第六节原电池,金属的腐蚀与防护专项训练.doc

第六节 原电池、金属的腐蚀与防护专项训练 第七节 电解和电镀 第八节 胶 体专项训练【例题精选】例1：往盛有纯Zn和稀H2SO4的容器中,滴入少量的CuSO4溶液,反应的速率大大加快。这是因为滴入CuSO4溶液后，Zn将Cu2+置换成Cu，Cu附在Zn的表面。此时Zn、Cu和稀H2SO4形成了无数个微小的原电池。（H+在Cu表面得电子比在Zn表面更易得到电子。因为Zn周围有Zn2+，H+受Zn2+的排斥。）从而使反应速率大大加快。 例2： 电解盐酸电极反应式：电解方程式：2HCl Cl2 + H2 例3： 电解CuCl2溶液电极方程式：电解方程式：CuCl2 Cu+Cl2 例4： 电解熔化的MgCl2电极方程式：电解方程式：MgCl2 Mg+Cl2 例5：电解稀H2SO4电极反应式：电解方程式：2H2O 2H2+O2 例6：电解NaOH溶液：电极反应式：电解方程式：2H2O 2H2+O2 例7： 电解Na2SO4溶液：电极反应式：电解方程式：2H2O 2H2+O2 例8： 电解CuSO4溶液：电极反应式：电解方程式：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 例9： 电解NaCl溶液：电极反应式：电解方程式：2NaCl+2H2O H2+Cl2+2NaOH 例10： 电解Al2O3制Al。电极反应式：电解方程式：非晶石（Na3AlF6）为降低Al2O3的熔点，节约能源。 例11：铁制零件上镀锌：铁制零件作阴极，纯锌板作阳极，用氯化锌溶液作电镀液。电极反应： 例12： 蓄电池在放电时起原电池的作用，将化学能转化为电能；充电时起电解池的作用将电能转变为化学能。某碱性蓄电池充电和放电时发生的反应为：A放电时Fe为负极B充电时阴极的电极反应式为：Ni(OH)22e = NiO2 + 2H+C放电时，NiO2的反应式为：NiO2 + 2e + 2H+ = Ni(OH)2D蓄电池的电极必须浸在碱性电解质的溶液中解析：本题考查电化学的初步知识的了解原电池和电解池工作原理及电极反应式的正确书写。蓄电池在放电时起原电池的作用，据原电池电极的确定；即活泼金属做负极失去电子。因此Fe为负极：Fe2e = Fe2+。故A正确。NiO2为正极，得电子，反应式为：NiO2 + 2e + 2H+ = Ni(OH)2所以C也正确。充电时起电解池作用，发生氧化反应的Ni(OH)2应为阳极，不是阴极。因此B是错误的。这种蓄电池属于碱性条件下发生的氧化还原反应，放电产物为Fe(OH)2、Ni(OH)2，因此，蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中。所以D是正确的。答案：B。 例13： 下图中x、y分别是电流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是a极板b极板x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：本题为对电解原理的应用能力的考查。题目所给的关键信息一是a极板质量增加，二是b极有无色无臭气体放出。根据信息一可排除B、C。因为电解池中与正极相连的a极为阳极。与负极相连则a为阴极。选项B中，a为阴极，其电极反应为：2H+ + 2e = H2极板不会增重；选项C中，a为阳极，其电极反应为：4OH4e = 2H2O+O2，极板也不会增重。故都不合题意。又根据信息二可以排除D，因为按D组电解时，a极板能增重，但b板反应为2Cl2e = Cl2，放出有刺激气味黄绿色的Cl2气。也不合题意。只有A项：a极：Cu2+ + 2e = Cu（增重）b极：4OH4e = 2H2O+O2（无色无臭）符合题意。答案：A。例14: 有3个烧杯，分别盛有CuCl2、KCl和AgNO3三种溶液，均以Pt作电极，将它们串联起来电解一段时间，测得电极增重总和为2.8克。这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为A41B11C43D34解析：在串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子物质的量相同。