課時(shí)作業(yè)19電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)

1、課時(shí)作業(yè)(十九)一、選擇題1(2012·山東省模擬考試)下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()A黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼易產(chǎn)生銅綠B鍍錫鐵制品和鍍鋅鐵制品的鍍層破損時(shí)，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(hù)船體不受腐蝕的方法叫陽極電化學(xué)保護(hù)法D不銹鋼有較強(qiáng)的抗腐蝕能力是因?yàn)樵阡撹F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(guān)電化學(xué)裝置完全正確的是()ABCD銅的精煉鐵上鍍銀防止Fe被腐蝕構(gòu)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(jìn)行電解，下列有關(guān)電極產(chǎn)物的判斷正確的()A陰極產(chǎn)物是氫氣

2、B陽極產(chǎn)物是氧氣C陰極產(chǎn)物是鋁和氧氣 D陽極產(chǎn)物只有氯氣答案B4(2012·北京東城)認(rèn)真觀察下列幾個(gè)裝置示意圖，有關(guān)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(fù)極相連，b與電源的正極相連C裝置的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連D裝置的a為電源的正極，b為電源的負(fù)極答案B5(2012·福建省四地六校聯(lián)考)為使反應(yīng)Cu2H2O=Cu(OH)2H2能夠發(fā)生，下列設(shè)計(jì)方案正確的是()A用銅片作負(fù)極，石墨電極作正極，氯化鈉溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)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(jì)南市質(zhì)量調(diào)研)某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)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(jù)電極產(chǎn)物，電解過程可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述中不正確的是()A陰極自始至終只產(chǎn)生H2B電解過程中，溶液顏色呈現(xiàn)紅色紫色藍(lán)色的變化C電解過程中，Na和SO的物質(zhì)的量濃度保持不變D第一階段中陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體混合引燃后，恰好完全反應(yīng)得到HCl解析由離子放電順序并結(jié)合離子的數(shù)量，此電解的三個(gè)階段具體情況如下陽極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式總反應(yīng)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(zhì)或氣體的總物質(zhì)的量(y)與導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量(x)的關(guān)系如圖。對(duì)離子氧化能力的強(qiáng)弱判斷正確的是(選項(xiàng)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(gè)裝置，所盛溶液體積和濃度均相同且足量，當(dāng)兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時(shí)，下列說法不正確的是()A溶液的質(zhì)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(chǎn)生氣體的體積：V甲V乙D電極反應(yīng)式：甲中陰極：Cu22e=Cu，乙中負(fù)極：Mg2e=Mg2答案C解析甲中總反應(yīng)為：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，乙中總反應(yīng)為：Mg2HCl=MgCl2H2，故甲溶液質(zhì)量減小，乙溶液質(zhì)量增大，A項(xiàng)對(duì)；甲中生成H2SO4，pH減小，乙中消耗鹽酸，pH增大，B項(xiàng)對(duì)；當(dāng)兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時(shí)，甲中產(chǎn)生0.25 mol O2，乙中產(chǎn)生0.5 mol H2，故相同條件下，甲乙產(chǎn)生氣體的體積比為12，C項(xiàng)錯(cuò)；甲中陰極為Cu2放電，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，乙中負(fù)極為Mg放電，電極反應(yīng)為：Mg2e=M

6、g2，D項(xiàng)對(duì)。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(yīng)為Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)。電解一段時(shí)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(shí)鉛蓄電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為PbO2(s)4H(aq)SO(aq)4e=PbSO4(s)2H2O(l)C若有1 mol Pb反應(yīng)完，則甲池中b極產(chǎn)生1 mol CuD若四個(gè)電極材料均勻石墨，當(dāng)析出6.4 g Cu時(shí)，兩池中共產(chǎn)生氣體5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)水的電離平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致c(OH)>c(H)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。H在c極放電，說明該極是陰極，則b極為陽極，產(chǎn)生氯氣，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)析出6.4 g Cu時(shí)，電路中轉(zhuǎn)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(chǎn)生0.25 mol氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為5.6 L，D項(xiàng)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(dāng)甲池的陰極上析出1.6 g Cu時(shí)，

