高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)20 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
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電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)A組全員必做題1.某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖裝置研究不同能量之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。下列說(shuō)法正確的是()A斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為光能等B斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)構(gòu)成的裝置屬于電解池C斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,此時(shí)構(gòu)成的裝置屬于原電池D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能解析:從裝置圖可知斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,構(gòu)成原電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為光能等,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,此時(shí)構(gòu)成的裝置屬于電解池,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A2糕點(diǎn)包裝中常用的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是()A脫氧過(guò)程是吸熱反應(yīng),可降低溫度,延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期B脫氧過(guò)程是鐵作原電池正極,電極反應(yīng)為Fe3eFe3C脫氧過(guò)程中碳作原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為2H2OO24e4OHD含有1.12 g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)解析:鋼鐵的吸氧腐蝕為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。脫氧過(guò)程,鐵為負(fù)極,電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2;碳作正極,電極反應(yīng)為2H2OO24e=4OH,B、C項(xiàng)均錯(cuò)誤。根據(jù)電極反應(yīng)可得電池反應(yīng)為2FeO22H2O=2Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2可繼續(xù)被氧化:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,因此可得關(guān)系式:4Fe3O2,1.12 g Fe完全反應(yīng)最多可吸收O2 336 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),D項(xiàng)正確。答案:D3(2016湖南岳陽(yáng)一模)全世界每年鋼鐵因銹蝕造成大量的損失。某城市擬用如圖方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼質(zhì)管道,使其免受腐蝕。關(guān)于此方法,下列說(shuō)法不正確的是()A土壤中的鋼鐵易被腐蝕是因?yàn)樵诔睗竦耐寥乐行纬闪嗽姵谺金屬棒M的材料應(yīng)該是比鎂活潑的金屬C金屬棒M上發(fā)生反應(yīng):Mne=MnD這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法解析:金屬棒M只要比鐵活潑即可,太活潑的金屬易與水反應(yīng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B4(2016武漢調(diào)研)某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置,探究氯堿工業(yè)原理,下列說(shuō)法正確的是()A石墨電極與直流電源負(fù)極相連B用濕潤(rùn)淀粉KI試紙?jiān)阢~電極附近檢驗(yàn)氣體,試紙變藍(lán)色C氫氧化鈉在石墨電極附近產(chǎn)生, Na向石墨電極遷移D銅電極的反應(yīng)式為:2H 2e=H2 解析:若該裝置是探究氯堿工業(yè)原理,則Cu電極應(yīng)該與電源的負(fù)極連接,石墨電極與直流電源正極相連,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Cu電極為陰極,在陰極發(fā)生反應(yīng):2H2e=H2;在陽(yáng)極C電極上發(fā)生反應(yīng):2Cl2e=Cl2;所以用濕潤(rùn)KI淀粉試紙?jiān)谔茧姌O附近檢驗(yàn)氣體,試紙變藍(lán)色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Cu電極為陰極,在陰極發(fā)生反應(yīng):2H2e=H2;破壞了附近的水的電離平衡,最終在Cu電極附近氫氧化鈉產(chǎn)生, Na向銅電極遷移,C項(xiàng)錯(cuò)誤;銅電極的反應(yīng)式為:2H2e= H2,D項(xiàng)正確。答案:D5(2016天星高三聯(lián)考)據(jù)報(bào)道,近日微軟新推出一款諾基亞品牌的功能手機(jī)Nokia 230,該款手機(jī)使用新型鋰釩氧化物電池,續(xù)航時(shí)間可達(dá)到27天。已知電池的總反應(yīng)為V2O5xLiLixV2O5,下列說(shuō)法正確的是()A電池在放電時(shí),Li向電源負(fù)極移動(dòng)B充電時(shí)陽(yáng)極的反應(yīng)為L(zhǎng)ixV2O5xe=V2O5xLiC放電時(shí)負(fù)極失重7.0g,則轉(zhuǎn)移2mol電子D該電池以Li、V2O5為電極,酸性溶液作介質(zhì)解析:電池在放電時(shí),Li向正極移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;電池充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是LixV2O5xe=V2O5xLi,B項(xiàng)正確;負(fù)極的反應(yīng)為,每消耗1 mol Li(7.0 g)則轉(zhuǎn)移1 mol電子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Li是活潑金屬,會(huì)與酸性溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2,因而電池介質(zhì)不會(huì)是酸性溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B6用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后,欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),應(yīng)向溶液中加入適量的()ACuSO4BH2OCCuO DCuSO45H2O解析:從電解反應(yīng)入手,2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2,消耗了CuSO4H2O,復(fù)原則要生成它們,復(fù)原的反應(yīng)是CuOH2SO4=CuSO4H2O,故選C項(xiàng)。