搜索
-1-课时跟踪检测（二十七）电解池金属的电化学腐蚀与防护1．下列叙述不正确的是()A．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化B．将地下钢管与直流电源的正极相连，用来保护钢管C．电解饱和食盐水制氢氧化钠，可以用铁作阴极D．氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应解析：选B保护钢管，应使钢管与电源的负极相连。2.(2020·贵阳高三测试)在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使SO2－4与H2反应生成S2－，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是()A．正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－B．SO2－4与H2的反应可表示为4H2＋SO2－4－8e－=====厌氧细菌S2－＋4H2OC．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2D．在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀解析：选C正极上水发生还原反应生成H2，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2，故A错误；SO2－4与H2在厌氧细菌的催化作用下反应生成S2－和H2O，离子反应式为4H2＋SO2－4=====厌氧细菌S2－＋4H2O，故B错误；钢管腐蚀的过程中，负极上Fe失电子发生氧化反应生成的Fe2＋，与正极周围的S2－和OH－分别生成FeS和Fe(OH)2，故C正确；在钢管表面镀锌可减缓钢管的腐蚀，但镀铜破损后容易形成FeCu原电池会加速铁的腐蚀，故D错误。3．(2020·安庆六校联考)下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选CA项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；B项，电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，连接正确；C项，电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，连接错误；D项，电解氯化铜溶液，铜作阴极，石墨作阳极，连接正确。4．下列关于电解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、FeCl3、CuCl2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(Cu2＋未反应完)，加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复至原状-2-态解析：选BA项，电解饱和食盐水在阳极Cl－失电子得到Cl2，阴极H＋得电子得到H2和NaOH，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＋，Fe2＋和Al3＋不放电，Fe3＋得电子生成Fe2＋，不会析出Fe和Al，错误；D项，电解CuSO4溶液，阴极析出Cu，阳极生成O2，应加入CuO。5．如图两套实验装置，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()A．装置Ⅰ在反应过程中只生成NO2气体B．装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀C．装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气D．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋解析：选C装置Ⅰ中，铁被浓硝酸钝化，铜与浓硝酸反应，在这种条件下，铜作原电池的负极，铁作正极，反应生成红棕色的NO2，随着反应的进行，浓硝酸变为稀硝酸，随后铁作负极Cu作正极，稀硝酸发生还原反应生成无色的NO，金属过量，故反应结束时溶液中既有Fe2＋又有Cu2＋，A、D错误；因为装置Ⅱ中左边充满氧气，一开始发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致左边液面上升，铁与稀硫酸反应产生氢气，发生析氢腐蚀，B错误，C正确。6．(2020·朝阳区期中)2018年国家文物局对北洋海军军舰“经远舰”进行海上考古，考古队为舰体焊接锌块以实施保护。下列判断不合理的是()A．焊接锌块后的负极反应：Fe－2e－===Fe2＋B．上述保护方法中可用镁合金块代替锌块C．腐蚀过程中正极发生的反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．考古队采用的是牺牲阳极的阴极保护法解析：选A舰体焊接锌块，发生腐蚀时，Zn作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A错误；若用镁合金块代替锌块，由于Mg比Fe的活泼性强，发生腐蚀时，镁合金被腐蚀，舰体受到保护，B正确；海水呈弱碱性，发生吸氧腐蚀，则正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，C正确；考古队为舰体焊接锌块保护舰体，锌块被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，D正确。7．(2020·合肥模拟)如图所示，甲池的总反应式为N2H4＋O2===N2＋2H2O。下列说法正确的-3-是()A．甲池中负极上的电极反应式为N2H4－4e－===N2＋4H＋B．乙池中石墨电极上发生的反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D．甲池中每消耗0.1molN2H4，乙池理论上最多产生6.4g固体解析：选B由图知甲池是燃料电池，乙池是电解池，甲池的电解质溶液是KOH溶液，则负极不可能生成H＋，应为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O，A错误；乙池的石墨电极是阳极，发生氧化反应，B正确；甲池总反应中生成了水，则KOH溶液浓度变小，pH减小，乙池生成Cu、O2、H2SO4，溶液pH减小，C错误；根据各个电极流过的电量相等知，N2H4～2Cu，甲池每消耗0.1molN2H4，乙池理论上会析出12.8g铜，D错误。8．(2020·南阳期末)用石墨作电极电解下列四种溶液，以下说法错误的是()A．电解AgNO3溶液，阳极生成O2，溶液的酸性增强B．电解ZnBr2溶液，阴极反应式为Zn2＋＋2e－===ZnC．电解AlCl3溶液，总反应的离子方程式：2H2O＋2Cl－=====电解2OH－＋Cl2↑＋H2↑D．