(shí)，Pt為陽(yáng)極，溶液中的OH－放電：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，Cu為陰極，溶液中的Cu2＋得電子，生成銅，總反應(yīng)式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt電極附近生成H＋，則SO向Pt電極移動(dòng)，B、D不正確；隨著電解的進(jìn)行，Z中溶液變?yōu)榱蛩崛芤?，繼續(xù)電解則為電解水，硫酸濃度增大，pH減小，C不正確。]
2．(2019·甘肅名校聯(lián)考)電－Fenton法是用于水體中有機(jī)污染物降解的高級(jí)氧化技術(shù)，其反應(yīng)原理如圖所示(酸性介質(zhì))。其中電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2＋發(fā)生Fenton反應(yīng)：Fe2＋＋H2O2===Fe3＋＋OH－＋·OH，生成的羥基自由基(·OH)能氧化降解有機(jī)污染物。下列說(shuō)法不正確的是(　　)

A．電源的B極是正極
B．電解時(shí)陰極周?chē)芤旱膒H增大
C．陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2e－＋2H＋===H2O2
D．若產(chǎn)生4 mol羥基自由基(·OH)，則消耗22.4 L O2
D　[O2在電解池的左側(cè)得電子生成H2O2，所以A極為負(fù)極，B極為正極，A項(xiàng)正確；陰極上O2＋2e－＋2H＋===H2O2，電解質(zhì)溶液的pH增大，B、C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，沒(méi)有指明溫度和壓強(qiáng)，不能確定氧氣的體積，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
3．(2018·宜昌期末)用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，M、N為惰性電極。電解過(guò)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示。橫軸表示電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱軸表示電解過(guò)程產(chǎn)生氣體的總體積。下列說(shuō)法不正確的是(　　)

　　　　 圖甲　　　　　　　　圖乙
A．A點(diǎn)所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài)
B．電解過(guò)程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生
C．P點(diǎn)前后，M極反應(yīng)式均為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
D．若M電極材料換成Cu，則電解過(guò)程中CuSO4溶液的濃度不變
A　[A點(diǎn)所得溶液是電解CuSO4和H2O兩過(guò)程所得溶液，根據(jù)“少什么補(bǔ)什么”原則，應(yīng)加CuO和H2O，A錯(cuò)誤。]
考法2　電化學(xué)基本計(jì)算——電子守恒法
4．500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.3 mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到氣體1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A．原混合溶液中c(Na＋)＝0.2 mol·L－1
B．電解后溶液中c(H＋)＝0.2 mol·L－1
C．上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol電子
D．電解后溶液復(fù)原時(shí)需加入4 g CuO
B　[兩極均收集1.12 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)―→
―→轉(zhuǎn)移電子為0.2 mol?n(Cu2＋)＝0.05 mol，n(H＋)＝0.1 moln(Na＋)＝0.05 mol。復(fù)原時(shí)需加CuO：0.05×80 g＝4 g和H2O：0.05×18 g＝0.9 g　或加Cu(OH)2 4.9 g。]
5．(2019·大連模擬)用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 (　　)
A．0.4 mol B．0.5 mol
C．0.6 mol D．0.8 mol
C　[Cu2(OH)2CO3可改寫(xiě)為2CuO·H2O·CO2，因反應(yīng)后生成的CO2離開(kāi)溶液，所以加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3相當(dāng)于加入0.2 mol CuO、0.1 mol H2O，根據(jù)
2Cu　　～　　O2　　～　　4e－
2 mol　　　　　　　　　　 4 mol
0．2 mol　　　　　　　　　0.4 mol
2H2O 　～　　O2　　～　　4e－
2 mol　　　　　　　　　　 4 mol
0．1 mol　　　　　　　　　0.2 mol
轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量＝0.4 mol＋0.2 mol＝0.6 mol。 ]
6．(2019·唐山模擬)某科研小組將含硫化氫的工業(yè)廢氣進(jìn)行了資源化利用，將獲得的電能用于制取“84”消毒液。已知：2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－632 kJ·mol－1。下圖為該小組設(shè)計(jì)的原理圖。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．電極a為燃料電池正極
B．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．電路中每流過(guò)4 mol電子，電池內(nèi)部釋放熱能小于632 kJ
D．a(chǎn)極每增重32 g，導(dǎo)氣管e將收集到氣體11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
C　[電極a上H2S轉(zhuǎn)化為S2，發(fā)生氧化反應(yīng)，為燃料電池的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電極b上O2轉(zhuǎn)化為H2O，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電路中每流過(guò)4 mol電子，消耗1 mol O2，但該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電池內(nèi)部基本上不放出熱量，故釋放熱能小于632 kJ，C項(xiàng)正確；a極為負(fù)極，電極反應(yīng)為2H2S－4e－===4H＋＋S2，電極c為陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等，可得關(guān)系式：S2～2H2，故導(dǎo)氣管e收集到的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為×2×22.4 L·mol－1＝22.4 L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
考點(diǎn)二| 電解原理的實(shí)際應(yīng)用

