2019新优化高考化学一轮(全国通用版)课后达标训练:第六章 电解池 金属腐蚀与防护+Word版含解析
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第六章第18讲电解池金属的腐蚀与防护一、单项选择题1.(2013北京卷)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( ) A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块【答案】A2.(2015汕头模拟)下列现象与电化学腐蚀无关..的是( )A.生铁比纯铁易生锈B.纯银饰品久置表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D.与铜管连接的铁管易生锈【答案】B3.(2015开封二模)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图。
下列有关说法正确的是( )A.a为电源的负极B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C.阳极室中发生的电极反应为2H++2e-===H2↑D.若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解) 【答案】D【解析】由阴极发生还原反应,可知b电极为负极,a为正极,A项、C项均错误;反应开始时,阴极室pH升高,但随着反应的进行,阳极室的H+通过质子交换膜进入阴极,反应结束后阴极室pH无变化,B项错误;由总反应式:CO(NH2)2+H2O===CO2↑+N2↑+3H2↑,可知生成n(CO2)=n[CO(NH2)2]=0.12 mol,除去尿素的质量为7.2 g,D项正确。
4.(2014上海卷)如右图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是( )A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-===H2↑B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法D.K2闭合,电路中通过0.002N A个电子时,两极共产生0.001 mol气体【答案】B【解析】K1闭合时,该装置构成了Fe—C—NaCl溶液的原电池,铁作负极,发生氧化反应,电极反应是2Fe-4e-===2Fe2+,碳棒作正极,发生的电极反应式2H2O+O2+4e-===4OH-,故石墨棒周围溶液pH逐渐升高,故A错误,B正确;K2闭合时,该装置为电解池,C作阳极,Fe作阴极而不被腐蚀,该方法称为外加电流的阴极保护法,C错误;K2闭合时,阳极的电极反应式是2Cl--2e-===Cl2↑,阴极的电极反应式:2H++2e-=== H2↑,所以当电路中通过0.002N A个(相当于0.002 mol)电子时,生成H2和Cl2的物质的量均为0.001 mol,则两极共产生0.002 mol气体,D错误。
第3节电解池金属的电化学腐蚀■ ■■高考真题实战■■■1. (2017 •高考全国卷II, 11, 6分)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀 的氧化膜,电解质溶液一般为H,S0rH,CA 混合溶液。
下列叙述错误的是()A. 待加工铝质工件为阳极B. 可选用不锈钢网作为阴极C. 阴极的电极反应式为Al 3+ + 3e-=AlD. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析:选C 。
利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的AI2O3薄膜,即待加工铝质工件作 阳极,A 项正确;阴极与电源负极相连,对阴极电极材料没有特殊要求,可选用不锈钢网等, B 项正确;电解质溶液呈酸性,阴极上应是H+放电,C 项错误;在电解过程屮,电解池中的 阴离子向阳极移动,D 项正确。
2. (2017 •高考全国卷I , 11, 6分)支撐海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极 保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是() A. 通入保护电流使钢管桩表血腐蚀电流接近于零B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 解析:选Co 依题意,钢管桩为阴极,电子流向阴极,阴极被保护,钢管桩表面腐蚀电 流是指铁失去电子形成的电流,接近于0,铁不容易失去电子,A 项正确;阳极上发生氧化反 应,失去电子,电子经外电路流向阴极,B 项正确;高硅铸铁作阳极,阳极上发牛氧化反应, 阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气,惰性辅助阳极不被损耗,c 项错误;根据海水对 钢管桩的腐蚀情况,增人或减小电流强度,D 项正确。
3. (2017 •高考海南卷)一种电化学制备\出的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传 输屮。
下列叙述错误的是()直流电源钢管桩高硅铸铁海水A.Pd电极b为阴极B.阴极的反应式为N2+6H b + 6e_=2NH3C.H卜由阳极向阴极迁移D.陶瓷可以隔离N2和山解析:选A。
