PAGEPAGE7課時規范練18電解池金屬的腐蝕與防護一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說法正確的是()A.若通電前上述鍍鋅裝置構成原電池,則電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉化為熱能,電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關系C.電鍍時保持電流恒定,上升溫度不變更電解反應速率D.鍍鋅層破損后即對鐵制品失去愛護作用2.(2024四川綿陽模擬)下列表述不正確的是()B鹽橋中的Cl-移向ZnSO4溶液a極旁邊產生的氣體能使潮濕的淀粉碘化鉀試紙變藍CD粗銅的電極反應式為Cu2++2e-Cu正極反應式為O2+4e-+2H2O4OH-3.(2024河南天一大聯考階段檢測)一般電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含有雜質,利用下面的雙膜(陰離子交換膜和過濾膜)電解裝置可制備高純度的Cu。下列有關敘述正確的是()A.電極a為粗銅,電極b為精銅B.甲膜為過濾膜,可阻擋陽極泥及漂移物雜質進入陰極區C.乙膜為陰離子交換膜,可阻擋雜質陽離子進入陰極區D.當電路中通過1mol電子時,可生成32g精銅4.深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根腐蝕,其電化學腐蝕原理如圖所示,下列與此原理有關的說法錯誤的是()A.正極反應為SO42-+5H2O+8e-HS-B.輸送暖氣的管道不易發生此類腐蝕C.這種狀況下,Fe腐蝕的最終產物為Fe2O3·xH2OD.管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕5.利用如圖裝置探究鐵在海水中的電化學防護,下列說法不正確的是()A.若X為鋅棒,開關K置于M處,可減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅棒,開關K置于M處,鐵電極的反應為Fe-2e-Fe2+C.若X為碳棒,開關K置于N處,可減緩鐵的腐蝕D.若X為碳棒,開關K置于N處,鐵電極的反應為2H++2e-H2↑6.(2024廣東深圳中學考試)電解法處理酸性含鉻(主要含有Cr2O72-)廢水時,以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反應Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2A.陽極反應為Fe-2e-Fe2+B.過程中有Fe(OH)3沉淀生成C.電解過程中溶液pH不會變更D.電路中每轉移12mol電子,最多有1molCr2O77.氫氧化鋰是制取鋰和鋰的化合物的原料,用電解法制備氫氧化鋰的工作原理如圖所示。下列敘述不正確的是()A.b極旁邊溶液的pH增大B.a極發生的反應為2H2O-4e-O2↑+4H+C.該法制備LiOH還可得到硫酸和氫氣等產品D.當電路中通過1mol電子時,可得到2molLiOH8.(2024廣東汕頭月考)在固態金屬氧化物電解池中,高溫電解H2O、CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.陰極的反應式:H2O+2e-H2+O2-、CO2+2e-CO+O2-B.X是電源的負極C.總反應可表示為H2O+CO2H2+CO+O2D.陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是1∶19.(2024河北衡水模擬)1L某溶液中含有的離子及其物質的量濃度如下表:離子Cu2+AlNOCl-物質的量濃度/(mol·L-1)11a1用惰性電極電解該溶液,當電路中有3mole-通過時(忽視電解時溶液體積的變更及電解產物可能存在的溶解現象),下列說法正確的是()A.電解后溶液pH=0 B.陽極生成1.5molCl2C.a=3 D.陰極析出的金屬是銅與鋁10.(2024湖南懷化高三期末)中國首個空間試驗室——“天宮一號”的供電系統中,有再生氫氧燃料電池,工作原理如下圖所示,a、b、c、d均為Pt電極。下列說法正確的是()A.B區的OH-通過隔膜向a電極移動,A區pH增大B.c是正極,電極上的電極反應為2H++2e-H2↑C.右邊裝置中右管中的OH-通過隔膜向c電極移動,d電極上發生氧化反應D.當有1mol電子轉移時,標準狀況下,b電極理論上產生氣體Y的體積為11.2L二、非選擇題(本題共2小題,共30分)11.(15分)有如圖所示3套試驗裝置,依據所學學問回答下列問題。(1)裝置1為鐵的吸氧腐蝕試驗。一段時間后,向插入鐵釘的玻璃筒內滴入K3[Fe(CN)6]溶液,即可視察到鐵釘旁邊的溶液出現藍色沉淀,表明鐵被(填“氧化”或“還原”);向插入石墨的玻璃筒內滴入酚酞溶液,可視察到石墨旁邊的溶液變紅,該電極反應式為。

