1、課時作業(yè)(二十四)電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護1關(guān)于右圖電化學(xué)裝置中的電極名稱、材料及反應(yīng)均可能正確的是()A陰極(Cu片)：2Cl2e=Cl2B正極(石墨棒)：Fe3 e=Fe2C陽極(Cu片)：4OH4e=2H2OO2D負極(Fe釘)：Fe3e=Fe3答案：B解析：A.若開關(guān)與電源相連，該裝置是電解池，Cu作陰極，電解質(zhì)溶液為氯化鈉溶液，則在陰極發(fā)生反應(yīng)的是陽離子，不是陰離子，錯誤；B.若開關(guān)與導(dǎo)線相連，則該裝置是原電池，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)為氯化鐵溶液，所以正極是鐵離子得電子生成亞鐵離子，正確；C.若開關(guān)與電源相連，該裝置是電解池，若Cu作陽極，則陽極是Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子生成

2、Cu2，錯誤；D.若該裝置是原電池，負極是Fe，則Fe失去2個電子生成Fe2，錯誤。2下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是()A鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護B鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內(nèi)部不被腐蝕C鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕D鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應(yīng)是Fe3e=Fe3答案：B解析： A中鋼管與電源正極連接，成為電解池的陽極而溶解，加速了鋼管的腐蝕，A錯誤；鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，形成了一層致密的氧化物保護膜，可保護內(nèi)部不被腐蝕，B正確；鋼管與銅管露天堆放在一起，潮濕的空氣作為電解質(zhì)溶液，銅管為正極、鋼管為負極發(fā)生電化學(xué)腐蝕，加速了鋼管的腐蝕，C錯誤；鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負

3、極反應(yīng)式是Fe2e=Fe2，D錯誤。3下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2 BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2答案：C解析：考查基本電解原理。電解時只生成氧氣和氫氣，則電解質(zhì)所含陽離子在金屬活動順序表中位于銅之前，陰離子不是簡單離子。4燒杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，燒杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(兩種溶液均足量)，組成的裝置如圖所示。下列說法不正確的是()AA為原電池，B為電解池BA為電解池，B為原電池C當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生0.1 m

4、ol氣體時，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為0.1 molD經(jīng)過一段時間，B燒杯中溶液的pH增大答案：B解析：構(gòu)成A裝置的是活潑性不同的兩電極，兩電極均浸在電解質(zhì)溶液中，兩極形成了閉合回路，所以A裝置為原電池裝置，且A裝置為B裝置提供電能。A裝置中的電極反應(yīng)式：正極：2H2e=H2，負極：Fe2e=Fe2。B裝置中的電極反應(yīng)式：陰極：Cu22e=Cu，陽極：2Cl2e=Cl2。裝置B是電解氯化銅溶液，銅離子濃度減小，水解程度減小，溶液的pH增大。5圖中X為電源，Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色斑向d端擴散。下列判斷正確的是()A濾紙上c點附

5、近會變紅色BCu電極質(zhì)量減小，Pt電極質(zhì)量增大CZ中溶液的pH先減小，后增大D溶液中的SO向Cu電極定向移動答案：A解析：紫紅色斑即MnO向d端擴散，根據(jù)陰離子向陽極移動的原理，可知d端為陽極，即b為正極，a為負極，c為陰極，NaCl溶液中H放電，產(chǎn)生OH，c點附近會變紅色，A正確；電解硫酸銅溶液時，Pt為陽極，溶液中的OH放電：4OH4e=O22H2O，Cu為陰極，溶液中的Cu2得電子，生成銅，總反應(yīng)式為2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，Pt電極附近生成H，則SO向Pt電極移動，B、D不正確。隨著電解的進行，Z中溶液變?yōu)榱蛩崛芤?，繼續(xù)電解則為電解水，硫酸濃度增大，pH減小，C不正確

6、。6(2015浙江高考)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2OCO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如下圖所示。下列說法不正確的是()AX是電源的負極B陰極的電極反應(yīng)式是H2O2e=H2O2、CO22e=COO2C總反應(yīng)可表示為H2OCO2 H2COO2D陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是11答案：D解析： A項，根據(jù)圖示，X極產(chǎn)物為H2和CO，是H2O與CO2的還原產(chǎn)物，可判斷在X極上發(fā)生還原反應(yīng)，由此判斷X為電源的負極，A項正確；B項，根據(jù)題意，電解質(zhì)為固體金屬氧化物，可以傳導(dǎo)O2，故在陰極上發(fā)生的反應(yīng)為H2O2e=H2O2，CO22e=COO2，B項正確；C項

7、，根據(jù)電極產(chǎn)物及B項發(fā)生的電極反應(yīng)可知，該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為H2OCO2H2COO2，C項正確；D項，根據(jù)C項的電解總反應(yīng)方程式，陰、陽兩極的氣體的物質(zhì)的量之比為21，D項錯誤。7(2016泰安模擬)1 L某溶液中含有的離子如下表：離子Cu2Al3NOCl物質(zhì)的量濃度(mol/L)11a1用惰性電極電解該溶液，當(dāng)電路中有3 mol e通過時(忽略電解時溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)，下列說法正確的是()A電解后溶液呈酸性 Ba3C陽極生成1.5 mol Cl2 D陰極析出的金屬是銅與鋁答案：A解析： 1 mol Cu2放電的過程中，另一極Cl和OH各放電1 mol，故溶液顯酸性

