電解池+電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1在世界海運(yùn)史上曾發(fā)生過這樣一個(gè)悲?。阂凰颐小鞍⒛羌{”號(hào)的貨輪滿載著精選銅礦砂，在向日本海岸行駛時(shí)突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒。堅(jiān)硬的鋼制船體為什么會(huì)突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導(dǎo)致沉船的原因與船上的精選銅礦砂密切相關(guān)。下列對(duì)此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是( )A精銅礦砂裝載過多導(dǎo)致沉船B運(yùn)輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大，超過船的承載能力C在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了原電池，加速了作為負(fù)極的船體的腐蝕D在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了電解池，鋼制船體作陽極而被氧化腐蝕【答案】C2某溶液中含有Cu2、Fe2、Al3、Cl、NO，且濃度均為0.1 mol/L，用石墨作電極進(jìn)行電解時(shí)，肯定得不到的產(chǎn)物是( )ACl2 BAl CCu DH2【解析】陰極上Al3、Fe2的放電能力弱于H，而Cu2的放電能力比水電離出的H的放電能力強(qiáng)，陽極上Cl放電能力強(qiáng)于OH?！敬鸢浮緽3下列關(guān)于電化學(xué)知識(shí)的說法正確的是( ) A電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣，陰極得到金屬鈉B電解精煉銅時(shí)，陽極質(zhì)量的減少不一定等于陰極質(zhì)量的增加C電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在陰極上依次析出Al、Fe、CuD電解CuSO4溶液一段時(shí)間后(Cu2未反應(yīng)完)，加入適量Cu(OH)2可以使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)【解析】A項(xiàng)，電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl2H2OCl2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陽極除銅放電外，比銅活潑的金屬如Zn、Fe也放電，但陰極上只有Cu2放電，正確；C項(xiàng)，根據(jù)金屬活動(dòng)性順序可知，陰極上離子的放電順序是Fe3>Cu2>H>Fe2>Al3，F(xiàn)e2和Al3不放電，F(xiàn)e3得電子生成Fe2，不會(huì)析出鐵和鋁，在陰極上依次生成的是銅、亞鐵離子、氫氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解CuSO4溶液，陰極析出Cu，陽極生成氧氣，應(yīng)加入CuO。 【答案】B4如圖所示的電化學(xué)裝置，下列敘述不正確的是( )Aa和b用導(dǎo)線連接，電子由鐵經(jīng)過導(dǎo)線流向碳Ba和b用導(dǎo)線連接，鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe2e=Fe2Ca、b分別連接直流電源正、負(fù)極，可以防止鐵被腐蝕Da、b分別連接直流電源負(fù)、正極，電壓足夠大時(shí)，Na向鐵電極移動(dòng)【答案】D5常溫下用惰性電極電解NaHSO4溶液，電解一段時(shí)間后，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液變化的說法正確的是( )A電解質(zhì)溶液的濃度增大，pH減小B電解質(zhì)溶液的濃度增大，pH增大C電解質(zhì)溶液的濃度減小，pH減小 D電解質(zhì)溶液的濃度不變，pH不變【解析】NaHSO4=NaHSO，溶液呈酸性，常溫下用惰性電極電解NaHSO4溶液實(shí)質(zhì)是電解水，因此NaHSO4溶液的濃度增大，c(H)增大，pH減小，故A項(xiàng)正確?！敬鸢浮緼6用如圖裝置電解K2SO4溶液，同時(shí)制備H2SO4溶液和KOH溶液，中裝入K2SO4溶液，下列有關(guān)分析正確的是( )A區(qū)生成H2SO4Ba是陰離子交換膜C區(qū)的K進(jìn)入?yún)^(qū)D區(qū)溶液的pH會(huì)升高【答案】C7某小組設(shè)計(jì)電解飽和食鹽水的裝置如圖，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，下列敘述正確的是( )A銅電極附近觀察到黃綠色氣體B石墨電極附近溶液呈紅色C溶液中的Na向石墨電極移動(dòng)D銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)【解析】根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置，如果通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，則金屬銅一定是陰極，該極上的反應(yīng)為：2H2O2e=H22OH，石墨為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2Cl2e=Cl2，故石墨電極附近觀察到黃綠色氣體，銅電極極附近溶液呈紅色，A、B錯(cuò)誤，D正確；電解池中，陽離子移向陰極，即移向銅電極，C錯(cuò)誤。 【答案】D8結(jié)合圖示判斷，下列敘述正確的是( )AK與N連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大BK與N連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨極電極反應(yīng)式為2H2e=H2CK與M連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大DK與M連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨極電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2【答案】A9在銅片上鍍銀時(shí)，下列敘述正確的是( )將銅片接在電源的正極上 將銀片接在電源的正極上 在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Age=Ag 在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：4OH4e=O22H2O 需用硫酸銅溶液為電鍍液 需用硝酸銀溶液為電鍍液A B C D【解析】在銅片上鍍銀時(shí)，需將銅片接在電源的負(fù)極上，將銀片接在電源的正極上，用硝酸銀溶液作電鍍液。在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Age=Ag，在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：Age=Ag?！敬鸢浮緽10下面兩套實(shí)驗(yàn)裝置，都涉及金屬的腐蝕反應(yīng)，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的。