1、1电解池+电化学腐蚀与防护1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”号的货轮满载着精选铜矿砂，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选铜矿砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是( )A精铜矿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【 答案】C2某溶液中含有 Cu2 、Fe 2 、Al 3 、Cl 、NOErr
2、or!，且浓度均为 0.1 mol/L，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是( )ACl 2 BAl CCu DH 2【解析】阴极上 Al3 、Fe 2 的放电能力弱于 H ，而 Cu2 的放电能力比水电离出的 H 的放电能力强，阳极上 Cl 放电能力强于 OH 。【答案】B3下列关于电化学知识的说法正确的是( ) A电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠B电解精炼铜时，阳极质量的减少不一定等于阴极质量的增加C电解 AlCl3、FeCl 3、CuCl 2的混合溶液 ，在阴极上依次析出 Al、Fe、CuD电解 CuSO4溶液一段时间后(Cu 2 未反应完)，加入适量 Cu(OH)2可
3、以使溶液恢复至原状态【解析】A 项，电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl2H 2OError! Cl 2，错误；B 项，阳极除铜放电外，比铜活泼的金属如 Zn、Fe 也放电，但阴极上只有 Cu2 放电，正确；C 项，根据金属活动性顺序可知，阴极上离子的放电顺序是Fe3 Cu2 H Fe2 Al3 ，Fe 2 和 Al3 不放电，Fe 3 得电子生成 Fe2 ，不会析出铁和铝，在阴极上依次生成的是铜、亚铁离子、氢气，错误；D 项，电解 CuSO4溶液，阴极析出 Cu，阳极生成氧气，应加入 CuO。 2【答案】B4如图所示的电化学装置，下列叙述不正确的是( )Aa 和 b 用导线连接，电子由铁
4、经过导线流向碳Ba 和 b 用导线连接，铁电极的电极反应式为：Fe2e =Fe2Ca、b 分别连接直流电源正、负极，可以防止铁被腐蚀Da、b 分别连接直流电源负、正极，电压足够大时，Na 向铁电极移动【答案】D5常温下用惰性电极电解 NaHSO4溶液，电解一段时间后，下列有关电解质溶液变化的说法正确的是( )A电解质溶液的浓度增大，pH 减小B电解质溶液的浓度增大，pH 增大C电解质溶液的浓度减小，pH 减小 D电解质溶液的浓度不变，pH 不变【解析】NaHSO 4=Na H SOError!，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解 NaHSO4溶液实质是电解水，因此 NaHSO4溶液的浓度增大，
5、c(H )增大，pH 减小，故 A 项正确。【答案】A6用如图装置电解 K2SO4溶液，同时制备 H2SO4溶液和 KOH 溶液，中装入 K2SO4溶液，下列有关分析正确的是( )3A区生成 H2SO4Ba 是阴离子交换膜C区的 K 进入区D区溶液的 pH 会升高【答案】C7某小组设计电解饱和食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是( )A铜电极附近观察到黄绿色气体B石墨电极附近溶液呈红色C溶液中的 Na 向石墨电极移动D铜电极上发生还原反应【解析】根据电解饱和食盐水的装置，如果通电后两极均有气泡产生，则金属铜一定是阴极，该极上的反应为：2H 2O2e =H22OH ，石墨为
6、阳极，发生的电极反应为：2Cl 2e =Cl2，故石墨电极附近观察到黄绿色气体，铜电极极附近溶液呈红色，A、B 错误，D 正确；电解池中，阳离子移向阴极，即移向铜电极，C 错误。 【答案】D8结合图示判断，下列叙述正确的是( )4AK 与 N 连接时，X 为硫酸，一段时间后溶液的 pH 增大BK 与 N 连接时，X 为氯化钠，石墨极电极反应式为 2H 2e =H2CK 与 M 连接时，X 为硫酸，一段时间后溶液的 pH 增大DK 与 M 连接时，X 为氯化钠，石墨极电极反应式为 4OH 4e =2H2OO 2【答案】A9在铜片上镀银时，下列叙述正确的是( )将铜片接在电源的正极上 将银片接在电
7、源的正极上 在铜片上发生的反应是：Ag e =Ag 在银片上发生 的反应是：4OH 4e =O22H 2O 需用硫酸铜溶液为电镀液 需用硝酸银溶液为电镀液A B C D【解析】在铜片上镀银时，需将铜片接在电源的负极上，将银片接在电源的正极上，用硝酸银溶 液作电镀液。在铜片上发生的反应是：Ag e =Ag，在银片上发生的反应是：Age =Ag 。【答案】B10下面两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是( )5A装置在反应过程中只生成 NO2气体B装置开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀C装置在反应过程中能产生氢气D装置在反应结束时溶液中的金属阳离子只有 C
8、u2【答案】C11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 =2H2OO 2B通电后阴极区附近溶液的 pH 会增大CK 通过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】阳极区为粗 KOH 溶液，阳极上 OH 失电子发生氧化反应：4OH 4e =2H2OO 2，A 项正确；阴极上 H2O 得电子发生还原反应：2H2O2e =H22OH ，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
