課時作業(yè)19電解池、金屬的腐蝕與防護

1、課時作業(yè)(十九)一、選擇題1(2012·山東省模擬考試)下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是()A黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼易產生銅綠B鍍錫鐵制品和鍍鋅鐵制品的鍍層破損時，鍍錫鐵中鐵的腐蝕速率更快C在輪船船體四周鑲嵌鋅塊保護船體不受腐蝕的方法叫陽極電化學保護法D不銹鋼有較強的抗腐蝕能力是因為在鋼鐵表面鍍上了鉻答案B2(2012·湖北省孝感市統(tǒng)一考試)下列有關電化學裝置完全正確的是()ABCD銅的精煉鐵上鍍銀防止Fe被腐蝕構成銅鋅原電池答案C3(2012·山東省模擬考試)現(xiàn)將氯化鋁溶液蒸干灼燒并熔融后用鉑電極進行電解，下列有關電極產物的判斷正確的()A陰極產物是氫氣

2、B陽極產物是氧氣C陰極產物是鋁和氧氣 D陽極產物只有氯氣答案B4(2012·北京東城)認真觀察下列幾個裝置示意圖，有關敘述正確的是()A裝置中陽極上析出紅色固體B裝置中a與電源的負極相連，b與電源的正極相連C裝置的待鍍鐵制品應與電源正極相連D裝置的a為電源的正極，b為電源的負極答案B5(2012·福建省四地六校聯(lián)考)為使反應Cu2H2O=Cu(OH)2H2能夠發(fā)生，下列設計方案正確的是()A用銅片作負極，石墨電極作正極，氯化鈉溶液為電解質溶液構成原電池B用銅片作電極，外接直流電源電解硫酸銅溶液C用銅片作陽極，鐵片作陰極，電解硫酸鈉溶液D用銅片作陰、陽電極，電解稀硫酸答案C6

3、(2012·濟南市質量調研)某溶液中含有兩種溶質NaCl和H2SO4，它們的物質的量之比為3：1。滴入幾滴紫色石蕊溶液后，用石墨作電極電解該混合溶液，根據電極產物，電解過程可明顯分為三個階段。下列敘述中不正確的是()A陰極自始至終只產生H2B電解過程中，溶液顏色呈現(xiàn)紅色紫色藍色的變化C電解過程中，Na和SO的物質的量濃度保持不變D第一階段中陰、陽兩極產生的氣體混合引燃后，恰好完全反應得到HCl解析由離子放電順序并結合離子的數(shù)量，此電解的三個階段具體情況如下陽極反應式陰極反應式總反應第一階段2Cl2e=Cl22H2e=H22HClH2Cl2第二階段2Cl2e=Cl22H2e=H22Na

4、Cl2H2O2NaOHH2Cl2第三階段4OH4e=2H2OO22H2e=H22H2O2H2O2答案C7. 以Pt為電極，電解含有0.10 mol M和0.10 mol N3(M、N3均為金屬陽離子)的溶液，陰極析出金屬單質或氣體的總物質的量(y)與導線中通過電子的物質的量(x)的關系如圖。對離子氧化能力的強弱判斷正確的是(選項中H為氫離子)()AM>H>N3BM>N3>HCN3>H>MD條件不足，無法確定答案A8如圖所示甲、乙兩個裝置，所盛溶液體積和濃度均相同且足量，當兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時，下列說法不正確的是()A溶液的質量變化：甲減小乙

5、增大B溶液pH變化：甲減小乙增大C相同條件下產生氣體的體積：V甲V乙D電極反應式：甲中陰極：Cu22e=Cu，乙中負極：Mg2e=Mg2答案C解析甲中總反應為：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，乙中總反應為：Mg2HCl=MgCl2H2，故甲溶液質量減小，乙溶液質量增大，A項對；甲中生成H2SO4，pH減小，乙中消耗鹽酸，pH增大，B項對；當兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時，甲中產生0.25 mol O2，乙中產生0.5 mol H2，故相同條件下，甲乙產生氣體的體積比為12，C項錯；甲中陰極為Cu2放電，電極反應為Cu22e=Cu，乙中負極為Mg放電，電極反應為：Mg2e=M

