基礎(chǔ)課時(shí)練(二十)電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1(2017長春期末)下列關(guān)于電化學(xué)的敘述正確的是()A圖兩極均有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液時(shí)石墨一極變紅B圖裝置可以驗(yàn)證犧牲陽極的陰極保護(hù)法C圖可以模擬鋼鐵的吸氧腐蝕，碳棒一極的電極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHD上述4個(gè)裝置中，圖、中Fe腐蝕速率較快，圖中Fe腐蝕速率較慢答案：C2(2018桂林中學(xué)月考)下列各組中，每種電解質(zhì)溶液用惰性電極電解時(shí)只生成氫氣和氧氣的一組是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2答案：C3(2018沈陽二中月考)如圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，溶液的體積均為200 mL。開始時(shí)電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1 molL1，工作一段時(shí)間后，測得導(dǎo)線中均通過0.02 mol電子，若不考慮鹽的水解和溶液體積的變化，下列敘述中正確的是()A產(chǎn)生氣體的體積：<B中陰極質(zhì)量增加，中正極質(zhì)量減小C溶液的pH變化：減小，增大D電極反應(yīng)式：中陽極為4OH4e=2H2OO2，中負(fù)極為2H2e=H2解析：選C中陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2，導(dǎo)線中通過0.02 mol電子時(shí)，生成0.005 mol O2；中正極反應(yīng)式為2H2e=H2，導(dǎo)線中通過0.02 mol電子時(shí)，生成0.01 mol H2，但題目未指明兩種氣體是否處于相同狀況下，故無法比較氣體體積的大小，A錯(cuò)誤。中陰極反應(yīng)為Cu22e=Cu，陰極表面析出Cu，電極質(zhì)量增加；中正極表面析出H2，電極質(zhì)量不變，B錯(cuò)誤。中陽極反應(yīng)也可寫作2H2O4e=4HO2，反應(yīng)中生成H，溶液的酸性增強(qiáng)，則溶液的pH減?。恢姓龢O反應(yīng)消耗H，溶液的酸性減弱，則pH增大，C正確。中Zn比Cu更活潑，則Zn作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，D錯(cuò)誤。4(2018山西五校聯(lián)考)某研究小組為探究鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖甲)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測量容器中的壓強(qiáng)變化(結(jié)果如圖乙)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A圖乙中，t2時(shí)容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)是因?yàn)殍F粉發(fā)生了吸氧腐蝕B炭粉表面的電極反應(yīng)式只有O22H2O4e=4OHC炭粉表面一定發(fā)生了還原反應(yīng)D圖丙中，發(fā)生腐蝕時(shí)電子轉(zhuǎn)移方向如箭頭所示解析：選B滴加醋酸溶液，開始階段鐵粉發(fā)生析氫腐蝕，由于產(chǎn)生H2，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大，待醋酸消耗完后，鐵粉又發(fā)生了吸氧腐蝕，由于消耗O2，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸減小，A正確；開始階段，炭粉表面的反應(yīng)為2H2e=H2，后來炭粉表面發(fā)生的反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，B錯(cuò)誤；發(fā)生腐蝕時(shí)，炭粉作正極，表面發(fā)生還原反應(yīng)，C正確；發(fā)生腐蝕時(shí)，F(xiàn)e作負(fù)極，炭粉作正極，則電子由鐵粉轉(zhuǎn)移到炭粉，并在炭粉表面被O2或H獲得而發(fā)生還原反應(yīng)，D正確。5(2018溫州十校聯(lián)考)下列關(guān)于如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置說法不正確的是()A該裝置為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)B一段時(shí)間后，向插入鐵釘?shù)牟Ａ矁?nèi)滴入NaOH溶液，即可觀察到鐵釘附近溶液中有沉淀生成C向插入石墨棒的玻璃筒內(nèi)滴入石蕊試液，可觀察到石墨附近的溶液變紅D若將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，裝置內(nèi)發(fā)生析氫腐蝕解析：選C無銹鐵釘通過導(dǎo)線與石墨棒相連并插入飽和食鹽水中形成原電池，由于NaCl溶液呈中性，故鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，則正極反應(yīng)式為2H2OO24e=4OH，A正確；發(fā)生腐蝕時(shí)，F(xiàn)e作負(fù)極被氧化，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，一段時(shí)間后，鐵釘附近溶液中含有Fe2，滴入NaOH溶液時(shí)，先生成Fe(OH)2沉淀，后被氧化生成Fe(OH)3沉淀，B正確；發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，石墨棒周圍溶液呈堿性，滴入石蕊試液，溶液變成藍(lán)色，C錯(cuò)誤；將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，電解質(zhì)溶液呈酸性，發(fā)生腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)式為2H2e=H2，故發(fā)生析氫腐蝕，D正確。