2018年高考化学总复习 课时跟踪检测 二十 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 含答案
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2018版化学(苏教版)高考总复习专题六课时跟踪训练--电解池、金属的腐蚀与防护【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________一、选择题1. 在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧:一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精选铜矿砂,在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水,最终沉没。
坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢?事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精选铜矿砂密切相关。
下列对此调查结论的理解正确的是( )A. 精铜矿砂装载过多导致沉船B. 运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大,超过船的承载能力C. 在潮湿的环境中,船体与铜构成了原电池,加速了作为负极的船体的腐蚀D. 在潮湿的环境中,船体与铜构成了电解池,钢制船体作阳极而被氧化腐蚀2. 某溶液中含有Cu 2+、Fe 2+、Al 3+、Cl -、NO ,且浓度均为0.1 mol/L,用石墨作电极进行电解时,肯定得不到的产物是( )A. Cl 2B. AlC. CuD. H 23. 下列关于电化学知识的说法正确的是( )A. 电解饱和食盐水在阳极得到氯气,阴极得到金属钠B. 电解精炼铜时,阳极质量的减少不一定等于阴极质量的增加C. 电解AlCl 3 、FeCl 3 、CuCl 2 的混合溶液,在阴极上依次析出Al、Fe、CuD. 电解CuSO 4 溶液一段时间后(Cu 2+未反应完),加入适量Cu(OH) 2 可以使溶液恢复至原状态4. 如图所示的电化学装置,下列叙述不正确的是( )A. a和b用导线连接,电子由铁经过导线流向碳B. a和b用导线连接,铁电极的电极反应式为:Fe-2e - ===Fe 2+C. a、b分别连接直流电源正、负极,可以防止铁被腐蚀D. a、b分别连接直流电源负、正极,电压足够大时,Na +向铁电极移动5. 常温下用惰性电极电解NaHSO 4 溶液,电解一段时间后,下列有关电解质溶液变化的说法正确的是( )A. 电解质溶液的浓度增大,pH减小B. 电解质溶液的浓度增大,pH增大C. 电解质溶液的浓度减小,pH减小D. 电解质溶液的浓度不变,pH不变6. 用如图装置电解K 2 SO 4 溶液,同时制备H 2 SO 4 溶液和KOH溶液,Ⅱ中装入K 2 SO 4 溶液,下列有关分析正确的是( )A. Ⅰ区生成H 2 SO 4B. a是阴离子交换膜C. Ⅱ区的K +进入Ⅰ区D. Ⅲ区溶液的pH会升高7. 某小组设计电解饱和食盐水的装置如图,通电后两极均有气泡产生,下列叙述正确的是( )A. 铜电极附近观察到黄绿色气体B. 石墨电极附近溶液呈红色C. 溶液中的Na +向石墨电极移动D. 铜电极上发生还原反应8. 结合图示判断,下列叙述正确的是( )A. K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大B. K与N连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为2H ++2e -===H 2 ↑C. K与M连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大D. K与M连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为4OH --4e - ===2H 2 O+O 2 ↑9. 在铜片上镀银时,下列叙述正确的是( )①将铜片接在电源的正极上②将银片接在电源的正极上③在铜片上发生的反应是:Ag ++e - ===Ag ④在银片上发生的反应是:4OH --4e -===O 2 ↑+2H 2 O⑤需用硫酸铜溶液为电镀液⑥需用硝酸银溶液为电镀液A. ①③⑥B. ②③⑥C. ①④⑤D. ②③④⑥10. 下面两套实验装置,都涉及金属的腐蚀反应,假设其中的金属块和金属丝都是足量的。
1、了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2、理解金属发生电化学腐蚀的原因,了解金属腐蚀的危害,知道防止金属腐蚀的措施。
一、电解池原理1、定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2、能量转化形式电能转化为化学能。
3、电解池的形成条件(1)与电源相连的两个电极:阳极连电源的正极;阴极连电源的负极。
(2)电解质溶液(或熔融的电解质)。
(3)形成闭合的回路。
4、电极反应:阳极上发生失电子的氧化反应,阴极上发生得电子的还原反应。
电子的流向从电源的负极到电解池的阴极,再从电解池的阳极到电源的正极。
