電解池、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護檢測題及解析一、選擇題.下列敘述不正確的是（ ）A.金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子而被氧化B.將地下鋼管與直流電源的正極相連，用來保護鋼管C.電解飽和食鹽水制氫氧化鈉，可以用鐵作陰極D.氫氧燃料電池中，氫氣在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選B保護鋼管，應(yīng)使鋼管與電源的負(fù)極相連。厭輒他防.（2020貴陽高三測試）在潮濕的深層土壤中，鋼管主要發(fā)生厭氧腐蝕，有關(guān)厭氧腐蝕的機理有多種，其中一種理論為厭氧細(xì)菌可促使SO4—與H2反應(yīng)生成S2，加速鋼管的腐蝕，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是 （ ）厭輒他防A.正極的電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e===4OHB.SO2與H2的反應(yīng)可表本為4H2+SO4—8e=====S2+4山0C.鋼管腐蝕的直接產(chǎn)物中含有 FeS、Fe（OH）2D.在鋼管表面鍍鋅或銅可減緩鋼管的腐蝕解析：選C正極上水發(fā)生還原反應(yīng)生成 H2,電極反應(yīng)式為2H2O+2e===2OH+H2,故A錯誤；SO4與H2在厭氧細(xì)菌的催化作用下反應(yīng)生成 S2和H2O,離子反應(yīng)式為4H2+C.厭氧細(xì)菌丁SO2=====S2+4H2O,故B錯誤；鋼管腐蝕的過程中，負(fù)極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成的Fe2+,與正極周圍的S2—和OH一分別生成FeS和Fe（OH）2,故C正確；在鋼管表面鍍鋅可減緩鋼管的腐蝕，但鍍銅破損后容易形成 FeCu原電池會加速鐵的腐蝕，故D錯誤。.（2020安慶六校聯(lián)考）下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是 （ ）銅鐘爆電池電犍精惺審住?。?上頓謝電解疑化綱洌渣銅鐘爆電池電犍精惺審住健￥1上頓謝電解疑化綱洌渣稀破酸 罐酸嗣溶液 施健洞溶液 械化蝌溶液解析：選CA項，鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，銅作正極，連接正確； B項，電解精煉銅,粗銅作陽極，純銅作陰極，連接正確；C項，電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，連接錯誤；D項，電解氯化銅溶液，銅作陰極，石墨作陽極，連接正確。.下列關(guān)于電解知識的說法正確的是 （ ）A.電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣，陰極得到金屬鈉B.電解精煉銅時，陽極質(zhì)量的減少不一定等于陰極質(zhì)量的增加

C.電解A1C13、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在陰極上依次析出 Al、Fe、CuD.電解CuSO4溶液一段時間后（Cu2+未反應(yīng)完），加入適量Cu（OH）2可以使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)解析：選BA項，電解飽和食鹽水在陽極 C「失電子得到C12,陰極H+得電子得到H2和NaOH,錯誤；B項，陽極除銅放電外，比銅活潑的金屬如 Zn、Fe也放電，但陰極上只有Cu2+放電，正確；C項，根據(jù)金屬活動性順序可知， 陰極上離子的放電順序是Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,Fe2+和Al3+不放電，F(xiàn)e3卡得電子生成Fe2+,不會析出Fe和Al,錯誤；D項，電解CuSO4溶液，陰極析出Cu,陽極生成。2,應(yīng)加入CuOo如圖兩套實驗裝置，都涉及金屬的腐蝕反應(yīng)，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量修定的帙絲（舍展）無情強氣,充絲木㈱轉(zhuǎn)近液而但未接觸的。下列敘述正確的是（ ）修定的帙絲（舍展）無情強氣,充絲木㈱轉(zhuǎn)近液而但未接觸'''IJ三一稀豉窿IIA.裝置I在反應(yīng)過程中只生成NO2氣體B.裝置H開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕C.裝置n在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣D.裝置I在反應(yīng)結(jié)束時溶液中的金屬陽離子只有 Cu2+解析：選C裝置I中，鐵被濃硝酸鈍化，銅與濃硝酸反應(yīng)，在這種條件下，銅作原電池的負(fù)極，鐵作正極，反應(yīng)生成紅棕色的 NO2,隨著反應(yīng)的進行，濃硝酸變?yōu)橄∠跛?，隨后鐵作負(fù)極Cu作正極，稀硝酸發(fā)生還原反應(yīng)生成無色的 NO,金屬過量，故反應(yīng)結(jié)束時溶液中既有Fe"又有Cu2+,A、D錯誤；因為裝置II中左邊充滿氧氣，一開始發(fā)生吸氧腐蝕，消耗氧氣導(dǎo)致左邊液面上升，鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，發(fā)生析氫腐蝕， B錯誤，C正確。