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Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂             4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

      2Fe(OH)₃=Fe₂O₃?nH₂O+(3-n)H₂O

（5）金屬的防護

一般有三條途徑：其一是改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金，其二是涂保護層，其三是電化學保護法。例如在鐵表面鍍上鋅或錫，即成白鐵與馬口鐵，但一旦破損，因原電池反應(yīng)，白鐵外面的鋅可進一步起保護作用，而馬口鐵外面的錫反而會加速腐蝕（鐵作負極被溶解）。

4．電解原理及其應(yīng)用

直流電通過電解質(zhì)溶液時使陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。電解是一個電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程。

從參加反應(yīng)的物質(zhì)來分電解反應(yīng)可分成五類：

（1）H₂O型：實質(zhì)是電解水。如電解硝酸鈉、氫氧化鈉、硫酸等溶液。

（2）溶質(zhì)型：溶質(zhì)所電離出來的離子發(fā)生氧化還原，如電解氯化銅、溴化氫等溶液。

（3）硫酸銅溶液型：電解產(chǎn)物是金屬、氧氣與酸。如電解硫酸銅溶液生成單質(zhì)銅、氧氣和硫酸，電解硝酸銀溶液時生成單質(zhì)銀、氧氣和硝酸。

（4）氯化鈉溶液型：電解產(chǎn)物是非金屬單質(zhì)、氫氣與堿。如電解氯化鈉溶液時生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，電解溴化鉀溶液時生成溴單質(zhì)、氫氣和氫氧化鉀。

（5）電鍍型：鍍層金屬作陽極，陽極反應(yīng)是：M- ne^-=Mⁿ⁺，鍍件作陰極，陰極反應(yīng)是：Mⁿ⁺+ne^-=M。（電解精煉與電鍍，實質(zhì)上是相同的）

[典型題析]

[例1]熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融鹽混和物作電解質(zhì)，CO為負極燃氣，空氣與CO₂的混和氣為正極助燃氣，制得在650℃下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：

負極反應(yīng)式：2CO+2CO₃^2-－4e^－＝ 4CO₂

正極反應(yīng)式：                          

總電池反應(yīng)式：                        

[解析]本題屬于那種源于教材又高于教材的題型，從通常原電池的電解質(zhì)溶液，一下過渡到熔融鹽，不少人無法適應(yīng)，當年高考失分也很嚴重。其實，我們只要從最基本的一點－燃料電池分析，其總電池反應(yīng)式應(yīng)為：2CO+O₂=2CO₂，然后逆向思考正極反應(yīng)式－應(yīng)為總反應(yīng)式減去負極反應(yīng)式，就可得出結(jié)果：  O₂+2CO₂+4e^－=2CO₃^2-。

[例2]普通干電池中裝有二氧化錳和其它物質(zhì)，二氧化錳的作用是               （   ）

A.       和正極作用把碳變成CO₂

B.        把正極附近生成的H₂氧化成水

C.        電池中發(fā)生化學反應(yīng)的催化劑

D.       和負極作用，將鋅變成鋅離子Zn²⁺

[解析]鋅錳干電池的負極材料是鋅，故負極反應(yīng)是Zn－2e^－=Zn²⁺。正極導電材料是石墨棒。兩極間為MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂的糊狀物。正極NH₄⁺發(fā)生還原反應(yīng)生成NH₃和（H），繼而被MnO₂氧化為水，使碳極附近不致產(chǎn)生H₂氣泡而使電極極化，故MnO₂也可稱為正極的去極劑，使正極附近生成的H₂氧化為水。正極反應(yīng)：

2MnO₂+2NH₄⁺+2e^－==Mn₂O₃+2NH₃+H₂O

電池總反應(yīng)為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺=Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃+H₂O

本題答案為B。

[例3] （2004年湖北高考理綜試題）將0.lmol?醋酸溶液加水稀釋，下列說法正確的是（  ）

A．溶液中c(H⁺)和c(OH^-)都減小         B．溶液中c(H⁺)增大

C．醋酸電離平衡向左移動              D．溶液的pH增大

[解析]答案為D。

主要考查電離平衡知識。弱酸的電離可聯(lián)系到溶液的pH、物質(zhì)的量濃度、水的電離平衡等基礎(chǔ)知識，要用到化學平衡移動原理。要注意酸溶液稀釋時，溶液的c(OH^-)增大，同樣堿溶液稀釋時溶液中的c(H⁺)增大。

