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高三化学一轮复习：电化学原理及其应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电化学原理及其应用1．家蝇的雌性信息素可用芥酸(来自菜籽油)与羧酸X在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。
电解总反应式为：则下列说法正确的是( )A．X为C2H5COOHB．电解的阳极反应式为：C21H41COOH＋X－2e－＋2H2O―→C23H46＋2CO2－3＋6H＋C．电解过程中，每转移a mol电子，则生成0.5a mol雌性信息素D．阴极的还原产物为H2和OH－解析：A项根据原子守恒可判断X为C2H5COOH；B项由于电解质溶液为浓NaOH，因此阳极反应式应为C21H41COOH＋X－2e－＋60H－―→C23H46＋2CO2－3＋4H2O；C项根据电解总反应可知每生成1 mol雌性信息素转移2 mol电子，则C项正确；D项阴极的还原产物为H2，OH－并非氧化还原产物．答案：AC2．下列关于铜电极的叙述正确的是( )A．铜锌原电池中铜是负极B．用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极D．电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极解析：铜锌原电池中锌活泼，锌做负极；电解精炼铜时，粗铜中的铜失去电子，做阳极；电镀铜时，应选用铜片做阳极，镀件做阴极，含有铜离子的溶液做电镀液。
电解稀硫酸时，铜做阳极，失电子的是铜而不是溶液中的OH－，因而得不到氧气。
答案：C3．普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。
根据这一特点，科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu ＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。
下列有关说法不正确的是( )A．工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石B．测量原理装置图中，Ag2O/Ag极发生氧化反应C．负极的电极反应式为：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2OD．在水泥固化过程中，由于自由水分子的减少，溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化解析：A项工业上制备普通水泥的主要原料正确；B项测量原理装置图中，Ag2O/Ag极发生还原反应；C项负极材料Cu失电子，该电极反应式正确；D项在溶液中通过离子移动来传递电荷，因此各离子浓度的变化导致电动势变化。
【关键字】化学第3节化学能转化为电能——电池[基础知识自查]1．概念及反应本质电化学上将能把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化复原反应。
2．构成条件(1)有两个活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。
(2)将电极插入电解质溶液中。
(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
(4)能自发发生氧化复原反应。
3．工作原理如图是Cu－Zn原电池，请填空：(1)反应原理(2)①电子方向：从负极流出沿导线流入正极；②电流方向：从正极沿导线流向负极；③离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
(3)两种装置的比较图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。
(4)盐桥作用①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
4．原电池原理的三个应用(1)设计制作化学电源①首先将氧化复原反应分成两个半反应。
②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(3)加快氧化复原反应的速率一个自发进行的氧化复原反应，设计成原电池时反应速率加快。
例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
[应用体验]1．在如图所示的8个装置中，不能形成原电池的是_____________(填序号)，并指出原因。
[提示] ①只有一个金属，不能构成两极③两极金属相同⑤酒精不是电解质溶液，不导电⑧未形成闭合回路2．(1)根据反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计的原电池的负极反应式为______________________________________________________________，正极反应式为______________________________________________________________。
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析一、化学能与电能1．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积（约6 mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序（填编号）是:A接______,B接______。
（2）碳棒上发生的电极反应为_______。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。
（4）假定装入的饱和食盐水为50 mL（电解前后溶液体积变化可忽略）,当测得的氢气为5.6 mL（已折算成标准状况）时,溶液的pH为____。