5、电子和离子的移动方向★☆电解池和原电池比较电解池原电池定义将电能转变为化学能的装置将化学能转变为电能的装置装置举例形成条件①两个电极与直流电源相连②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极(连接)②电解质溶液③形成闭合回路④能自发进行氧化还原反应电极名称阳极:与电源正极相连的极阴极:与电源负极相连的极负极:较活泼金属(电子流出的极)正极:较不活泼金属(或能导电的非金属)(电子流入的极)电极反应阳极:溶液中的阴离子失电子,或电极金属失电子,发生氧化反应阴极:溶液中的阳离子得电子,发生还原反应负极:较活泼电极金属或阴离子失电子,发生氧化反应正极:溶液中的阳离子或氧气得电子,发生还原反应溶液中的离子移向阴离子移向阳极,阳离子移向阴极阴离子移向负极,阳离子移向正极电子流向阳极正极→负极阴极负极正极实质均发生氧化还原反应,两电极得失电子数相等联系原电池可以作为电解池的电源,二者共同形成闭合回路6、电解产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极,若是活性电极(一般是除Au、Pt外的金属),则电极材料本身失电子,电极被溶解形成阳离子进入溶液;若是惰性电极(如石墨、铂、金等),则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断。
阳极放电顺序:金属(一般是除Au、Pt外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————基础课时练(二十) 电解池金属的电化学腐蚀与防护1.(2017·长春期末)下列关于电化学的叙述正确的是( )A.图①两极均有气泡产生,滴加酚酞溶液时石墨一极变红B.图②装置可以验证牺牲阳极的阴极保护法C.图③可以模拟钢铁的吸氧腐蚀,碳棒一极的电极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-D.上述4个装置中,图①、②中Fe腐蚀速率较快,图③中Fe腐蚀速率较慢答案:C2.(2018·桂林中学月考)下列各组中,每种电解质溶液用惰性电极电解时只生成氢气和氧气的一组是( )A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2答案:C3.(2018·沈阳二中月考)如图所示的两个实验装置,溶液的体积均为200 mL。
开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol·L-1,工作一段时间后,测得导线中均通过0.02 mol电子,若不考虑盐的水解和溶液体积的变化,下列叙述中正确的是( )A.产生气体的体积:①<②B.①中阴极质量增加,②中正极质量减小C.溶液的pH变化:①减小,②增大D.电极反应式:①中阳极为4OH--4e-===2H2O+O2↑,②中负极为2H++2e-===H2↑解析:选C ①中阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,导线中通过0.02 mol电子时,生成0.005 mol O2;②中正极反应式为2H++2e-===H2↑,导线中通过0.02 mol电子时,生成0.01 mol H2,但题目未指明两种气体是否处于相同状况下,故无法比较气体体积的大小,A错误。
①中阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阴极表面析出Cu,电极质量增加;②中正极表面析出H2,电极质量不变,B错误。
①中阳极反应也可写作2H2O-4e-===4H++O2↑,反应中生成H+,溶液的酸性增强,则溶液的pH减小;②中正极反应消耗H+,溶液的酸性减弱,则pH增大,C正确。
跟踪检测(二十二)电解池金属的腐蚀与防护[本节过关达标练]1.下列有关电化学装置的说法正确的是()A.利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S,银器表面发生的反应为Ag2S+2e-===2Ag +S2-B.图b电解一段时间,铜电极溶解,石墨电极上有亮红色物质析出C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼D.图d中若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀解析:选A形成原电池时,Al为负极被氧化,Ag2S为正极被还原,正极反应式为Ag2S+2e-===2Ag+S2-,A正确;铜为阴极,发生还原反应,不能溶解,石墨电极上生成O2,B错误;图c中的X极若为负极,粗铜为阴极,而电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,不能进行粗铜的精炼,C错误;该装置有外接电源,属于“有外加电源的阴极保护法”,D错误。
2.(2018·江西五市部分学校联考)利用电催化在水溶液中可将CO2同时转化为多种化工原料(如图)。
下列说法不正确的是()A.Pt电极的电极反应式:2H2O-4e-===O2↑+4H+B.H+迁移至Cu电极C.电极上产生乙烯的反应:2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2OD.通电一段时间后,Cu电极区因放出不同气体,溶液质量可能减小解析:选D选项A,Pt电极为阳极,阳极为水电离产生的OH-放电,正确。
选项B,H+通过质子膜向阴极移动,正确。
选项C,根据质量守恒、电荷守恒知,正确。
选项D,阴极区吸收CO 2,且获得阳极区迁移来的H +,在生成CO 、C 2H 4、CH 4的同时均生成水,生成的HCOOH 能溶解在水中,故溶液质量增加,错误。
3.(2017·北京海淀区期末)某同学进行以下实验:放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑痕”。