9、 KOH，故纯净的 KOH 溶液从 b 口导出，D 项正确。 618纳米级 Cu2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中 OH的浓度制备纳米级 Cu2O 的装置如图所示，发生的反应为 2CuH 2OError!Cu2OH 2。下列说法正确的是( )A钛电极发生氧化反应B阳极附近溶液的 pH 逐渐增大C离子交换膜应采用阳离子交换膜D阳极反应式是 2Cu2OH 2e =Cu2OH 2O【解析】选 D 钛极与电源负极相连是阴极发生氢离子得电子的还原反应，故 A 错误；根据总反应，则阳极反应为 2Cu2e 2OH =Cu2OH 2O，消耗氢氧根，pH 值减小，故 B 错误；根
10、据总反应，则阳极反应为 2Cu2e 2OH =Cu2OH 2O，所以离子交换膜应采用阴离子交换膜，故 C 错误；在电解池中，当阳极是活泼电极时，该电极本身发生失电子的还原反应，在碱性环境下，金属铜失去电子的电极反应为 2Cu2e 2OH =Cu2OH 2O，故 D 正确。19电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为 12，以下说法正确的是( )Aa 极与电源的负极相连B产物丙为硫酸溶液C离子交换膜 d 为阴离子交换膜Da 电极反应式：2H 2O2e =H22OH 20如图所示，E 为浸过含酚酞的 Na2SO4溶液
11、的滤纸。A、B 分别为铂片，压在滤纸两端，R、S 为电池的电极。M、N 是用多微孔的 Ni 制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。G 为电流计，K 为开关。C、D 和电解池中都充满浓 KOH 溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的 KMnO4溶液，将开关 K 打开，接通电源一段时间后，C、D 中有气体产生。7请回答下列问题：(1)R 为_(填“正”或“负”)极。(2)A 附近溶液的现象是_，B 附近发生的电极反应式为_。(3)滤纸上的紫色点向_(填“A”或“B”)方移动。(4)当 C、D 中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关 K，经过一段时间后，C、D中的气体逐渐减少，C 中的电极为_(填“正
12、”或“负”)极，电极反应式为_。【答案】(1)负 (2)溶液变红 4OH 4e =2H2OO 2 (3)B (4)负 2H24OH 4e =4H2O21某蓄电池的反应为 NiO2Fe2H 2O 放电 Fe(OH)2Ni(OH) 2 (1)该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是_(填选项字母)。放电时生成 Fe(OH)2的质量为 18 g，则外电路中转移的电子数是_。ANiO 2 BFeCFe(OH) 2 DNi(OH) 2(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常在船体上镶嵌 Zn 块，或与该蓄电池的_(填“正”或“负”)极相连。(3)以该蓄电池作电源，用如图所示的装置在实验室模
13、拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是_(用相关的电极反应式和离子方程式表示)。8(4)精炼铜时，粗铜应与直流电源的_(填“正”或“负”) 极相连。精炼过程中，电解质溶液中的 c(Fe2 )、 c(Zn2 )会逐渐增大而影响进一步电解。甲同学设计如下除杂方案：Error!Error!Error!已知：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2开始沉淀时的 pH 2.3 7.5 5.6 6.2完全沉淀时的 pH 3.9 9.7 6.4 8.0则加入 H2O2的目的是_。乙同学认为应将方案中的 pH 调节到 8，你认为此观点_(填“正确”或“不正确
14、”)，理由是_。【答案】(1)C 0.4 NA或 2.4081023 (2)负 (3)Al3e =Al3 ，Al 3 3HCOError!=Al(OH) 33CO 2 (4)正 将 Fe2 氧化为 Fe3 不正确 同时会使 Cu2 生成沉淀而除去22.用图 1 所示装置实验，U 形管中 a 为 25 mL CuSO4溶液，X、Y 为电极。(1)若 X 为铁，Y 为纯铜，则该装置所示意 的是工业上常见的_池，阳极反应式为_。(2)若 X 为纯铜，Y 为含有 Zn、Ag、C 等杂质的粗铜，则该图所示意的是工业上常见的_装置。反应过程中，a 溶液的浓度_发生变化(填“会”或“不会”)。9.现代氯碱工
15、业常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分，以避免电解产物之间发生二次反应。图 2 为电解槽示意图。(1)阳离子交换膜，只允许溶液中的_通过(填下列微粒的编号)。H 2 Cl 2 H Cl Na OH (2)写出阳极的电极反应式：_。(3)已知电解槽每小时加入 10%的氢氧化钠溶液 10 kg，每小时能收集到标况下氢气 896 L，而且两边的水不能自由流通。则理论上：电解后流出的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为_。通过导线的电量为_。(已知 NA 6.0210 23 mol1 ，电子电荷为1.601019 C)m(溶液) 增 1 760 g1.76 kgQ 7.7110 6 C故 w(NaOH) Error!100%Error!100%35.7%。【答案】.(1)电镀 Cu2e =Cu2(2)铜的电解精炼 会.(1) (2)2Cl 2e =Cl2(3)35.7% 7.7110 6 C 10
