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课时作业26电解池金属的电化学腐蚀与防护(时间:45分钟分数:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1在电解水制取H2和O2时,为了增强导电性,常常要加入一些电解质,最好选用下列物质中的()。AHCl BNa2SO4 CCuSO4 DNaCl2用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是()。A用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物3(2012江西八校联考)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其原理如图所示。已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子,电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()。AA膜是阳离子交换膜(只允许阳离子通过)B通电后,海水中阴离子往b电极处运动C通电后,a电极的电极反应为4OH4e=O22H2OD通电后,b电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀4. (2012河南四校联考)关于下图装置说法中正确的是()。A装置中电子移动的途径是:负极FeM溶液石墨正极B若M为NaCl溶液,通电一段时间后,溶液中可能有NaClOC若M为FeCl2溶液,可以实现石墨上镀铁D若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀5将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法中正确的是()。A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2由a区向b区迁移,与b区的OH形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu2e=Cu26下图装置()为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许K通过,该电池充、放电的化学方程式为:2K2S2KI3K2S43KI。装置()为电解池的示意图。当闭合开关K时,X附近溶液先变红。则下列说法中正确的是()。A闭合K时,K从右到左通过离子交换膜B闭合K时,A的电极反应为3I2e=IC闭合K时,X的电极反应为2Cl2e=Cl2D闭合K时,当有0.1 mol K通过离子交换膜,X电极上产生标准状况下气体1.12 L7(2012河南卢氏调研)下列叙述中不正确的是()。A用石墨作电极电解CuSO4溶液,通电一段时间后,欲使电解质溶液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的CuOB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:O22H2O4e=4OHD电解池中的阳极和原电池中的负极上都发生还原反应8(2012安徽名校联考)下列有关下图装置的叙述中不正确的是()。Aa和b用导线连接时,铜片上析出金属铜Bb和a分别连接直流电源正、负极时,SO向铁电极移动Ca和b分别连接直流电源正、负极时,铁片上发生的反应为Cu22e=CuD无论a和b怎样连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色9下图两个装置中,液体体积均为200 mL,开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 molL1,工作一段时间后,测得有0.02 mol电子通过,若忽略溶液体积变化,下列叙述中正确的是()。A产生气体体积:B中阴极质量增加,中正极质量减小C电极反应:中阳极:4OH=2H2OO2 4e,中负极:2H2e=H2D溶液的pH变化:减小,增大10. Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图,电解总反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法中不正确的是()。A石墨电极上产生氢气B铜电极反应为2Cu2e2OH,Cu2OH2OC铜电极接直流电源的正极D当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成二、非选择题(本题共4小题,共50分)11(11分)(1)用电解法制取镁时,若原料氯化镁含有水时,在电解温度下,原料会形成Mg(OH)Cl,并发生电离反应:Mg(OH)Cl=Mg(OH)Cl。电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜,此时阴极的反应为_。(2)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H)实现氮的固定氨的电解法合成,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应为:N23H22NH3。则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_极(填“正”“负”“阴”或“阳”);在另一电极通入N2,该电极反应为_。12(12分)(1)工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有电解法。该法用Fe作电极电解含Cr2O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。用Fe作电极的原因为_。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_。(2)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为_ _。13(10分)如图所示,X、Y分别为外接直流电源的两极,a、b是石墨电极,通电一段时间后,a极附近溶液显红色。回答下列问题:(1)Y的电极名称是_;Cu电极的名称是_。(2)a的电极反应为_。(3)左侧装置所看到的现象为_。14(2012北京海淀期末)(17分)某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答:.用图1所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是_(填字母序号)。A铝 B石墨 C银 D铂(2)N极发生反应的电极反应为_。(3)实验过程中,SO_(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有_。.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。(4)电解过程中,X极区溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe6e8OH=FeO4H2O和_。(6)若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少_ g。参考答案 1B解析:A、D选项Cl失电子,C选项Cu2得电子,只有B选项符合。2B解析:废液中的铜发生Cu22e=Cu,所以铜片作阴极与电源负极相连,碳棒作阳极,与电源正极相连,发生2Cl2e=Cl2,只有B正确。3D解析:由电源正负极可知a、b分别为阳、阴极,电解池阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,所以A、B选项均错;阳极应该是Cl失电子,C选项错误;阴极2H2e=H2,溶液中OH浓度增大,与Mg2生成Mg(OH)2沉淀,D选项正确。4B解析:电子不能通过电解质溶液,A选项错误;B选项,铁作阴极,电极反应为2H2e=H2,使溶液中OH浓度增大,石墨作阳极,电极反应式为2Cl2e=Cl2,Cl2溶于NaOH溶液生成NaClO,B选项正确;Fe排在金属活动性顺序H的前面,所以水溶液中Fe2不能得电子,C选项错误;“牺牲阳极的阴极保护法”利用了原电池原理,D选项错误。5B解析:根据液滴之下氧气含量比边缘少可知液滴下铁为负极,失电子生成亚铁离子,液滴外缘氧气得电子与水化合生成氢氧根,OH与Fe2结合生成Fe(OH)2,进而生成Fe2O3nH2O,阴离子移向负极,A项错误,B项正确;铁为负极,失电子发生氧化反应,C项错误;铁比铜活泼,应为铁失电子:Fe2e=Fe2,D项错误。6D解析:X附近溶液先变红,说明X为阴极,H得电子:2H2e=H2,电极A为负极,阳离子由负极到正极移动,A、C选项错误;D选项,转移电子数为0.1 mol,生成0.05 mol H2,正确。7D解析:依据2CuSO42H2O通电,2CuO22H2SO4,欲使电解质溶液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的CuO,A选项正确;D选项,电解池的阳极和原电池的负极都发生氧化反应,错误。8D解析:A选项,形成原电池,活泼金属铁作负极,铜为正极,Cu2在正极得电子生成Cu,正确;B选项,形成电解池,铁为阳极,阴离子向阳极移动,正确;C选项,形成电解池,铁为阴极,发生得电子的反应,正确;由C选项可知D选项错误。9D解析:为电解池,阳极发生4OH4e=2H2OO2、阴极发生Cu22e=Cu,阴极质量增加,溶液pH变化减小;为原电池,负极反应为Zn2e=Zn2、正极反应为2H2e=H2,溶液中pH变化增大,正极质量不变,只有D正确。10D解析:由总反应可知Cu失电子为阳极,与电源正极相连,石墨电极为阴极,H得电子,生成H2,依据B可知,当有0.1 mol电子转移时,有0.05 mol Cu2O生成。11答案:(1)2Mg(OH)2e=MgOH2(2)阳N26e6H=2NH3解析:(1)阳离子在阴极得电子,分析Mg(OH)、MgO中Mg、O元素的化合价均无变化,所以化合价降低的元素只有氢元素,即阴极还有H2生成;(2)由总反应可知生成NH3为电解池,H2失电子通入阳极,N2得6个电子生成NH3可得N26e2NH3,在酸性条件下用H配平电荷。12答案:(1)阳极反应为Fe2e=Fe2,提供还原剂Fe22H2e=H2Fe(OH)3(2)CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O解析:(1)在电解法除铬中,铁作阳极,以提供还原剂Fe
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