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第19講 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù) 課時(shí)作業(yè)　 1．下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是(　　) A．生鐵比純鐵易生銹 B．純銀飾品久置表面變暗 C．黃銅(銅鋅合金)制品不易產(chǎn)生銅綠 D．與銅管連接的鐵管易生銹 解析：A項(xiàng)，生鐵能夠構(gòu)成原電池，所以比純鐵易生銹；B項(xiàng)，純銀不符合構(gòu)成原電池的條件，故它表面變暗與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)；C項(xiàng)，銅鋅合金能構(gòu)成原電池，鋅做負(fù)極被氧化，銅被保護(hù)起來(lái)，不易被腐蝕；D項(xiàng)，銅管與鐵管連接構(gòu)成原電池，鐵做負(fù)極，易被腐蝕。 答案：B 2．相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是(　　) 解析：A、D均可由Fe、Cu構(gòu)成原電池而加速鐵的腐蝕；在B中，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬做負(fù)極，碳做正極，易被腐蝕；C中銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不被腐蝕。 答案：C 3．下列描述不符合生產(chǎn)實(shí)際的是(　　) A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁時(shí)用鐵做陽(yáng)極 B．電解法精煉粗銅時(shí)用純銅做陰極 C．電解飽和食鹽水制燒堿時(shí)用涂鎳碳鋼網(wǎng)做陰極 D．在鍍件上電鍍鋅時(shí)用鋅做陽(yáng)極 解析：鐵做陽(yáng)極時(shí)，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2＋而進(jìn)入電解液中，在陰極析出使鋁不純。 答案：A 4．以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過(guò)程是該原電池的充電過(guò)程 B．因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過(guò)的電量與鋅的析出量無(wú)確定關(guān)系 C．電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率 D．鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用 解析：電鍍前，Zn與Fe構(gòu)成原電池，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，電鍍時(shí)，F(xiàn)e為陰極，Zn為陽(yáng)極，原電池充電時(shí)，原電池負(fù)極為陰極、正極為陽(yáng)極，故不屬于原電池的充電過(guò)程，A錯(cuò)誤；根據(jù)電子守恒，通過(guò)電子的電量與析出Zn的量成正比，B錯(cuò)誤；電流恒定，單位時(shí)間通過(guò)的電子的物質(zhì)的量恒定，即電解速率恒定，C正確；鍍層破損后，Zn與Fe仍能構(gòu)成原電池，其中Zn為負(fù)極被腐蝕，F(xiàn)e為正極被保護(hù)，D錯(cuò)誤。 答案：C 5．(2017河北冀州中學(xué)月考)下列電解質(zhì)溶液用惰性電極進(jìn)行電解時(shí)，一段時(shí)間后，溶液的pH增大的是(　　) A．稀碳酸鈉溶液　　　　 B．硫酸鈉溶液 C．稀硫酸 D．硫酸銅溶液 解析：A項(xiàng)，電解稀碳酸鈉溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，碳酸鈉溶液濃度增大，pH增大，正確；B項(xiàng)，電解硫酸鈉溶液的實(shí)質(zhì)也是電解水，但溶液仍為中性，pH不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解稀硫酸的實(shí)質(zhì)是電解水，硫酸濃度增大，pH減小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解硫酸銅溶液時(shí)生成硫酸、氧氣和銅，故pH減小，錯(cuò)誤。 答案：A 6．現(xiàn)將氯化鋁溶液蒸干灼燒并熔融后用鉑電極進(jìn)行電解，下列有關(guān)電極產(chǎn)物的判斷正確的是(　　) A．陰極產(chǎn)物是氫氣 B．陽(yáng)極產(chǎn)物是氧氣 C．陰極產(chǎn)物是鋁和氧氣 D．陽(yáng)極產(chǎn)物只有氯氣 答案：B 7．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是(　　) A．圖1中，鐵釘易被腐蝕 B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn) C．圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極 答案：C 8．圖中是化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的兩套裝置。下列分析正確的是(　　) A．兩裝置中，鐵電極均要消耗 B．圖乙裝置中兩極均有氣泡產(chǎn)生 C．圖甲裝置鐵電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋ D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，圖甲裝置中溶液的pH增大，圖乙裝置中溶液的pH不變 答案：B 9．(2017湖北宜昌調(diào)研)以鉛蓄電池為電源，石墨為電極電解CuSO4溶液，裝置如圖。若一段時(shí)間后Y電極上有6.4 g紅色物質(zhì)析出，停止電解。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)為鉛蓄電池的負(fù)極 B．電解過(guò)程中SO向右側(cè)移動(dòng) C．電解結(jié)束時(shí)，左側(cè)溶液質(zhì)量增重8 g D．