電化學腐蝕與防護課時強化作業(yè)

1、電化學腐蝕與防護課時強化作業(yè)第6章 第3節(jié) 電解池金屬的電化學腐蝕與防護 (時間45分鐘滿分100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)1為保護地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施有( )A與石墨棒相連B與直流電源負極連接C與直流電源正極連接D與銅板相連解析：金屬Fe比Cu活潑，若與銅板、石墨棒相連，在適宜條件下組成原電池時，F(xiàn)e作負極，易被腐蝕；若與直流電源正極連接，F(xiàn)e作電解池的陽極，加速腐蝕，A、C、D錯。答案：B2某同學為了使反應2HCl2Ag=2AgClH2能進行，設計了如圖所示的四個實驗，你認為可行的方案是( )答案：C3(2012·河南鄭州盛同學校高三月考)

2、用惰性電極實施電解，下列說法正確的是( )A電解稀硫酸，實質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小C電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12D電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11解析：電解稀硫酸和氫氧化鈉溶液，實質(zhì)上是電解水，電解過程中溶液被濃縮，其pH發(fā)生變化，A、B項錯誤；電解硫酸鈉溶液，其實質(zhì)也是電解水，陰陽極上分別得到氫氣和氧氣，其物質(zhì)的量之比為21，C項錯誤；電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出的物質(zhì)分別是銅和氯氣，其物質(zhì)的量之比為11，D項正確。答案：D4用惰性電極分別電解以下各物質(zhì)的水溶液：KCl、C

3、uCl2、AgNO3、H2SO4、KOH、Na2SO4，在兩極均產(chǎn)生氣體，且體積比為21的是( )AKCl、AgNO3BAgNO3、Na2SO4、H2SO4CCuCl2、Na2SO4、KOHDNa2SO4、KOH、H2SO4解析：要求兩個電極都產(chǎn)生氣體，且要符合21，陰極上應該是陽離子得電子，能生成氣體的只有H，生成H2。根據(jù)陰陽極得失電子相等，陽極應該生成一種氣體：生成1mol氣體需失去4mol電子，則只能是O2。綜合以上判斷，這種情況屬于電解水。根據(jù)電解結(jié)果的判定為：Na2SO4、KOH、H2SO4。答案：D5用石墨作電極電解2mol·L1的NaCl和1mol·L1的M

4、gSO4混合溶液時，下列曲線合理的是( )解析：依據(jù)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2MgSO42NaOH=Mg(OH)2Na2SO4，溶液起始及最終的pH均接近于7，沉淀量從起始至最終應是先逐漸增加，后期保持不變。故D項正確。答案：D6(2012·北京育園中學高三入學測試)化學用語是學習化學的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學用語中，正確的是( )A電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應式為：2Cl2e=Cl2B氫氧燃料電池的負極反應式為：O22H2O4e=4OHC粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應式為：Cu2e=Cu2D鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極反應式為：Fe2e=Fe2

5、解析：燃料電池的負極為燃料發(fā)生失電子的氧化反應，B項錯誤；精煉銅時，陽極為粗銅，C項錯誤；鐵發(fā)生電化學腐蝕時，鐵失去電子作負極，D項錯誤。答案：A7(2011·北京理綜)結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是( )A和中正極均被保護B和中負極反應均是Fe2e=Fe2C和中正極反應均是O22H2O4e=4OHD和中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍色沉淀解析：形成原電池活潑金屬作負極，正極均被保護，A正確；中負極為活潑金屬Zn，B錯誤；中是酸性溶液，電極反應式中不能有OH生成，C錯誤；中無Fe2生成，所以無藍色沉淀生成，D錯誤。答案：A8如右圖為用惰性電極電解CuCl2溶液，并驗證其產(chǎn)

6、物的實驗裝置，則下列說法不正確的是( )A電源a極為負極BKI淀粉溶液會變藍C可以將惰性電極換為銅棒D惰性電極上發(fā)生的電極反應為：Cu2e=Cu2解析：根據(jù)實驗裝置，可以判斷電極產(chǎn)生氯氣，即a極是負極。電極處產(chǎn)生氯氣，KI淀粉溶液會變藍。電極是陰極，用銅棒不會影響電解。答案：D9右圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是( )A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應式是：Fe2e=Fe2Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕解析：Fe與C及電解質(zhì)溶液形成原電池，F(xiàn)e

7、是負極：Fe2e=Fe2；C是正極，在a中發(fā)生吸氧腐蝕，a中壓強減小；b中發(fā)生析氫腐蝕，b中壓強增大，紅墨水柱液面是左高右低。故選B。答案：B10某同學用下圖所示裝置進行銅的電解精煉實驗(粗銅中有鋅、鐵、鎳、銀等雜質(zhì)，部分導線未畫出)，下列說法正確的是( )Aa應與c相連接，b應與d相連接B電解一段時間，b與d兩極析出物質(zhì)的物質(zhì)的量相等C電解一段時間，b極附近溶液的pH降低D電解過程中，Y裝置中Cu2的濃度始終不變解析：a為負極，應與純銅即與d極相連，b為正極，應與粗銅即與c極相連，A錯誤。b極析出H2，而d極析出Cu，B正確。b極附近溶液的pH升高，C錯誤。電解過程中，d極析出Cu，c極溶解