（2020朝陽區(qū)期中）2018年國家文物局對北洋海軍軍艦“經(jīng)遠(yuǎn)艦”進行海上考古，考古隊為艦體焊接鋅塊以實施保護。下列判斷不合理的是 （ ）A.焊接鋅塊后的負(fù)極反應(yīng)： Fe—2e===Fe2+B.上述保護方法中可用鎂合金塊代替鋅塊C.腐蝕過程中正極發(fā)生的反應(yīng)： 2H2O+O2+4e===4OHD.考古隊采用的是犧牲陽極的陰極保護法解析：選A艦體焊接鋅塊，發(fā)生腐蝕時， Zn作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn-2e===Zn2+,A錯誤；若用鎂合金塊代替鋅塊，由于Mg比Fe的活潑性強，發(fā)生腐蝕時，鎂合金被腐蝕，艦體受到保護， B正確；海水呈弱堿性，發(fā)生吸氧腐蝕，則正極反應(yīng)為 2H2O+O2+4e===4OH,C正確；考古隊為艦體焊接鋅塊保護艦體，鋅塊被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護法，D正確。（2020合肥*II擬）如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為 N2H4+O2===N2+2H2O。下列說法正確的是（ ）收出溶液甲池jfi濯、卜Af!過量。18nl收出溶液甲池jfi濯、卜Af!過量。18nl溶液乙池A.甲池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式為N2H4—4e===N2+4HB.乙池中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為4OH—4e===2H2O+O2fC.甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D.甲池中每消耗D.甲池中每消耗0.1molN2H4,乙池理論上最多產(chǎn)生 6.4g固體解析：選B由圖知甲池是燃料電池，乙池是電解池，甲池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,則負(fù)極不可能生成H+,應(yīng)為N2H4+4OH-4e===N2+4H2O,A錯誤；乙池的石墨電極是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)， B正確；甲池總反應(yīng)中生成了水，則KOH溶液濃度變小，pH減小，乙池生成Cu、O2、H2SO4,溶液pH減小，C錯誤；根據(jù)各個電極流過的電量相等知， N2H4?2Cu,甲池每消耗0.1molN2H4,乙池理論上會析出12.8g銅，D錯誤。（2020南陽期末）用石墨作電極電解下列四種溶液，以下說法錯誤的是 （ ）A.電解AgNO3溶液，陽極生成O2,溶液的酸性增強B.電解ZnBr2溶液，陰極反應(yīng)式為Zn2++2e===ZnC.電解AlCl3溶液，總反應(yīng)的離子方程式： 2H2O+2C>=====2OH—+CI2T+H2TD.電解Pb（NO3）2和CuCl2的混合溶液，可明顯分為三個階段解析：選C石墨是惰性電極，電解AgNO3溶液，陽極反應(yīng)式為2H2O—4e-===4H++O2T,陰極反應(yīng)式為Ag++e===Ag,則陽極生成。2,溶液的酸性增強，A正確；電解ZnBr2溶液，由于Zn2+的氧化性強于水電離出的 1的氧化性，則陰極反應(yīng)式為 Zn2+2e===Zn,B正確；電解AlCl3溶液，陽極反應(yīng)式為2c「―2e-===Cl2f,陰極反應(yīng)式為2H2O+2e===2OH一+H2T,電解產(chǎn)生的OH」與Al3+結(jié)合生成Al（OH）3沉淀，故電池總反應(yīng)的離子方程式為 2Al3Pb(NO3)2和CuCl2的混合Cl>OH>NO3,第一H2O,D正確。++6H2O+6Cl=====2Al（OH）3+3Cl2Pb(NO3)2和CuCl2的混合Cl>OH>NO3,第一H2O,D正確。階段電解CuCl2,第二階段電解Pb（NO3）2和H2O,第三階段電解9.（2020益陽期末）氧化亞銅可作殺菌劑、陶瓷和搪瓷的著色劑、紅色玻璃染色劑，電解法制備氧化亞銅的原理如圖所示，下列說法不正確的是（ ）A.理論上，除銅電極外，只需對電解液補充水，電解便可連續(xù)進行B.溶液中生成Cu2O的離子方程式為2CuCl2—+H2O===Cu2OJ+6c「+21N極的電極反應(yīng)式為Cu—e+3Cl===CuCi2M與電源的負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)人，一, 一、, 電解解析：選B由圖不可知電解池的總反應(yīng)為 2Cu+H2O=====Cu2O+H2f,因此理論上，除銅電極外，只需對電解液補充水，電解便可連續(xù)進行， A正確；溶液中生成CU2O的離子方程式為2CuCl2+2OH===Cu2O+6CI+H2O,B錯誤；N極的電極反應(yīng)式為Cu-e+3Cl—===CuCl1，C正確；M為陰極，與電源負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)， D正確。.Na2FeO4是制造高鐵電池的重要原料，同時也是一種新型的高效凈水劑。在工業(yè)上通常利用如圖裝置生產(chǎn)Na2FeO4,下列有關(guān)說法不正確的是（ ）醉NaOIl溶液 WjFEU溶液溶液NiCH津溶液A.右側(cè)電極反應(yīng)式：Fe+8OH-6e===FeO4+4H2O左側(cè)為陽離子交換膜，當(dāng) Cu電極生成1mol氣體時，有2molNa》通過陽離子交換膜C.