6(2018鞍山檢測)以甲醇燃料電池(KOH為電解質(zhì))為電源，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程。實(shí)驗(yàn)中，通電一段時(shí)間后可觀察到鋁電極逐漸失去光澤，并出現(xiàn)細(xì)小氣泡，裝置如圖所示，下列說法正確的是()A燃料電池b電極上發(fā)生的反應(yīng)為CH3OH6eH2O=6HCO2B電解池中石墨電極作陰極，發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2C電解池中Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為Al3e3HCO=Al(OH)33CO2D理論上每生成19.5 g沉淀，標(biāo)準(zhǔn)狀況下a電極上消耗2.1 L O2解析：選C由鋁電極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)可知燃料電池a電極為正極，則燃料電池b電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，因電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則發(fā)生的反應(yīng)為CH3OH6e8OH=CO6H2O，故A錯(cuò)誤；電解池中石墨電極作陰極，電極反應(yīng)式為2HCO2e=H22CO，故B錯(cuò)誤；電解池中Al為陽極，陽極上發(fā)生的反應(yīng)為Al3e3HCO=Al(OH)33CO2，生成的氫氧化鋁再轉(zhuǎn)化成氧化鋁保護(hù)膜，故C正確；生成19.5 g Al(OH)3沉淀，其物質(zhì)的量為0.25 mol，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25 mol30.75 mol，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下a電極上消耗O2的體積為22.4 Lmol14.2 L，故D錯(cuò)誤。7工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性：Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)A碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH4e=O22H2OB電解過程中，B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小C為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水pHD若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變答案：B8(2017北京東城區(qū)期末)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()Ab極附近溶液的pH增大Ba極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O4e=O24HC該法制備LiOH還可得到硫酸和氫氣等產(chǎn)品D當(dāng)電路中通過1 mol 電子時(shí)，可得到2 mol LiOH解析：選D由圖可知，Li向b極移動，則b極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2，由于b極生成OH，故b極附近溶液的pH增大，A正確；a極為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H，B正確；SO向a極移動，與a極產(chǎn)生的H形成H2SO4，在b極上產(chǎn)生H2和LiOH，C正確；根據(jù)陰極反應(yīng)式可知，電路中通過1 mol電子時(shí)，生成1 mol OH，可得到1 mol LiOH，D錯(cuò)誤。9(2018豫南九校質(zhì)檢)如圖所示，在一定電壓下用惰性電極電解由等物質(zhì)的量濃度的FeCl2、HCl組成的混合溶液。已知在此電壓下，陰、陽離子根據(jù)放電能力順序，都可能在陽極放電，下列分析正確的是()AC1電極上的電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2BC1電極處溶液首先變黃色CC2電極上可依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2D當(dāng)C1電極上有2 g物質(zhì)生成時(shí)，就會有2NA個(gè)電子通過溶液發(fā)生轉(zhuǎn)移解析：選CC1電極與電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的H在陰極放電，電極反應(yīng)式為2H2e=H2，A錯(cuò)誤；C1電極上H放電生成H2，C2電極與電源的正極相連，作陽極，F(xiàn)e2的還原性強(qiáng)于Cl，則依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2，故C2電極處溶液先變黃色，B錯(cuò)誤，C正確；電子只能通過導(dǎo)線傳遞，不能通過溶液傳遞，D錯(cuò)誤。10(2018安徽六校聯(lián)考)模擬電滲析法淡化海水的工作原理示意圖如下。已知X、Y均為隋性電極，模擬海水中富含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等離子。下列敘述中不正確的是()AN是陰離子交換膜BY電極上產(chǎn)生有色氣體CX電極區(qū)域有渾濁產(chǎn)生DX電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2解析：選DY電極為陽極，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，為保持Y電極附近溶液呈電中性，M、N之間海水中的陰離子需透過離子交換膜N進(jìn)入右側(cè)溶液，則N為陰離子交換膜，A正確；電解時(shí)，Y電極上產(chǎn)生的Cl2為有色氣體，B正確；X為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH，溶液中c(OH)增大，易產(chǎn)生Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀而使X電極區(qū)域出現(xiàn)渾濁，C正確；X電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH，D錯(cuò)誤。