2019版高考化学一轮复习专题6 第19讲电解池金属的腐蚀与防护练习苏教版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019版高考化学一轮复习专题6 第19讲电解池金属的腐蚀与防护练习苏教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第19讲电解池金属的腐蚀与防护课时作业1.下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.生铁比纯铁易生锈B.纯银饰品久置表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D.与铜管连接的铁管易生锈解析:A项,生铁能够构成原电池,所以比纯铁易生锈;B项,纯银不符合构成原电池的条件,故它表面变暗与电化学腐蚀无关;C项,铜锌合金能构成原电池,锌做负极被氧化,铜被保护起来,不易被腐蚀;D项,铜管与铁管连接构成原电池,铁做负极,易被腐蚀.答案:B2.相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是( )解析:A、D均可由Fe、Cu构成原电池而加速铁的腐蚀;在B中,食盐水提供电解质溶液环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属做负极,碳做正极,易被腐蚀;C中铜镀层把铁完全覆盖,构不成原电池而不被腐蚀。
答案:C3.下列描述不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极B.电解法精炼粗铜时用纯铜做阴极C.电解饱和食盐水制烧碱时用涂镍碳钢网做阴极D.在镀件上电镀锌时用锌做阳极解析:铁做阳极时,铁发生氧化反应生成Fe2+而进入电解液中,在阴极析出使铝不纯.答案:A4.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析:电镀前,Zn与Fe构成原电池,Zn为负极,Fe为正极,电镀时,Fe为阴极,Zn为阳极,原电池充电时,原电池负极为阴极、正极为阳极,故不属于原电池的充电过程,A错误;根据电子守恒,通过电子的电量与析出Zn 的量成正比,B错误;电流恒定,单位时间通过的电子的物质的量恒定,即电解速率恒定,C正确;镀层破损后,Zn与Fe仍能构成原电池,其中Zn为负极被腐蚀,Fe为正极被保护,D错误。
课时规范练21 电解池金属的电化学腐蚀与防护一、选择题:本题包括10小题,每小题只有1个选项符合题意。
1.下列现象与电化学腐蚀无关的是( )A.生铁比纯铁易生锈B.纯银饰品久置表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D.与铜管连接的铁管易生锈2.下列描述不符合生产实际的是( )A.电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁作阳极B.电解法精炼粗铜时用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱时用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌时用锌作阳极3.图中是化学能与电能相互转化的两套装置。
下列分析正确的是( )A.两装置中,铁电极均要消耗B.图乙装置中两极均有气泡产生C.图甲装置铁电极上发生的电极反应为Fe-3e-Fe3+D.随着反应的进行,图甲装置中溶液的pH增大,图乙装置中溶液的pH不变4.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正确的是( )A.用铜作阴极,石墨作阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑B.铅蓄电池放电时的正极反应式为Pb-2e-+S O42-PbSO4C.粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有Cu-2e-Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe-2e-Fe2+5.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中各项所列对应关系均正确的一项是( )选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论b管中电极反应式是4OH--4e-O2↑+2H2O6.(贵州遵义航天高中月考)关于图中装置说法正确的是( )A.装置中电子移动的方向:负极→Fe→M溶液→石墨→正极B.若M为滴加酚酞的NaCl溶液,通电一段时间后,铁电极附近溶液显红色C.若M为CuSO4溶液,可以实现在石墨上镀铜D.若将电源反接,M为NaCl溶液,可以用于制备Fe(OH)2并使其较长时间保持白色7.在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。
考点规范练18 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(本题共8小题,每小题6分,共48分。
每小题只有一个选项符合题目要求)
1.如图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。
下列说法不正确的是( )
A.该过程是电能转化为化学能的过程
B.一段时间后,①池中n(KHCO3)不变
C.一段时间后,②池中溶液的pH一定下降
D.铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-CH4+2H2O
2.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置,下列有关说法中错误的是( )
A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-
B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成
C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈
D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现较快
3.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
下列有关说法错误的是( )