1．電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)
(1)電極反應(yīng)
陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑(反應(yīng)類(lèi)型：氧化反應(yīng))。
陰極：2H＋＋2e－===H2↑(反應(yīng)類(lèi)型：還原反應(yīng))。
檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物的方法是：用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙靠近陽(yáng)極附近，若試紙變藍(lán)，證明生成了Cl2。電解時(shí)向食鹽水中加酚酞，陰極附近溶液變紅，說(shuō)明該電極附近產(chǎn)生的物質(zhì)為NaOH。
(2)電解方程式
化學(xué)方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
離子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
(3)陽(yáng)離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖

①陽(yáng)離子交換膜的作用
阻止OH－進(jìn)入陽(yáng)極室與Cl2發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。
②a、b、c、d加入或取出的物質(zhì)分別是飽和食鹽水、稀NaOH溶液、稀的食鹽水、濃NaOH溶液；X、Y分別是Cl2、H2。
2．電鍍銀與電解精煉銅
(1)電鍍銀

(2)電解精煉銅

提醒：(1)電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥；(2)電鍍銀時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(Ag＋)不變；電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)減小。
3．電冶金
冶煉鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬，必須用電解法。
(1)電解熔融氯化鈉得到鈉

2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
(2)電解熔融Al2O3制Al
2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
電極反應(yīng)：
陽(yáng)極：6O2－－12e－===3O2↑；
陰極：4Al3＋＋12e－===4Al。
冰晶石的作用是作Al2O3的助熔劑。
提醒：(1)電解熔融MgCl2冶煉鎂，而不電解熔融MgO冶煉鎂，因MgO的熔點(diǎn)很高；(2)電解熔融Al2O3冶煉鋁，而不能電解AlCl3冶煉鋁，因AlCl3是共價(jià)化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電。

正誤判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料。(　　)
(2)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。
(　　)
(3)用Zn作陽(yáng)極，F(xiàn)e作陰極，ZnCl2作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H＋>Zn2＋，不可能在鐵上鍍鋅。(　　)
(4)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可以電解MgO和AlCl3。(　　)
(5)粗銅電解精煉時(shí)，若電路中通過(guò)2 mol e－，陽(yáng)極減少64 g。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×

