电化学腐蚀与防护课时强化作业

1、电化学腐蚀与防护课时强化作业第6章 第3节 电解池金属的电化学腐蚀与防护 (时间45分钟满分100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1为保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有( )A与石墨棒相连B与直流电源负极连接C与直流电源正极连接D与铜板相连解析：金属Fe比Cu活泼，若与铜板、石墨棒相连，在适宜条件下组成原电池时，Fe作负极，易被腐蚀；若与直流电源正极连接，Fe作电解池的阳极，加速腐蚀，A、C、D错。答案：B2某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是( )答案：C3(2012·河南郑州盛同学校高三月考)

2、用惰性电极实施电解，下列说法正确的是( )A电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11解析：电解稀硫酸和氢氧化钠溶液，实质上是电解水，电解过程中溶液被浓缩，其pH发生变化，A、B项错误；电解硫酸钠溶液，其实质也是电解水，阴阳极上分别得到氢气和氧气，其物质的量之比为21，C项错误；电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出的物质分别是铜和氯气，其物质的量之比为11，D项正确。答案：D4用惰性电极分别电解以下各物质的水溶液：KCl、C

3、uCl2、AgNO3、H2SO4、KOH、Na2SO4，在两极均产生气体，且体积比为21的是( )AKCl、AgNO3BAgNO3、Na2SO4、H2SO4CCuCl2、Na2SO4、KOHDNa2SO4、KOH、H2SO4解析：要求两个电极都产生气体，且要符合21，阴极上应该是阳离子得电子，能生成气体的只有H，生成H2。根据阴阳极得失电子相等，阳极应该生成一种气体：生成1mol气体需失去4mol电子，则只能是O2。综合以上判断，这种情况属于电解水。根据电解结果的判定为：Na2SO4、KOH、H2SO4。答案：D5用石墨作电极电解2mol·L1的NaCl和1mol·L1的M

4、gSO4混合溶液时，下列曲线合理的是( )解析：依据2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2MgSO42NaOH=Mg(OH)2Na2SO4，溶液起始及最终的pH均接近于7，沉淀量从起始至最终应是先逐渐增加，后期保持不变。故D项正确。答案：D6(2012·北京育园中学高三入学测试)化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( )A电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl2e=Cl2B氢氧燃料电池的负极反应式为：O22H2O4e=4OHC粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu2e=Cu2D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为：Fe2e=Fe2

5、解析：燃料电池的负极为燃料发生失电子的氧化反应，B项错误；精炼铜时，阳极为粗铜，C项错误；铁发生电化学腐蚀时，铁失去电子作负极，D项错误。答案：A7(2011·北京理综)结合下图判断，下列叙述正确的是( )A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀解析：形成原电池活泼金属作负极，正极均被保护，A正确；中负极为活泼金属Zn，B错误；中是酸性溶液，电极反应式中不能有OH生成，C错误；中无Fe2生成，所以无蓝色沉淀生成，D错误。答案：A8如右图为用惰性电极电解CuCl2溶液，并验证其产

6、物的实验装置，则下列说法不正确的是( )A电源a极为负极BKI淀粉溶液会变蓝C可以将惰性电极换为铜棒D惰性电极上发生的电极反应为：Cu2e=Cu2解析：根据实验装置，可以判断电极产生氯气，即a极是负极。电极处产生氯气，KI淀粉溶液会变蓝。电极是阴极，用铜棒不会影响电解。答案：D9右图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀解析：Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe

7、是负极：Fe2e=Fe2；C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小；b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低。故选B。答案：B10某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验(粗铜中有锌、铁、镍、银等杂质，部分导线未画出)，下列说法正确的是( )Aa应与c相连接，b应与d相连接B电解一段时间，b与d两极析出物质的物质的量相等C电解一段时间，b极附近溶液的pH降低D电解过程中，Y装置中Cu2的浓度始终不变解析：a为负极，应与纯铜即与d极相连，b为正极，应与粗铜即与c极相连，A错误。b极析出H2，而d极析出Cu，B正确。b极附近溶液的pH升高，C错误。电解过程中，d极析出Cu，c极溶解