（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是__（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是_______（填溶质的化学式）【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，碳棒为阳极；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明；(4)电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，利用公式c=nV来计算NaOH的物质的量浓度，然后求出氢离子的浓度，最后求出pH；(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH。
【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，电极反应：2Cl--2e-═Cl2↑；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性；(4)因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为5.6mL时，物质的量n=35.610L22.4L/mol-⨯=2.5×10-4mol，生成氢氧化钠的物质的量为5×10-4mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度=4510mol0.05L-⨯═0.01mol/L，所以氢离子的浓度=14100.01-mol/L=1×10-12mol/L，pH=12；(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过，所以离子交换膜为阳离子交换膜；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH，所以溶液A是NaOH。
专题17电化学原理综合应用1.12021天津卷】CO是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义.答复以下问题：〔3〕 O辅助的Al〜CO电池工作原理如图4所示.该电池电容量大,能有效利用CO,电池反响产物Al 2〔C2O4〕3 是重要的化工原料.3—1艺AlCly的盘子液体电池的负极反响式：.电池的正极反响式：6Q+6e-^=6C2-6CG+6Q-^=3GQ2-反响过程中Q的作用是.该电池的总反响式：.【答案】Al - 3e =Al3+〔或2Al - 6e =2Al3+〕催化剂2A1+6CO 2=Al 2〔C2O4〕 3【解析】精准分析根据图4,卒肋负极,离子潜体为A：口,因此负极反响式为Al-3e-=Al^;负极反响式和正极反响式合并,得出总电池反响式为二N比因此氧气为催化剂°2.12021江苏卷】NO 〔主要指NOm NO〕是大气主要污染物之一.有效去除大气中的NO是环境保护的重要课题.〔2〕用稀硝酸吸收NO,得到HNO和HNO的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸.写出电解时阳极的电极反响式：.【答案】〔2〕 HNQ2e-+HO^=3H++NO-【解析】精准分析：〔2〕根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反响,阳极反响为HN汝去电子生成HNO, 1molHNO反响失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反响式为HNQ2e-+HO=NC+3H+.3.12021新课标1卷】焦亚硫酸钠〔Na&Q〕在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛.答复以下问题：〔3〕制备NaSzQ也可采用三室膜电解技术,装置如下图,其中SO碱吸收液中含有NaHSO^ NaSO.阳极的电极反响式为.电解后,室白NaHSOB度增加.将该室溶液进行结晶脱水, 可得到NaSQ.距离f支胸眼祐H,SO, SO3做吸收液【答案】〔3〕 2H2O— 4e =44 +QT a【解析】精准分析：0〕 B聪发生失去电子的氧化反响,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,那么电极反响式为a0-M -=4H-gf.阳极区氯离子增大,通过阳富子交换膜进入a室与亚硫酹钠结合生成亚精酸钠.阴极是氨高子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反响生成亚硫酸钠,所以电解后怎空中亚硫酸氨钠的浓度增大•4.12021新课标1卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿〔ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS PbS杂质〕为原料制备金属锌的流程如下图：稀藤酸5, ZnO 锌粉r JL浮透后於f 平卜4彳/修画^^1复原产L注液一锌气体源液I 谑渣2 滤渣3〔4〕电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反响式为 ;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用.【答案】〔4〕 Zn2++2e = Zn 溶浸【解析】精准分析：焙烧时硫元素转化为SO,然后用稀硫酸溶浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉,二氧化硅与稀硫酸不反响转化为滤渣, 由于硫酸铅不溶于水, 因此滤渣1中还含有硫酸铅.由于沉淀亚铁离子的pH较大,需要将其氧化为铁离子,通过限制pH得到氢氧化铁沉淀；滤液中参加锌粉置换出Cd,最后将滤液电解得到金属锌.那么〔4〕电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极发生得到电子的复原反响,因此阴极是锌离子放电,那么阴极的电极反响式为Zn2++2e—=Zn;阳极是氢氧根放电,破坏水的电离平衡, 产生氢离子,所以电解后还有硫酸产生, 因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用.5.12021新课标3卷】KIQ是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂.答复以下问题：〔3〕 KIO3也可采用“电解法〞制备,装置如下图.①写出电解时阴极的电极反响式.②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ,其迁移方向是③与“电解法〞相比,“ KC1O 3氧化法〞的主要缺乏之处有〔写出一点〕田忠F交投典【答案】〔3〕①2H2O+2e=2OH+HT②K+; a至U b③产生Cl2易污染环境等【解析】精准分析,＜3}①由图示,阴极为氢氧化钾溶液,所以反响为水电富的氨离子得电子,反响为2任.4 2/= 20H-+ H: f o②电解时,,溶诫中的阳离子应该向阴极迁移,明显是溶液中大量存在的钾离子迁移,方向为由左向右,即由m到1b中③KC10,氧化法的最大缺乏之处在于,生产中会产生污染环境的氯气.6.12021江苏卷】铝是应用广泛的金属.以铝土矿〔主要成分为Al 2C3,含SiQ和FezQ等杂质〕为原料制备铝的一种工艺流程如下：NaOH NaHCO5注：SiO 2在“碱溶〞时转化为铝硅酸钠沉淀.（3） “电解I 〞是电解熔融 Al 2.,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 （4） “电解n 〞是电解 N&CO 溶液,原理如下图.阳极的电极反响式为 ,阴极产【答案】〔3〕石墨电极被阳极上产生的 Q 氧化 〔4〕 4CO 2—+2HO4e=4HCGT+Q f H 2【解析】〔3〕电解I 过程申；石黑阳极上氧离子被氧化为氧气,在高温下j 筑气与石黑发生反响生成气体, 所以,石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气家化,〔4〕由图中信息可知,生成氧气的为阳极室,溶液中水电离的OH-放电生成氧气』破坏了水的电离平衡j碳酸根结含化为HCOr,所以电极反响式为工8L+2H ：Ci-4eFHg 广心t J 阴极室氢氧化钠溶凝 浓度变大,说明水电离的五油电生成氨气而破坏水的电离平衡J 所以阴报产生的物质A 为氏中7.12021天津卷】某混合物浆液含有Al 〔OH 〕3、MnO 和少量N&CrO 4,.考虑到胶体的吸附作用使 NaCrQ 不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解别离装置〔见图 2〕,使浆液别离成固体混合物和含铭元素溶液,并回收利用.答复I 和n 中的问题._归融♦ 辰版Al I因体评*盘合质」而一.ugso|— 11固体混合物别离利用的流程图n .含铭元素溶液的别离和利用 〔4〕用惰性电极电解时,CrQ 2-能从浆液中别离出来的原因是;阴极室生成的物质为 〔写化学式〕.【答案】〔4〕在直流电场作用下, CrQ 2-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液CrO 2-和 Cr 2.2-NaOH 和 H,别离后含铭元素的粒子是生的物质A 的化学式为阳离子交换胰N 邛.』溶液Q 子膜阴离.膜N 口留神液【解析】情性电极电解混合物桨港时,N以移向阴极,CKUY移向日瞄.A19Hb、区也小刎余在固体混合物中°固体混合物中参加NaOH溶液时,A1〔OH〕3转化为AlOf,通入CO：转化为A1〔OH人沉淀』再加热分解为A =6,最后情融电解得A：.〔4〕用惰性电极电解时,在直流电场作用下, CrO2-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液,从而使CrO2-从浆液中别离出来；因2 CrO42-+2H' "cr z'+HO,所以别离后含铭元素的粒子是CrO2-和Cr2.2-;阴极室H+放电生成H2,剩余的OH与透过阳离子交换膜移过来的Na+结合生成NaOH所以阴极室生成的物质为NaO书口H208.12021新课标1卷】NaClQ是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下：1%hd+l ci 自答复以下问题：〔3〕“电解〞所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去M『和Ca2+,要参加的试剂分别为、.“电解〞中阴极反响的主要产物是.【答案】〔3〕^.^§液；NaCO溶液；CQ—〔或NaClQ〕;【解析】〔3〕食盐溶液中混有Mg+和Cs i+,可利用过量NaOH^〔除去Mc2+,利用过量N&CO溶液除去Ca2+;向NaCl溶液中参加CIO2,进行电解,阳极发生反响2Cl--2e =Cl2f ,反响产生Cl2,阴极发生反响产生NaClQ, 可见“电解〞中阴极反响的主要产物是NaClQ;9.12021北京卷】用零价铁〔Fe〕去除水体中的硝酸盐〔NO-〕已成为环境修复研究的热点之一.〔1〕 Fe复原水体中NO-的反响原理如下图.NOJ NH；FtjO.〔疏松、能导电〕①作负极的物质是.②正极的电极反响式是.〔2〕将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO一的去除率和pH,结果如下:pH=4.5时,NQ一的去除率低.其原因是.(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NQ一的去除率和pH,结果如下:与(2)中数据比照,解释(2)中初始pH不同时,NQ—去除率和铁的最终物质形态不同的原因：【答案】(1)①铁② NQ +8e +10H+=NH++3H2Q(2)由于铁外表生成不导电的FeQ(QH),阻止反响进一步发生(4) Fe+2H+=Fe2++ H4 ,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2+浓度大,促使FeQ ( QH转化为可导电的Fe3Q,使反响进行的更完全,初始pH高时,产生的Fe2+浓度小,从而造成NQ「去除率和铁的最终物质形态不同. 