考法1　電解原理的常規(guī)應(yīng)用
1．(2018·合肥一模)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料?？呻娊釲iCl溶液制備LiOH，裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．惰性電極B連接電源正極
B．A極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液
C．陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．每生成1 mol H2，有1 mol Li＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜
B　[B極區(qū)產(chǎn)生H2，同時(shí)生成LiOH，故B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液，惰性電極B上水電離出的H＋發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，惰性電極B為陰極，與電源負(fù)極相連，A項(xiàng)錯(cuò)誤；惰性電極A為陽(yáng)極，陽(yáng)極上Cl－發(fā)生氧化反應(yīng)，A極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液，B項(xiàng)正確；陽(yáng)極上Cl－發(fā)生氧化反應(yīng)：
2Cl－－2e－===Cl2↑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；每生成1 mol H2，轉(zhuǎn)移2 mol電子，則有2 mol Li＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
2．離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2Cl和AlCl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(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________。
若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極反應(yīng)式為_(kāi)_______________
________________________________________________________。
解析：在鋼制品上電鍍鋁，故鋼制品應(yīng)作陰極，與電源的負(fù)極相連；因?yàn)殡婂冞^(guò)程中“不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)”，Al元素在熔融鹽中以Al2Cl和AlCl形式存在，則電鍍過(guò)程中負(fù)極上得到電子的反應(yīng)是4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl；在水溶液中，得電子能力：H＋>Al3＋，故陰極上發(fā)生的反應(yīng)是2H＋＋2e－===H2↑。
答案：負(fù)　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　2H＋＋2e－===H2↑
考法2　電解原理在物質(zhì)制備、環(huán)境治理方面的應(yīng)用
3．(2019·蓉城模擬)重鉻酸鉀是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的一種重要分析試劑。工業(yè)上以鉻酸鉀(K2CrO4)(黃色)為原料，采用電化學(xué)法制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)(橙色)。制備裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．陽(yáng)極室中溶液的顏色逐漸由黃色變?yōu)槌壬湓頌?CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O
B．電解過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH變小，其原理為2H2O＋4e－===O2↑＋
4H＋
C．K2CrO4在陽(yáng)極區(qū)被氧化成K2Cr2O7
D．陰極每生成1 mol氣體，有2 mol帶正電荷的陽(yáng)離子從陽(yáng)極室移向陰極室
C　[結(jié)合題給裝置可判斷惰性電極為陽(yáng)極，不銹鋼電極為陰極；陽(yáng)極室中K2CrO4轉(zhuǎn)化為K2Cr2O7，溶液由黃色逐漸變?yōu)槌壬?，A項(xiàng)正確；陽(yáng)極室發(fā)生氧化反應(yīng)，OH－失電子放電，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陽(yáng)極附近溶液pH逐漸減小，B項(xiàng)正確；陽(yáng)極室中H＋濃度增大，促使發(fā)生反應(yīng)：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，反應(yīng)前后Cr元素化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，每生成1 mol H2轉(zhuǎn)移2 mol電子，為保持溶液呈電中性，有2 mol K＋從陽(yáng)極室向陰極室移動(dòng)，D項(xiàng)正確。]

4．(2019·惠州模擬)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，電化學(xué)降解NO的原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．A為電源的正極
B．溶液中H＋從陽(yáng)極向陰極遷移
C．Ag-Pt電極的電極反應(yīng)式為2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O
D．電解過(guò)程中，每轉(zhuǎn)移2 mol電子，則左側(cè)電極就產(chǎn)生32 g O2
D　[根據(jù)題給電解裝置圖可知，Ag-Pt電極上NO轉(zhuǎn)化為N2，發(fā)生還原反應(yīng)：2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，則Ag-Pt電極作陰極，B為電源的負(fù)極，故A為電源的正極，A、C項(xiàng)正確；在電解池中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，所以溶液中H＋從陽(yáng)極向陰極遷移，B項(xiàng)正確；左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，則每轉(zhuǎn)移2 mol電子，左側(cè)電極產(chǎn)生16 g O2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
5．(2019·滁州模擬)常溫下，NCl3是一種黃色黏稠狀液體，是制備新型水消毒劑ClO2的原料，可以采用如圖所示裝置制備N(xiāo)Cl3。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．每生成1 mol NCl3，理論上有4 mol H＋經(jīng)質(zhì)子交換膜從右側(cè)向左側(cè)遷移
B．可用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)氣體M
C．石墨極的電極反應(yīng)式為NH＋3Cl－－6e－===NCl3＋4H＋
D．電解過(guò)程中，質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液的pH會(huì)減小
C　[A項(xiàng)，每生成1 mol NCl3，轉(zhuǎn)移6 mol e－，理論上有6 mol H＋經(jīng)質(zhì)子交換膜從右側(cè)向左側(cè)遷移，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，M為H2，不能用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn)，B錯(cuò)誤；D項(xiàng)，右側(cè)pH會(huì)增大，D錯(cuò)誤。]

