唐玲出品 高中化学学习材料 唐玲出品 巩固练习 22 电解池金属的电化学腐蚀与防 护 时间 45 分钟分值 100分 一 选择题 共 48 分 每小题 4 分 1 下列关于工业冶金的描述中不正确的是 A 电解熔融的氧化铝制取金属铝 阳极反应式为 2O 2 4e O 2 B 电解法精炼铜 用粗铜作为阴极 C 电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同 D 在电镀件上电镀锌 用锌盐 如硫酸锌 溶液作为电镀液 答案 B 解析 向熔融氧化铝中通直流电电解时 氧离子在阳极失电子而 生成氧气 故 A正确 电解精炼铜时 粗铜为阳极 粗铜中的铜失电 子变为铜离子进入溶液 然后在阴极又得电子析出铜 故B错 电解 冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极反应都是氯离子失电子生成氯 气 故 C正确 电镀锌的目的是使溶液中的锌离子在镀件上得电子而 析出 所以电镀液需要选用锌盐溶液 2 某同学按如图所示的装置进行电解实验 下列说法不正确的 是 唐玲出品 A 电解过程中 铜电极上有H2产生 B 电解初期 总反应方程式为 Cu H2SO4 电解 CuSO4 H2 C 电解一定时间后 石墨电极上有铜析出 D 整个电解过程中 H 的浓度不断减小 答案 A 解析 电解的开始阶段 阳极Cu放电 Cu 2e Cu2 阴极 2H 2e H 2 随着反应的进行 溶液中 Cu 2 浓度增大 一段时间 后阴极上会发生 Cu 2 2e Cu 有铜析出 且在不断的反应中消耗 H 使 H 浓度不断减小 3 氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水 下列关于实验室 电解饱和食盐水的说法中正确的是 A 可以选用石墨棒作为阴 阳极材料 但阳极材料也可以用铁 棒 B 用湿润的淀粉 KI 试纸靠近阴极区域 试纸变蓝 C 电解过程中 在阳极区域溶液中滴加品红 品红褪色 D 实验结束后 将溶液搅拌 然后用pH试纸检验 溶液呈中性 答案 C 解析 电解时阳极不能选用活泼的金属材料 故 A错 电解时阴 极产物为还原产物 故B错 电解时阳极产物为氧化产物 电解饱和 食盐水的阳极产物为氯气 故 C正确 电解饱和食盐水除生成氢气和 唐玲出品 氯气外 在阴极还有NaOH 产生 所以电解实验结束后 搅拌溶液 溶液中有 NaOH 显碱性 故 D错 4 下列有关电化学的示意图中正确的是 答案 D 解析 A项 ZN电极应为负极 B项中 ZN应插入 ZNSO4溶液中 Cu 插入 CuSO4溶液中 C项电解精炼铜 应粗铜作阳极 精铜作阴极 5 将含有0 400 mOL Cu NO3 2和 0 400 mOL KCL的水溶液 1 L 用惰性电极电解一段时间后 在一个 电极上析出0 300 mOL Cu 此时在另一电极上放出的气体在标准状 况下的体积为 A 3 36 L B 6 72 L C 小于 5 60 L D 大于 5 60 L 答案 C 解析 根据电子守恒规律 当在阴极析出0 3 mOL Cu 时 电子 转移为 0 6 mOL 此时在阴极上 0 4 mOL CL 已全部反应 除生成 0 2 mOL CL 2外 还有 0 2 mOL OH 失电子生成 O 2 4OH 4e 2H 2O O2 0 2 mOL OH 失 e 生成 0 05 mOL O 2 放出气体最多为 0 25 mOL 22 4 L mOL 5 6 L 考虑 CL2的溶解应小于 5 60 L 唐玲出品 6 用石墨作为电极电解下列溶液 电解完成之后 向剩余的溶 液中加入适量蒸馏水 能使溶液和电解前相同的是 A NaCL B H2SO4 C HCL 盐酸 D AgNO3 答案 B 解析 电解硫酸溶液相当于电解水 7 某溶液中含有两种溶质NaCL和 H2SO4 它们的物质的量之比 为 3 1 用石墨作电极电解溶液时 根据电极产物 可明显分为三 个阶段 下列叙述不正确的是 A 阴极只析出 H2 