【解析】C)①民是活泼的金属,根据复原水体中的XCV的反响原理图可知, F亡被筝化作负极m ②正极发生得到电子的复原反响,因此正极是｛第豺艮离子被复原为瓯,该溶液为酸性电解质溶液,结合元素和电荷守恒可知电极反响式为：NO1充十源5(2)从pH对硝酸根去除率的影响来看, 初始pH=4.5时去除率低,主要是由于铁离子容易水解生成FeQ(QH),同时生成的Fe3Q产率降低,且生成的FeQ(QH而导电,所以NG-的去除率低；(4) Fe+2H+=Fe2++ H4 ,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2+浓度大,促使FeQ ( QH转化为可导电的Fe3Q,使反响进行的更完全；初始pH高时,由于Fe3+的水解,Fe3+越容易生成FeQ(QH),产生的Fe2+ 浓度小,从而造成NQ—去除率和铁的最终物质形态不同.10.12021江苏卷】铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物) 、纳米铁粉均可用于处理水中污染物.(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池.将含有Cr2Q的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2Q2「转化为Cr3+,其电极反响式为.【答案】(1) Cr2.2+6e +14H+= 2Cr3++7H2Q(1混合物在水溶泄中可形或许多散电池口桁含有二：■的酸性废水通过铁炭混含物,在微电池正报上C K Q：获得电子,被还愿产生仃,那么正极上发生的电极反响式为心二.二-比曰+3珏=2.6+7氏0『11.12021天津卷】氢能是开展中的新能源, 它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节. 答复以下问题：(1)但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反响式：.(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源.电解法制取有广泛用途的NaFeQ,同时获得氢气：Fe+2HO+20Hm=FeQ2-+3H4 ,工作原理如图1所示.装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO2-,馍电极有气泡产生.假设氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质.：N&FeQ只在强碱性条件下稳定,易被H2复原.NaOH浓溶液图1①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在 (填“阴极室〞或“阳极室〞).②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是.③c(Na2FeO)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M N两点中的一点,分析c(Na z FeO)低于最高值的原因:【答案】(1) H2+2OH-2e-=2H2O (5)①阳极室②预防NaFeQ与Hb反响使产率降低③M点：c(OH')低,NaFeQ稳定性差,且反响慢(或N点：c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成, 使NaFeQ 产率降低).【解析】(1)碱性氢氧燃料电池的负极反响式为H2+2OH-2e -=2H2Q(5)①根据题意馍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反响,溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后, c(OH)降低的区域在阳极室,故答案为：阳极室；②氢气具有复原性,根据题意NaFe.只在强碱性条件下稳定,易被H复原.电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,预防Ns t FeO与降反响使产率降低,故答案为：预防Ns t FeQ与H2反响使产率降低；③根据题意N^FeQ只在强碱性条件下稳定, 在M点,c(OH)低,N&FeQ稳定性差,且反响慢,在N点：c(OH-) 过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使NaFeO产率降低,故答案为：M点：c(OH-)低,N&FeQ稳定性差,且反响慢(或N点：c(OH)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Ns t FeQ产率降低).12.12021浙江卷】催化复原CO是解决温室效应及能源问题的重要手段之一.(5)研究证实,CO也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇, 那么生成甲醇的反响发生在极, 该电极反响式是. 【答案】(5)阴CO 2+6H++6e==CHOH+HO【解析】〔5〕二氧化碳变甲醇,碳元素的化合价降低,得到电子,说明其在阴极反响,其电极反响为: CCh + 61r + 6u-二CH;OH+H：O。
2020高考化学一轮复习5.6化学能与电能（4）电化学原理的综合应用（过综合）学案（含解析）第6课时化学能与电能4电化学原理的综合应用过综合考点一金属的腐蚀与防护1．金属的腐蚀1金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成金属阳离子，金属发生氧化反应。
2金属腐蚀的类型①化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质M－ne －Mn＋M－ne－Mn＋现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重②析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强pH≤4.3 水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－Fe2＋正极2H＋＋2e－H2↑ O2＋2H2O＋4e－4OH－总反应式Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O2FeOH2 联系吸氧腐蚀更普遍铁锈的形成4FeOH2＋O2＋2H2O4FeOH3，2FeOH3Fe2O3·xH2O铁锈＋3－xH2O。