各电极上放出气体的物质的量之比固定的。不必注意电极增重是多少。只要设一个计算方便的电子转移的数目，就可迅速作出判断。如本题设各电极转移4mol电子时，根据元素的化合价可断定。第一个烧杯放出2mol Cl2，第二个烧杯放出Cl22mol，H22mol。第三个烧杯放出O2为1mol。则三个烧杯共放出有色气体为（Cl2）2+2=4（mol）三个烧杯共放出无色气体（H2+O2）2+1=3（mol）。答案：C。例15:已知由AgNO3溶液和过量的KI溶液制得AgI溶胶，当它和Fe(OH)3溶胶相混合时，便析出AgI和Fe(OH)3混合沉淀。由此可知：A该AgI胶粒带正电荷B该AgI胶粒电泳时向阳极移动C该AgI胶粒带负电荷DFe(OH)3胶粒电泳时向阳极移动解析：不同的胶粒带不同电性的电荷，在KI过量时，生成的AgI胶粒吸附阴离子I而成，所以带负电荷；而Fe(OH)3胶粒是吸附阳离子Fe3+而成，所以带正电荷。由于AgI胶粒与Fe(OH)3胶粒所带的电荷正好相反，因此两者相混时,电性中和便析出AgI与Fe(OH)3的混和沉淀。由于AgI胶粒带负电荷，电泳时向阳极移动。而Fe(OH)3胶粒带正电荷、电泳时向阴极移动。答案：B、C。【专项训练】：（第六-八节）一、选择题：1、下列说法正确的是（ ）A原电池是把电能转化为化学能的装置B原电池中电子流出的一极是正极发生氧化反应C原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动2、等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系，其中正确的是：（ ）3、把a、b、c、d四块金属板浸入稀H2SO4中，用导线两两相连，可以形成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b极上有大量气泡。则四块金属的活动顺序是：（ ）AacdbBcabdCacbdDcadb4、下列各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是：（）A（4）（2）（1）（3）B（2）（1）（3）（4）C（4）（2）（3）（1）D（3）（2）（4）（1）5、按下列图示装置，用导线将电极连接起来放置一段时间后，溶液的pH值下降的是（ ）6、用隋性电极电解0.05mol/L的CuSO4的溶液100mL，当电解到阴极刚好有气体析出时，溶液的pH值最接近于（）A1B2C1.3D1.77、把两支惰性电极插入500L升的AgNO3溶液中，通电电解，当溶液的pH值从6.0变为3.0，（设电解时没有H2析出，且溶液体积变化忽略不计。）电极上析出Ag的质量是（）A27mgB54mgC108mgD216mg8、电解H2O和D2O的混合物时，若电路中转移了3.75摩的电子时，两极共生成气体34.5g，在所得气体中H2和D2的分子个数比是（）A14B13C31D419、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）AAgBZn(OH)2CAg2O DZn10、X、Y、Z、M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中时，X溶解，Z极上有H2放出。若电解Y2+和Z2离子共存的溶液时，Y先析出。又知M2离子的氧化性强于Y2+离子，则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）AX Z Y MBX Y Z MCM Z X YDX Z M Y11、有一胶体，在电泳实验中其胶粒向阴极移动，对这种胶体溶液进行下列处理，不发生凝聚的是（）A加Na2SO4溶液B加热C加H2SiO3胶体D加Fe(OH)3胶体12、下列关于Fe(OH)3胶体的说法中，不正确的是（ ）AFe(OH)3溶胶与H2SiO3溶胶混和，将产生凝聚现象。BFe(OH)3溶胶粒子在电场影响下，向阳极运动。CFe(OH)3胶体微粒不停地作布朗运动。