考點(diǎn)三| 金屬的腐蝕與防護(hù)

1．金屬的腐蝕
(1)本質(zhì)
金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)?？杀硎緸镸－ne－===Mn＋。
(2)類(lèi)型
類(lèi)型
化學(xué)腐蝕
電化學(xué)腐蝕
條件
金屬跟具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)接觸
不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸
現(xiàn)象
無(wú)電流產(chǎn)生
有電流產(chǎn)生
本質(zhì)
金屬被氧化
較活潑金屬被氧化
聯(lián)系
兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍
2．電化學(xué)腐蝕的分類(lèi)
以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析：
類(lèi)型
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
條件
水膜酸性較強(qiáng)(pH≤4.3)，如NH4Cl溶液
水膜酸性很弱或呈中性，如NaCl溶液
電極材料及反應(yīng)
負(fù)極
Fe：Fe－2e－===Fe2＋
正極
C：2H＋＋2e－===H2↑
C：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
總反應(yīng)式
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
聯(lián)系
吸氧腐蝕更普遍
提醒：鐵銹的成分為Fe2O3·xH2O，其形成過(guò)程還涉及如下反應(yīng)：
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(鐵銹)＋(3－x)H2O。

3．金屬的防護(hù)
(1)電化學(xué)防護(hù)
①犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法—原電池原理
a．負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；
b．正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。
②外加電流的陰極保護(hù)法—電解原理
a．陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；
b．陽(yáng)極：惰性金屬。
(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。
(3)加防護(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。
提醒：犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法中所說(shuō)的陽(yáng)極是指原電池的負(fù)極，即發(fā)生氧化反應(yīng)的電極常稱(chēng)為陽(yáng)極。
[深度歸納]　判斷金屬腐蝕快慢的方法
(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕的快慢：電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。
(2)對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。
(3)活潑性不同的兩種金屬，活潑性差異越大，腐蝕越快。
(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕速率越快。

1．正誤判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣。 (　　)
(2)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均可以發(fā)生析氫腐蝕。(　　)
(3)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(duì)金屬的保護(hù)作用。 (　　)
(4)地下鋼管可以通過(guò)地下連接銅板以防止鋼管被腐蝕。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2．如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到：開(kāi)始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。

(1)開(kāi)始時(shí)，生鐵發(fā)生________腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)____________
________________________________________________________。
(2)一段時(shí)間后，生鐵發(fā)生______________腐蝕，正極反應(yīng)式為_(kāi)___
________________________________________________________，
具支試管內(nèi)雨水的pH的變化情況為_(kāi)_______________________。
答案：(1)析氫　Fe－2e－===Fe2＋
(2)吸氧　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　增大

考法☆　金屬的腐蝕與防護(hù)
1．如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵(含雜質(zhì)C)在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?　　)

