课时作业19电解池、金属的腐蚀与防护讲解

1、课时作业(十九)一、选择题1(2012山东省模拟考试)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿B镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更快C在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳极电化学保护法D不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬答案B2(2012湖北省孝感市统一考试)下列有关电化学装置完全正确的是()ABCD铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池答案C3(2012山东省模拟考试)现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的()A阴极产物是氢气B阳极产物是氧气C阴极产物是铝和氧气

2、 D阳极产物只有氯气答案B4(2012北京东城)认真观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A装置中阳极上析出红色固体B装置中a与电源的负极相连，b与电源的正极相连C装置的待镀铁制品应与电源正极相连D装置的a为电源的正极，b为电源的负极答案B5(2012福建省四地六校联考)为使反应Cu2H2O=Cu(OH)2H2能够发生，下列设计方案正确的是()A用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池B用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液C用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液D用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸答案C6(2012济南市质量调研)某溶液中含有两种溶质NaCl和H2

3、SO4，它们的物质的量之比为3：1。滴入几滴紫色石蕊溶液后，用石墨作电极电解该混合溶液，根据电极产物，电解过程可明显分为三个阶段。下列叙述中不正确的是()A阴极自始至终只产生H2B电解过程中，溶液颜色呈现红色紫色蓝色的变化C电解过程中，Na和SO的物质的量浓度保持不变D第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后，恰好完全反应得到HCl解析由离子放电顺序并结合离子的数量，此电解的三个阶段具体情况如下阳极反应式阴极反应式总反应第一阶段2Cl2e=Cl22H2e=H22HClH2Cl2第二阶段2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2第三阶段4OH4e=2H2OO22H2e

4、=H22H2O2H2O2答案C7. 以Pt为电极，电解含有0.10 mol M和0.10 mol N3(M、N3均为金属阳离子)的溶液，阴极析出金属单质或气体的总物质的量(y)与导线中通过电子的物质的量(x)的关系如图。对离子氧化能力的强弱判断正确的是(选项中H为氢离子)()AMHN3BMN3HCN3HMD条件不足，无法确定答案A8如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法不正确的是()A溶液的质量变化：甲减小乙增大B溶液pH变化：甲减小乙增大C相同条件下产生气体的体积：V甲V乙D电极反应式：甲中阴极：Cu22e=Cu，乙中负极：

5、Mg2e=Mg2答案C解析甲中总反应为：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，乙中总反应为：Mg2HCl=MgCl2H2，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，A项对；甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗盐酸，pH增大，B项对；当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，甲中产生0.25 mol O2，乙中产生0.5 mol H2，故相同条件下，甲乙产生气体的体积比为12，C项错；甲中阴极为Cu2放电，电极反应为Cu22e=Cu，乙中负极为Mg放电，电极反应为：Mg2e=Mg2，D项对。9(2012长沙模考)用铅蓄电池电解甲、乙两池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)PbO2(s)2H

6、2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)。电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，下列说法正确的是()Ac极变红，说明OH大量移向c极，故c为阳极B放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2(s)4H(aq)SO(aq)4e=PbSO4(s)2H2O(l)C若有1 mol Pb反应完，则甲池中b极产生1 mol CuD若四个电极材料均匀石墨，当析出6.4 g Cu时，两池中共产生气体5.6 L(标准状况下)答案D解析c极变红，说明该附近溶液呈碱性，其原因是H放电促进水的电离平衡正向移动，导致c(OH)c(H)，故A项错误。原电池的负极发生氧化反应，故B项错误。H

7、在c极放电，说明该极是阴极，则b极为阳极，产生氯气，故C项错误。当析出6.4 g Cu时，电路中转移0.2 mol电子，则b极生成0.1 mol Cl2，c极、d极分别生成0.1 mol H2、0.05 mol O2，两池中共产生0.25 mol气体，标准状况下其体积为5.6 L，D项正确。10(2012江西省高三联考)两串联的电解池，甲池盛有CuSO4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液，用惰性电极电解，当甲池的阴极上析出1.6 g Cu时，乙池的阴极上析出0.45 g固体，则乙池的溶质可能()ACu(NO3)2 BAl(NO3)3CNH4NO3 DMg(NO3)2答案A解析从离子的放电顺序

8、分析，分别电解Al(NO3)3、NH4NO3、Mg(NO3)2的溶液时，阴极都不会析出固体，只有电解Cu(NO3)2溶液时才会在阴极析出铜。11(2012浙江省浙南、浙北联考)在25 时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，当电路中有a mol电子转移时，溶液中析出m g Na2SO410H2O晶体。若温度不变，在剩余溶液中溶质的质量分数为()A.100%B.100%C.100% D.100%答案D12(2012北京市东城区检测)用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液n(AlCl3)n(CuSO4)19。t1时刻a电极得到混合气体，其中Cl2在标准状况

