1、1电解池 金属的腐蚀与防护考点 1 电解原理及其应用1.2018 长沙长郡中学模拟用如图所示装置(熔融 CaF2-CaO 作电解质)获得金属钙,并用钙还原 TiO2制备金属钛。下列说法正确的是 ( )A.电解过程中,Ca 2+向阳极移动B.阳极的电极反应式为 C+2O2-4e- CO2C.在制备金属钛前后,整套装置中 CaO 的总量减少D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱连接的是 Pb 电极2.用惰性电极电解 NaCl 和 CuSO4的混合液 250 mL,经过一段时间后,两极均得到 11.2 L (标准状况)气体,则下列有关描述中正确的是 ( )A.阳极发生的反应只有 4OH-4
2、e- 2H2O+O2B.两极得到的气体均为混合气体C.若 Cu2+起始浓度为 1 molL-1,则 Cl-起始浓度为 2 molL -1D.Cu2+的起始物质的量应大于 0.5 mol3.2014 广东理综,11,4 分某同学组装了如图所示的电化学装置。电极为 Al,其他电极均为 Cu,则 ( )A.电流方向:电极 电极B.电极发生还原反应C.电极逐渐溶解D.电极的电极反应:Cu 2+2e- Cu4.2017 四川绵阳三模如图是一种利用电解原理制取 H2O2并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响 H2O2的产量,需要向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的 pH 约为 5。下列说法正确的是 ( )2A
3、.阴极的电极反应式为 2H2O-4e- 4H+O2B.工作过程中阳极附近溶液的 pH 逐渐增大C.处理废氨水的反应为 3H2O2+2NH3H2O 8H2O+N2D.理论上处理 1 mol NH3H2O,电路中转移 6 mol 电子考点 2 金属的腐蚀与防护5.2015 上海,14,3 分研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )A.d 为石墨,铁片腐蚀加快B.d 为石墨,石墨上电极反应为:O 2+2H2O+4e- 4OH-C.d 为锌块,铁片不易被腐蚀D.d 为锌块,铁片上电极反应为:2H +2e- H26.下列与金属腐蚀有关的说法中正确的是 ( )图 1 图 2图 3 图
4、 4 A.图 1 中,插入海水中的 Fe 棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图 2 中,插入溶液中的 Fe 棒容易溶解,主要发生电化学腐蚀C.图 3 中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要原因是高温下铁发生化学腐蚀D.图 4 中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极7.结合图示判断,下列叙述正确的是 ( )3A.和中正极均被保护B.和中负极反应均是 Fe-2e- Fe2+C.和中正极反应均是 O2+2H2O+4e- 4OH-D.和 中分别加入少量 K3Fe(CN)6 溶液,均有蓝色沉淀答案1.B 电解过程中,阳离子移向阴极,Ca 2+向阴极移动,故 A 错误;阳极产生二氧化碳
5、,阳极的电极反应式为 C+2O2-4e- CO2,故 B 正确;阴极的电极反应式为 Ca2+2e- Ca,钙还原二氧化钛的方程式为 2Ca+TiO2 Ti+2CaO,在制备金属钛前后,整套装置中 CaO 的总量不变,故 C 错误;若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱连接的是正极 PbO2电极而不是负极 Pb 电极,故 D 错误。2.C 由题意知阴极发生的电极反应为 Cu2+2e- Cu、2H +2e- H2,阳极发生的电极反应为 2Cl-2e- Cl2、4OH -4e- 2H2O+O2,故 A 错误;阴极得到的气体为氢气,故 B错误;两极均得到 11.2 L(标准状况)气体,则 n(H
6、2)=0.5 mol,电解时先发生 Cu2+2e- Cu、2Cl -2e- Cl2,若 Cu2+起始浓度为 1 molL-1 ,则反应中共转移电子 1.5 mol,则2n(Cl2)+4n(O2)=1.5 mol,又因为 n(Cl2)+n(O2)=0.5 mol,求得 n(Cl2)=n(O2)=0.25 mol,所以Cl-起始浓度为 2 molL-1,故 C 正确;由分析可知 Cu2+的起始物质的量可以为 0.25 mol,故D 错误。3.A 前两个烧杯中有盐桥,很容易让考生联想到盐桥电池,若将和、和断开,把和连接起来,就是总反应为“2Al+3CuSO 4 Al2(SO4)3+3Cu”的盐桥电池
7、,如图所示:断开后第三个烧杯中是两个铜电极插入硫酸铜溶液中,应该联想到铜的电解精炼装置:盐桥电池的负极铝与铜电极相连,铜电极作电解池的阴极;盐桥电池的正极与铜电极相连,铜电极作电解池的阳极。至此,考生在图上可标明如下:4参照上图根据电化学的基础知识可以顺利得出结论。电流方向与电子流向相反:由电极经电流计到电极,A 正确。电池负极是还原剂失去电子发生氧化反应,B 错误。电极是正极,电解质溶液中的铜离子不断得到电子在电极表面析出铜,逐渐变粗,C 错误。电极是铜作活泼阳极失去电子被氧化:Cu-2e - Cu2+,D 错误。4.C 根据装置图可知,阳极的电极反应式为 2H2O-4e- 4H+O2,阴极
8、的电极反应式为O2+2H+2e- H2O2,则在工作过程中阳极附近的 pH 逐渐减小,故 A、B 错误。根据题意,该装置用 H2O2将 NH3H2O 氧化,C 正确。由 C 中化学方程式可知,处理 1 mol NH3H2O 需要 1.5 mol H2O2,根据阴极反应式知,生成 1.5 mol H2O2,电路中转移 3 mol 电子,D 错误。5.D d 为石墨,则铁片作负极,铁片腐蚀加快,A 选项正确;d 为石墨,则铁片发生吸氧腐蚀,石墨作正极,正极反应为 O2+2H2O+4e- 4OH-,B 选项正确;d 为锌块,锌比铁活泼,锌块作负极,铁片作正极被保护起来,不易被腐蚀,C 选项正确;d 为锌块,铁片上的电极反应为 O2+2H2O+4e-4OH-,D 选项错误。6.C 水面附近的铁易发生化学腐蚀,则越靠近水面腐蚀越严重,A 项错误;铁在阴极受到保护,不易腐蚀,B 项错误;高温下铁被氧化,发生化学腐蚀,C 项正确;镁块为原电池的负极,发生氧化反应,D 选项错误。7.A 活泼金属作负极,失去电子,正极金属被保护,A 选项正确;中锌作负极、中铁作负极,电极反应不同,B 选项错误;中发生吸氧腐蚀,正极有 OH-生成,中发生析氢腐蚀,正极有 H2生成,C 选项错误;中没有 Fe2+,不能与 K3Fe(CN)6生成蓝色沉淀,D 选项错误。5