8、乙池的陰極上析出0.45 g固體，則乙池的溶質(zhì)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(shí)，陰極都不會(huì)析出固體，只有電解Cu(NO3)2溶液時(shí)才會(huì)在陰極析出銅。11(2012·浙江省浙南、浙北聯(lián)考)在25 時(shí)，將兩根鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電解，當(dāng)電路中有a mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，溶液中析出m g Na2SO4·10H2O晶體。若溫度不變，在剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?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(gè)質(zhì)量相等的Pt電極電解AlCl3和CuSO4的混合溶液n(AlCl3)n(CuSO4)19。t1時(shí)刻a電極得到混合氣體，其中Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224 mL(忽略氣體的溶解)；t2時(shí)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(fù)極相連Bt2時(shí)刻，兩電極的質(zhì)量相差3.84 gC電解過程中，溶液的pH不斷增大Dt2時(shí)刻后，b電極的電極反應(yīng)是4OH4e=2H2OO2答案B二、非選擇題13(2012·煙臺(tái)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(shí)間，觀察到濕潤的淀粉KI試紙的_(選填“C”或“D”)端變藍(lán)。(2)裝置甲中陽極為_，陰極的電極反應(yīng)式為_(3)裝置乙中觀察到的現(xiàn)象是_。(4)電解一段時(shí)間后，裝置甲、乙中共收集到氣體0.168 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，而且該時(shí)間段內(nèi)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(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為_(計(jì)算時(shí)忽略電解過程中的其他副反應(yīng))。答案(1)C(2)PtAgeAg(3)Cu電極周圍溶液變藍(lán)，石墨電極逸出氣體溶液中出現(xiàn)藍(lán)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(chǎn)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(shè)計(jì)的裝置示意圖如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時(shí)，應(yīng)向污水中加入適量的_。a.H2SO4bCH3CH2OHcNa2SO4 dNaOH(2)實(shí)驗(yàn)電解過程中，電解池陽極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng)，其中

12、一個(gè)為2H2O4e=O24H，則另一個(gè)電極反應(yīng)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(zhì)，CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。負(fù)極的電極反應(yīng)式是_；正極的電極反應(yīng)式是_。(5)實(shí)驗(yàn)過程中，若在陰極產(chǎn)生了44.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則熔融鹽燃料電池消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題。(1

13、)若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為_。(2)若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為_，總反應(yīng)的離子方程式為_。有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(填序號(hào))_。溶液中Na向A極移動(dòng)從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子(3)該小組同學(xué)認(rèn)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(shè)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(yīng)式為_。此時(shí)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(dǎo)出。通電開始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)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(yīng)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(dòng)，使c(OH)>c(H)O22H2O4e=4OH16. (2012·江西省南昌市一中月考)請(qǐng)分析下列有關(guān)鋁鹽溶液電解時(shí)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(chǎn)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(zhì)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(zhì)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(chǎn)生的白色沉淀向陽極區(qū)轉(zhuǎn)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(shí)總反應(yīng)方程式可表示為2AlCl36H2O2Al(OH)33Cl23H2，陰極區(qū)產(chǎn)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(jìn)行，AlCl3消耗完，這時(shí)相當(dāng)于電解水，陰極上H放電，導(dǎo)致陰極區(qū)堿性增強(qiáng)，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(dòng)，此時(shí)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(dòng)，因此在U形管的底部將發(fā)生反應(yīng)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(zhuǎn)移，但沉淀的總量不發(fā)生變化。(2)本題是對(duì)混合溶液的電解，可對(duì)4種離子進(jìn)行重新組合，由題知，電解NaCl和Al2(SO4) 3的混合溶液相當(dāng)于電解1 mol·L1 AlCl3溶液