Question

电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与右图中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：

（1）若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO₄溶液，且反应过程中未生成Fe³⁺，则Y极的电极反应式为               

（2）若用此装置电解精炼铜，             做阳极，电解液CuSO₄的浓度                (填“增大”、“减小”或“不变”)。

（3）PbO₂可以通过石墨为电极，Pb(NO₃)₂ 和Cu(NO₃)₂的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为                 ；若电解液中不加入Cu(NO₃)₂，阴极发生的电极反应式为            。

（4）如图：A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为               （填字母序号）。

Answer

（1） Fe-2e—=Fe2+ （2）粗铜；不变。

（3）Pb2++2H2O—2e—＝PbO2↓+4H+；Pb2++2e—＝Pb↓ （4）B＞A＞C

【解析】

试题分析：（1）根据该装置图，Y电极为金属铁，与电源的正极相连，则Y是阳极，Fe属于活性电极，电极反应式为Fe-2e—=Fe2+。

（2）电解精炼铜时，粗铜作阳极，铜失电子生成Cu2＋，精铜作阴极，含有铜离子的盐溶液作电解液，溶液中的Cu2＋得电子生成Cu附着在阴极，所以若用此装置电解精炼铜，粗铜做阳极，电解液CuSO4的浓度不变。

（3）根据题给信息，阳极是Pb2＋失电子生成PbO2，则阳极发生反应的电极反应式为Pb2++2H2O—2e—＝PbO2↓+4H+；若电解液中不加入Cu(NO3)2，则阴极Pb2＋得电子生成Pb，阴极发生的电极反应式为Pb2++2e—＝Pb↓。

（4）根据三个装置图可知，BC属于原电池，在B装置中，铁比Sn活泼，作负极，腐蚀速度加快，C装置中，锌比铁活泼，铁做正极，受到保护，腐蚀速率减慢，则A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为B＞A＞C。

【考点定位】考查电解原理的应用，电极反应式，金属的电化学腐蚀等知识。

【名师点睛】本题考查了考查电解原理的应用，电极反应式，金属的电化学腐蚀等知识，对于金属腐蚀的快慢的判断方法，现总结如下：

（1）金属腐蚀与构成原电池两电极的材料有关。两电极材料的活泼性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率越快。

（2）在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

（3）同种金属腐蚀与电解质溶液有关：强电解质>弱电解质>非电解质。