A．②①③④⑤⑥　　　 B．⑤④③①②⑥
C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥
C　[①②③④是原電池，⑤⑥是電解池，金屬被腐蝕由快到慢的順序是：電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極。]
2．(2019·山西八校聯(lián)考)將兩根鐵釘分別纏繞銅絲和鋁條，放入滴有混合溶液的容器中，如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．a(chǎn)中鐵釘附近呈現(xiàn)藍(lán)色沉淀
B．b中發(fā)生吸氧腐蝕
C．b中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色
D．a(chǎn)中銅絲附近有氣泡產(chǎn)生
C　[a中形成原電池時(shí)，鐵釘作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，生成的Fe2＋與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，A項(xiàng)正確；b中形成原電池時(shí)，鋁條作負(fù)極，鐵釘作正極，發(fā)生吸氧腐蝕，B項(xiàng)正確；b中鐵釘作正極，正極上發(fā)生反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，無(wú)Fe3＋生成，故鐵釘附近不會(huì)出現(xiàn)紅色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；a中銅絲作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，D項(xiàng)正確。]
3．(2019·江西調(diào)研)研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl，CuCl在青銅器腐蝕過(guò)程中起到催化作用?？刹捎谩熬植糠忾]法”防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕，如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生腐蝕的原理示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．腐蝕過(guò)程中，c為負(fù)極
B．正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．腐蝕過(guò)程中CuCl降低了反應(yīng)的活化能和反應(yīng)的焓變
D．“局部封閉法”的反應(yīng)原理為：Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O
C　[腐蝕過(guò)程中，青銅基體(c)作為原電池負(fù)極，多孔催化層(b)作為原電池正極，A項(xiàng)正確；由題圖可知，正極O2參與反應(yīng)生成了OH－，所以電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B項(xiàng)正確；由題意可知，CuCl在青銅器腐蝕過(guò)程中起催化作用，可以降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，但不能改變反應(yīng)的焓變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題意知，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，D項(xiàng)正確。]
專(zhuān)項(xiàng)突破(十四)　隔膜在電化學(xué)裝置中的應(yīng)用
1．隔膜的分類(lèi)
隔膜又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。離子交換膜分三類(lèi)：
(1)陽(yáng)離子交換膜，簡(jiǎn)稱(chēng)陽(yáng)膜，只允許陽(yáng)離子通過(guò)，即允許H＋和其他陽(yáng)離子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)。
(2)陰離子交換膜，簡(jiǎn)稱(chēng)陰膜，只允許陰離子通過(guò)，不允許陽(yáng)離子通過(guò)。
(3)質(zhì)子交換膜，只允許H＋通過(guò)，不允許其他陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)。
2．隔膜的作用
(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(2)能選擇性地通過(guò)離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。
注意：①反應(yīng)物相同，不同的交換膜，遷移的離子種類(lèi)不同。②同種交換膜，轉(zhuǎn)移相同的電子數(shù)，如果離子所帶電荷數(shù)不同，遷移離子數(shù)不同。③離子遷移依據(jù)電荷平衡，而離子數(shù)目變化量可能不相等。
[典例導(dǎo)航]
(2016·全國(guó)卷Ⅰ，T11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的
Na＋和SO可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。

下列敘述正確的是(　　)
A．通電后中間隔室的SO向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大
B．該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品
C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，負(fù)極區(qū)溶液pH降低
D．當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol的O2生成
[思路點(diǎn)撥]　直流電場(chǎng)作用→圖中的“－”極和“＋”極就是陰極和陽(yáng)極SO移向“＋”極，Na＋移向
“－”極―→ab為陽(yáng)離子交換膜，cd為陰離子交換膜―→“－”極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，pH增大；“＋”極反應(yīng)為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，pH減小。
答案：B

(1)ab為_(kāi)_______________(填“陰”或“陽(yáng)”，后同)離子交換膜，cd為_(kāi)_______離子交換膜。
(2)正極區(qū)的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________，
正極區(qū)的pH變_____(填“大”或“小”)，從平衡角度解釋原因___
________________________________________________________。
(3)當(dāng)正極產(chǎn)生0.5 mol氣體，通過(guò)cd膜的離子數(shù)目為_(kāi)_______。
答案：(1)陽(yáng)　陰
(2)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　小　正極區(qū)溶液中存在H2OH＋＋OH－，OH－放電，c(OH－)減小，上述平衡右移，使c(H＋)>c(OH－)，且c(H＋)逐漸增大，pH減小
(3)6.02×1023(或NA)
[綜合體驗(yàn)]
1．(2019·保定模擬)用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽(yáng)離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(　　)

A．X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極
B．陽(yáng)極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．圖中的b>a
D．該過(guò)程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2
B　[根據(jù)Na＋和SO的移向可知Pt(Ⅰ)為陰極，反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2，Pt(Ⅱ)為陽(yáng)極，反應(yīng)為SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋。]
2．(2014·全國(guó)卷Ⅰ，改編)次磷酸(H3PO2)可用電滲析法制備。 “四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：