答案:C7(2016安徽示范高中聯(lián)考)一定條件下,有關(guān)金屬腐蝕的下列說(shuō)法不正確的是()A為減緩金屬腐蝕,可將要保護(hù)的金屬物件與外電源的正極相連接做陽(yáng)極B在pHc(H)O22H2O4e=4OHB組重點(diǎn)選做題13.某課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)分別選擇了如下電極材料和電解質(zhì)溶液:A電極B電極X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtCuCl2丙FeCu?(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將開(kāi)關(guān)K5閉合,Zn電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)乙同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn),則電解時(shí)的總反應(yīng)式為_(kāi)。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合的開(kāi)關(guān)組合是_。(從下列五項(xiàng)中選擇所有可能的開(kāi)關(guān)組合,第三小題也在這五項(xiàng)中選擇)AK1和K2BK1和K3CK1和K4DK2和K3EK2和K4(3)丙同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu,選擇了某種鹽來(lái)配制電鍍液,則該鹽的化學(xué)式為_(kāi),實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)閉合的開(kāi)關(guān)組合是_(選項(xiàng)如上)。解析:(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將開(kāi)關(guān)K5閉合,裝置為原電池,較活潑的Zn為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2。(2)乙同學(xué)用惰性電極電解CuCl2溶液,電解時(shí)的總方程式為CuCl2CuCl2,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合K1和K4或閉合K2和K3。(3)丙同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu,則Fe為電鍍池陰極,接電源負(fù)極,Cu為電鍍池陽(yáng)極,接電源正極,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合K2和K3。應(yīng)選擇含Cu2的電解質(zhì)溶液為電解液。答案:(1)Zn2e=Zn2(2)CuCl2CuCl2CD(3)CuCl2或CuSO4D14(2015河北衡水二中測(cè)試)鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ),鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見(jiàn),為此每年國(guó)家損失大量資金。請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題:甲乙(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理:在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕,在中性或堿性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕。分別寫出圖甲中鐵電極和石墨電極的電極反應(yīng)式:_,_。將該裝置作簡(jiǎn)單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置,請(qǐng)?jiān)趫D甲虛線框內(nèi)所示位置作出修改,并用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向。寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式:_。(2)工業(yè)上常用鹽酸除去鐵銹?,F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中,溶液中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式有_。(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵制品的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意如圖乙:A電極對(duì)應(yīng)的金屬是_(寫出元素名稱),B電極的電極反應(yīng)式是_。若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量,二者質(zhì)量差為5.12 g,則電鍍時(shí)電路中通過(guò)的電子為_(kāi) mol。鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因:_。解析:(1)圖甲為原電池,F(xiàn)e作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2,石墨作正極,電極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH。利用外加電流的陰極保護(hù)法,在虛線框內(nèi)添加外接電源,使鐵作陰極,電子流動(dòng)方向與電流方向相反。修改后石墨為陽(yáng)極,氯離子放電:2Cl2e=Cl2。(2)鐵銹成分為Fe2O3,可與鹽酸反應(yīng):Fe2O36HCl=2FeCl33H2O,F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng):2FeCl3Fe=3FeCl2,鐵與鹽酸反應(yīng):Fe2HCl=FeCl2H2。(3)鐵制品表面鍍銅,則鐵作陰極,銅作陽(yáng)極,A電極是陽(yáng)極,應(yīng)為銅,B電極上Cu2得電子被還原為Cu。二者質(zhì)量差為5.12 g,說(shuō)明陽(yáng)極上有2.56 g銅被氧化,陰極上生成2.56 g銅,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為20.08 mol。鍍銅鐵中鐵比銅活潑,鍍層破損后在潮濕環(huán)境中形成原電池,鐵為負(fù)極,加速鐵的腐蝕,而鍍鋅鐵中,鋅比鐵活潑,鍍層破損后在潮濕環(huán)境中形成原電池,鋅為負(fù)極,被腐蝕,鐵被保護(hù)。答案:(1)Fe2e=Fe2O24e2H2O=4OH2Cl2e=Cl2(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、Fe2HCl=FeCl2H2、2FeCl3Fe=3FeCl2(3)銅Cu22e=Cu0.08鐵比銅活潑,鍍層破壞后,在潮濕環(huán)境中形成原電池,鐵為負(fù)極,加速鐵的腐蝕- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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