8、的不仅有Cu，还有各种金属杂质，因而Y装置中Cu2的浓度是减小的，D错误。答案：B11(2011·黄冈高三期末)如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.24g某金属，下列说法正确的是( )A甲池b极上析出金属银，乙池c极上析出某金属B甲池a极上析出金属银，乙池d极上析出某金属C某盐溶液可能是CuSO4溶液D某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液解析：a：阴极；b：阳极；c：阴极；d：阳极。A、B均不对，而D中，若电解Mg(NO3)2溶液，实际上就是电解水，不会有固体析出；C中通过计算可知CuSO4不足。答案：C12(2011·浙

9、江理综)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu2e=Cu2解析：根据液滴之下氧气含量比边缘少可知液滴下铁为负极，失电子生

10、成亚铁离子，液滴外缘氧气得电子与水化合生成氢氧根，OH与Fe2结合生成Fe(OH)2，进而生成Fe2O3·nH2O，阴离子移向负极，A项错误，B项正确；铁为负极，失电子发生氧化反应，C项错误；铁比铜活泼，应为铁失电子发生电极反应：Fe2e=Fe2，D项错误。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(12分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_。(填序号)A铜B钠C锌D石墨

11、(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上O2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如Zn，就可由Zn失去电子，Zn被溶解，而Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。答案：(1)负极：2Fe4e=2Fe2正极：O22H2O4e=4OH(2)C(3)负14(14分)(2011·重庆巫山中学高三开学摸底)现有Cu2、Cl、Na、SO42、Zn2两两组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解实验。(1)以铜

12、为阳极电解_或_溶液，均可得到氢氧化物沉淀。(2)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以_为阳极电解_溶液。(3)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极电解_溶液，或以_为阳极电解_溶液。(4)使反应Cu2H2O=Cu(OH)2H2得以进行而不发生其他反应，可选用_为阳极电解_或_溶液。(5)以铜为阳极电解ZnSO4溶液，阴极上一般有_逸出，在_极区首先会有_色沉淀，电解时间较长时，会有_色沉淀出现。解析：(1)以铜为阳极电解时，铜失去电子生成Cu2进入溶液，只要阴极产生H2和OH即可生成Cu(OH)2沉淀，故电解质溶液可以是NaCl溶液或Na

13、2SO4溶液。(2)根据题意电解的实质应为电解水，故应以惰性电极电解Na2SO4溶液。(3)根据题意水不参加电极反应。可以是电解电解质本身的，此时需要惰性电极电解CuCl2溶液，也可以是以Zn作阳极电解CuCl2(或CuSO4)溶液。(4)根据题意阳极为铜失电子，而阴极为H放电。(5)以铜为阳极电解ZnSO4溶液时，阳极为铜失电子生成Cu2进入溶液，阴极则为H放电生成H2和OH，而OH与Zn2结合生成白色沉淀，当电解时间较长，生成的Cu2较多时，会产生Cu(OH)2沉淀。答案：(1)NaClNa2SO4(2)铂Na2SO4(3)CuCl2ZnCuCl2(或CuSO4)(4)CuNaClNa2S

14、O4(5)H2阴白蓝15(12分)(2011·安徽白云中学)某课外活动小组同学用右图装置进行实验，试回答下列问题。(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_。(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为_，总反应的离子方程式为_。有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)_。溶液中Na向A极移动从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子解析：(1)若开始时开关K与a连接，为铁的吸氧腐蚀。(2)若开始时开关K与b连接，则为铁作阴极电解氯化钠溶液，A极(阳极)产

15、生氯气。注意溶液导电是阴、阳离子定向移动形成电流，电子不能进入溶液。答案：(1)Fe2e=Fe2(2)2H2e=H22Cl2H2O2OHH2Cl216(14分)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为_极；电极b上发生的电极反应为_；列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：_；电极c的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶

16、液_；乙溶液_；丙溶液_；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_。解析：(1)乙中c电极质量增加，说明c处发生的反应为：Cu22e=Cu，c电极应为阴极，则M为负极，N为正极。甲中盛放的是NaOH溶液，电解时实质上是电解水，b电极上的电极反应为：4OH4e=2H2OO2。而要计算出b电极上产生气体的体积，就必须先根据丙中K2SO4浓度的变化计算出转移电子的物质的量。设丙中电解水的质量为xg，由电解前后溶质质量相等可得：100×10%(100x)×10.47%，x4.5g，所以整个反应转移了0.5mol电子，根据电极方程式可计算出b电极放出的O2为0.125mol，其体积为2.8L，c电极上析出的铜为0.25mol，其质量为16g。甲中电解的是水，NaOH浓度增大；乙中水电离出来的OH放电H浓度增大；丙中电解的也是