6、g2，D項對。9(2012·長沙?？?用鉛蓄電池電解甲、乙兩池中的溶液。已知鉛蓄電池的總反應為Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)。電解一段時間后向c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，下列說法正確的是()Ac極變紅，說明OH大量移向c極，故c為陽極B放電時鉛蓄電池負極的電極反應式為PbO2(s)4H(aq)SO(aq)4e=PbSO4(s)2H2O(l)C若有1 mol Pb反應完，則甲池中b極產生1 mol CuD若四個電極材料均勻石墨，當析出6.4 g Cu時，兩池中共產生氣體5.6 L(標準狀況下)答案D解析c極變紅，說明該

7、附近溶液呈堿性，其原因是H放電促進水的電離平衡正向移動，導致c(OH)>c(H)，故A項錯誤。原電池的負極發(fā)生氧化反應，故B項錯誤。H在c極放電，說明該極是陰極，則b極為陽極，產生氯氣，故C項錯誤。當析出6.4 g Cu時，電路中轉移0.2 mol電子，則b極生成0.1 mol Cl2，c極、d極分別生成0.1 mol H2、0.05 mol O2，兩池中共產生0.25 mol氣體，標準狀況下其體積為5.6 L，D項正確。10(2012·江西省高三聯(lián)考)兩串聯(lián)的電解池，甲池盛有CuSO4溶液，乙池盛有一定量某硝酸鹽的稀溶液，用惰性電極電解，當甲池的陰極上析出1.6 g Cu時，

8、乙池的陰極上析出0.45 g固體，則乙池的溶質可能()ACu(NO3)2 BAl(NO3)3CNH4NO3 DMg(NO3)2答案A解析從離子的放電順序分析，分別電解Al(NO3)3、NH4NO3、Mg(NO3)2的溶液時，陰極都不會析出固體，只有電解Cu(NO3)2溶液時才會在陰極析出銅。11(2012·浙江省浙南、浙北聯(lián)考)在25 時，將兩根鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進行電解，當電路中有a mol電子轉移時，溶液中析出m g Na2SO4·10H2O晶體。若溫度不變，在剩余溶液中溶質的質量分數(shù)為()A.×100%B.×100%C.×

9、100% D.×100%答案D12(2012·北京市東城區(qū)檢測)用a、b兩個質量相等的Pt電極電解AlCl3和CuSO4的混合溶液n(AlCl3)n(CuSO4)19。t1時刻a電極得到混合氣體，其中Cl2在標準狀況下為224 mL(忽略氣體的溶解)；t2時刻Cu全部在電極上析出。下列判斷正確的是():Aa電極與電源的負極相連Bt2時刻，兩電極的質量相差3.84 gC電解過程中，溶液的pH不斷增大Dt2時刻后，b電極的電極反應是4OH4e=2H2OO2答案B二、非選擇題13(2012·煙臺四校聯(lián)考)利用如圖所示裝置電解硝酸銀溶液和飽和硫酸鈉溶液(甲中盛有AgNO3

10、溶液，乙中盛有飽和Na2SO4溶液)。(1)通電一段時間，觀察到濕潤的淀粉KI試紙的_(選填“C”或“D”)端變藍。(2)裝置甲中陽極為_，陰極的電極反應式為_(3)裝置乙中觀察到的現(xiàn)象是_。(4)電解一段時間后，裝置甲、乙中共收集到氣體0.168 L(標準狀況下)，而且該時間段內裝置乙中析出硫酸鈉晶體(Na2SO4·10H2O)g，測得裝置甲中溶液的體積為1 L，則裝置甲中溶液pH為_。電解前飽和Na2SO4溶液的質量分數(shù)的計算式為_(計算時忽略電解過程中的其他副反應)。答案(1)C(2)PtAgeAg(3)Cu電極周圍溶液變藍，石墨電極逸出氣體溶液中出現(xiàn)藍色沉淀。(4)2