[例4]（2004年北京高考理綜試題）已知0.1mol?L^-1的二元酸H₂A溶液的pH=4.0，則下列說法中正確的是（  ）

A．在Na₂A、NaHA兩溶液中，離子種類不相同

B．在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na₂A、NaHA兩溶液中，陰離子總數(shù)相等

C．在NaHA溶液中一定有：c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HA^-)+c(OH^-)+2c(A^2-)

D．在Na₂A溶液中一定有：c(Na⁺)>c(A^2-)>c(H⁺)> c(OH^-)

[解析]答案選C。

主要考查電離平衡、鹽類水解等理論知識。弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡都會反映到溶液中各種離子濃度的關(guān)系之中，從分析離子關(guān)系角度考查電離平衡和鹽類水解平衡理論知識，可以較好地區(qū)分學生對相關(guān)理論內(nèi)容的理解水平。

根據(jù)題給條件可判斷，H₂A的第一級電離就較弱，屬于弱酸。所以在Na₂A、NaHA溶液中由于水解和電離，兩溶液中所含離子種類數(shù)肯定相同。在Na₂A溶液中，由于A^2-水解，陰離子總數(shù)增加，在NaHA溶液中由于HA^-水解陰離子總數(shù)要減小，所以兩溶液中陰離子總數(shù)前者多。任何溶液中，陽離子所帶正電荷總數(shù)跟陰離子所帶負電荷總數(shù)必定相等。所以，在Na₂A溶液中H⁺濃度小于OH^-離子濃度。

[例5]剪長約6cm、寬2cm的銅片、鋁片各一片，分別用接線柱平行地固定在一塊塑料板上（間隔2cm）。將銅片與鋁片分別和電流表的“+”、“－”端相連接，電流表指針調(diào)到中間位置。取兩個50mL的小燒杯，在一個燒杯中注入約40mL的濃硝酸，在另一只燒杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。試回答下列問題：

（1）兩電極同時插入稀硫酸中，電流表指針偏向        （填“鋁”或“銅”）極，鋁片上電極反應(yīng)式為                                ；

（2）兩電極同時插入濃硝酸時，電流表指針偏向         （填“鋁”或“銅”）極，此時鋁是            （填“正”或“負”）極，鋁片上電極反應(yīng)式為                      。

[解析]電極的確定依賴于具體的電極反應(yīng)，在這個問題上，學生易受思維定勢的影響，以為金屬越活潑，便一定是負極，殊不知，在濃硝酸中，Al表面產(chǎn)生了鈍化，發(fā)生反應(yīng)的是Cu。因此，當Al、Cu同時插入稀硫酸時，電流表指針偏向Al。（電流方向從正極到負極）。電極反應(yīng)式為：Al-3e^－=Al³⁺。而當Al、Cu同時插入濃硝酸時，電流表指針偏向Cu，Al作正極，且電極反應(yīng)式為：NO₃^-+4H⁺+3e^－=NO+2H₂O。

[考題預測與專題訓練]

1．0.100 mol?L^-1的Na₂S的溶液中，下列關(guān)系不正確的是（  ）

A．c(H₂S)+c(HS^-)+c(S^2-)=0.1         B．c(Na⁺)+c(H⁺)=2c(S^2-)+c(HS^-)+c(OH^-)

C．c(OH^-)=c(H⁺)+ c(HS^-)+2c(H₂S)    D．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(S^2-)+c(HS^-)+c(OH^-)

2．在某未知溶液中再溶入CH₃COONa晶體，測得[Na^＋]與[CH₃COO^－]幾乎相等，則原溶液可能是（  ）

A．HCl溶液    B．NaOH溶液    C．KCl溶液    D．KOH溶液

3．已知同溫同濃度時①H₂CO₃比H₂S電離度大，②H₂S比HCO₃^－電離度大，則下列反應(yīng)不正確的是（  ）

（A）Na₂CO₃＋H₂S＝NaHCO₃＋NaHS

（B）Na₂S＋H₂O＋CO₂＝NaHS＋NaHCO₃

（C）2NaHCO₃＋H₂S＝Na₂S＋2H₂O＋2CO₂

（D）2NaHS＋H₂O＋CO₂＝Na₂CO₃＋2H₂S

4．將0.03molCl₂緩緩通入含0.02molH₂SO₃和 0.02molHBr的混和溶液中，在此過程中，溶液中的[H^＋]與Cl₂用量的關(guān)系示意圖是（溶液的體積不變）（  ）