D光线通过Fe(OH)3溶胶时，发生丁达尔现象。13、用下列方法制备溶胶，0.5 mol/L BaCl2溶液和等体积的2 mol/L H2SO4相混合并振荡。把1mL饱和FeCl3溶液逐滴加入20mL的沸水中，边加边振荡。把1mL水玻璃加入10mL 1 mol/L盐酸中，用力振荡。可行的是（）A只有B只有C只有D14、用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液。电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（）AAgNO3BH2SO4CNaOHDNaCl 15、用2L浓度为6%的KOH溶液，（密度 =1.05g/cm3）进行电解；当溶液浓度改变了2%时，停止电解，此时溶液浓度与析出物质的质量是（）A浓度8%，阳极为58.33g，阴极为466.67g。B浓度8%，阳极为466.67g，阴极为58.33g。C浓度4%，阳极为6g，阴极为29.25g。D浓度4%，阳极为29.25g，阴极为6g。二、填空题：16、从H+、Cu2、Na、Cl、SO42等离子中选出恰当的离子组成电解质，按下列要求进行电解。（1）以碳棒为电极，电解时电解质质量减少，水质量不变，则可用的电解质是 。（2）以碳棒为电极，电解时电解质质量不变，水质量减少，则可用的电解质是 。（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解时，电解质和水的质量都减少，可用的电解质是。17、在A、B、C三个烧杯中分别盛有同体积，同摩尔浓度的NaNO3、HCl和KCl溶液，用石墨作电极，将它们串联进行电解，一段时间后，电解液pH值增大的的烧杯是。pH值不变的烧杯是。A、C两杯阳极电极反应式分别是，。如果把A、B、C杯中电极都换成铁和石墨，并用导线连接，(不与电源相连。）则各杯中铁片受腐蚀情况。（写明腐蚀类型、快慢。）及原因是。18、对下图中两极加以必要的联接并填空：（1）在A图中，使铜片上冒H2气泡。请加以必要联接，则联接后的装置叫。电极反应式：锌板：；铜板：。（2）在B图中，使a极析出铜，则b析出：。加以必要的联接后，该装置叫。电极反应式，a极： b极：。经过一段时间后，停止反应并搅均溶液，溶液的pH值 （升高、降低、不变。）三、计算题：19、用Pt电极电解500mL含KNO3和Cu(NO3)2混合溶液一段时间，在两极均生成标准状况下的气体11.2L，求混合液中Cu2的物质的量浓度。20、用Pt电极电解饱和AgNO3溶液（百分比浓度为17%），金属银完全析出时，阳极上放出5.6L气体（标况），电解后溶液的密度为1.038g/cm3。求：（1）电解前AgNO3溶液的总质量是多少？电解析出多少g Ag？（2）电解前AgNO3的溶解度是多少？（3）电解后所得溶液的百分比浓度和物质的量浓度各是多少？【答案与提示】：一、选择题：1、D2、D3、A4、B5、D6、A7、B8、D9、D10、A11、D12、B13、C14、B、C15、B提示与解答：8、据设生成H2和D2分别为x、ymol。O2为mol。答案为：D。15、解此题若利用题给数据逐一计算是很费时间很麻烦的过程。如果抓住电解实质不必计算就可很快作出判断。根据电解KOH水溶液，实质是电解水，电解一段时间后，溶液浓度只会增大不会减小，则可排除C、D两项。电解水的产物是阴极放H2，阳极放O2。两气体质量比必为18。A选项中阳极质量小于阴极质量故肯定错误。答案为B。二、填空题：16、（1）HCl、CuCl2（2）H2SO4、Na2SO4、NaHSO4（3）NaCl、CuSO417、B、C；A；4OH4e = 2H2OO2 2Cl2e = Cl2；A、C杯中发生吸氧腐蚀，较慢。B杯中发生析氢腐蚀，较快。因为在正极夺电子的微粒和浓度都不相同,B杯中H大，所以反应快。而A、C杯中O2远小于H，所以反应慢。18、（1）原电池。Zn2e = Zn2；2H2e = H2（2）O2，电解池。2Cu24e = 2Cu，4OH4e =2H2OO2，降低。装置连接如图：三、计算题：19、解：设混合液中含Cu2x mol， 阳极失电子的物质的量4OH4e