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1、.课时作业 20 电解池 金属的腐蚀与防护 一、选择题 1要实现反应：Cu2HCl=CuCl2H2,设计了下列四个实验,你认为可行的是 2关于如图装置说法正确的是 A.装置中电子移动的途径是：负极FeM 溶液石墨正极 B.若 M 为 NaCl 溶液,通电一段时间后,溶液中可能有 NaClO C.若 M 为 FeCl2溶液,可以实现石墨上镀铁 D.若 M 是海水,该装置是通过牺牲阳极的阴极保护法使铁不被腐蚀 3研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是 A.d 为石墨,铁片腐蚀加快 B.d 为石墨,石墨上电极反应为：O22H2O4e=4OH C.d 为锌块,铁片不易被腐蚀 D.d
2、为锌块,铁片上电极反应为：2H2e=H2.4下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的 pH 值明显下降的是 5下列有关电化学装置的说法正确的是 A.用图 1 装置处理银器表面的黑斑Ag2S,银器表面发生的反应为 Ag2S2e=2AgS2 B.用图 2 装置电解一段时间后,铜电极部分溶解,溶液中铜离子的浓度基本不变 C.图 3 装置中若直流电源的 X 极为负极,则该装置可实现粗铜的电解精炼 D.图 4 装置中若 M 是铜,则该装置能防止铁被腐蚀 6用石墨电极完成下列电解实验。实验一 实验二.装置 现象 a、d 处试纸变蓝；b 处变红,局部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n 处
3、有气泡产生；下列对实验现象的解释或推测不合理的是 Aa、d 处：2H2O2e=H22OH Bb 处：2Cl2e=Cl2 Cc 处发生了反应：Fe2e=Fe2 D根据实验一的原理,实验二中 m 处能析出铜 7电浮选凝聚法处理污水的原理如图所示。电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去,电解时阳极也会产生少量气体。下列说法正确的是 A可以用铝片或铜片代替铁片 B阳极产生的气体可能是 O2 C电解过程中 H向阳极移动 D若污水导电能力较弱,可加入足量硫酸 8用 Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合
4、循环再生机理如图所示,则下列有关说法中正确的是 A.X 为直流电源的正极,Y 为直流电源的负极.B阳极区 pH 减小 C图中的bHNi2低浓度 A碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O22H2O B电解过程中,B 室中 NaCl 溶液的物质的量浓度将不断减小 C为了提高 Ni 的产率,电解过程中需要控制废水 pH D若将图中阳离子膜去掉,将 A、B 两室合并,则电解反应总方程式发生改变 10普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用下面的双膜阴离子交换膜和过滤膜电解装置可制备高纯度的 Cu。下列有关叙述中正确的是 A电极 a 为粗铜,电极 b 为精铜 B甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质
5、进入阴极区 C乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区 D当电路中通过 1mol 电子时,可生成 32g 精铜.11研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融 CaF2CaO 作电解质,利用图示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中正确的是 A将熔融 CaF2CaO 换成 CaNO32溶液也可以达到相同目的 B阳极的电极反应式为：C2O24e=CO2 C在制备金属钛前后,整套装置中 CaO 的总量减少 D石墨为阴极 12厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理,同时得到乳酸的原理如图所示图中 HA 表示乳酸分子,A表示乳酸根离子。下列说法正确的是 A.通电后,阳极附近
