B．N为阴离子交换膜
C．进口b补充的是稀NaOH溶液 D．电解过程中阳极附近的pH不断降低 答案 A
解析 电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，所以阳极反应式为2H2O－4e===O2↑＋4H，A错误；由H2出口知电极A为阴极，电极B为阳极，产生H，故要不断补充阴离子，故N为阴离子交换膜，B正确；电极A为阴极，水中的H放电，大量的氢氧化钠在阴极附近生成，故在b口加入稀氢氧化钠以增强导电性，C正确；阳极反应不断地产生H，故pH不断降低，D正确。
题组二 电解原理在化工制备中的应用
3.工业上，常用NCl3制备水的消毒剂ClO2。利用如图装置电解氯化铵和盐酸的混合溶液制得NCl3(已知NCl3的水溶液具有漂白性)。下列推断正确的是( )
＋
＋
＋
－
＋
A．石墨极为正极
B．铁极附近电解质溶液的pH减小 C．每生成1 mol NCl3时必转移3 mol电子
通电
D．电解反应为NH4Cl＋2HCl=====NCl3＋3H2↑ 答案 D
解析 石墨极为阳极，A错误；铁为阴极，电极反应式为2H＋2e===H2↑，故溶液的酸性逐渐减弱，pH增大，B错误；每生成1 mol NCl3，必转移6 mol电子，C错误。
4．以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如下图所示，则N极上的电极反应式为
______________；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为__________________。
＋
－
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通电
答案 2H2O－4e===4H＋O2↑ 2CO2＋2H2O=====C2H4＋3O2
解析 M极CO2→C2H4，碳元素化合价降低，发生还原反应；N极，H2O中OH放电生成O2和H。总反应为CO2和H2O反应生成C2H4和O2。
考点3 金属的腐蚀与防护
＋
－
－
＋
1．金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子，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
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀 以钢铁的腐蚀为例进行分析：
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铁锈的形成：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3＋(x－3)H2O===Fe2O3·xH2O(铁锈)。 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。
(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。
(1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序：电解原
理引起的阳极腐蚀>原电池原理引起的负极腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>应用电解原理有保护措施的腐蚀。
(2)纯度越高的金属，腐蚀得越慢。
(3)不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。
【基础辨析】
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)纯银器在空气中因化学腐蚀表面渐渐变暗。(√) (2)金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍。(√) (3)生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀。(×)
(4)当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用。(×)
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(5)牺牲阳极的阴极保护法是利用电解原理防腐蚀。(×)
(6)将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀。(√)
题组一 金属的电化学腐蚀
1.利用如图装置进行实验，开始时，左右两管液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是( )
A．左管中O2得到电子，右管中H得到电子 B．一段时间后，左管液面低于右管液面
C．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－3e===Fe D．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 答案 A
解析 左管中铁丝发生吸氧腐蚀，O2得电子，右管中铁丝发生析氢腐蚀，H得电子，A正确；左管中吸收氧气，压强减小，右管中析出氢气，压强增大，故一段时间后，左管液面上升，右管液面下降，左管液面高于右管液面，B错误；a、b两处铁丝均作负极，电极反应式均为Fe－2e===Fe，C错误；左管中O2得电子，发生反应：O2＋2H2O＋4e===4OH，故a处溶液c(OH)增大，pH增大，右管中H得电子，发生反应：2H＋2e===H2↑，b处溶液c(H
＋
－
＋
＋
－
－
2＋
－
－
＋
－
3＋
＋
)减小，pH增大，D错误。
2．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
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A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小 C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D．图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的 答案 B
解析 因液面处氧气的浓度大且与海水接触，故在液面处铁棒腐蚀最严重，A错误；接通开关后形成原电池，Zn的腐蚀速率增大，H在Pt电极上放电产生H2，C错误；干电池自放电腐蚀是NH4Cl产生的H的氧化作用引起的，D错误。
题组二 金属的防护
3．下列说法中，不正确的是( )
A B C D ＋
＋
钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀 答案 C 钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀 将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好 钢闸门作为阴极而受到保护 解析 金属活泼性：Zn>Fe>Cu，所以若将锌板换成铜板，则先腐蚀活泼金属Fe，C错误；钢闸门与电源的负极相连而被保护，D正确。
4．钢铁很容易因生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如图所示。
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