(1)左電極為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________
________________________________________________________。
(2)陽(yáng)極室中的________通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入產(chǎn)品室；原料室中________通過(guò)陰膜進(jìn)入陰極室；原料室中________通過(guò)陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室。
(3)產(chǎn)品室中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_(kāi)______________________。
(4)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有________雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是__________________________________________
__________________________________________________________。
答案：(1)陽(yáng)　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)
(2)H＋　Na＋　H2PO
(3)H＋＋H2PO===H3PO2
(4)PO　H2PO(或H3PO2)被氧化
教師備選
某原電池裝置如下圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2===2AgCl。

(1)當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移a mol e－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少________
mol離子。交換膜右側(cè)溶液中c(HCl)________(填“>”“”“　(2)1　Cl－　右　左?。?br /> 專(zhuān)項(xiàng)突破(十五)　“多池”組合的試題解題方法
常見(jiàn)組合裝置模型示例
1.

A　　　　　　　　B
(原電池)　 　　　(電解池)
2.

A　　 　B
(電解池)　(原電池)
3．　　　　　　　　　　　4.
　
A　　　　　B　　　　　　A　　　　　B
(原電池)　　(電解池)　　(電解池)　　(電鍍池)
[典例導(dǎo)航]
已知H2O2是一種弱酸性物質(zhì)，在強(qiáng)堿溶液中主要以HO形式存在?，F(xiàn)以Al-H2O2燃料電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制備氫氣(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，c、d均為惰性電極)。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為HO＋2e－＋H2O===3OH－
B．反應(yīng)過(guò)程中，電子的流向?yàn)閐→a，b→c
C．電解消耗2.7 g Al時(shí)，產(chǎn)生N2的體積為1.12 L
D．電解過(guò)程中，燃料電池中溶液的pH不斷增大
[思路點(diǎn)撥]　左池為Al-H2O2燃料電池，右池為電解池→c極為陽(yáng)極[CO(NH2)2→N2]，d為陰極(H＋→H2)→a極為負(fù)極(Al→AlO)，b為正極(HO→
OH－)。
D　[根據(jù)電解池中c極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2知，c極為陽(yáng)極，故d極為陰極，所以a極是負(fù)極，b極為正極，a極的電極反應(yīng)式為Al－
3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，A錯(cuò)誤；a極為負(fù)極，b極為正極，c極為陽(yáng)極，d極為陰極，故反應(yīng)過(guò)程中電子的流向?yàn)閍→d，c→b，B錯(cuò)誤；根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等知，每消耗0.1 mol Al，轉(zhuǎn)移0.3 mol電子，生成0.05 mol N2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為1.12 L，但題中未標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)狀況，C錯(cuò)誤；Al-H2O2燃料電池的總反應(yīng)為2Al＋3HO===2AlO＋OH－＋H2O，反應(yīng)中有OH－生成，溶液pH增大，D正確。]