A.d为石墨,铁片腐蚀加快
B.d为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-
C.d为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d为锌块,铁片上电极反应为2H++2e-H2↑
4.关于下列装置的说法中正确的是( )。
⾼考化学⼀轮复习限时规范训练第六章第3讲电解池⾦属的电化学腐蚀与防护含解析新⼈教版⾼考化学⼀轮复习限时规范训练第六章第3讲电解池⾦属的电化学腐蚀与防护含解析新⼈教版A组(20分钟)1.对如图装置(铁的防护)的分析正确的是()cH l?Fe Znr~~IFeNaCl溶液N a Cl溶液Φ⼄A.甲装置是辆牲阳极的阴极保护法B.⼄装置是牺牲阳极的阴极保护法C.⼀段时间后甲、⼄装置中PH均增⼤D.甲、⼄装置中铁电极的电极反应式均为2H,÷2e =Ha解析:选B。
A项,甲装宜中C为阳极,阳极上氯离⼦失电⼦,Fe为阴极,阴极上氢离⼦得电⼦,属于外加电流的阴极保护法,错误;B项,⼄装置中Zn为负极,Fe为正极,正极上氧⽓得电⼦,Fe不参加反应,Fe被保护,所以是牺牲阳极的阴极保护法,正确:C项, ⼄装麗中负极Zn 失电⼦,正极氧⽓得电⼦,最终⽣成氢氧化锌,溶液的PH⼏乎不变,错误: D项,⼄中正极上氧⽓得电⼦⽣成氢氧根离⼦,所以Fe电极上没有氢⽓⽣成,错误。
2.若⽤如图装垃(X、Y是直流电源的两极)分别进⾏下列各组实验,则下表中所列%项对应关系均正确的⼀组是()直流⾎源解析:选C。
A项,电解Na2SOi溶液,a为阳极,OH失电⼦破坏⽔的电离平衡,阳极周困呈酸性,不会使酚瞰变红,错误;B项,电解硝酸银溶液,a为阳极,电极反应式为40茁-4e =2H≡0+0≡ t ,错误;C项,电解KCl和CUCL的混合溶液,先电解CuCL,再电解KCl, 随着反应的进⾏,继续电解则为电解⽔,阳极依次⽣成C1=、0:,阴极依次⽣成CU和⽐,两极产⽣⽓体的总体积可能相等,正确:D项,为电泳,Fe(OH)3胶粒带正电,向阴极移动,a 管颜⾊加深,错误。
3.⽤惰性电极电解下列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.AgNO3 CUCI= Cu(NO3)5B.KCI Na=SO-. CUSO IC.CaCI S KOH NaNO3D.HCI HNO5 K=SO t解析:选B。
(全国通用版)2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量高效演练直击高考6.3 电解池金属的电化学腐蚀与防护编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国通用版)2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量高效演练直击高考6.3 电解池金属的电化学腐蚀与防护)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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6。
3 电解池金属的电化学腐蚀与防护高效演练·直击高考1。
如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置.通电后在石墨电极a和b 附近分别滴加几滴石蕊溶液.下列实验现象描述正确的是( )A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出有刺激性气味的气体C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色【解析】选D。
b极OH-放电产生O2,b极附近c(H+)〉c(OH-),石蕊溶液变红。
在a极H+放电产生H2,a极附近c(OH-)〉c(H+),石蕊溶液变蓝。
所以产生的气体体积a电极的大于b电极的,两种气体均为无色无味的气体,A、B、C错误;D正确。
2。
下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。
电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。
符合上述实验结果的盐溶液是()选项X YA MgSO4CuSO4B AgNO3Pb(NO3)2C FeSO4Al2(SO4)3D CuSO4AgNO3【解析】选B。
A项,当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。
个性化学科优化学案考点一 电解原理1.电解在__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.电解池(也叫电解槽) (1)概念:电解池是把__电__能转化为__化学__能的装置。
(2)构成条件:①有与__电源__相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融盐)。
③形成闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式(如图)(4)电子和离子的移动方向3.阴阳两极上离子放电顺序阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力,另外也与离子的浓度及电极材料有关。
(1)阴极:阴极上放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
氧化性强的先放电,放电顺序: ―――――――――――――――――――――――――――――――――――→K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+、Sn 2+、Pb 2+、H +、Cu 2+、Fe 3+、Ag+放电由难到易(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,则仅是溶液中的阴离子放电,常见离子的放电顺序是――――――――――――――――――――――――――――→S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子 NO -3、SO 2-4、CO 2-3 、F-放电由易到难特别提醒 一般情况下,离子按上述顺序放电,但如果离子浓度相差十分悬殊,离子浓度大的也可以先放电。