6、 pH 增大 B电子从负极经电解质溶液回到正极 C通电后,A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室 D当电路中通过 2mol 电子的电量时,会有 1mol 的 O2生成 二、非选择题 13 可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如图。通过控制开关连接 K1或 K2,可交替得到 H2和 O2。.制 H2时,连接 。产生 H2的电极反应式是_。改变开关连接方式,可得 O2。结合和中电极 3 的电极反应式,说明电极 3 的作用：_。14KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：1KIO3的化学名称是 。2 利用KClO3氧化法制备 KIO3工艺流程如下图所示：酸化反应所得
7、产物有 KHIO32、Cl2和 KCl。逐 Cl2采用的方法是 。滤液中的溶质主要是 。调 pH中发生反应的化学方程式为 。3KIO3也可采用电解法制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 _,其迁移方向是 。与电解法相比,KClO3氧化法的主要不足之处有 写出一.点。课时作业 20 电解池 金属的腐蚀与防护 1解析：铜与盐酸不能直接反应,由于不是能自发进行的氧化还原反应,故不能设计成原电池,即 A、B 选项不符合；由于铜失去电子,故铜作阳极,与电源的正极相连,选项 C 符合。答案：C 2解析：装置中电子移动的途径是：负极Fe 电极,然后是溶液中
8、的阴离子在阳极石墨放电电源的正极,A 错误；若 M 为 NaCl 溶液,通电一段时间后,阳极产生 Cl2,溶液中的 NaOH与阳极产生的 Cl2发生反应生成 NaCl 和 NaClO,所以溶液中可能有 NaClO,B 正确；若 M 为 FeCl2溶液,在阳极,溶液中的 Fe2失去电子变为 Fe3,所以不可能实现石墨上镀铁,C 错误；若 M 是海水,该装置是电解池,是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀,不是通过牺牲阳极的阴极保护法,D 错误。答案：B 3解析：A 项,当 d 为石墨时,铁片为负极,腐蚀加快,正确；B 项,当 d 为石墨时,石墨为原电池的正极,其电极反应为 O22H2O4e=4O
9、H,正确；C 项,当 d 为锌块时,铁片为原电池的正极而受到保护,称为牺牲阳极的阴极保护法,正确；D 项,当 d 为锌块时,铁片为正极,电极反应为：O22H2O4e=4OH,错误。答案：D 4解析：A 项,该装置是原电池装置,H放电生成氢气,溶液的 pH 增大,错误；B 项,该装置是电解池,Cu2H2O错误!CuOH2H2,氢氧根离子浓度增大,溶液的 pH 增大,错误；C 项,电解食盐水,生成氢氧化钠使溶液的 pH 增大,错误；D 项,电解硫酸铜实质是电解水和硫酸铜,水中的氢氧根离子放电使溶液中的氢离子浓度增大,溶液的 pH 减小,正确。.答案：D 5解析：题图 1 装置中,银器、铝与食盐水构
10、成原电池,银器是正极,银器上的 Ag2S 发生还原反应生成银,A 项正确；题图 2 装置中,铜电极是阴极,铜不参与电极反应,B 项错误；题图3 装置中若 X 极为负极,则粗铜是阴极,电解精炼铜时粗铜应作阳极,C 项错误；题图 4 装置中,铁作负极,铁被腐蚀,D 项错误。答案：A 6解析：A 项,a、d 处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子剩余造成的,正确；B 项,b 处变红,局部褪色,说明是溶液中的氯离子放电生成氯气同时与 H2O 反应生成 HClO 和 H,Cl2eH2O=HClOH,错误；C 项,c 处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,正确；D 项,实验一