可以將左側(cè)流出的氫氧化鈉補充到該裝置中部，以保證裝置連續(xù)工作D.Na2FeO4具有強氧化性且還原產(chǎn)物為 Fe3+,因此可以利用Na2FeO4除去水中的細(xì)菌、固體顆粒以及Ca2+等解析：選D根據(jù)圖示，Cu電極為陰極，F(xiàn)e電極為陽極，右側(cè)電極為Fe電極，F(xiàn)e失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成 FeO4,結(jié)合原子守恒和電荷守恒可得電極反應(yīng)式為 Fe-6e+8OH===FeO4+4H2O,A項正確；左側(cè)為陰極室， H*的放電能力大于Na+,Cu電極上的電極反應(yīng)式為2H2。+2e「===H2T+2OH-，當(dāng)Cu電極上生成1mol氣體時，同時產(chǎn)生2molOH,此時中部有2molNa十通過陽離子交換膜進入陰極室平衡電荷， B項正確；根據(jù)B項分析，陰極室生成NaOH,左側(cè)流出的NaOH溶液的濃度大于加入的NaOH溶液的濃度，即b%>a%,根據(jù)圖示可將左側(cè)流出的 NaOH補充到該裝置中部，以保證裝置連續(xù)工作， C項正確；Na2FeO4具有強氧化性，可利用 Na2FeO4除去水中的細(xì)菌，Na2FeO4的還原產(chǎn)物為Fe3+,Fe3+水解生成Fe（OH）3膠體，F(xiàn)e（OH）3膠體可吸附固體顆粒，但二者均不能除去水中的Ca2+,D項錯誤。.如圖A為堿性硼化鋰（VB2）一空氣電池示意圖，兩極用離子交換膜隔開， VB2放電時生成兩種氧化物。若用該電池為電源，用惰性電極電解硫酸銅溶液，實驗裝置如圖 B所示。則下列說法錯誤的是（ ）

t!極t!極I昌電極h電橫L1(■電梯A.堿性硼化鋰(VB2)一空氣電池中使用陰離子交換膜B.外電路中電子由VB2電極流向c電極C.電解過程中，b電極表面產(chǎn)生的氣體可以收集后充入 A池中的電極循環(huán)利用D.VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為2VB2—22e-+11H2O===V2O5+2B2O3+22H+解析：選D硼化鈕一空氣燃料電池中，VB2在負(fù)極失電子，氧氣在正極得電子，電池總反應(yīng)為4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5,VB2放電時生成兩種氧化物，氧化物會和酸反應(yīng)，所以電池中使用陰離子交換膜，故 A正確；VB2極是負(fù)極，外電路中電子由 VB2電極流向陰極c電極，故B正確；電解過程中，b電極是陽極，該電極表面產(chǎn)生的氣體是氧氣，可以收集后充入A池中的電極循環(huán)利用，故C正確；負(fù)極上是VB2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，因在堿性環(huán)境中，VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為2VB2+22OH——22e-===V2O5+2B2O3+11H2O,故D錯誤。二、綜合題.I.某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進行了一系列探究活動。(1)如圖1所示為某實驗小組設(shè)計的原電池裝置，反應(yīng)前電極質(zhì)量相等，一段時間后兩電極質(zhì)量相差12g,導(dǎo)線中通過mol電子。U4HU4H(2)如圖1,其他條件不變，若將乙燒杯中的CuCl2溶液換為NH4C1溶液，則石墨電極的電極反應(yīng)式為(3)如圖2,其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成 n形，乙裝置中與銅絲相連的石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為。n.氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。(4)與汽油等燃料相比，氫氣作為燃料的兩個明顯的優(yōu)點是 (寫兩點)。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)品也是氫氣的來源。 電解法制取有廣泛用途的 Na2FeO4,同時獲得氫，.、，一、—電解 C—氣。息反應(yīng)萬程式為Fe+2H2O+2OH=====FeO4+3H2T,工作原理如圖3所示。裝置通

電后，鐵電極附近生成紫紅色的 FeO4,饃電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知： Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。液溶液If13液溶液If13①電解一段時間后，c(OH-)降低的區(qū)域在(填“陰極室”或“陽極室”)。②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因是③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖4所示，任選M、N兩點中的一點，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：。解析：(1)圖1為原電池反應(yīng)，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)Fe-2e===Fe2+,石墨為正極，發(fā)生反應(yīng)Cu2+2e===Cu,總反應(yīng)式為Fe+Cu2===Fe2+Cu0一■段時間后，兩電極質(zhì)量相差12g,則Fe+Cu2===Fe2+Cu質(zhì)量差A(yù)m 轉(zhuǎn)移電子56g 64g(56+64)g=120g2mol12g n則n=0.2mol。