9、下为224 mL(忽略气体的溶解)；t2时刻Cu全部在电极上析出。下列判断正确的是():Aa电极与电源的负极相连Bt2时刻，两电极的质量相差3.84 gC电解过程中，溶液的pH不断增大Dt2时刻后，b电极的电极反应是4OH4e=2H2OO2答案B二、非选择题13(2012烟台四校联考)利用如图所示装置电解硝酸银溶液和饱和硫酸钠溶液(甲中盛有AgNO3溶液，乙中盛有饱和Na2SO4溶液)。(1)通电一段时间，观察到湿润的淀粉KI试纸的_(选填“C”或“D”)端变蓝。(2)装置甲中阳极为_，阴极的电极反应式为_(3)装置乙中观察到的现象是_。(4)电解一段时间后，装置甲、乙中共收集到气体0.168

10、 L(标准状况下)，而且该时间段内装置乙中析出硫酸钠晶体(Na2SO410H2O)g，测得装置甲中溶液的体积为1 L，则装置甲中溶液pH为_。电解前饱和Na2SO4溶液的质量分数的计算式为_(计算时忽略电解过程中的其他副反应)。答案(1)C(2)PtAgeAg(3)Cu电极周围溶液变蓝，石墨电极逸出气体溶液中出现蓝色沉淀。(4)210%14(2013湖南湘中名校联考)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.06.0，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，弃去浮渣层，

11、即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计的装置示意图如图所示。(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的_。a.H2SO4bCH3CH2OHcNa2SO4 dNaOH(2)实验电解过程中，电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个为2H2O4e=O24H，则另一个电极反应式为_。(3)溶液中得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是_。(4)该熔融盐燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。负极的电极反应式是_；正极的电极反应式是_。(5)实验过程中，若在阴极产生了44.8

12、L(标准状况)气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)_L。答案(1)c(2)Fe2e=Fe2(3)4Fe210H2OO2=4Fe(OH)38H(4)CH44CO8e=5CO22H2OO22CO24e=2CO(或2O24CO28e=4CO)(5)11.215某课外活动小组用如图装置进行实验，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的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

13、度若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。(含少量H2SO4)(含少量KOH)该电解槽的阳极反应式为_。此时通过阴离子交换膜的离子数_(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”“B”“C”或“D”)_导出。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为_。答案(1)Fe2e=Fe2(2)2H2e=H22C

14、l2H2O2OHH2Cl2(3)4OH4e=2H2OO2小于DH在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH)c(H)O22H2O4e=4OH16. (2012江西省南昌市一中月考)请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。(1)用石墨作电极，用如图装置电解AlCl3溶液，两极均产生气泡，阴极区有沉淀生成。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_，解释此现象的离子方程是_，U形管中观察到的现象有_。(2)若用石墨作电极电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液，混合溶液中二者的物质的量浓度分别为3 molL1、0.5 molL1，则下列表示电解过程的曲线正确的是_。若用石墨作电极

15、电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液，混合溶液中二者的物质的量浓度分别为3 molL1、0.4 molL1，则下列表示电解过程的曲线正确的是_。答案(1)白色沉淀逐渐溶解至消失Al(OH)3OH=AlO2H2O或Al(OH)3OH=Al(OH)4阴极区产生的白色沉淀向阳极区转移，但沉淀的总量不变(2)ADBC解析(1)用惰性电极电解AlCl3溶液，起始时总反应方程式可表示为2AlCl36H2O2Al(OH)33Cl23H2，阴极区产物为Al(OH)3和H2，故阴极区有白色沉淀Al(OH)3生成，随着电解的进行，AlCl3消耗完，这时相当于电解水，阴极上H放电，导致阴极区碱性增强，之前生成的Al(OH)3又慢慢溶解，离子方程式可表示为Al(OH)3OH=AlO2H2O，生成的阴离子AlO在电场的作用下向阳极移动，此时Cl在阳极放电完毕，OH继续在阳极放电，生成的H在电场的作用下向阴极移动，因此在U形管的底部将发生反应AlOHH2O=Al(OH)3，由此可知阴极区生成的沉淀慢慢向阳极区转移，但沉淀的总量不发生变化。(2)本题是对混合溶液的电解，可对4种离子进行重新组合，由题知，电解NaCl和Al2(SO4) 3的混合溶液相当于电解1 molL1 AlCl