电解Pb(NO3)2和CuCl2的混合溶液，可明显分为三个阶段解析：选C石墨是惰性电极，电解AgNO3溶液，阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag，则阳极生成O2，溶液的酸性增强，A正确；电解ZnBr2溶液，由于Zn2＋的氧化性强于水电离出的H＋的氧化性，则阴极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，B正确；电解AlCl3溶液，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，电解产生的OH－与Al3＋结合生成Al(OH)3沉淀，故电池总反应的离子方程式为2Al3＋＋6H2O＋6Cl－=====电解2Al(OH)3↓＋3Cl2↑＋3H2↑，C错误；电解Pb(NO3)2和CuCl2的混合溶液，阳离子的氧化性：Cu2＋＞Pb2＋＞H＋(水)，阴离子的还原性：Cl－＞OH－＞NO－3，第一阶段电解CuCl2，第二阶段电解Pb(NO3)2和H2O，第三阶段电解H2O，D正确。9.(2020·益阳期末)氧化亚铜可作杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂、红色玻璃染色剂，电解法制备氧化亚铜的原理如图所示，下列说法不正确的是()A．理论上，除铜电极外，只需对电解液补充水，电解便可连续进行-4-B．溶液中生成Cu2O的离子方程式为2CuCl2－3＋H2O===Cu2O↓＋6Cl－＋2H＋C．N极的电极反应式为Cu－e－＋3Cl－===CuCl2－3D．M与电源的负极相连，发生还原反应解析：选B由图示可知电解池的总反应为2Cu＋H2O=====电解Cu2O＋H2↑，因此理论上，除铜电极外，只需对电解液补充水，电解便可连续进行，A正确；溶液中生成Cu2O的离子方程式为2CuCl2－3＋2OH－===Cu2O＋6Cl－＋H2O，B错误；N极的电极反应式为Cu－e－＋3Cl－===CuCl2－3，C正确；M为阴极，与电源负极相连，发生还原反应，D正确。10．Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列有关说法不正确的是()A．右侧电极反应式：Fe＋8OH－－6e－===FeO2－4＋4H2OB．左侧为阳离子交换膜，当Cu电极生成1mol气体时，有2molNa＋通过阳离子交换膜C．可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部，以保证装置连续工作D．Na2FeO4具有强氧化性且还原产物为Fe3＋，因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2＋等解析：选D根据图示，Cu电极为阴极，Fe电极为阳极，右侧电极为Fe电极，Fe失去电子发生氧化反应生成FeO2－4，结合原子守恒和电荷守恒可得电极反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO2－4＋4H2O，A项正确；左侧为阴极室，H＋的放电能力大于Na＋，Cu电极上的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，当Cu电极上生成1mol气体时，同时产生2molOH－，此时中部有2molNa＋通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷，B项正确；根据B项分析，阴极室生成NaOH，左侧流出的NaOH溶液的浓度大于加入的NaOH溶液的浓度，即b%＞a%，根据图示可将左侧流出的NaOH补充到该装置中部，以保证装置连续工作，C项正确；Na2FeO4具有强氧化性，可利用Na2FeO4除去水中的细菌，Na2FeO4的还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可吸附固体颗粒，但二者均不能除去水中的Ca2＋，D项错误。11．如图A为碱性硼化钒(VB2)—空气电池示意图，两极用离子交换膜隔开，VB2放电时生成两种氧化物。若用该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图B所示。则下列说法错误的是()-5-A．碱性硼化钒(VB2)—空气电池中使用阴离子交换膜B．外电路中电子由VB2电极流向c电极C．电解过程中，b电极表面产生的气体可以收集后充入A池中的电极循环利用D．VB2电极发生的电极反应为2VB2－22e－＋11H2O===V2O5＋2B2O3＋22H＋解析：选D硼化钒—空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极得电子，电池总反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，VB2放电时生成两种氧化物，氧化物会和酸反应，所以电池中使用阴离子交换膜，故A正确；VB2极是负极，外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，故B正确；电解过程中，b电极是阳极，该电极表面产生的气体是氧气，可以收集后充入A池中的电极循环利用，故C正确；负极上是VB2失电子发生氧化反应，因在碱性环境中，VB2极发生的电极反应为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O，故D错误。12．Ⅰ.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图1所示为某实验小组设计的原电池装置，反应前电极质量相等，一段时间后两电极质量相差12g，导线中通过________mol电子。(2)如图1，其他条件不变，若将乙烧杯中的CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，则石墨电极的电极反应式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如图2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，乙装置中与铜丝相连的石墨电极上发生的反应式为_____________________________________________。Ⅱ.氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。(4)与汽油等燃料相比，氢气作为燃料的两个明显的优点是__________________________________________________________________________________________(写两点)。(5)化工生产的副产品也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气。总反应方程式为Fe＋2H2O＋2OH－=====电解FeO2－4＋3H2↑，工作原理如图3所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO2－4，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电