高二化学金属的腐蚀及防护

高二化学金属的腐蚀及防护内容摘要：

电解质溶液复原需加入的物质 电解 电解 质型 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 增大 氯化氢 CuCl2 电解质 氯化铜 放 H2生碱型 阴极：放出 H2 生成碱；阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质 和水 增大 氯化氢 电解 水型 阴极： 4H＋ ＋4e－ ===2H2↑ 阳极： 4OH－－ 4e－ ===2H2O＋ O2↑ NaOH 水 增大 水 H2SO4 水 减小 水 Na2SO4 水 不变 水 放 O2生酸型 阴极：电解质 阳离子放电； 阳极： OH－ 放 电生成酸 CuSO4 电解质 和水 减小 氧化铜 电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量 (析出固体的质量、产生气体的体积等 )、溶液的 pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。 解题依据是得失电子守恒，解题方法如下： (1)根据电子守恒法计算 用于串联电路、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 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。 (3)根据关系式计算 根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。 【 特别提醒 】 在电解混合溶液时，应先分别给阳离子和阴离子的放电顺序排队，然后根据具体离子的物质的量和电子的物质的量来确定电解产物及其量。 例 2 如图， X和 Y均为石墨电极： (1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为： __________________；电解过程中 ________(填 “阴 ”或 “阳 ”)极附近会出现红色。 (2)若电解液为 500 mL含 A溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到 X电极表面有红色的固态物质生成， Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出 X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重 g。 ①电解后溶液的 pH为 ________；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的 ________(填加入物质的化学式 )。 (假设电解前后溶液的体积不变 ) ② 请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是________；设计实验验证你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论： ___________________。 【 思路点拨 】 解答本题需注意以下两点： (1)判断在两极上分别是什么离子放电， H2O的电离平衡是否被破坏。 (2)判断电解 A溶液时两极析出的物质是什么，从而确定需加入的物质。 【解析】 电解饱和食盐水的离子方程式见答案；在题设条件下，溶质 A 可能是 C uSO4或 C u(N O3)2，X 极为阴极，析出金属铜， Y 极为阳极，产生的无色气体为 O2，由电子得失守恒可知，产生的 H＋的物质的量为1 .6 g6 4 g m o l－ 1 2 ＝ 0 .0 5 m o l ， c (H＋) ＝0 .0 5 m o l0 .5 L＝ 0 .1 m o l / L ，溶液的 pH 为 1 ；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的 物质是铜和 氧气的化合产物 C uO 或与酸反应相当于C uO 的 C uC O3；检验 SO2 －4的基本步骤是在待测液中加入足量的盐酸，无沉淀，再加入 BaC l2溶液，出现白色沉淀；检验 NO－3的基本步骤是在待测液中加入浓硫酸和铜粉，若有红棕色气体产生，说明有 NO－3。 【答案】 ( 1 ) 2Cl－＋ 2H2O = = = = =通电2O H－＋ Cl2↑ ＋H2↑ 阴 ( 2 ) ① 1 C u O 或 C u C O3( 答 1 种即 可 ) ② 硫酸根离子 取少量待测液于试管中 ， 滴加盐酸无明显现象 ，继续加入氯化钡溶液若有白色沉淀产生 ， 则证明溶液中所含酸根离子为硫酸根离子 ( 或 ： 硝酸根离子 取少量待测液于试管中 ， 加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉 ， 若有红棕色气体产生 ， 则证明溶液中所含酸根离子为硝酸根离子 ) 跟踪训练 (随学随练 ， 轻松夺冠 ) 2． (2020年高考全国卷 Ⅰ )下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放 100 g %的NaOH溶液、足量的 CuSO4溶液和 100 g %的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 (1)接通。