其边缘处为红色,中心区域为蓝下列说法不合理的是( ) A .生铁片发生吸氧腐蚀 B .中心区域:Fe -2e -===Fe 2+C .边缘处:O 2+2H 2O +4e -===4OH -D .交界处:4Fe 2++O 2+10H 2O===4Fe(OH)3+8H +解析:选D 生铁片边缘处为红色,说明生成了OH -:O 2+2H 2O +4e -===4OH -,生铁片发生吸氧腐蚀,A 、C 项合理;根据实验现象,中心区域为蓝色,说明生成了Fe 2+,B项合理;在两色环交界处出现铁锈,是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,氢氧化铁分解生成铁锈,D 项不合理。
跟踪检测(二十二)电解池金属的电化学腐蚀与防护1.埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护,使其免受腐蚀。
关于此方法,下列说法正确的是( )A.金属棒X的材料可能为铜B.金属棒X的材料可能为钠C.钢管附近土壤的pH可能会升高D.这种方法属于外加电流的阴极保护法解析:选C 金属棒X的材料若为铜,则易腐蚀钢管,A项错误;钠为活泼金属,易发生反应,B项错误;钢管吸氧发生还原反应,产生OH-,附近土壤的pH可能会升高,C项正确;该装置没有外接电源,不属于外加电流的阴极保护法,D项错误。
2.下列有关电化学装置的说法正确的是( )A.利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S,银器表面发生的反应为Ag2S+2e-===2Ag +S2-B.图b电解一段时间,铜电极溶解,石墨电极上有亮红色物质析出C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼D.图d中若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀解析:选A 图a中形成原电池,Al为负极被氧化,Ag2S为正极被还原,正极反应式为Ag2S+2e-===2Ag+S2-,A正确;图b中,铜为阴极,发生还原反应,不能溶解,石墨电极上生成氧气,B错误;图c中的X极若为负极,粗铜为阴极,而电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,不能进行粗铜的精炼,C错误;图d装置中有外接电源,属于“有外加电源的阴极保护法”,D错误。
3.(2017·济南模拟)四个电解装置都以Pt作电极,它们分别装着如下电解质溶液进行电解,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是( )解析:选C pH增大,A 错误;电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气,溶液酸性增强,pH减小,B错误;电解氢氧化钾溶液的实质是电解水,溶质的量不变,溶剂减小,碱性增强,pH增大,C正确;电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气,溶液碱性增强,pH增大,D错误。
4.(2017·石家庄模拟)如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池,装置Ⅱ为电解池。
课时3 电解池、金属的腐蚀与防护1. 某兴趣小组设计如下微型实验装置。
实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是A. 断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl—Cl2↑+H2↑B. 断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红C. 断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e—=2Cl—D. 断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极【答案】D【解析】【详解】断开K2、闭合K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,则总反应为2Cl-+2H2O H2↑+2OH-+Cl2↑,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生Cl2,在铜电极处产生H2,铜电极附近产生OH-,溶液变红,A错误;B、根据A中分析可知B错误;C、断开K1、闭合K2时,装置为原电池,铜电极上的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,其为负极,而石墨上的电极反应为Cl2+2e-=2Cl-,其为正极,C错误;D、根据C中分析可知D正确,答案选D。
【点晴】解答时注意把握电化学工作原理,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力的考查,有利于培养学生的良好的科学素养。
明确原电池和电解池的工作原理是解答的关键,注意电极名称的判断和电极反应式的书写。
2. 某同学组装了如图所示的电化学装置电极I为Al,其他电极均为Cu,则A. 电流方向:电极IV→→电极IB. 电极I 发生还原反应C. 电极II 逐渐溶解D. 电极III 的电极反应:Cu 2++2e -==Cu【答案】A【解析】【详解】A 、由题意可知,该装置的I 、II 是原电池的两极,I 是负极,II 是正极,III 、IV 是电解池的两极,其中III 是阳极,IV 是阴极,所以电流方向:电极IV→→电极I ,正确;B 、电极I 是原电池的负极,发生氧化反应,错误;C 、电极II 是原电池的正极,发生还原反应,有Cu 析出,错误;D 、电极III 是阳极,发生氧化反应,电极反应是Cu-2e -=:Cu 2+,错误;答案选A 。
目夺市安危阳光实验学校第二节 电解池 金属的腐蚀与防护1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