11、中 ac 形成电解池,bd 形成电解池,所以实验二中形成 3 个电解池,n右面有气泡生成,为阴极产生氢气,n 的另一面左面为阳极产生 Cu2,Cu2在 m 的右面得电子析出铜,正确。答案：B 7解析：电解原理是铁作阳极发生氧化反应生成 Fe2,阴极水中 H放电生成 H2,阳极区生成胶体吸附水中悬浮杂质沉降而净水。A 项,铜盐无净水作用,错误；B 项,阳极可能有少量 OH放电,正确；C 项,H在阴极放电,错误；D 项,加入的硫酸会与胶体反应,错误。答案：B 8解析：由图可知,亚硫酸氢根离子向 Pt极移动,则 Pt是阳极,则 Y 是电源的正极,X 是电源的负极,A 错误；阳极发生氧化反应,则 HS
12、O错误!、SO错误!失去电子生成 SO错误!和H,阳极区 H浓度增大,pH 减小,B 正确；根据以上分析,阳极区 SO错误!失去电子生成 SO错误!和 H,则图中出来的硫酸的质量分数大于加入的硫酸的质量分数,所以ba,C 错误；阴极发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,D 错误。答案：B 9解析：电极反应式为 阳极：4OH4e=2H2OO2 阴极：Ni22e=Ni 2H2e=H2 A 项正确；B 项,由于 C 室中 Ni2、H不断减少,Cl通过阴离子膜从 C 室移向 B 室,A 室中OH不断减少,Na通过阳离子膜从 A 室移向 B 室,所以 B 室中 NaCl 溶液的物质的量浓度不断增大,错误
13、；C 项,由于 H的氧化性大于 Ni2低浓度的氧化性,所以为了提高 Ni 的产率,电解过.程需要控制废水的 pH,正确；D 项,若去掉阳离子膜,在阳极 Cl首先放电生成 Cl2,反应总方程式发生改变,正确。答案：B 10解析：由题意结合电解原理可知,电极 a 是阴极,为精铜,电极 b 是阳极,为粗铜,A 项错误；甲膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区,B 项错误；乙膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区,C 项错误；当电路中通过 1mol 电子时,可生成 0.5mol 精铜,其质量为 32g,D 项正确。答案：D 11解析：由图可知,石墨为阳极,阳极上的电极反应式为 C2O24
14、e=CO2,钛网电极是阴极,阴极上的电极反应式为：2Ca24e=2Ca,钙还原二氧化钛反应方程式为：2CaTiO2=Ti2CaO。答案：B 12解析：由图示判断左侧为阳极,右侧为阴极,阳极电极反应式为 2H2O4e=O24H,氢离子浓度增大,pH 减小,A 错误；电子从电源的负极到电解池的阴极,由阳极回到电源的正极,电子不能进入电解质溶液,电解质溶液中靠离子传递电荷,B 错误；氢离子由阳极室进入浓缩室,A由阴极室进入浓缩室,得到乳酸,C 正确；由电极反应式 2H2O4e=O24H可知,当电路中通过 2mol 电子的电量时,会有 0.5mol 的 O2生成,D 错误。答案：C 13解析：控制开关
15、连接 K1时,电极 1 作阴极,H2O 在电极周围放电产生 H2。开关连接K1时,电极 3 作阳极,NiOH2被氧化为 NiOOH；开关连接 K2时,电极 3 作阴极,NiOOH 被还原为NiOH2。答案：K1 2H2O2e=H22OH 制 H2时,电极 3 发生反应：NiOH2OHe=NiOOHH2O。制 O2时,上述电极反应逆向进行,使电极 3 得以循环使用 14解析：1KIO3的名称为碘酸钾。2Cl2是一种易挥发且溶解度不大的气体,可通过加热法去除溶液中溶解的 Cl2。加入 KOH 溶液调 pH使 KH IO32转化为 KIO3：KHIO32KOH=2KIO3H2O。3电解法制备 KIO3时,H2O 在阴极得到电子,发生还原反应：2H2O2e=2OHH2或 2H2e=H2。电解池中阳离子向阴极移动,即由电极 a 向电极 b 迁移,阳离子交换膜只允许阳离子通过,故主要是 K通过阳离子交换膜。根据工艺流程分析,KClO3氧化法生成的Cl2有毒,且在调 pH 时加入 KOH 的量不易控制,另外,生成的 KIO3中杂质较多。.答案：1 碘酸钾 2 加热 KCl KHIO32KOH=2KIO3H2O或 HIO3KOH=KIO3H2O 32H2O2e=2OHH2或 2H2e=H2 K 由 a 到 b 产生 Cl2,易污染环境等