A                B                C                D

5．下列操作中，能使電離平衡H2OH＋＋OH－，向右移動且溶液呈酸性的是（  ）

（A）向水中加入NaHSO₄溶液    （B）向水中加入Al₂(SO₄)₃溶液

（C）向水中加入Na₂CO₃溶液     （D）將水加熱到100℃，使pH＝6

6．要使水的電離平衡向右移動，且使pH＜7，可采取的措施是（  ）

A  加少量NaOH    B  加少量NH₄Cl    C  加少量鹽酸    D  加熱

7．在室溫下，0.1mol/L 100ml的醋酸溶液中，欲使其溶液的pH減小，但又要使醋酸電離度減少，應(yīng)采取（  ）

A  加入少量CH₃COONa固體    B  通入少量氯化氫氣體

C  提高溫度                   D  加入少量純醋酸

8．下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是（  ）

A．a(chǎn)電極是負極

B．b電極的電極反應(yīng)為：4OH^- ― 4e^-=2H₂O+O₂↑

C．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源

D．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置

9．電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩電極板，通過導線與直流電源相連�；卮鹨韵聠栴}：

（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則

①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為                。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是                           。

②Y電極的電極反應(yīng)式為    ,檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是   。

（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則

①X的電極材料是       ，電極反應(yīng)式為              。

②Y電極的材料是               ,電極反應(yīng)式為                        。

（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）

10．某種胃藥片的制酸劑為碳酸鈣，其中所含的制酸劑質(zhì)量的測定如下：

①需配制0.1 mol?L^-1 的鹽酸和0.1mol?L^-1 的氫氧化鈉溶液；

②每次取一粒（藥片質(zhì)量均相同）0.2g的此胃藥片，磨碎后加入20.00mL蒸餾水；

③以酚酞為指示劑，用0.1mol?L^-1 的氫氧化鈉溶液滴定，需用去VmL達滴定終點；

④加入25.00mL0.1mol?L^-1 的鹽酸溶液。

（1）寫出實驗過程的步驟（寫編號順序）______________。

（2）下圖所示的儀器中配制0.1mol?L^-1 鹽酸溶液和0.1mol?L^-1 氫氧化鈉溶液肯定不需要的儀器是（填序號）_________，配制上述溶液還需要的玻璃儀器是（填儀器名稱）__________。

（3）配制上述溶液應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格是（填字母）__________________。

（A）50mL、50mL       （B）100mL、100mL 

（C）100mL、150mL     （D）250mL、250mL 

（4）寫出有關(guān)的化學方程式_____________________________。

（5）胃藥中含碳酸鈣的質(zhì)量是________。

11．將0.05mol/L的鹽酸溶液和未知濃度的NaOH溶液以1┱2的體積比混和，所得溶液的pH＝12，用上述NaOH溶液滴定pH＝3的某一元弱酸溶液20mL，達到終點時消耗NaOH溶液12.5mL，試求：

（1）NaOH溶液的物質(zhì)的量的濃度          ；

（2）此一元弱酸的物質(zhì)的量的濃度          ；

12．右圖為20mL未知濃度的鹽酸用一標準濃度NaOH溶液滴定時的滴定曲線。則兩種溶液的物質(zhì)的量濃度分別是：

[HCl]＝          ，[NaOH]＝          。

1D。2D。3CD。4A。5B。6BD。76B。8B。

9．（1）①2H⁺+2e^-=H₂↑    放出氣體，溶液變紅。

②2Cl^--2e^-=Cl₂↑ 把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色。

（2）①純銅  Cu²⁺+2e^-=Cu  ②粗銅  Cu-2e^-=Cu²⁺

10．（1）這一問主要是為了考查學生對中和滴定實驗過程的理解和掌握情況而設(shè)問的。為了保證所得滴定結(jié)果的準確度，同一樣品溶液要重復滴定2次以上。所以操作步驟應(yīng)為：①②④③②④③（或②①④③②④③）。

但有好多學生沒有想到要重復滴定一次，回答成①②④③。

（2）第（2）問的回答也是要從中和滴定實驗操作過程去聯(lián)想回憶。答案為：A、C；玻璃棒、燒杯。

（3）要滴定2次以上，所以樣品溶液的總體積應(yīng)超過75mL，應(yīng)選B。

（4）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂+H₂O   HCl+NaOH=NaCl+H₂O

（5）

11．（1）0.04mol/L  （2）0.025mol/L  （3）4.0%

12．1mol/L  0.5mol/L