(高频)2.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
(中频)电解原理1.电解、电解池2.电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液) 总反应方程式:CuCl2=====电解Cu +Cl2↑电解原理的应用1.氯碱工业制烧碱、氯气和氢气 2.电镀电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法,也用在金属的精炼上。
如电镀铜或电解精炼铜含锌、铁等杂质时: 3.电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属,必须用电解法。
如电解熔融氯化钠得到钠时:金属的腐蚀与防护1.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件 金属与接触到的物质直接发生反应 不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应 区别无电流产生有微弱电流产生实质与联系(1)实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗;(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀速率更快2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜性质 酸性较强 酸性很弱或呈中性负极反应Fe -2e -===Fe2+ 正极反应2H ++2e -===H2↑2H2O +O2+4e -===4OH - 其他反应及产物 Fe2++2OH -=== Fe(OH)2 2Fe +O2+2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O +(3-x)H2O 普遍性吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护(1)电化学防护法⎩⎪⎨⎪⎧牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理外加电流的阴极保护法——电解原理(2)其他:改变金属内部结构和金属表面外加保护层 1.易误诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)电解是把电能转变成化学能( ) (2)电解是把化学能转变成电能( )(3)电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化( ) (4)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现( ) (5)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈( )(6)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质量相等( )(7)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀( )(8)外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极( )【答案】(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×(8)×2.如图所示,甲、乙两试管中各放一枚铁钉,甲试管中为NH4Cl溶液,乙试管中为NaCl溶液,数天后导管中观察到的现象是____________,甲中正极反应为_________________________________,乙中正极反应为____________。
证对市爱幕阳光实验学校【优化指导】高三化学总复习第9章第2节电解池金属的电化学腐蚀与防护课时跟踪检测1.有关电化学腐蚀及保护的以下表达中正确的选项是( )A.的电化学腐蚀过程可用原电池或电解池的原理来解释B.轮船的外壳镶嵌锌块,这是外加电流的阴极保护法C.在外表镀锌属于牺牲阳极的阴极保护法D.的电化学腐蚀中,主要是吸氧腐蚀解析:选D 的电化学腐蚀只能用原电池原理来解释,A错误;轮船的外壳镶嵌锌块,这是牺牲阳极的阴极保护法,B错误;在外表镀锌属于增加保护膜,C错误。
2.用惰性电极分别电解以下各物质的水溶液,一段时间后,向剩余电解质溶液中参加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是( )A.AgNO3B.Na2SO4C.CuCl2D.HCl解析:选B 既然电解一段时间后,向剩余溶液中加水,就能使溶液恢复到电解前的浓度,这说明电解过程中消耗的是水,那么,在两个电极上放电的离子分别是H+和OH-,即溶液离子的放电能力只能小于H+;溶液中阴离子的放电能力也只能小于OH-。
常见的这样的物质有强碱、含氧酸和强碱对的最高价含氧酸盐。
3.(2021·)以下关于各图的说法,正确的选项是( )A.①中阴极处能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体B.②中待镀铁制品与电源正极相连C.③中电子由b极流向a极D.④中的离子交换膜可以防止生成的Cl2与NaOH溶液反解析:选D ①中阴极处为Cu2+放电,析出Cu,A错;②中待镀铁制品与电源负极相连,B错;③中a极为负极,b极为正极,电子由a极经外电路流向b极,C错;④中的离子交换膜只允许阳离子通过,NaOH在阴极,可以防止阳极生成的Cl2与NaOH溶液反,D对。