下列敘述正確的是( )A裝置在反應(yīng)過程中只生成NO2氣體B裝置開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕C裝置在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣D裝置在反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的金屬陽離子只有Cu2【答案】C11用電解法可提純含有某種含氧酸根雜質(zhì)的粗KOH溶液，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )A陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2B通電后陰極區(qū)附近溶液的pH會(huì)增大CK通過交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū)D純凈的KOH溶液從b口導(dǎo)出【解析】陽極區(qū)為粗KOH溶液，陽極上OH失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH4e=2H2OO2，A項(xiàng)正確；陰極上H2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O2e=H22OH，陰極區(qū)附近溶液中c(OH)增大，pH增大，B項(xiàng)正確；電解時(shí)陽離子向陰極移動(dòng)，故K通過陽離子交換膜從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極區(qū)生成KOH，故純凈的KOH溶液從b口導(dǎo)出，D項(xiàng)正確。 18納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為2CuH2OCu2OH2。下列說法正確的是( )A鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)B陽極附近溶液的pH逐漸增大C離子交換膜應(yīng)采用陽離子交換膜D陽極反應(yīng)式是2Cu2OH2e=Cu2OH2O【解析】選D 鈦極與電源負(fù)極相連是陰極發(fā)生氫離子得電子的還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)總反應(yīng)，則陽極反應(yīng)為2Cu2e2OH=Cu2OH2O，消耗氫氧根，pH值減小，故B錯(cuò)誤；根據(jù)總反應(yīng)，則陽極反應(yīng)為2Cu2e2OH=Cu2OH2O，所以離子交換膜應(yīng)采用陰離子交換膜，故C錯(cuò)誤；在電解池中，當(dāng)陽極是活潑電極時(shí)，該電極本身發(fā)生失電子的還原反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，金屬銅失去電子的電極反應(yīng)為2Cu2e2OH=Cu2OH2O，故D正確。19電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，以下說法正確的是( )Aa極與電源的負(fù)極相連B產(chǎn)物丙為硫酸溶液C離子交換膜d為陰離子交換膜Da電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OH20如圖所示，E為浸過含酚酞的Na2SO4溶液的濾紙。A、B分別為鉑片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni制成的電極，在堿溶液中可視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，將開關(guān)K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。請(qǐng)回答下列問題：(1)R為_(填“正”或“負(fù)”)極。(2)A附近溶液的現(xiàn)象是_，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。(3)濾紙上的紫色點(diǎn)向_(填“A”或“B”)方移動(dòng)。(4)當(dāng)C、D中的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時(shí)間后，C、D中的氣體逐漸減少，C中的電極為_(填“正”或“負(fù)”)極，電極反應(yīng)式為_。【答案】(1)負(fù) (2)溶液變紅 4OH4e=2H2OO2 (3)B (4)負(fù) 2H24OH4e=4H2O21某蓄電池的反應(yīng)為NiO2Fe2H2O放電Fe(OH)2Ni(OH)2 (1)該蓄電池充電時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是_(填選項(xiàng)字母)。放電時(shí)生成Fe(OH)2的質(zhì)量為18 g，則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_。ANiO2 BFeCFe(OH)2 DNi(OH)2(2)為防止遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，通常在船體上鑲嵌Zn塊，或與該蓄電池的_(填“正”或“負(fù)”)極相連。(3)以該蓄電池作電源，用如圖所示的裝置在實(shí)驗(yàn)室模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是_(用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)。 (4)精煉銅時(shí)，粗銅應(yīng)與直流電源的_(填“正”或“負(fù)”)極相連。精煉過程中，電解質(zhì)溶液中的c(Fe2)、c(Zn2)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解。甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下除雜方案：已知：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀時(shí)的pH2.37.55.66.2完全沉淀時(shí)的pH3.99.76.48.0則加入H2O2的目的是_。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將方案中的pH調(diào)節(jié)到8，你認(rèn)為此觀點(diǎn)_(填“正確”或“不正確”)，理由是_?！敬鸢浮?1)C 0.4NA或2.4081023 (2)負(fù) (3)Al3e=Al3，Al33HCO=Al(OH)33CO2 (4)正 將Fe2氧化為Fe3 不正確 同時(shí)會(huì)使Cu2生成沉淀而除去22.用圖1所示裝置實(shí)驗(yàn)，U形管中a為25 mL CuSO4溶液，X、Y為電極。(1)若X為鐵，Y為純銅，則該裝置所示意的是工業(yè)上常見的_池，陽極反應(yīng)式為_。(2)若X為純銅，Y為含有Zn、Ag、C等雜質(zhì)的粗銅，則該圖所示意的是工業(yè)上常見的_裝置。反應(yīng)過程中，a溶液的濃度_發(fā)生變化(填“會(huì)”或“不會(huì)”)。.現(xiàn)代氯堿工業(yè)常用陽離子交換膜將電解槽隔成兩部分，以避免電解產(chǎn)物之間發(fā)生二次反應(yīng)。圖2為電解槽示意圖。(1)陽離子交換膜，只允許溶液中的_通過(填下列微粒的編號(hào))。H2 Cl2 H Cl Na OH(2)寫出陽極的電極反應(yīng)式：_。(3)已知電解槽每小時(shí)加入10%的氫氧化鈉溶液10 kg，每小時(shí)能收集到標(biāo)況下氫氣896 L，而且兩邊的水不能自由流通。則理論上：電解后流出的氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。通過導(dǎo)線的電量為_。(已知NA 6.021023 mol1，電子電荷為1.601019 C) m(溶液)增1 760 g1.76 kgQ 7.71106 C故w(NaOH) 100%100%35.7%?！敬鸢浮?(1)電鍍 Cu2e=Cu2(2)銅的電解精煉 會(huì).(1) (2)2Cl2e=Cl2(3)35.7% 7.71106 C