B 阳极先析出 CL2 后析出 O2 C 电解最后阶段为电解水 D 溶液 pH不断增大 最后为7 答案 D 解析 电解质溶液中N Na N CL N H N SO 2 4 3 3 2 1 开始电解时产生H2和 CL2 产生 H2和 CL2的同时生成的 OH 中和 H2SO4 且 OH 过量 最后是电解水 因而最后溶液的 pH 7 阴 极只析出 H2 三个阶段分别相当于电解HCL NaCL H2O 8 三氧化二镍 Ni2O3 可用于制造高能电池 其电解法制备过程 如下 用 NaOH 调 NiCL2溶液 pH至 7 5 加入适量硫酸钠后进行电解 电解过程中产生的CL2在弱碱性条件下生成CLO 把二价镍氧化为 三价镍 以下说法正确的是 A 可用铁作为阳极材料 B 电解过程中阳极附近溶液的pH升高 唐玲出品 C 阳极反应方程式为 2CL 2e CL 2 D 1 mOL 二价镍全部转化为三价镍时 外电路中通过了0 5 mOL 电子 答案 C 解析 本题考查电解的知识 由题意知阳极 2CL 2e CL2 阴极 2H 2e H 2 阴极溶液呈碱性 pH升高 故 A B错 误 由 Ni 2 Ni 3 失去 1 mOL e 故外电路中转移 1 mOL e 即 CL 失去 1 mOL e H 得到 1 mOL e 9 2013 惠州质检 下列叙述不正确的是 A 铁表面镀锌 铁作阳极 B 船底镶嵌锌块 锌作负极 以防船体被腐蚀 C 钢铁吸氧腐蚀的正极反应 O2 2H2O 4e 4OH D 工业上电解饱和食盐水的阳极反应 2CL 2e CL2 答案 A 解析 选项 A 铁作阳极 铁要溶解 铁应该作阴极 选项B ZN的活泼性比 Fe强 ZN失去电子而保护了船体 选项C 钢铁发生 吸氧腐蚀时 O2在正极获得电子 选项 D CL 的失电子能力强于 OH 电解饱和食盐水时 CL 在阳极失去电子变为 CL2 10 现有阳离子交换膜 阴离子交换膜 石墨电极和如图所示的 电解槽 用氯碱工业中的离子交换膜技术原理 可电解Na2SO4溶液生 产 NaOH 溶液和 H2SO4溶液 下列说法中正确的是 唐玲出品 A 阳极反应式为 2H 2e H 2 B 从 A口出来的是 H2SO4溶液 C a 是阳离子交换膜 允许H 通过 D Na2SO4溶液从 E口加入 答案 B 解析 惰性电极电解Na2SO4溶液 阳极电解得到O2和 H 阴极 电解得到 H2和 OH 离子交换膜将电解槽分为 3 个区域 Na2SO4溶液 从中间区域加入 Na 通过阳离子交换膜 B 移向阴极室 SO 2 4通过阴 离子交换膜 a 移向阳极室 这样即可得到NaOH 和 H2SO4 阳极室和阴 极室在电解开始时只需分别加入少量H2SO4和 NaOH 溶液 以增强溶液 导电性而又不带入杂质 11 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 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 唐玲出品 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 图 a 中 铁棒发生化学腐蚀 靠近底端的部分与氧气接触 少 腐蚀程度较轻 A项错误 图 B中开关由 M置于 N Cu ZN作正 极 腐蚀速率减小 B对 图 c 中接通开关时 ZN作负极 腐蚀速率 增大 但氢气在Pt 上放出 C项错误 图 D中干电池自放电腐蚀是 ZN与 C活动性不同形成原电池 与MNO2性质无关 D项错误 12 某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验 粗铜中有锌 铁 镍 银等杂质 部分导线未画出 下列说法正确的是 A a 应与 c 相连接 B应与 D相连接 B 电解一段时间 B与 D两极析出物质的物质的量相等 C 电解一段时间 B极附近溶液的 pH降低 D 电解过程中 Y装置中 Cu 2 的浓度始终不变 答案 B 解析 a 为负极 