4.用惰性电极电解以下各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的pH依次为升高、不变、降低的是( )A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2 B.KCl Na2SO4CuSO4C.CaCl2KOH NaNO3 D.HCl HNO3K2SO4解析:选B5A.用图①装置精炼铜,a极为粗铜,b为精铜,电解质溶液为CuSO4溶液B.图②装置的盐桥中KCl的Cl-移向乙烧杯C.图③装置中钢闸门与外接电源的负极相连获得保护D.图④两个装置中通过导线的电子数相同时,消耗负极材料的物质的量不同解析:选B A项,电解精炼时,阳极是粗铜,阴极是精铜,电解质溶液含有铜离子,故正确。
金属的电化学腐蚀与防护知识与技能目标(1)知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。
(2)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。
(3)掌握化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 (4)掌握影响金属腐蚀快慢的比较 一、金属的电化学腐蚀 (一)金属腐蚀:1、定义:是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2、本质:M – ne- → Mn+(氧化反应)3、类型:化学腐蚀——直接反应 电化学腐蚀——原电池反应 (二)化学腐蚀1、定义:金属与接触到的干燥气体(如 、 、 等)或非电解质液体(如 )等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如:钢管被原油中的 腐蚀,2、影响因素:与接触物质的氧化性越强、温度越高,化学腐蚀越 。
(三)电化学腐蚀:1、定义:不纯的金属跟电解质溶液接触时。
会发生 反应 的金属失去电子而被 。
如 在潮湿的空气中生锈。
[实验探究]:将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放入下图具支试管中,观察导管中2、类型:⑴ 吸氧腐蚀:中性或酸性很弱或碱性条件下,易发生 腐蚀。
负极:2Fe - 4e- = 2Fe 2+正极:O 2 + 2H 2O + 4e-= 4OH -电池反应:2Fe+ O 2 +2 H 2O =2Fe(OH)2 进一步反应:4Fe(OH)2 +O 2 + 2H 2O = 4 Fe(OH)32Fe(OH)3+ x H 2O =Fe 2O 3·xH 2O+3 H 2O ⑵析氢腐蚀:当钢铁处于酸性环境中 负极:Fe - 2e - = Fe 2+正极:2H ++ 2e- =H 2↑电池反应:Fe + 2H +=Fe 2++ H 2↑食盐水 浸泡过 的铁钉⑶析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条 件 水膜呈 水膜呈负极(Fe 极)电极反应正极(C 极)总反应联系3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较:例1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:⑴若液面上升,则溶液呈 性, 发生 腐蚀,电极反应式为:负极: 正极:⑵若液面下降,则溶液呈 性,发生 腐蚀, 电极反应式为:负极: 正极:例2、钢铁在锈蚀过程中,下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe 由+2价转化为+3价 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④F e (O H )3失水形成Fe 2O 3·H 2O ⑤杂质碳被氧化除去A . ①②B . ③④C . ①②③④D . ①②③④⑤ 二、金属的电化学防护 1、牺牲阳极的阴极保护法原电池的负极(阳极)的金属被腐蚀原电池的正极(阴极)的金属被保护⑴原理:形成原电池反应时,让被保护金属做 极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
电解池金属的电化学腐蚀与防护1.下列关于电解的叙述中,正确的是( )①电解是把电能转变成化学能②电解是把化学能转变成电能③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化④某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现⑤任何水溶液电解时,必将导致氧化还原反应A.②③④B.①②③④C.①②④ D.①③④⑤2.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀C.钢管与铜管露天堆放在一起,钢管不易被腐蚀D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-===Fe3+3.下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )A.HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、 H2SO4C.NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2D.NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)24.下列有关电化学装置完全正确的是( )A B C D铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池A.开关K置于N处,则铁电极的电极反应式为:Fe-2e-===Fe2+B.开关K置于N处,可以减缓铁的腐蚀C.开关K置于M处,则铁电极的电极反应式为: 2Cl--2e-===Cl2↑D.开关K置于M处,电子从碳棒经开关K流向铁棒6.图中X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。