(2)若將CuCl2溶液換為NH4C1溶液，溶液呈酸性，NH4在正極放電，電極反應(yīng)式為2NH4+2e===2NH3?+H2To(3)若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成 n形，甲裝置發(fā)生鐵的吸氧腐蝕，鐵為負(fù)極，銅為正極，則乙裝置與銅絲相連的石墨為陽極，石墨 (I)為陰極，乙為電解池裝置，陽極反應(yīng)式為 2Cl-2e===Cl2fo(5)①根據(jù)題意饃電極有氣泡產(chǎn)生是H+放電生成氫氣，鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的OH」減少，因此電解一段時間后，c(OH-)降低的區(qū)域在陽極室。②氫氣具有還原性，根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原，故電解過程中須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出， 防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低。③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，在M點：c(OH—)偏低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢；在N點：c(OH-)過高，鐵電極上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低。答案：(1)0.2(2)2NH4+2e===2NH3T+H2T(3)2Cl—2e===C(4)燃燒熱值高、燃燒無污染、是可再生能源 (任寫兩點)(5)①陽極室 ②防止生成的H2與高鐵酸鈉反應(yīng)，使高鐵酸鈉的產(chǎn)率降低 ③M點：氫(或N(或N點：氫氧根濃度較高，鐵電極上容易生成氫氧化鐵，使高鐵酸鈉的產(chǎn)率降低 ).鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。（1）鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物 PbO、酸性氧化物PbO2、類似Fe3O4的Pb3O4,盛有PbO2的圓底燒瓶中滴加濃鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為（2）以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：過程1中分離提純的方法是,濾液2中的溶質(zhì)主要是（填物質(zhì)的名稱）。過程1中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是⑶將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的電解液，電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為③電解過程中，Na2PbCl4電解液濃度不斷減小，為了恢復(fù)其濃度，應(yīng)該向（填“陰”或“陽”）極室加入（填化學(xué)式）。解析：（1）盛有PbO2的圓底燒瓶中滴加濃鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，則該氣體為氯氣，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及原子守恒可知，產(chǎn)物還有 PbCl2和水，其化學(xué)方程式為PbO2+4HC1（濃尸==PbCl2+Cl2T+2H2Oo（2）過程1中得到了濾液和不溶物PbSO4,則過程1的操作方法為過濾；PbSO4與氫氧化鈉反應(yīng)生成物除了PbO以外，應(yīng)還有硫酸鈉，則濾液2中的溶質(zhì)主要是硫酸鈉，在Fe2+催化下，Pb和PbO?在稀硫酸作用下發(fā)生歸中反應(yīng)生成 PbSO4的化學(xué)方程式為Pb+PbO2Fe2++2H2SO4=====2PbSO4+2H20。（3）①電解時陰極PbCl2得電子生成Pb,其電極反應(yīng)式為PbCl4+2e===Pb+4Cl;②電解過程中，惰性電極a（陽極）上水失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電解反應(yīng)式為 2H20—4」===O2f+4H+,為平衡電荷，生成的H+會通過陽離子交換膜移向陰極；③電解過程中，陰極發(fā)生電極反應(yīng)：PbCl4+2屋===Pb+4c「，則可在陰極補充PbO生成PbCl4,使Na2PbCl4電解液濃度恢復(fù)。答案：(1)PbO2+4HCl(濃尸==PbCl2+C12T+2H20(2)過濾硫酸鈉Fe2+Pb+PbO2+2H2SO4=====2PbSO4+2H2。(3)①PbC14+2e===Pb+4C1 ②H+③陰PbO.(2020淄博實驗中學(xué)月考川井(N2H4)—空氣堿性燃料電池放電效率高， 以該電池為電源模擬工業(yè)制燒堿，裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)乙裝置的能量轉(zhuǎn)化形式主要是。(2)乙裝置中離子交換膜的類型是(填字母序號)。A.質(zhì)子交換膜B.陽離子交換膜C.陰離子交換膜(3)鉗電極的名稱是—(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽極” )。(4)寫出銅電極的電極反應(yīng)式：。(5