应与纯铜即与D极相连 B为正极 应与粗铜 即与 c 极相连 A错误 B极析出 H2 而 D极析出 Cu B正确 B极 附近溶液的 pH升高 C错误 电解过程中 D极析出 Cu c 极溶解的 不仅有 Cu 还有各种金属杂质 因而Y装置中 Cu 2 的浓度是减小的 唐玲出品 D错误 二 非选择题 共 52 分 13 12 分 在 50 mL 0 2 mOL L 1 CuSO4溶液中插入两个电极 通电电解 不考虑水分蒸发 则 1 若两极均为铜片 电解过程中CuSO4溶液的浓度 填 增 大 减小 或 不变 2 若阳极为纯锌 阴极为铜片 阳极反应式是 3 若阳极为纯锌 阴极为铜片 如不考虑H 在阴极上放电 当 电路中有 0 04 mOL 电子通过时 阴极增重 g 阴极上的电极 反应式是 答案 1 不变 2 ZN ZN 2 2e 3 1 28 Cu 2 2e Cu 解析 1 两极均为铜片 电解液为 CuSO4溶液 这是一个电镀装 置 电解过程中电解质溶液的浓度不变 2 阳极为纯锌 为活泼金属 通电电解时 锌发生氧化反应 ZN ZN 2 2e 3 若阳极为纯锌 阴极为铜片 不考虑H 在阴极上放电 则阴 极反应为 Cu 2 得电子的还原反应 Cu 2 2e Cu 当电路中有 0 04 mOL 电子通过时 有0 04 mOL 2 64 g mOL 1 1 28 g铜析出 14 14 分 如下图所示 A为直流电源 B为渗透饱和氯化钠溶 液和酚酞试液的滤纸 C为电镀槽 接通电路后 发现B上的 c 点显 红色 请填空 唐玲出品 1 电源 A的 a 为 极 2 滤纸 B上发生的总反应方程式为 3 欲在电镀槽中实现铁上镀锌 接通K点 使 c D两点短路 则电极 e 上发生的反应为 电极 F上发生 的反应为 槽中盛放的电镀液可以是 或 只要求填两种电解质溶液 答案 1 正 2 2NaCL 2H2O 电解 2NaOH H2 CL2 3 ZN 2e ZN 2 ZN 2 2e ZN ZNSO4溶液ZNCL2溶液 解析 电解饱和氯化钠溶液时发生的电解反应为 2NaCL 2H2O 电解 2NaOH H2 CL2 根据 B上的 c 点显红色 可以判断c 电极为阴极 为 H 放电 故 B为直流电源负极 a 为直流电源正极 在电镀槽中实现铁上镀锌 则锌为阳极 e 电极 发生的反应为 ZN 2e ZN2 铁为阴极 F 电极 发生的反应为 ZN2 2e ZN 电解液为含有 ZN 2 的可溶性盐溶液 15 14 分 2011 天津 10 节选 工业废水中常含有一定量 的 Cr2O 2 7和 CrO 2 4 它们会对人类及生态系统产生很大损害 必须进 行处理 常用的处理方法有两种 方法 1 还原沉淀法 该法的工艺流程为 唐玲出品 CrO 2 4 H 转化 Cr2O 2 7 Fe 2 还原 Cr 3 OH 沉淀 Cr OH 3 其中第 步存在平衡 2CrO 2 4 黄色 2H Cr2O 2 7 橙色 H2O 1 若平衡体系的 pH 2 则溶液显 色 2 能说明第 步反应达平衡状态的是 A Cr2O 2 7和 CrO 2 4的浓度相同 B 2v Cr2O 2 7 v CrO 2 4 C 溶液的颜色不变 3 第 步中 还原1mOL Cr2O 2 7离子 需要 mOL的 FeSO4 7H2O 方法 2 电解法 该法用 Fe 作电极电解含Cr2O 2 7的酸性废水 随着电解进行 在 阴极附近溶液 pH升高 产生 Cr OH 3沉淀 4 用 Fe 作电极的原因为 5 在阴极附近溶液 pH升高的原因是 用电极反应解释 溶液中同时生成的沉淀还有 答案 1 橙 2 c 3 6 4 阳极反应为 Fe 2e Fe2 提供还原剂 Fe 2 5 2H 2e H 2 Fe OH 3 解析 本题以工业废水处理为命题点 将平衡移动及电解原理等 融合在一起考查 方法 1 1 pH 2 溶液呈酸性 促使平衡正向移动 唐玲出品 溶液为橙色 2 平衡时 Cr2O 2 7和 CrO 2 4的浓度不一定相同 a 错误 B 未指 明速率所表示的方向 溶液颜色不变表示反应混