下列判断正确的是( )A.滤纸上c点附近会变红色B.Cu电极质量减小,Pt电极质量增大C.Z中溶液的pH先减小,后增大D.溶液中的SO2-4向Cu电极定向移动7.(2015·深圳中学调研)下列关于各图的说法,正确的是( )A.①中阴极处能产生使湿润淀粉_KI试纸变蓝的气体B.②中待镀铁制品应与电源正极相连C.③中电子由b极流向a极D.④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应8.(2015·泰安模拟)1 L某溶液中含有的离子如下表:离子Cu2+Al3+NO-3Cl-物质的量浓度(mol/L) 1 1 a 1用惰性电极电解该溶液,当电路中有3 mol e-通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是( )A.电解后溶液呈酸性B.a=3C.阳极生成1.5 mol Cl2D.阴极析出的金属是铜与铝9.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO-2下列说法不正确的是( )A.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓10.(2015·陕西二模)用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后,恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。
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课时跟踪检测二十电解池金属的电化学腐蚀与防护(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题6分,共60分)1.(2017届北京海淀区期末练习)关于下列装置的说法正确的是()A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液B.装置①将电能转变为化学能C.若装置②用于铁棒镀铜,则N极为铁棒D.若装置②用于电解精炼铜,则溶液中的Cu2+浓度保持不变解析:装置①为原电池,Zn为负极,Cu为正极,盐桥中K+向正极区移动,即移向CuSO4溶液,A项正确;装置①将化学能转化为电能,B项错误;若装置②用于铁棒镀铜,M为铁棒,N为铜棒,C项错误;若装置②用于电解精炼铜,溶液中Cu2+浓度减小,D项错误.答案:A2.(2017届南京高二检测)下列事实不能用电化学原理解释的是()A.铝片不需要特殊的保护方法B.炒过菜的铁锅未清洗易生锈C.轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌D.镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀解析:铝在表面能生成一层氧化铝保护膜,与电化学知识无关。
炒过菜的铁锅未清洗易生锈,是因为铁和内部的碳与未清洗的菜汁形成了原电池,铁被腐蚀而生锈.轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌,是因为形成了原电池后,锌比铁活泼,作负极被腐蚀,船体被保护。
镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀,是因为镀锌铁与潮湿的空气形成了原电池后,锌比铁活泼,锌被腐蚀,铁被保护。
第3节电解池金属的电化学腐蚀与防护一、选择题1.(2018年江西和平联考)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气,通过电化学法制取氢气的工艺如下图所示。
下列说法不正确...的是()。
A.电解池中惰性电极C1为阳极B.该工艺优点之一是FeCl3溶液可循环利用C.反应池中的离子方程式:2Fe3++S2-===2Fe2++S↓D.电解池总反应的化学方程式:2FeCl2+2HCl错误!2FeCl3+H2↑2.下列装置或操作能达到实验目的的是()。
A.①防止铁钉生锈B.②构成铜锌原电池C.③构成铜银原电池D.④验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物3.按如右图所示装置进行下列不同的操作,其中不正确...的是( )。
A .铁腐蚀的速度由大到小的顺序:只闭合K 3>只闭合K 1>都断开>只闭合K 2B .只闭合K 3,正极的电极反应式:2H 2O +O 2+4e -===4OH -C .先只闭合K 1,一段时间后,漏斗内液面上升,然后再只闭合K 2,漏斗内液面上升D .只闭合K 2,U 形管左、右两端液面均下降4.下列说法正确的是( )。
大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。
镍氢电池NiMH 电池正极板材料为NiOOH ,负极板材料为吸氢合金.下列关于该电池的说法中正确的是( )。