電極a、b、c、d的電極反應(yīng)式分別為_(kāi)______________________，
________________________________________________________，
________________________________________________________，
_______________________________________________________。
答案：2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O
3HO＋6e－＋3H2O===9OH－
CO(NH2)2－6e－＋8OH－===CO＋N2↑＋6H2O
6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
[綜合體驗(yàn)]
1．(2019·遼寧五校聯(lián)考)下列裝置由甲、乙兩部分組成(如圖所示)，甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)的化學(xué)電源。當(dāng)電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　　　　　　 甲　　　　　　　　　乙
A．電子的流動(dòng)方向：M→Fe→CuSO4溶液→Cu→N
B．M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2＋16OH－－16e－===2CO2↑＋N2↑＋12H2O
C．當(dāng)N極消耗5.6 L O2時(shí)，則鐵極增重32 g
D．一段時(shí)間后，乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變
D　[根據(jù)甲中N極上O2轉(zhuǎn)化為H2O，O2發(fā)生還原反應(yīng)，知N極為正極，M極為負(fù)極，故電子的流動(dòng)方向?yàn)镸→Fe、Cu→N，電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)乙二胺被氧化為環(huán)境友好物質(zhì)，推知乙二胺轉(zhuǎn)化為CO2、N2，故M極電極反應(yīng)式為H2N(CH2)2NH2＋4H2O－
16e－===2CO2↑＋N2↑＋16H＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；N極上發(fā)生反應(yīng)：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，F(xiàn)e極上發(fā)生反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu，根據(jù)各電極上通過(guò)電荷量(或轉(zhuǎn)移電子數(shù))相等，可得關(guān)系式：O2～2Cu，當(dāng)N極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L O2時(shí)，鐵極增加的質(zhì)量為×2×64 g＝32 g，但題中沒(méi)有說(shuō)明O2所處的狀況，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙中Cu為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，原理為鐵上鍍銅，CuSO4溶液濃度基本保持不變，D項(xiàng)正確。]
2．假設(shè)圖中原電池產(chǎn)生的電壓、電流強(qiáng)度均能滿(mǎn)足電解、電鍍要求，即為理想化。①～⑧為各裝置中的電極編號(hào)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．當(dāng)K閉合時(shí)，A裝置發(fā)生吸氧腐蝕，在電路中作電源
B．當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，B裝置鋅片溶解，有氫氣產(chǎn)生
C．當(dāng)K閉合后，整個(gè)電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)棰邸冢?br /> ①→⑧；⑦→⑥；⑤→④
D．當(dāng)K閉合后，A、B裝置中pH變大，C裝置中pH不變
A　[當(dāng)K閉合時(shí)，形成閉合電路，B中Zn-Cu形成的原電池比A中Fe-C形成的原電池產(chǎn)生的電壓大，A為電解池，B為原電池。]
課堂反饋　真題體驗(yàn)
1．(2017·全國(guó)卷Ⅱ，T11)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(yáng)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－===Al
D．硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)
C　[A對(duì)：該電解池陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋
6H＋，鋁化合價(jià)升高失電子，所以待加工鋁質(zhì)工件應(yīng)為陽(yáng)極。
B對(duì)，C錯(cuò)：陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，陰極可選用不銹鋼網(wǎng)作電極。
D對(duì)：電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。]
2．(2018·全國(guó)卷Ⅰ，T27(3))制備N(xiāo)a2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________________________________
___________________________________________________________。
電解后，________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。

解析：陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陽(yáng)極室H＋向a室遷移，a室中的Na2SO3轉(zhuǎn)化成NaHSO3。
答案：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑　a
3．(2018·全國(guó)卷Ⅲ，T27(3))KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。
(1)寫(xiě)出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式____________________________
__________________________________________________________。


(2)電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為_(kāi)_______，其遷移方向是________。
(3)與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有________________________(寫(xiě)出一點(diǎn))。
解析：(1)電解法制備KIO3時(shí)，H2O在陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。(2)電解池中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，即由電極a向電極b遷移，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，故主要是K＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜。(3)根據(jù)工藝流程分析，KClO3氧化法生成的Cl2有毒，且在調(diào)pH時(shí)加入KOH的量不易控制，另外，生成的KIO3中雜質(zhì)較多。
答案：(1)2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑　(2)K＋　由a到b　(3)產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等
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(2018·全國(guó)卷Ⅰ，T13)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：
①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋
②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋

該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O
B．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S
C．石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需為酸性
C　[根據(jù)裝置圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析電極反應(yīng)類(lèi)型，如EDTA-Fe2＋生成EDTA-Fe3＋，發(fā)生了氧化反應(yīng)，EDTA-Fe3＋將H2S氧化成S，本身被還原成EDTA-Fe2＋，EDTA-Fe3＋和EDTA-Fe2＋可循環(huán)使用，故石墨烯電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極與光伏電池的正極連接。CO2發(fā)生還原反應(yīng)生成CO，故ZnO@石墨烯電極為陰極。
陰極發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，陰極的電極反應(yīng)式為CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，A項(xiàng)正確；結(jié)合陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)，可知協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為CO2＋H2S===S＋CO＋H2O，B項(xiàng)正確；石墨烯作陽(yáng)極，其電勢(shì)高于ZnO@石墨烯的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe3＋、Fe2＋在堿性或中性介質(zhì)中會(huì)生成沉淀，它們只穩(wěn)定存在于酸性較強(qiáng)的介質(zhì)中，D項(xiàng)正確。]

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