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(3)裝置3中甲燒杯盛放100mL0.2mol·L-1的NaCl溶液,乙燒杯盛放100mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液。反應一段時間后,停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞,視察到石墨旁邊溶液首先變紅。①電源的M端為極;甲燒杯中鐵極的電極反應式為。

②乙燒杯中電解反應的離子方程式為。

③停止通電后,取出Cu電極,洗滌、干燥、稱量,電極增重0.64g,甲燒杯中產生的氣體在標準狀況下的體積為mL。

12.(2024課標全國Ⅲ,27)(15分)KIO3是一種重要的無機化合物,可作為食鹽中的補碘劑。回答下列問題:(1)KIO3的化學名稱是。

(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示:“酸化反應”所得產物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采納的方法是。“濾液”中的溶質主要是。“調pH”中發生反應的化學方程式為

。

(3)KIO3也可采納“電解法”制備,裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應式。

②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為,其遷移方向是。

③與“電解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之處有(寫出一點)。

課時規范練18電解池金屬的腐蝕與防護1.C電鍍前,Zn與Fe構成原電池,Zn為負極,Fe為正極;電鍍時,Fe為陰極,Zn為陽極;原電池充電時,原電池負極為陰極、正極為陽極,故電鍍過程不屬于原電池的充電過程,A項錯誤;依據電子守恒,通過電子的電量與析出Zn的量成正比,B項錯誤;電流恒定,單位時間通過的電子的物質的量恒定,即電解速率恒定,C項正確;鍍層破損后,Zn與Fe仍能構成原電池,其中Zn為負極被腐蝕,Fe為正極被愛護,D項錯誤。2.C依據原電池的工作原理,鋅為負極,銅為正極,陰離子向負極移動,A正確;依據電解原理,a為陽極,其電極反應式為2Cl--2e-Cl2↑,b為陰極,電極反應式為Cu2++2e-Cu,因此a極產生的氣體能使潮濕的淀粉碘化鉀試紙變藍,B正確;粗銅作陽極,Cu-2e-Cu2+,C錯誤;發生吸氧腐蝕時,正極得電子,電極反應式為O2+2H2O+4e-4OH-,D正確。3.D由題意結合電解原理可知,電極a是陰極,為精銅;電極b是陽極,為粗銅,A項錯誤;甲膜為陰離子交換膜,可阻擋雜質陽離子進入陰極區,B項錯誤;乙膜為過濾膜,可阻擋陽極泥及漂移物雜質進入陰極區,C項錯誤;當電路中通過1mol電子時,可生成0.5mol精銅,其質量為32g,D項正確。4.C原電池的正極發生還原反應,由圖示可知發生的電極反應為SO42-+5H2O+8e-HS-+9OH-,故A正確;硫酸鹽還原菌是蛋白質,在高溫下易變性,會失去催化活性,則輸送暖氣的管道不易發生此類腐蝕,故B正確;由圖示可知,Fe腐蝕的最終產物不會是Fe2O3·xH5.B若X為鋅棒,開關K置于M處,形成原電池,此時金屬鋅為負極,金屬鐵為正極,金屬鐵被愛護,可減緩鐵的腐蝕,故A項正確;若X為鋅棒,開關K置于M處,形成原電池,此時金屬鋅為負極,金屬鐵為正極,氧氣在該極發生還原反應,故B項錯誤;若X為碳棒,開關K置于N處,形成電解池,此時金屬鐵為陰極,鐵被愛護,可減緩鐵的腐蝕,故C項正確;若X為碳棒,開關K置于N處,形成電解池,X極為陽極,發生氧化反應,鐵電極為陰極,發生還原反應,故D項正確。