如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中,由于溶液中c (Fe 2+)或c (Zn 2+)≫c (H +),则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此阴极上的主要产物为Fe 或Zn ;但在水溶液中,Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。
4.分析电解下列物质的过程,并总结电解规律(用惰性电极电解)电解水型电解一段时间后,其电解质的浓度一定增大吗?举例说明。
2019年高考化学一轮选练习题(6)(含解析)新人教版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019年高考化学一轮选练习题(6)(含解析)新人教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2019年高考化学一轮选练习题(6)李仕才一、选择题1、(2017·黑龙江哈师大附中高三第一次月考)已知X和Y是两种单质,X+Y―→X2++Y2-。
下列叙述正确的是()①X被氧化②X是氧化剂③Y2-是还原产物④X2+具有氧化性⑤Y2-具有还原性⑥Y单质氧化性比X2+氧化性强A.①②③ B.①②⑥C.①③④⑤⑥ D.①③④⑤解析根据X化合价升高被氧化,得X是还原剂,X2+是氧化产物;Y化合价降低被还原,Y是氧化剂,Y2-是还原产物;氧化剂和氧化产物都有氧化性,还原剂和还原产物都有还原性,正确的是①③④⑤⑥,故C正确。
答案C2、同温同压下,等体积的两容器内分别充满14N16O和13C16O气体,下列对两容器中气体的判断正确的是()A.中子数相同B.分子数不同C.质子数相同D.气体质量相同解析14N原子中有7个质子、7个中子,16O原子中有8个质子、8个中子,13C原子中有6个质子、7个中子,同温、同压、同体积的这两种气体,分子数相同,故两容器中的中子数相同。
答案A3、下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是( )A.铝制器皿不宜盛放酸性食物B.电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠C.铁制容器盛放和运输浓硫酸D.镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀解析A项,铝性质较活泼,能和强酸、强碱反应生成盐和氢气,在金属活动性顺序表中Al位于H之前,所以能用金属活动性顺序解释;B项,金属阳离子失电子能力越强,其单质的还原性越弱,用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极生成氢气而得不到钠,说明Na的活动性大于氢,所以可以用金属活动性顺序解释;C项,常温下,浓硫酸和铁发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,该现象是钝化现象,与金属活动性顺序无关;D项,构成原电池的装置中,作负极的金属加速被腐蚀,作正极的金属被保护,Fe、Zn和电解质构成原电池,Zn易失电子作负极,Fe作正极,则Fe被保护,所以能用金属活动性顺序解释.答案C4、在探究SO2水溶液成分和性质的实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是( )A.向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明SO2水溶液呈酸性B.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,说明SO2水溶液中含有SO错误!C.将SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有还原性D.向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液颜色褪去,说明SO2水溶液具有漂白性解析A项,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3与NaHCO3反应生成CO2,酸性H2SO3〉H2CO3,正确;B项,SO2溶于水显酸性,H+与NO错误!结合成HNO3,HNO3会氧化SO错误!生成SO错误!,错误;C项,发生反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,SO2作氧化剂,错误;D项,KMnO4具有强氧化性,可以氧化SO2生成SO错误!,SO2表现还原性,错误。
第三讲电解池金属腐蚀与防护[课后达标训练]一、选择题1.(2018·贵阳调研)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”号的货轮满载着精铜砂,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铜砂密切相关。
下列对此调查结论的理解正确的是( )A.精铜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解析:选C。
潮湿环境中,Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。
2.某中学学生在高三毕业典礼晚会上设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。
