作业 电解池 金属腐蚀与防护.doc

1、1电解池 金属腐蚀与防护（11.1）1. 下列有关钢铁腐蚀和防护的说法不正确的是( )A自行车的钢圈上镀一层铬，防止生锈B外加直流电源保护钢闸门时，钢闸门与电源的负极相连C钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：2H 2OO 24e =4OHD钢铁发生析氢腐蚀的负极反应： Fe3e =Fe32. 某兴趣小组设计如图实验装置。实验时，先断开 K2，闭合 K1，两极均有气泡产 生；一段时间后，断开 K1，闭合 K2，发现电流表 指针偏转。下列有关描述正确的是( )A断开 K2，闭合 K1 时，铜电极为阳极B断开 K2，闭合 K1 时，石墨电极附近溶液变红C断开 K1，闭合 K2 时，铜电极发生还原反应D断开

2、K2，闭合 K2 时，石墨电极作正极3. 关于下列装置的说法正确的是( )A装置中盐桥内的 K 移向 CuSO4 溶液B装置将电能转变为化学能C若装置用于铁棒镀铜，则 N 极为铁棒D若装置用于电解精炼铜，则溶液中的 Cu2 浓度保持不变4. 某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述错误的是( )Aa 和 b 不连接时，铁片质量会增加Ba 和 b 用导线连接时，正极发生的电极反应为：Cu 2 2e =CuC无论 a 和 b 是否用导线连接，铁片均被腐蚀Da 和 b 分别连接电源正、负极时，Fe 电极发生的电极反应为：4OH 4e =2H2OO 25. 用惰性电极电解 100 mL CuSO

3、4 溶液一段时间后，可以通过添加 0.1 mol Cu(OH)2 将溶液的量与浓度完全复原，则电解时电路中通过的电子为( )A0.1 mol B0.2 mol2C0.4 mol D0.8 mol6. 纳米级 Cu2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中 OH 的浓度制备纳米级 Cu2O 的装置如图所示，发生的反应为：2Cu H 2O Cu2OH 2。下列说法正确的是 ( )= = = = =通 电 A钛电极发生氧化反应B阳极附近溶液的 pH 逐渐增大C离子交换膜应采用阳离子交换膜D阳极反应式是：2Cu 2OH 2e =Cu2OH 2O7. 以 KCl 和 ZnCl2

4、混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后对铁制品失去保护作用8. 2012上海高考卷)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用氢氧化铜溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物9. 如图中，两电极上发生的电极反应如下：a 极：Cu 2 2e =Cu；b 极：Fe2e =Fe2 ，则以下说法中不正确的是( )

5、A该装置一定是原电池Ba 极上一定发生还原反应Ca、 b 可以是同种电极材料D该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能班别 姓名 310. 已知铅蓄电池的工作原理为PbPbO 2 2H2SO4 2PbSO42H 2O，现用如图装置进行放 电 充 电电解(电解液足量) ，测得当铅蓄电池中转移 0.4 mol 电子时铁电极的质量减少 11.2 g。请回答下列问题。(1)A 是铅蓄电池的 _极，铅蓄电池正极反应式为_放电过程中电解液的密度_(填“减小” 、 “增大”或“不变”)。(2)Ag 电极的电极反应式是_该电极的电极产物共_g。(3)Cu 电极的电极反应式是_CuSO4 溶液的浓度_(填“减小

6、” 、 “增大”或“不变”)(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标 x)随时间的变化曲线，则 x表示_。a各 U 形管中产生的气体的体积b各 U 形管中阳极质量的减少量c各 U 形管中阴极质量的增加量11. 钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为 _(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀 4(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图: A 电极对应的金属是 (写元素名称),B 电极的电极反应式是 。 若电镀前 A、B 两金属片质量相同,电镀完成

7、后将它们取出洗净、烘干、称量,两者质量差为 5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为 _mol 镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因12. (2011天津高考卷)工业废水中常含有一定量的 Cr2O 和 CrO ，它们会27 24对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法之一是电解法。(1)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27溶液 pH 升高，产生 Cr(OH)3 沉淀。用 Fe 作电极的原因为:_ (2)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_选择题：1 2 3 4 5 6

8、7 8 9金属腐蚀与防护(11.1) 参考答案51. 解析：钢铁发生析氢腐蚀的负极反应为 Fe2e =Fe2 ，D 项错误。答案：D2. 解析：由题意断开 K2，闭合 K1时，两极均有气泡生成，确定电源左侧为正极，右侧为负极，石墨为阳极，Cu 为阴极，阳极的电极反应为 2Cl 2e =Cl2，不能使酚酞变红，故 A、B 选项都错；断开 K1，闭合 K2时，形成原电池，Cu 为负极，发生氧化反应，H 22e 2OH =2H2O，石墨为正极，发生还原反应，Cl22e =2Cl ，故 C 项错误，D 项正确。答案：D3. 解析： 装置 为原电池，其将化学能转变为电能，锌为负极，铜为正极，盐桥中的 K