2．金属的防护1改变金属的内部结构可根据不同的用途选用不同的金属或非金属制成合金。
2覆盖保护层可以通过喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法使金属与介质隔离。
3电化学防护牺牲阳极的阴极保护法原电池原理负极比被保护金属活泼的金属正极被保护的金属设备外加电流的阴极保护法电解原理阴极被保护的金属设备阳极惰性金属[考法精析] 考法一金属腐蚀的规律[典例1] 如图所示，各烧杯中盛海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥D．⑤③②④①⑥[解析] ①是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢，其电极反应式负极Fe－2e－Fe2＋，正极2H2O＋O2＋4e－4OH －。
②、③、④均为原电池，③中Fe为正极，被保护；②、④中Fe为负极，均加快了Fe的腐蚀，但Fe和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的，故Fe-Cu原电池中Fe腐蚀的较快。
⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极，加快了Fe的腐蚀。
⑥是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极，防止了Fe的腐蚀。
根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤④②①③⑥。
[答案] C [备考方略] 判断金属腐蚀快慢的规律1对同一电解质溶液来说，腐蚀由快到慢电解池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。
2对同一金属来说，腐蚀由快到慢强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中浓度相同。
3活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，二者形成原电池时，较活泼的金属腐蚀越快。
4对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。
考法二金属腐蚀的类型[典例2] 一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2＋Fe3O4 Fe2O3 FeO 下列说法错误的是A．当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀B．当pH＞6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．当pH＞14时，正极反应为O2 ＋4H＋＋4e－2H2O D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓[解析] 当溶液呈较强的碱性时，碳钢主要发生的是吸氧腐蚀，其正极反应为O2＋2H2O ＋4e－4OH－，C项错误。
[答案] C 考法三金属的防护措施[典例3] 2018·北京高考验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下烧杯内均为经过酸化的3NaCl溶液。
①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[FeCN6]可能将Fe 氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼[解析] 实验②中加入K3[FeCN6]，溶液无变化，说明溶液中没有Fe2＋；实验③中加入K3[FeCN6]生成蓝色沉淀，说明溶液中有Fe2＋，A 项正确；对比①②可知，①中K3[FeCN6]可能将Fe氧化成Fe2＋，Fe2＋再与K3[FeCN6]反应生成蓝色沉淀，B项正确；由以上分析可知，验证Zn保护Fe时，可以用②③做对比实验，不能用①的方法，C项正确；K3[FeCN6]可将单质铁氧化为Fe2＋，Fe2＋与K3[FeCN6]生成蓝色沉淀，附着在Fe 表面，无法判断铁比铜活泼，D项错误。
[答案] D [综合训练] 1．2016·浙江10月选考在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。
铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式2Fe＋2H2O＋O22FeOH2，FeOH2进一步被氧气氧化为FeOH3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。
下列说法正确的是A．铁片发生还原反应而被腐蚀B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应2H2O＋O2＋4e－4OH－D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀解析选D 负极发生的电极反应为Fe－2e－Fe2＋，Fe的化合价升高，发生氧化反应，生成Fe2＋最多的区域，腐蚀最严重，故A、B、C三项均错误。
2．2017·全国卷Ⅰ支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，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选C 依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电流指铁失去电子形成的电流，接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。
3．某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。