8、，A正確；根據(jù)電荷守恒可推知a4，B不正確；Cl的物質(zhì)的量為1 mol，陽極不會產(chǎn)生1.5 mol Cl2，C不正確；鋁較活潑，在溶液中Al3不會放電，D不正確。8若用圖示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進行下列各組實驗，則下表中所列各項對應(yīng)關(guān)系均正確的一組是()選項電源X極實驗前U形管中液體混合溶液通電后現(xiàn)象或結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后，a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)式是4OH4e=2H2OO2C負極KCl和CuCl2相同條件下，a、b兩管中產(chǎn)生的氣體總體積可能相等D負極Fe(OH)3b管中液體顏色加深答案：C解析： A項電解Na2SO4溶液，a為陽極，

9、OH失電子破壞水的電離平衡，陽極周圍呈酸性，不會使酚酞變紅；B項電解硝酸銀溶液，a為陽極，電極反應(yīng)式為：4OH4e=2H2OO2，B項錯誤；C項電解KCl和CuCl2的混合溶液，先電解CuCl2，再電解KCl，隨著反應(yīng)的進行，繼續(xù)電解則為電解水，陽極依次生成Cl2、O2，陰極依次生成Cu和H2，兩極產(chǎn)生氣體的總體積可能相等，C項正確；D項為電泳，F(xiàn)e(OH)3膠粒帶正電，向陰極移動，a管顏色加深。9.(2016陜西二模)用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電

10、解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為()A0.4 molB0.5 mol C0.6 molD0.8 mol答案：C解析：用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時，如果硫酸銅沒有消耗完或恰好消耗完，這時向電解液中加入氧化銅或碳酸銅就可以恢復(fù)到電解前的濃度和pH，而題中加入的是Cu2(OH)2CO3，說明CuSO4消耗完，并且又電解了一部分水。則電解的硫酸銅的物質(zhì)的量為0.2 mol，電解的水的物質(zhì)的量為0.1 mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2 mol20.1 mol20.6 mol。10(2015重慶高考)我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術(shù)價值和歷史價值，但出土的青銅器因受到環(huán)境腐蝕，故對其進行

11、修復(fù)和防護具有重要意義。(1)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，該化學(xué)方程式為_。(2)如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕的示意圖。腐蝕過程中，負極是_。(填圖中字母“a”“b”或“c”)環(huán)境中的Cl擴散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔銅銹Cu2(OH)3Cl，其離子方程式為_；若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上耗氧體積為_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。答案：(1)Ag2O 2CuCl=2AgClCu2O(2) c2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl0.448解析：(1)復(fù)分解反

12、應(yīng)為相互交換成分的反應(yīng)，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ag2O2CuCl=2AgClCu2O。(2)負極發(fā)生失電子的反應(yīng)，銅作負極失電子，因此負極為c。負極反應(yīng)：Cu2e=Cu2，正極反應(yīng)：O22H2O4e=4OH。正極產(chǎn)物為OH，負極產(chǎn)物為Cu2，兩者與Cl反應(yīng)生成Cu2(OH)3Cl，其離子方程式為2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl。4.29 g Cu2(OH)3Cl的物質(zhì)的量為0.02 mol，由Cu元素守恒知，發(fā)生電化學(xué)腐蝕失電子的Cu單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.04 mol，失去電子0.08 mol，根據(jù)電子守恒可得，消耗O2的物質(zhì)的量為0.02 mol，所以理論上消耗氧氣的體積為0.448

13、 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。11.(1)電鍍時，鍍件與電源的_極連接。(2)電鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉淀在鍍件表面形成的鍍層。若用銅鹽進行化學(xué)鍍銅，應(yīng)選用_(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。.粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板是圖中電極_(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為_。.以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是_。a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c溶液中Cu2向陽極移動d利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金

14、屬答案：.(1)負(2)還原劑. cCu22e=CuAu、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方，F(xiàn)e以Fe2的形式進入電解質(zhì)溶液中.b、d解析：.(1)電鍍池中，鍍件就是待鍍金屬，作陰極，與電源的負極相連；鍍層金屬為陽極，與電源正極相連。(2)要把銅從銅鹽中置換出來，比如用鐵就可以，鐵是作還原劑的，所以應(yīng)加入還原劑。.粗銅的電解精煉時，粗銅作陽極與電源正極相連，所以粗銅板是圖中電極c，d是陰極，發(fā)生的反應(yīng)是Cu22e=Cu，Au、Ag不如銅活潑，以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方，F(xiàn)e比銅活潑，以Fe2的形式進入電解質(zhì)溶液中。.粗銅的電解精煉時，電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，a錯誤；粗銅作陽極與電

15、源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，b正確；溶液中Cu2向陰極移動，c錯誤；不活潑金屬Ag、Pt、Au等金屬在陽極沉積，可以回收，d正確。12如右圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請回答：(1)B極是電源的_，一段時間后，甲中溶液顏色_，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明_，在電場作用下向Y極移動。(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_。(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)是_(填“鍍層金屬”或“鍍

16、件”)，電鍍液是_溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500 mL)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為_，甲中溶液的pH_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為_。答案：(1)負極逐漸變淺氫氧化鐵膠粒帶正電荷(2)1222(3)鍍件AgNO3(合理即可)5.4 g變小(4)FeCu2CuFe2解析：(1)由裝置圖知，直流電源與各電解池串聯(lián)；由“F極附近呈紅色”知，F(xiàn)極為陰極，則E極為陽極、D極為陰極、C極為陽極、G極為陽極、H極為陰極、X極為陽極、Y極為陰極、A極為正極、B極為負極。甲裝置是用惰性電極電解CuSO4溶液，由于Cu2放電，導(dǎo)致c(Cu2)降低，溶液顏色逐漸變淺；丁裝置是膠體的電泳實驗，由于X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷。(2)當(dāng)甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，C、D、E、F電極