9、 移向正极区， A 项正确， B 项错误；装置为电解池，若用于铁棒镀铜，则铜应作阳极，即 N 极为铜棒， C 项错误；若装置用于电解精炼铜，则粗铜应作阳极，粗铜中比铜活泼的金属也会失电子，以离子形式进入溶液，而比铜不活泼的金属则形成阳极泥，在阴极只有 Cu2 得电子形成 Cu，根据阳极和阴极转移电子数相等可知电解质溶液中 Cu2 浓度减小，D 项错误。 答案：A4. 解析： a 和 b 不连接时，Fe 与溶液中的 Cu2 发生置换反应，因 Fe 的相对原子质量比 Cu 的小，故铁片质量增加，A 项正确；a 和 b 用导线连接时，铁、铜、硫酸铜溶液构成原电池，正极反应式为 Cu2 2e =Cu，

10、B 项正确；a 和 b 用导线连接时，Fe 作负极而被腐蚀，a 和 b 不连接时，Fe 与 Cu2 发生置换反应而被腐蚀，C 项正确；a 连接电源正极、b 连接电源负极时，铁片作阳极，发生氧化反应， Fe失电子，而不是 OH 失电子， D 项错误。 答案：D5. 解析：本题解题关键是通过加入 Cu(OH)2将溶液完全复原这一信息，确定该电解过程分为两个过程，分别为电解 CuSO4溶液和 H2O，可分别进行计算。根据题意知，通过添加 0.1 mol Cu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原，可知电解时Cu2 放电完全，且电解了一部分水。由 0.1 mol Cu(OH)2可知，电解时阳极产生了 0.

11、1 mol Cu 和 0.1 mol H2，由电极反应式知，通过电子为 0.4 mol。 答案：C6. 解析：钛电极为阴极，发生还原反应，A 项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应式为 2Cu 2OH 2e =Cu2OH 2O，OH 由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C 项错误，D 项正确；由阴极区迁移过来的 OH 在阳极全部参与反应，阳极附近溶液的 pH 不变，B 项错误。 答案：D7. 解析：解答本题时要注意以下两点：(1)电池的充、放电过程必须是可逆过程；(2)电解时电路中通过的电量与反应物有定量关系，与能量的转化形式无关。答案：6C8. 解析：

12、A 项是在铂上电镀铜，无法提取铜，错误。利用电解法提取 CuCl2溶液中的铜，阴极应发生反应：Cu 2 2e =Cu，阳极可以用碳棒等惰性材料作电极，B 项正确。电解时阴极产生铜，无法用 NaOH 溶液吸收，C 项错误。阳极反应：2Cl 2e =Cl2，无法用带火星的木条检验，D 项错误。答案：B9. 解析：A 项该装置不一定是原电池，可以是原电池也可以是电解池；B 项根 据已知条件，a 极上发生 Cu2 2e =Cu 反应，一定是还原反应；C 项，a、b 可以是同种电极材料，如用铁电极电解硫酸铜溶液；D 项该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能，也可以是化学能转化为电能。 答案：A10.

13、解析：根据在电解过程中铁电极质量的减少可判断 A 是电源的负极，B 是 电源的正极，电解时 Ag 极作阴极，电极反应式为 2H 2e =H2，Fe 作阳极，电极反应式为 Fe2e =Fe2 ，左侧 U 形管中总反应式为Fe2H =Fe2 H 2。右侧 U 形管相当于电镀装置，Zn 电极作阴极，电极反应式为 Cu2 2e =Cu，铜电极作阳极，电极反应式为 Cu2e =Cu2 ，电镀过程中 CuSO4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。答案：(1)负 PbO 24H SO 2e =PbSO42H 2O 减小24(2)2H 2e =H2 0.4 (3)Cu2e =Cu2 不变 (4)b11.

14、 解析 :(1)铁锈主要成分为 Fe2O3H2O,与 HCl 反应生成 Fe3+,Fe3+具有强氧化性,能够氧化铁:2Fe 3+Fe 3Fe2+。(2)根据原电池和电解池原理可知,A 项铁作负极,加速了铁的腐蚀;B 项铁作正极被保护;C 项为铁的自然腐蚀;D 项铁作阴极,被保护。(3)镀铜时阳极材料应选铜。阳极溶解铜,阴极沉出铜,故在阴极析出铜的质量为: =2.56 g。根据 Cu2+2e- Cu 可知转移电子数为 0.08 mol。5.12 2镀铜铁破损,构成原电池,铁为负极,而镀锌铁破损,铁作正极。答案:(1)2FeCl 3+Fe 3FeCl2 (2)BD (3)铜 Cu 2+2e- Cu 0.08铁比铜活泼,镀层破坏后,在潮湿环境中形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀12. 解析：明确本题的电解原理：用铁作阳极，产生的亚铁离子将 Cr2O 还原为 27Cr3 ，再转化为氢氧化铬沉淀。 答案：(1)阳极反应 2Fe4e =2Fe2 ，提供还原剂 Fe2 (2)2H 2e =H2 Fe(OH) 3