已知Fe2＋遇K3[FeCN6]溶液呈蓝色。
下列说法不合理的是A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[FeCN6]溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[FeCN6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀C．③区Zn电极的电极反应式为Zn－2e－Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[FeCN6]溶液未出现蓝色，Fe被保护D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[FeCN6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀解析选A ①区发生吸氧腐蚀，Cu 为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，Cu电极上不产生气泡，A项错误；②区Cu为阴极，电极反应式为2H2O ＋2e－H2↑＋2OH－，Cu电极附近溶液碱性增强，滴加酚酞后变成红色，Fe为阳极，被腐蚀，电极反应式为Fe－2e－Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[FeCN6]溶液出现蓝色，B项正确；③区Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－Zn2＋，Fe为正极，被保护，C项正确，④区Zn为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，Fe作阳极，被腐蚀，电极反应式为Fe－2e－Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[FeCN6]溶液出现蓝色，D项正确。
考点二串联电池1．有外接电源电池类型的判断方法有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池。
如则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。
2．无外接电源电池类型的判断方法1直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。
如图所示A为原电池，B为电解池。
2根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种活泼性不同的金属电极或一种金属电极和一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。
原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。
如图所示B为原电池，A为电解池。
3根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。
如图所示若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。
B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。
[典例] 某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，下列说法正确的是A．电流方向电极Ⅳ→→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应Cu2＋＋2e－Cu [解析] 带盐桥的①、②装置构成原电池，Ⅰ为负极，Ⅱ为正极，装置③为电解池。
A项，电子移动方向电极Ⅰ→→电极Ⅳ，电流方向与电子移动方向相反，正确；B项，原电池负极在工作中发生氧化反应，错误；C项，原电池正极上发生还原反应，Cu2＋在电极Ⅱ上得电子，生成Cu，该电极质量逐渐增大，错误；D项，电解池中阳极为活性电极时，电极本身被氧化，生成的离子进入溶液中，因为电极Ⅱ为正极，因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应式为Cu－2e－Cu2＋，错误。
[答案] A [备考方略] 串联类电池的解题流程[综合训练] 1．用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO4的溶液，a、b、c、d 电极材料均为石墨。
已知铅蓄电池的总反应为Pbs＋PbO2s＋2H2SO4aq2PbSO4s＋2H2Ol，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是A．电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 g B．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2s＋4H＋aq＋SOaq＋2e－PbSO4s＋2H2Ol C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2 D．X极为负极解析选A a极质量增加，即析出了Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2∶1。
2．如图X是直流电源。
Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。
接通电路后，发现d附近显红色。
1①电源上b为______极填“正”“负”“阴”或“阳”，下同。
②Z槽中e为________极。
③连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d__________e 填“→”或“ ”。
2①写出c极上反应的电极反应式_____________________________________。
②写出Y槽中总反应的化学方程式__________________________________________________________________。