据此,下列叙述正确的是( )A.铅笔端作阳极,发生还原反应B.铂片端作阴极,发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a端是负极,b端是正极解析:选D。
本题实际是对以铂片、铅笔(石墨)为电极电解NaCl溶液的实验的讨论。
在电解时铅笔作阴极连在电源的负极。
铅笔这一极的电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑(或2H++2e-===H2↑),这样在铅笔走过的地方就有较多的OH-产生,所以会出现红色字迹。
3.(2018·延庆一模)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研究的是电解CuCl2溶液,b电极上有红色固体析出B.装置②研究的是金属的吸氧腐蚀,铁钉发生的电极反应为Fe-2e-===Fe2+C.装置③研究的是电解饱和食盐水,B电极发生的反应:2Cl--2e-===Cl2↑D.三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析:选C。
装置③中由电源正、负极可知B电极为阴极,发生得电子的还原反应,C选项错误。
[课后达标训练]一、选择题1.(2018·贵阳调研)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”号的货轮满载着精铜砂,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铜砂密切相关。
下列对此调查结论的理解正确的是()A.精铜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解析:选C。
潮湿环境中,Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。
2.某中学学生在高三毕业典礼晚会上设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。
据此,下列叙述正确的是()A.铅笔端作阳极,发生还原反应B.铂片端作阴极,发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a端是负极,b端是正极解析:选D。
本题实际是对以铂片、铅笔(石墨)为电极电解NaCl溶液的实验的讨论。
在电解时铅笔作阴极连在电源的负极。
铅笔这一极的电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑(或2H++2e-===H2↑),这样在铅笔走过的地方就有较多的OH-产生,所以会出现红色字迹。
3.(2018·延庆一模)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研究的是电解CuCl2溶液,b电极上有红色固体析出B.装置②研究的是金属的吸氧腐蚀,铁钉发生的电极反应为Fe-2e-===Fe2+C.装置③研究的是电解饱和食盐水,B电极发生的反应:2Cl--2e-===Cl2↑D.三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析:选C。
装置③中由电源正、负极可知B电极为阴极,发生得电子的还原反应,C选项错误。
4.用指定材料作电极来电解一定浓度的溶液甲,然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶液原来的浓度,则合适的组合是()解析:选B B项中相当于电解的是水,加入水后可以恢复原来状态,正确;C项中相当于电解的是HCl,但加入盐酸的同时,也引入了水,不可能恢复原来状态,错误;D项中阳极铜失电子,Cu2+在阴极得电子,加入Cu(OH)2不可能恢复原来状态,错误。
5.(2018·广州一模)用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。
下列有关说法错误的是()A.阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑B.通电后阴极区附近溶液的pH会增大C.K+通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区D.纯净的KOH溶液从b口导出解析:选C。
阳极区为粗KOH溶液,阳极上OH-失电子发生氧化反应:4OH--4e-===2H2O+O2↑,A项正确;阴极上H2O得电子发生还原反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH -,阴极区附近溶液中c(OH-)增大,pH增大,B项正确;电解时阳离子向阴极移动,故K+通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区,C项错误;阴极区生成KOH,故纯净的KOH溶液从b口导出,D项正确。
6.如图中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SO 2-4向Cu 电极定向移动 解析:选A 。
紫红色斑即MnO -4向d 端扩散,根据阴离子向阳极移动的原理,可知d 端为阳极,即b 为电源正极,a 为电源负极,c 为阴极,NaCl 溶液中H +放电,产生OH -,c 点附近会变红色,A 正确;电解硫酸铜溶液时,Pt 为阳极,溶液中的OH -放电:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,Cu 为阴极,溶液中的Cu 2+得电子,生成铜,总反应式为2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4,Pt 电极附近生成H +,则SO 2-4向Pt 电极定向移动,B 、D 不正确;随着电解的进行,Z 中溶液变为硫酸溶液,继续电解则为电解水,硫酸浓度增大,pH 减小,C 不正确。
7.常温下,NCl 3是一种黄色黏稠状液体,是制备新型水消毒剂ClO 2的原料,可以采用如图所示装置制备NCl 3。