A .放电时电池内部H +向负极移动B .充电时,将电池的负极与外接电源的正极相连C .充电时阳极反应为Ni (OH)2+OH --e -===NiOOH +H 2OD .放电时负极的电极反应式为MH n -n e -===M +n H +6.(2018年广东潮州联考)工业上,在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN -,装置如下图所示,依次发生的反应有:①CN --2e -+2OH -===CNO -+H 2O②2Cl --2e -===Cl 2↑③3Cl 2+2CNO -+8OH -===N 2+6Cl -+2CO 错误!+4H 2O下列说法正确的是( ).A .铁电极上发生的反应为Fe -2e -===Fe 2+B .通电过程中溶液pH 不断增大C .为了使电解池连续工作,需要不断补充NaClD .除去1 mol CN -,外电路至少需转移5 mol 电子7.(2018届安徽安庆六校联考)下列图示中关于铜电极的连接错误..的是( ). A B C D二、非选择题8.(2018届北京海淀期末)某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。
回夺市安然阳光实验学校课时跟踪检测(二十) 电解池金属的腐蚀与防护1.(2014·北京西城)下列关于电化学知识说法正确的是( )A.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液,在阴极上依次析出Al、Fe、Cu B.电解CuSO4溶液一段时间后,加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复至原状态C.铅蓄电池在充电时,连接电源正极的电极发生的电极反应为:PbSO4+2e-===Pb+SO2-4D.将钢闸门与直流电源的负极相连,可防止钢闸门腐蚀2.(2014·青岛模拟)下列实验装置中,实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是( )A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl—=====通电Cl2↑+H2↑B.断开K2,闭合K1时,电子沿“b →Cu→电解质溶液→石墨→a”的路径流动C.断开K2,闭合K1时,铜电极附近溶液变红D.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e—===2Cl—3.(2014·天水模拟)原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。
下列有关判断中错误的是( )A.装置①研究的是金属的吸氧腐蚀,Fe上的反应为Fe-2e===Fe2+B.装置②研究的是电解CuCl2溶液,它将电能转化为化学能C.装置③研究的是电解饱和食盐水,电解过程中B极上发生氧化反应D.三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应4.(2014·宿迁模拟)一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe2O3 Fe3O4 FeO-2下列说法不正确的是( )A.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e—===2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓5.用Pt做电极,电解含c(Cu2+)∶c(Na+)∶c(Cl-)=1∶2∶4的混合溶液,在任何情况下,阴、阳两极下不可能同时发生的反应是( )A.阴极:2H++2e-===H2↑阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑B.阴极:2H++2e-===H2↑阳极:2Cl--2e-===Cl2↑C.阴极:Cu2++2e-===Cu阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑D.阴极:Cu2++2e-===Cu阳极:2Cl--2e-===Cl2↑6.(2014·威海期末)下列描述错误的是( )A.从海水中可以制取镁、溴、碘等物质B.电解精炼铜(含少量Fe、Zn、Pt)的电解后溶液中,存在的金属阳离子只有Fe2+、Zn2+C.电解饱和食盐水可以制取烧碱、氯气、氢气D.在镀件上电镀铜,电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量7.(2014·北京期末)某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如下,下列说法不正确的是( )A.A 为电源正极B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为:Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2OC.阴极区附近溶液pH降低D.若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L(状况)时,有0.1 mol Cr2O2-7被还原8.(2014·温州十校联合)用石墨电极电解100 mL H2SO4与CuSO4的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(状况),则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为( )A.1 mol·L-1 B.2 mol·L-1C.3 mol·L-1 D.4 mol·L-19.(2014·海淀期末)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
课时跟踪检测二十电解池金属的电化学腐蚀与防护
(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.(2017届北京海淀区期末练习)关于下列装置的说法正确的是( )
溶液
A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO
4
B.装置①将电能转变为化学能
C.若装置②用于铁棒镀铜,则N极为铁棒