8、的不僅有Cu，還有各種金屬雜質(zhì)，因而Y裝置中Cu2的濃度是減小的，D錯誤。答案：B11(2011·黃岡高三期末)如圖所示的裝置，通電一段時間后，測得甲池中某電極質(zhì)量增加2.16g，乙池中某電極上析出0.24g某金屬，下列說法正確的是( )A甲池b極上析出金屬銀，乙池c極上析出某金屬B甲池a極上析出金屬銀，乙池d極上析出某金屬C某鹽溶液可能是CuSO4溶液D某鹽溶液可能是Mg(NO3)2溶液解析：a：陰極；b：陽極；c：陰極；d：陽極。A、B均不對，而D中，若電解Mg(NO3)2溶液，實際上就是電解水，不會有固體析出；C中通過計算可知CuSO4不足。答案：C12(2011·浙

9、江理綜)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說法正確的是( )A液滴中的Cl由a區(qū)向b區(qū)遷移B液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應為：O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發(fā)生的電極反應為：Cu2e=Cu2解析：根據(jù)液滴之下氧氣含量比邊緣少可知液滴下鐵為負極，失電子生

10、成亞鐵離子，液滴外緣氧氣得電子與水化合生成氫氧根，OH與Fe2結(jié)合生成Fe(OH)2，進而生成Fe2O3·nH2O，陰離子移向負極，A項錯誤，B項正確；鐵為負極，失電子發(fā)生氧化反應，C項錯誤；鐵比銅活潑，應為鐵失電子發(fā)生電極反應：Fe2e=Fe2，D項錯誤。答案：B二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13(12分)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應式為_。(2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用_。(填序號)A銅B鈉C鋅D石墨

11、(3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的_極。解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如Zn，就可由Zn失去電子，Zn被溶解，而Fe被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法。(3)屬于外加電流的保護法，需把被保護的鐵閘門連接在電源的負極上。答案：(1)負極：2Fe4e=2Fe2正極：O22H2O4e=4OH(2)C(3)負14(14分)(2011·重慶巫山中學高三開學摸底)現(xiàn)有Cu2、Cl、Na、SO42、Zn2兩兩組成的電解質(zhì)溶液若干種，可選用銅電極、鉑電極、鋅電極進行電解實驗。(1)以銅

12、為陽極電解_或_溶液，均可得到氫氧化物沉淀。(2)要使電解過程中溶質(zhì)的組成和質(zhì)量不變，而溶液濃度增大，又無渾濁，應以_為陽極電解_溶液。(3)要使電解過程中溶液濃度改變，而溶劑質(zhì)量不變，應以鉑電極為陽極電解_溶液，或以_為陽極電解_溶液。(4)使反應Cu2H2O=Cu(OH)2H2得以進行而不發(fā)生其他反應，可選用_為陽極電解_或_溶液。(5)以銅為陽極電解ZnSO4溶液，陰極上一般有_逸出，在_極區(qū)首先會有_色沉淀，電解時間較長時，會有_色沉淀出現(xiàn)。解析：(1)以銅為陽極電解時，銅失去電子生成Cu2進入溶液，只要陰極產(chǎn)生H2和OH即可生成Cu(OH)2沉淀，故電解質(zhì)溶液可以是NaCl溶液或Na

13、2SO4溶液。(2)根據(jù)題意電解的實質(zhì)應為電解水，故應以惰性電極電解Na2SO4溶液。(3)根據(jù)題意水不參加電極反應。可以是電解電解質(zhì)本身的，此時需要惰性電極電解CuCl2溶液，也可以是以Zn作陽極電解CuCl2(或CuSO4)溶液。(4)根據(jù)題意陽極為銅失電子，而陰極為H放電。(5)以銅為陽極電解ZnSO4溶液時，陽極為銅失電子生成Cu2進入溶液，陰極則為H放電生成H2和OH，而OH與Zn2結(jié)合生成白色沉淀，當電解時間較長，生成的Cu2較多時，會產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀。答案：(1)NaClNa2SO4(2)鉑Na2SO4(3)CuCl2ZnCuCl2(或CuSO4)(4)CuNaClNa2S

14、O4(5)H2陰白藍15(12分)(2011·安徽白云中學)某課外活動小組同學用右圖裝置進行實驗，試回答下列問題。(1)若開始時開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應式為_。(2)若開始時開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應式為_，總反應的離子方程式為_。有關(guān)上述實驗，下列說法正確的是(填序號)_。溶液中Na向A極移動從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質(zhì)的濃度若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子解析：(1)若開始時開關(guān)K與a連接，為鐵的吸氧腐蝕。(2)若開始時開關(guān)K與b連接，則為鐵作陰極電解氯化鈉溶液，A極(陽極)產(chǎn)

15、生氯氣。注意溶液導電是陰、陽離子定向移動形成電流，電子不能進入溶液。答案：(1)Fe2e=Fe2(2)2H2e=H22Cl2H2O2OHH2Cl216(14分)下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：電源的N端為_極；電極b上發(fā)生的電極反應為_；列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：_；電極c的質(zhì)量變化是_g；電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因：甲溶

16、液_；乙溶液_；丙溶液_；(2)如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？_。解析：(1)乙中c電極質(zhì)量增加，說明c處發(fā)生的反應為：Cu22e=Cu，c電極應為陰極，則M為負極，N為正極。甲中盛放的是NaOH溶液，電解時實質(zhì)上是電解水，b電極上的電極反應為：4OH4e=2H2OO2。而要計算出b電極上產(chǎn)生氣體的體積，就必須先根據(jù)丙中K2SO4濃度的變化計算出轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。設丙中電解水的質(zhì)量為xg，由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等可得：100×10%(100x)×10.47%，x4.5g，所以整個反應轉(zhuǎn)移了0.5mol電子，根據(jù)電極方程式可計算出b電極放出的O2為0.125mol，其體積為2.8L，c電極上析出的銅為0.25mol，其質(zhì)量為16g。甲中電解的是水，NaOH濃度增大；乙中水電離出來的OH放電H濃度增大；丙中電解的也是