6.CFe板作陽極,為活性電極,Fe失電子,發生氧化反應生成Fe2+,陽極反應式為Fe-2e-Fe2+,A項正確;陰極發生還原反應,溶液中的H+得到電子生成氫氣,H+濃度減小,鐵離子水解生成Fe(OH)3沉淀,B項正確;由反應Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O可知,處理過程中消耗H+,溶液的酸性減弱,溶液pH增大,C項錯誤;Fe-2e-Fe2+,則電路中每轉移12mol電子須要消耗6molFe,再依據處理過程的反應方程式,得6Fe~12e-~6Fe2+~Cr2O7.D由圖可知,Li+向b極移動,則b極為陰極,電極反應式為2H2O+2e-2OH-+H2↑,由于b極生成OH-,故b極旁邊溶液的pH增大,A正確;a極為陽極,電極反應式為2H2O-4e-O2↑+4H+,B正確;SO42-向a極移動,與a極產生的H+形成H2SO4,在b極上產生H2和LiOH,C正確;依據陰極反應式可知,電路中通過1mol電子時,生成1molOH-8.D電解池陰極發生還原反應,電解H2O、CO2混合氣體制備H2和CO,陰極發生的反應有:H2O+2e-H2+O2-、CO2+2e-CO+O2-,A項正確;依據圖示知,與X相連的電極發生還原反應產生CO和H2,故X為電源的負極,B項正確;依據圖示可知,陰極產生H2、CO,陽極產生O2,總反應可表示為H2O+CO2H2+CO+O2,C項正確;依據總反應可知,陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是2∶1,D項錯誤。9.A當電路中有3mole-通過時,陽極首先發生反應2Cl--2e-Cl2↑,有0.5molCl2生成,后發生反應4OH--4e-O2↑+2H2O,生成2molH+,陰極首先發生Cu2++2e-Cu,析出1molCu,后發生2H++2e-H2↑,此時溶液中生成1molOH-,最終溶液里得到1molH+,則c(H+)=1mol·L-1,pH=0,故A正確,B錯誤;由溶液中電荷守恒可知:2c(Cu2+)+3c(Al3+)=c(NO3-)+c(Cl-),可求得c(NO3-)=4mol·L-1,即a=4,故C錯誤;依據陽離子放電依次Cu2+>H+>A10.D依據圖示知左邊裝置是電解池,右邊裝置是原電池,a、b電極是電解池的電極,由電源推斷a為陽極產生的氣體是氧氣,b為陰極產生的氣體是氫氣;c、d電極是原電池的正負極,c是負極,d是正極;電解池中的電極反應為:a電極為陽極失電子發生氧化反應:4OH--4e-2H2O+O2↑;b電極為陰極得到電子發生還原反應:4H++4e-2H2↑;原電池中是堿性溶液,電極反應為:c為負極失電子發生氧化反應:2H2-4e-+4OH-4H2O;d電極為正極得到電子發生還原反應:O2+2H2O+4e-4OH-。a為陽極,電解時陰離子向陽極移動,發生反應4OH--4e-2H2O+O2↑,促進水的電離生成H+,pH減小,故A項錯誤;依據上述分析,c是負極,故B項錯誤;右邊裝置中右管中的OH-通過隔膜向負極移動,即向c電極移動,d為正極,發生還原反應,故C項錯誤;b為陰極,當有1mol電子轉移時生成0.5mol氫氣,標準狀況下的體積為11.2L,故D項正確。11.答案(1)氧化O2+4e-+2H2O4OH-(2)正Cu+2Fe3+Cu2++2Fe(3)①正Fe-2e-Fe2+②2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+③224解析(1)鐵發生吸氧腐蝕,鐵被氧化生成Fe2+,正極發生還原反應,氧氣得到電子被還原生成OH-,電極反應式為O2+4e-+2H2O4OH-。(2)銅可被Fe3+氧化,發生反應Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,形成原電池時,銅為負極,發生氧化反應,石墨為正極。(3)由題意知,甲池中石墨極為陰極,則鐵極為陽極,乙池中銅作陰極,石墨作陽極。①鐵極為陽極,電極反應式為Fe-2e-Fe2+,則M端為正極;②乙燒杯中用銅作陰極、石墨作陽極來電解硫酸銅溶液,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,陰極上銅離子放電析出銅,電解方程式為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+;③取出Cu電極,洗滌、干燥、稱量,電極增重0.64g,則生成Cu的物質的量為0.64g64g·mol-1=02H2O+2e-2OH-+H2↑ 2mol 22.4L 0.02mol VV=22.4L×12.答案(1)碘酸鉀(2)加熱KClKH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+K