1、限時集訓(二十)電解池金屬的電化學腐蝕與防護(限時：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括9小題，每小題5分，共45分)1能用電解原理說明的問題是() 電解是把電能轉化成化學能電解是化學能轉化成電能電解質溶液導電是化學變化，金屬導電是物理變化不能自發進行的氧化還原反應，通過電解的原理可以實現任何溶液被電解時，必然導致氧化還原反應的發生ABC D2用惰性電極實現電解，下列說法正確的是()A電解稀硫酸溶液，實質上是電解水，故溶液pH不變B電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小C電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產物的物質的量之比為12D電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產物的物質

2、的量之比為113如下圖所示，x、y分別是直流電源的兩極，通電后發現a極極板質量增加，b極極板處有無色無味的氣體放出，符合這一情況的是()a極板b極板x電極z溶液A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負極CuCl24(2012·西安八校聯考)常溫下，某溶液中含有兩種溶質NaCl和H2SO4，它們的物質的量之比為52，用石墨作電極電解該混合溶液時，根據電解產物，可分為三個階段。下列敘述不正確的是()A溶液pH不斷增大，最后為7B陽極先析出Cl2，后析出O2C陰極始終只析出H2D電解最后階段為電解水5用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種純凈物

3、(方括號內物質)，能使溶液恢復到原來的成分和濃度的是()AAgNO3AgNO3 BNaOHNaOH CKClKCl DCuSO4CuO6如圖為電解飽和食鹽水的簡易裝置，下列有關說法正確的是()A電解一段時間后，往蛋殼內溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色B蛋殼表面纏繞的鐵絲發生氧化反應 C鐵絲表面生成的氣體能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍 D蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸7.(2011·浙江高考)將 NaCl 溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發現液滴覆蓋的圓圈中心區(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(b)，如圖所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣

4、處少。下列說法正確的是()A液滴中的 Cl由 a區向 b 區遷移 B液滴邊緣是正極區，發生的電極反應為O22H2O4e=4OHC液滴下的 Fe 因發生還原反應而被腐蝕，生成的 Fe2由 a區向 b 區遷移，與 b 區的OH形成 Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板，在銅鐵接觸處滴加 NaCl 溶液，則負極發生的電極反應為Cu2e=Cu28.(2012·濰坊三模)利用右圖裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是()Aa管發生吸氧腐蝕，b管發生析氫腐蝕B一段時間后，a管液面高于b管液面Ca處溶液的pH增大，b處溶液

5、的pH減小Da、b兩處具有相同的電極反應式：Fe2e=Fe29(2012·南京師大附中高三學情調研)如圖裝置()為一種可充電電池的示意圖，其中的離子交換膜只允許K通過。該電池放電時的化學方程式為：2K2S2KI3=K2S43KI。裝置()為電解池的示意圖。當閉合開關K時，電極X附近溶液先變紅。則閉合K時，下列說法正確的是()AK從右到左通過離子交換膜 B電極A上發生的反應為：3I2e=IC電極X上發生的反應為：2Cl2e=Cl2D當有0.1 mol K通過離子交換膜時，X電極上產生1.12 L氣體(標準狀況) 二、非選擇題(本題包括5小題，共55分)10(6分)從H、Cu2、Na、S

6、O、Cl五種離子中兩兩恰當地組成電解質，按下列要求進行電解：(1)以碳棒為電極，使電解質質量減少，水量不變進行電解，則采用的電解質是_。(2)以碳棒為電極，使電解質質量不變，水量減少進行電解，則采用的電解質是_。(3)以鉑為電極，使電解質和水量都減少進行電解，則電解質是_。11(10分)下圖是一個用鉑絲作電極，電解稀MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色紅色，堿色黃色)回答下列問題：(1)下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是_(填編號)。A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色(2)寫出A管

7、中發生反應的反應式：_。(3)寫出B管中發生反應的反應式：_。(4)檢驗a管中氣體的方法是_。(5)檢驗b管中氣體的方法是_。(6)電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內觀察到的現象是_。12(12分)(2012·淄博一模)鐵、鋁及其化合物在生產和生活中有著廣泛的應用。(1)某研究性學習小組設計了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護。在相同條件下，三組裝置中鐵電極腐蝕最快的是_(填裝置序號)，該裝置中正極電極反應式為_；為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述_(填裝置序號)裝置原理進行防護；裝置中總反應的離子方程式為_。(2)新型固體LiFePO4隔膜電池廣泛應用于電動汽車。電池反應為

8、FePO4LiLiFePO4，電解質為含Li的導電固體，且充、放電時電池內兩極間的隔膜只允許Li自由通過而導電。該電池放電時Li向_極移動(填“正”或“負”)，負極反應為Lie=Li，則正極反應式為_。(3)廣西治理龍江河鎘(Cd2)污染時，先向河中投入沉淀劑將Cd2轉化為難溶物，再投入氯化鋁，試說明氯化鋁的作用_(用必要的離子方程式和文字進行解釋)。13(15分)已知鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，現用如圖裝置進行電解(電解液足量)，測得當鉛蓄電池中轉移0.4 mol 電子時鐵電極的質量減少11.2 g。請回答下列問題。(1)A是鉛蓄電池的_極，鉛蓄電池正極

