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1、课时作业26电解池金属的电化学腐蚀与防护(时间：45分钟分数：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分，每小题只有一个选项符合题目要求)1在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的()。AHCl BNa2SO4 CCuSO4 DNaCl2用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是()。A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物3(2012江西八校联考)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。已知海水中含Na、Cl、Ca2、
2、Mg2、SO等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()。AA膜是阳离子交换膜(只允许阳离子通过)B通电后，海水中阴离子往b电极处运动C通电后，a电极的电极反应为4OH4e=O22H2OD通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀4. (2012河南四校联考)关于下图装置说法中正确的是()。A装置中电子移动的途径是：负极FeM溶液石墨正极B若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClOC若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁D若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀5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
3、)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。下列说法中正确的是()。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=Cu26下图装置()为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K通过，该电池充、放电的化学方程式为：2K2S2KI3K2S43KI。装置()为电解池的
4、示意图。当闭合开关K时，X附近溶液先变红。则下列说法中正确的是()。A闭合K时，K从右到左通过离子交换膜B闭合K时，A的电极反应为3I2e=IC闭合K时，X的电极反应为2Cl2e=Cl2D闭合K时，当有0.1 mol K通过离子交换膜，X电极上产生标准状况下气体1.12 L7(2012河南卢氏调研)下列叙述中不正确的是()。A用石墨作电极电解CuSO4溶液，通电一段时间后，欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的CuOB船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O22H2O4e=4OHD电解池中的阳极和原电池中的负极上都发生还原反应8(2012安徽名校联考)下列
5、有关下图装置的叙述中不正确的是()。Aa和b用导线连接时，铜片上析出金属铜Bb和a分别连接直流电源正、负极时，SO向铁电极移动Ca和b分别连接直流电源正、负极时，铁片上发生的反应为Cu22e=CuD无论a和b怎样连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色9下图两个装置中，液体体积均为200 mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 molL1，工作一段时间后，测得有0.02 mol电子通过，若忽略溶液体积变化，下列叙述中正确的是()。A产生气体体积：B中阴极质量增加，中正极质量减小C电极反应：中阳极：4OH=2H2OO2 4e，中负极：2H2e=H2D溶液的pH变化：减小，增大10. Cu
6、2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法中不正确的是()。A石墨电极上产生氢气B铜电极反应为2Cu2e2OH,Cu2OH2OC铜电极接直流电源的正极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成二、非选择题(本题共4小题，共50分)11(11分)(1)用电解法制取镁时，若原料氯化镁含有水时，在电解温度下，原料会形成Mg(OH)Cl，并发生电离反应：Mg(OH)Cl=Mg(OH)Cl。电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜，此时阴极的反应为_。(2)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递
7、H)实现氮的固定氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应为：N23H22NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入_极(填“正”“负”“阴”或“阳”)；在另一电极通入N2，该电极反应为_。12(12分)(1)工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有电解法。该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。用Fe作电极的原因为_。在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)_，溶液中同时生成的沉淀还有_。(2)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的
8、装置示意图见下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为_ _。13(10分)如图所示，X、Y分别为外接直流电源的两极，a、b是石墨电极，通电一段时间后，a极附近溶液显红色。回答下列问题：(1)Y的电极名称是_；Cu电极的名称是_。(2)a的电极反应为_。(3)左侧装置所看到的现象为_。14(2012北京海淀期末)(17分)某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答：.用图1所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是_(填字母序号)。A铝 B石墨 C银 D铂(2)N极发生反应的电极反应为_。(
9、3)实验过程中，SO_(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_。.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。(4)电解过程中，X极区溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe6e8OH=FeO4H2O和_。(6)若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少_ g。参考答案 1B解析：A、D选项Cl失电子，C选项C
10、u2得电子，只有B选项符合。2B解析：废液中的铜发生Cu22e=Cu，所以铜片作阴极与电源负极相连，碳棒作阳极，与电源正极相连，发生2Cl2e=Cl2，只有B正确。3D解析：由电源正负极可知a、b分别为阳、阴极，电解池阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，所以A、B选项均错；阳极应该是Cl失电子，C选项错误；阴极2H2e=H2，溶液中OH浓度增大，与Mg2生成Mg(OH)2沉淀，D选项正确。4B解析：电子不能通过电解质溶液，A选项错误；B选项，铁作阴极，电极反应为2H2e=H2，使溶液中OH浓度增大，石墨作阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Cl2溶于NaOH溶液生成NaClO，B选项正确；F
11、e排在金属活动性顺序H的前面，所以水溶液中Fe2不能得电子，C选项错误；“牺牲阳极的阴极保护法”利用了原电池原理，D选项错误。5B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Fe2O3nH2O，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：Fe2e=Fe2，D项错误。6D解析：X附近溶液先变红，说明X为阴极，H得电子：2H2e=H2，电极A为负极，阳离子由负极到正极移动，A、C选项错误；D选项，转移电子数为0.1 mol，生成0
12、.05 mol H2，正确。7D解析：依据2CuSO42H2O通电,2CuO22H2SO4，欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的CuO，A选项正确；D选项，电解池的阳极和原电池的负极都发生氧化反应，错误。8D解析：A选项，形成原电池，活泼金属铁作负极，铜为正极，Cu2在正极得电子生成Cu，正确；B选项，形成电解池，铁为阳极，阴离子向阳极移动，正确；C选项，形成电解池，铁为阴极，发生得电子的反应，正确；由C选项可知D选项错误。9D解析：为电解池，阳极发生4OH4e=2H2OO2、阴极发生Cu22e=Cu，阴极质量增加，溶液pH变化减小；为原电池，负极反应为Zn2e=Zn2、正极反应
13、为2H2e=H2，溶液中pH变化增大，正极质量不变，只有D正确。10D解析：由总反应可知Cu失电子为阳极，与电源正极相连，石墨电极为阴极，H得电子，生成H2，依据B可知，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成。11答案：(1)2Mg(OH)2e=MgOH2(2)阳N26e6H=2NH3解析：(1)阳离子在阴极得电子，分析Mg(OH)、MgO中Mg、O元素的化合价均无变化，所以化合价降低的元素只有氢元素，即阴极还有H2生成；(2)由总反应可知生成NH3为电解池，H2失电子通入阳极，N2得6个电子生成NH3可得N26e2NH3，在酸性条件下用H配平电荷。12答案：(1)阳极反应为Fe2e=Fe2，提供还原剂Fe22H2e=H2Fe(OH)3(2)CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O解析：(1)在电解法除铬中，铁作阳极，以提供还原剂Fe