11(2018西安模擬)如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4O2=N22H2O，下列關(guān)于該電池工作時(shí)的說法正確的是()A該裝置工作時(shí)，Ag電極上有氣體生成B甲池和乙池中溶液的pH均減小C甲池中負(fù)極反應(yīng)式為N2H44e=N24HD當(dāng)甲池中消耗0.1 mol N2H4時(shí)，乙池中理論上最多產(chǎn)生6.4 g固體解析：選B甲池為原電池，通入N2H4的電極為負(fù)極，通入O2的電極為正極，負(fù)極反應(yīng)式為N2H44e4OH=N24H2O，正極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH；乙池為電解池，陰極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2。通入N2H4的電極為原電池的負(fù)極，負(fù)極與陰極相連，Ag電極為陰極，在該電極銅離子得電子生成銅單質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；甲池生成水，導(dǎo)致溶液中KOH濃度降低，則溶液pH減小，乙池中水電離產(chǎn)生的OH放電，導(dǎo)致溶液pH減小，B項(xiàng)正確；甲池負(fù)極反應(yīng)式為N2H44e4OH=N24H2O，H不能在堿性溶液中出現(xiàn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；甲池消耗0.1 mol N2H4時(shí)，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，乙池陰極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，銅離子得0.4 mol電子產(chǎn)生0.2 mol銅，質(zhì)量為12.8 g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12(2018荊州質(zhì)檢)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()A產(chǎn)物丙為硫酸溶液Ba極與電源的負(fù)極相連C離子交換膜d為陰離子交換膜Da電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OH解析：選A電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，則兩極產(chǎn)生的氣體為H2和O2；測得同溫同壓下，氣體甲和氣體乙的體積比約為12，則甲為O2，乙為H2；所以電極a為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H，Na2SO4溶液中的SO透過陰離子交換膜(c)進(jìn)入左側(cè)溶液，則產(chǎn)物丙為H2SO4溶液，A正確；a為陽極，則a極與電源的正極相連，B錯(cuò)誤；b極為陰極，溶液中陽離子要透過離子交換膜向b極移動，則離子交換膜d為陽離子交換膜，C錯(cuò)誤；a極為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H，D錯(cuò)誤。13某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的開關(guān)時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請回答下列問題：(1)甲池為_(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH一極的電極反應(yīng)式為_。 (2)乙池中A(石墨)電極的名稱為_(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)，乙池中發(fā)生反應(yīng)的總電極反應(yīng)式為_。(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40 g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，丙池中_(填“C”或“D”)極析出_g銅。(4)若丙池中電極不變，將其中溶液換成NaCl溶液，開關(guān)閉合一段時(shí)間后，甲池中溶液的pH將_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；丙池中溶液的pH將_。解析：(1)甲池為原電池，通入CH3OH的電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3OH6e8OH=CO6H2O。(2)乙池為用惰性電極電解AgNO3溶液，總電極反應(yīng)式為4AgNO32H2O4AgO24HNO3。(3)根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同得n(Ag)4n(O2)2n(Cu)，V(O2)22.4 Lmol10.28 L280 mL，m(Cu)64 gmol11.60 g。(4)若丙池中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，根據(jù)總反應(yīng)式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，可知電解一段時(shí)間后，溶液的pH將增大，而甲池中總反應(yīng)為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，電解一段時(shí)間后，溶液pH將減小。答案：(1)原電池CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)陽極4AgNO32H2O4AgO24HNO3(3)280D1.60(4)減小增大