D.若装置②用于电解精炼铜,则溶液中的Cu2+浓度保持不变
解析:装置①为原电池,Zn为负极,Cu为正极,盐桥中K+向正极区移动,溶液,A项正确;装置①将化学能转化为电能,B项错误;若装置即移向CuSO
4
②用于铁棒镀铜,M为铁棒,N为铜棒,C项错误;若装置②用于电解精炼铜,溶液中Cu2+浓度减小,D项错误。
答案:A
2.(2017届南京高二检测)下列事实不能用电化学原理解释的是( )
A.铝片不需要特殊的保护方法
B.炒过菜的铁锅未清洗易生锈
C.轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌
D.镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀
解析:铝在表面能生成一层氧化铝保护膜,与电化学知识无关。
炒过菜的铁锅未清洗易生锈,是因为铁和内部的碳与未清洗的菜汁形成了原电池,铁被腐蚀而生锈。
轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌,是因为形成了原电池后,锌比铁活泼,作负极被腐蚀,船体被保护。
镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀,是因为镀锌铁与潮湿的空气形成了原电池后,锌比铁活泼,锌被腐蚀,铁被保护。
镀锡铁与潮湿的空气形成了原电池后,铁比锡活泼,铁作负极被腐蚀。
答案:A
3.(2017届湖南永州月考)关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是
( )
A .Fe 电极作阳极,发生氧化反应
B .Cl -向石墨极定向移动
C .石墨电极反应:Fe 3++3e -===Fe
D .电解池发生总反应:2Cl -+2Fe 3+===Cl 2+2Fe 2+
解析:由电子转移方向可知石墨为阴极,铁为阳极。
电子流出的一极是电源的负极,故Fe 连接电源的正极,铁作阳极,发生氧化反应,A 项正确;电解质溶液中,阴离子向阳极移动,Fe 为阳极,Cl -向Fe 极作定向移动,B 项错误;石墨是电解池的阴极,发生还原反应,电极反应为Fe 3++e -===Fe 2+,C 项错误;Fe 为阳极,是活性电极,Fe 发生氧化反应生成Fe 2+,石墨是电解池的阴极,发生
还原反应,Fe 3+放电生成Fe 2+,故电解池发生总反应:Fe +2Fe 3+=====电解3Fe 2+,D
项错误。
答案:A
4.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl -、Br -、Na +、Mg 2+)的装置如图所示(a 、b 为石墨电极)。
下列说法正确的是( )
A .电池工作时,正极反应式为O 2+2H 2O +4e -===4OH -
B .电解时,a 电极周围首先放电的是Cl -
C .电解时,电子流动路径是负极―→外电路―→阴极―→溶液―→阳极―→正极
D .忽略能量损耗,当电池中消耗0.02 g H 2时,b 极周围会产生0.02 g H 2 解析:燃料电池为酸性电解质,电池工作时,正极反应式为O 2+4e -+4H +
===2H
2
O,A项错误;苦卤水中Br-还原性强于Cl-,电解时,a电极周围首先放电的是Br-,B项错误;电子不能进入电解质溶液,C项错误;根据转移电子数相等,可知D项正确。
答案:D
5.(2017届兰州第一中学月考)金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外,还有“氧浓差腐蚀”,如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同,在氧浓度低的部位是原电池的负极。
下列说法正确的是( )
A.纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀
B.钢铁吸氧腐蚀时,负极的电极反应式为Fe-3e-===Fe3+
C.海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用
D.在图示氧浓差腐蚀中,M极处发生的电极反应为O
2+2H
2
O+4e-===4OH-
解析:纯铁发生腐蚀时,没有正极材料,不能构成原电池纯铁发生的是化学腐蚀,A项错误;钢铁发生吸氧腐蚀时,负极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,B项错误;铜不如铁活泼,铜、铁在海水中形成原电池,铁作负极,加快了海轮的腐蚀,C项错误;因氧浓度低的部位是原电池的负极,由图示可知,M处O
2
浓
度高,该处O
2得到电子,其电极反应式为O
2
+2H
2
O+4e-===4OH-,D项正确。
答案:D
6.(2017届河南南阳二中模拟)化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )
A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl
2
↑
B.氢氧燃料电池的负极反应式:O
2+2H
2
O+4e-===4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式: Fe-3e-===Fe3+
解析:电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl --2e-===Cl
2
↑,A项正确;氢氧燃料的正极上氧气得电子发生还原反应,电池
反应式:O
2+2H
2
O+4e-===4OH-,B项错误;粗铜精炼时,粗铜连接电源正极,
纯铜连接电源负极,阳极上电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,C项错误;钢铁发生。