鉛蓄電池工作時(shí)正極電極反應(yīng)式為：PbSO4＋2e－===Pb＋SO 解析：Y極有Cu析出，發(fā)生還原反應(yīng)，Y極為陰極，故b為負(fù)極，a為正極，A錯(cuò)誤；電解過(guò)程中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，當(dāng)有6.4 g Cu析出時(shí)，轉(zhuǎn)移0.2 mol e－，左側(cè)生成1.6 g O2，同時(shí)有0.1 mol (9.6 g) SO進(jìn)入左側(cè)，則左側(cè)質(zhì)量?jī)粼黾?.6 g－1.6 g＝8 g，C正確；鉛蓄電池的負(fù)極是Pb，正極是PbO2，正極反應(yīng)式為PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，D錯(cuò)誤。 答案：C 10．采用電化學(xué)法還原CO2是一種使CO2資源化的方法。如圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應(yīng))。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．Zn與電源的負(fù)極相連 B．ZnC2O4在交換膜右側(cè)生成 C．電解的總反應(yīng)為2CO2＋ZnZnC2O4 D．通入11.2 L CO2時(shí)，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子 解析：電解過(guò)程中Zn被氧化，做陽(yáng)極，所以Zn與電源的正極相連，A錯(cuò)誤；Zn2＋透過(guò)陽(yáng)離子交換膜到達(dá)左側(cè)與生成的C2O形成ZnC2O4，B錯(cuò)誤；電解的總反應(yīng)為2CO2＋ZnZnC2O4，C正確；沒有給出氣體所處的溫度和壓強(qiáng)，D錯(cuò)誤。 答案：C 11．(2017湖北武漢調(diào)研)廚房垃圾發(fā)酵液可通過(guò)電滲析法處理，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示(圖中HA表示乳酸分子，A－表示乳酸根離子)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．通電后，陽(yáng)極附近pH增大 B．電子從負(fù)極經(jīng)電解質(zhì)溶液回到正極 C．通電后，A－通過(guò)陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室 D．當(dāng)電路中通過(guò)2 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有1 mol的O2生成 解析：由圖示判斷左側(cè)為陽(yáng)極，右側(cè)為陰極，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，氫離子濃度增大，pH減小，A錯(cuò)誤；電子從電源的負(fù)極到電解池的陰極，由陽(yáng)極回到電源的正極，電子不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液中靠離子傳遞電荷，B錯(cuò)誤；氫離子由陽(yáng)極室進(jìn)入濃縮室，A－由陰極室進(jìn)入濃縮室，得到乳酸，C正確；由電極反應(yīng)式4OH－－4e－===O2↑＋2H2O可知，當(dāng)電路中通過(guò)2 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol O2生成，D錯(cuò)誤。 答案：C 12．采用離子交換膜控制電解液中OH－的濃度而制備納米Cu2O，裝置如圖所示： 該離子交換膜為________離子交換膜(填“陰”或“陽(yáng)”)，該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為____________，鈦極附近的pH值________(填“增大”“減小”或“不變”)。 答案：陰　2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O　增大 13．利用如圖所示裝置電解制備NCl3(氯的化合價(jià)為＋1價(jià))，其原理是NH4Cl＋2HClNCl3＋3H2↑。 (1)b接電源的________(填“正”或“負(fù)”)極。 (2)陽(yáng)極反應(yīng)式是________________。 答案：(1)負(fù)　(2)3Cl－－6e－＋NH===NCl3＋4H＋ 14．電化學(xué)法處理CN－。如圖裝置模擬電化學(xué)法處理CN－，有關(guān)結(jié)果見下表。 　　　　 甲　　　　　　乙 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 電極/X NaCl溶液濃度/(mol/L) 甲中石墨表面通入氣體 電流計(jì)讀數(shù)/A ① Fe 0.1 空氣 1 ② Al 0.1 空氣 1.51 ③ Fe 0.1 O2 21 ④ Al 0.5 空氣 1.61 (1)若乙池中石墨(Ⅰ)極產(chǎn)生無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，其電極反應(yīng)式為___________________________________________________ (2)該實(shí)驗(yàn)表明電化學(xué)法處理CN－時(shí)，影響處理速率的因素有___________________________________________________、 ________________________________________________。 答案：(1)2CN－＋12OH－－10e－===N2↑＋6H2O＋2CO (2)負(fù)極的金屬材料　甲中電解質(zhì)氯化鈉的濃度和氧氣的濃度 15．甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。 如圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。 (1)甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________。 (2)乙中A極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。 (3)丙裝置溶液中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖，則圖中②線表示的是________的變化；反應(yīng)結(jié)束后，要使丙裝置中金屬陽(yáng)離子恰好完全沉淀，需要________ mL 5.0 molL－1 NaOH溶液。 答案：(1)CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O (2)2.24 L　(3)Fe2＋　280