9、反應式為_，放電過程中電解液的pH_(填“減小”、“增大”或“不變”)。(2)Ag電極的電極反應式是_，該電極的電極產物共_g。(3)Cu電極的電極反應式是_，CuSO4溶液的濃度_(填“減小”、“增大”或“不變”)。(4)如圖表示電解進行過程中某個量(縱坐標x)隨時間的變化曲線，則x表示_。a各U形管中產生的氣體的體積b各U形管中陽極質量的減少量c各U形管中陰極質量的增加量14(12分)(2012·韶關模擬)在下圖中，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 mol·L1 AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 mol·L1 CuCl2溶液，A、B、C、D

10、均為質量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發現A極比C極重1.9 g，則(1)電源E為_極，F為_極。(2)A極的電極反應式為_，析出物質_mol。(3)B極的電極反應式為_，析出氣體_mL(標準狀況)。(4)C極的電極反應式為_，析出物質_mol。(5)D極的電極反應式為_，析出氣體_mL(標準狀況)。(6)甲燒杯中滴入石蕊試液，_附近變紅，如果繼續電解，在甲燒杯中最終得到_溶液。答 案限時集訓(二十) 電解池金屬的電化學腐蝕與防護1D2.D3.A4.A5選DA選項4AgNO32H2O4AgO24HNO3，脫離反應體系的物質是4AgO2，相當于2Ag2O，所以應當加入適量的Ag2O才能復原

11、(加入AgNO3，會使NO的量增加)。B選項2H2O2H2O2，脫離反應體系的是2H2O2，相當于2H2O，加入適量水才能復原。C選項2KCl2H2O2KOHH2Cl2，脫離反應體系的是H2Cl2，相當于2HCl，應通入適量HCl氣體才能復原。D選項2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，脫離反應體系的是2CuO2，相當于2CuO，加入適量CuO可以復原。6選D該裝置中碳棒和鐵絲分別作陽極和陰極，發生的電極反應分別為2Cl2e=Cl2和2H2e=H2。生成的NaOH溶液在蛋殼的外面，碳棒上生成的Cl2能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍，生成的Cl2與H2、NaOH溶液被蛋殼分開，能有效阻止它們之

12、間發生反應。 7B8.C9.D10(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4(3)CuSO4、NaCl11(1)(2)2H2e=H2(寫2H2O2e=2OHH2同樣正確)、Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(寫2H2O4e=4HO2同樣正確)(4)用拇指按住試管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，試管口有淡藍色火焰(5)用拇指按住試管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內會復燃(6)溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)12解析：(1)裝置是Fe的吸氧腐蝕，正極的電極反應式為O22H2O4e=4OH；裝置為犧牲陽極的陰極保護法，裝置是外

13、加電源的陰極保護法，所以裝置中的Fe腐蝕最快，可用裝置、防止金屬Fe被腐蝕；裝置實際是用惰性電極電解食鹽水，電解的離子方程式為2Cl2H2O2OHCl2H2。(2)原電池放電時陽離子向正極移動；用電池放電時的總方程式減去負極反應式得正極反應式：FePO4Lie=LiFePO4。(3)回答該小題時要注意把握三個要點：Al3水解的離子方程式；生成膠體；吸附。答案：(1)O22H2O4e=4OH2Cl2H2O2OHCl2H2(2)正FePO4Lie=LiFePO4(3)氯化鋁溶于水，Al3發生水解：Al33H2OAl(OH)33H，生成Al(OH)3膠體，能吸附鎘的難溶物而發生聚沉(或沉降、沉淀或沉

14、積下來)，從而消除Cd2污染13解析：根據在電解過程中鐵電極質量的減少可判斷A是電源的負極，B是電源的正極，電解時Ag極作陰極，電極反應式為2H2e=H2，Fe作陽極，電極反應式為Fe2e=Fe2，左側U形管中總反應式為Fe2H=Fe2H2。右側U形管相當于電鍍裝置，Zn電極作陰極，電極反應式為Cu22e=Cu，銅電極作陽極，電極反應式為Cu2e=Cu2，電鍍過程中CuSO4溶液的濃度保持不變，根據上述分析可得答案。答案：(1)負PbO24HSO2e=PbSO42H2O增大(2)2H2e=H20.4(3)Cu2e=Cu2不變(4)b14解析：本題是以電解知識為依托的綜合性較強的題目。由于有外接

15、直流電源，所以裝置甲、乙均為電解池，兩個電解池的關系為串聯。電解一段時間后，A極比C極重。故A極上必有Ag析出，由于Ag在A極上獲得電子發生了還原反應，故A極為電解池的陰極，在電解池中陰極與外接直流電源的負極相連，故E極為負極，F極為正極。根據電解池甲、乙的串聯關系，可進一步得出A、B、C、D依次為陰極、陽極、陰極、陽極。電極反應依次為：A極：4Ag4e=4Ag，B極：4OH4e=2H2OO2，C極：2Cu24e=2Cu，D極：4Cl4e=2Cl2，由于串聯時各電極上流過的電量是相同的，假設電路中均通過4 mol電子，則A極上生成4 mol Ag，B極上生成1 mol O2，C極上生成2 mol Cu，D極上生成2 mol Cl2，這樣便可得出一個關系式：4e4AgO22Cu2Cl2，A極比C極重4 mol×108 g·mol12 mol×64 g·mol1304 g，根據A極比C極重1.9 g，可列出比例式求出反應生成的Ag和Cu的物質的量：n(Ag)&#