下列说法正确的是( )A .每生成1 mol NCl 3,理论上有4 mol H +经质子交换膜右侧向左侧迁移B .可用湿润的淀粉-KI 试纸检验气体MC .石墨极的电极反应式为NH +4+3Cl --6e -===NCl 3+4H +D .电解过程中,质子交换膜右侧溶液的pH 会减小解析:选C 。
A 项,由NH +4→NCl 3,根据元素化合价变化知,NH +4中N 由-3价升高至+3价,每生成1 mol NCl 3,理论上有6 mol H +由质子交换膜右侧向左侧(阴极区)迁移,错误。
B 项,M 是氢气,不能用湿润的淀粉-KI 试纸检验,错误。
D 项,电解过程中,质子交换膜右侧溶液中c (H +)减小,溶液pH 增大,错误。
8.如图所示的A 、B 两个电解池中的电极均为铂,在A 池中加入0.05 mol·L -1的CuCl 2溶液,B 池中加入0.1 mol·L -1的AgNO 3溶液,进行电解。
a 、b 、c 、d 四个电极上所析出的物质的物质的量之比是( )A .2∶2∶4∶1B .1∶1∶2∶1C .2∶1∶1∶1D .2∶1∶2∶1解析:选A 。
由电解规律可知:a 、c 为阴极,b 、d 为阳极。
a 极上析出Cu ,b 极上析出Cl 2,c 极上析出Ag ,d 极上析出O 2。
由得失电子守恒可得出:2e -~Cu ~Cl 2~2Ag ~12O 2,所以a 、b 、c 、d 四个电极上所析出物质的物质的量之比为1∶1∶2∶12=2∶2∶4∶1。
9.(2018·贵阳高三检测)如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。
下列说法中正确的是()A.燃料电池工作时,正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出D.a、b两极均是石墨时,a极上产生的O2与电池中消耗的H2体积比为2∶1解析:选C。
因为是酸性氢氧燃料电池,所以正极反应为O2+4e-+4H+===2H2O,A 项错误;a极与电池的正极相连,为电解池的阳极,所以铁失电子逐渐溶解,b极上有铜析出,B项错误;a极是粗铜,b极是纯铜时,形成电解精炼铜的装置,C项正确;a极上产生1 mol O2时转移4 mol电子,转移4 mol电子时消耗2 mol H2,则相同条件下,生成的氧气与消耗的H2的体积比为1∶2,D项错误。
10.假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求,即为理想化。
①~⑧为各装置中的电极编号。
下列说法错误的是()A.当K闭合时,A装置发生吸氧腐蚀,在电路中作电源B.当K断开时,B装置锌片溶解,有氢气产生C.当K闭合后,整个电路中电子的流动方向为③→②;①→⑧;⑦→⑥;⑤→④D.当K闭合后,A、B装置中pH变大,C、D装置中pH不变解析:选A。
当K闭合时,B装置构成原电池,在电路中作电源,整个电路中电子的流动方向为③→②;①→⑧;⑦→⑥;⑤→④;B装置中消耗H+,pH变大,A装置中电解饱和食盐水,pH变大;C装置中相当于在银上镀铜,pH不变;D装置中相当于铜的电解精炼,pH不变。
二、非选择题11.认真观察下列装置,回答下列问题:(1)装置B 中PbO 2上发生的电极反应式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。
连接装置B 、C 的U 形管中装填含有琼脂的KCl 饱和溶液,其作用是____________ ________________________________________________________________________。
(2)装置A 中总反应的离子方程式为__________________________________________ ____________________。
(3)若装置E 的目的是在Cu 材料上镀银,则X 为__________,极板N 的材料为__________。
解析:本题的关键是判断原电池,由盐桥可知B 、C 构成原电池。
Pb 作负极:Pb -2e -+SO 2-4===PbSO 4,PbO 2作正极:PbO 2+2e -+SO 2-4+4H +===PbSO 4+2H 2O 。
A 池中与PbO 2相连的Cu 电极为电解池的阳极:Cu -2e -===Cu 2+,Pt 电极为阴极:2H ++2e -===H 2↑,总反应为Cu +2H +=====电解Cu 2++H 2↑。
装置E 中为电镀,镀层金属作阳极,镀件作阴极,M 为阴极,为铜,N 为阳极,为银,溶液为AgNO 3溶液。
答案:(1)PbO 2+4H ++SO 2-4+2e -===PbSO 4+2H 2O 使装置B 、C 中的溶液连成通路,平衡电荷(2)Cu +2H +=====电解Cu 2++H 2↑ (3)AgNO 3 Ag12.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A 的腐蚀,材料B 可以选择____________(填字母序号)。
a .碳棒b .锌板c .铜板用电化学原理解释材料B 需定期拆换的原因:______________________________ ________________________________________________________________________。
(2)图2中,钢闸门C 作________极。
用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D 为石墨块,则D上的电极反应式为__________________________,检测该电极反应产物的方法是____________________________________________________________________________。
(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。
图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。