11、5;10%14(2013·湖南湘中名校聯(lián)考)電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.06.0，通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化水的作用。陰極產生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，棄去浮渣層，即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設計的裝置示意圖如圖所示。(1)實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，產生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時，應向污水中加入適量的_。a.H2SO4bCH3CH2OHcNa2SO4 dNaOH(2)實驗電解過程中，電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應，其中

12、一個為2H2O4e=O24H，則另一個電極反應式為_。(3)溶液中得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是_。(4)該熔融鹽燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質，CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。負極的電極反應式是_；正極的電極反應式是_。(5)實驗過程中，若在陰極產生了44.8 L(標準狀況)氣體，則熔融鹽燃料電池消耗CH4(標準狀況)_L。答案(1)c(2)Fe2e=Fe2(3)4Fe210H2OO2=4Fe(OH)38H(4)CH44CO8e=5CO22H2OO22CO24e=2CO(或2O24CO28e=4CO)(5)11.215某課外活動小組用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題。(1

13、)若開始時開關K與a連接，則B極的電極反應式為_。(2)若開始時開關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)駶櫟腒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的濃度若標準狀況下B極產生2.24 L氣體，則溶液中轉移0.2 mol電子(3)該小組同學認為，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。(含少量H2SO4)(含少量KOH)該電解槽的陽極反應式為_。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)_(填“大于”“小于”或

14、“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。制得的氫氧化鉀溶液從出口(填寫“A”“B”“C”或“D”)_導出。通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因_。若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的電極反應式為_。答案(1)Fe2e=Fe2(2)2H2e=H22Cl2H2O2OHH2Cl2(3)4OH4e=2H2OO2小于DH在陰極附近放電，引起水的電離平衡向右移動，使c(OH)>c(H)O22H2O4e=4OH16. (2012·江西省南昌市一中月考)請分析下列有關鋁鹽溶液電解時的變化情況。(1)用石墨作電極，用如圖裝置電解AlCl3溶液，兩極均產生氣泡，

15、陰極區(qū)有沉淀生成。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象是_，解釋此現(xiàn)象的離子方程是_，U形管中觀察到的現(xiàn)象有_。(2)若用石墨作電極電解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液，混合溶液中二者的物質的量濃度分別為3 mol·L1、0.5 mol·L1，則下列表示電解過程的曲線正確的是_。若用石墨作電極電解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液，混合溶液中二者的物質的量濃度分別為3 mol·L1、0.4 mol·L1，則下列表示電解過程的曲線正確的是_。答案(1)白色沉淀逐漸溶解至消失Al(OH)3OH=AlO2H2O或Al(OH)3OH=Al(OH

16、)4陰極區(qū)產生的白色沉淀向陽極區(qū)轉移，但沉淀的總量不變(2)ADBC解析(1)用惰性電極電解AlCl3溶液，起始時總反應方程式可表示為2AlCl36H2O2Al(OH)33Cl23H2，陰極區(qū)產物為Al(OH)3和H2，故陰極區(qū)有白色沉淀Al(OH)3生成，隨著電解的進行，AlCl3消耗完，這時相當于電解水，陰極上H放電，導致陰極區(qū)堿性增強，之前生成的Al(OH)3又慢慢溶解，離子方程式可表示為Al(OH)3OH=AlO2H2O，生成的陰離子AlO在電場的作用下向陽極移動，此時Cl在陽極放電完畢，OH繼續(xù)在陽極放電，生成的H在電場的作用下向陰極移動，因此在U形管的底部將發(fā)生反應AlOHH2O=Al(OH)3，由此可知陰極區(qū)生成的沉淀慢慢向陽極區(qū)轉移，但沉淀的總量不發(fā)生變化。(2)本題是對混合溶液的電解，可對4種離子進行重新組合，由題知，電解NaCl和Al2(SO4) 3的混合溶液相當于電解1 mol·L1 AlCl3溶液