电解池 金属的电化学腐蚀与防护1．下列关于电解的叙述中，正确的是( )①电解是把电能转变成化学能 ②电解是把化学能转变成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现 ⑤任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应A．②③④ B．①②③④C．①②④D．①③④⑤2．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋3．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2B．NaOH、CuSO4、H2SO4C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)24．下列有关电化学装置完全正确的是( )ABCD铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池5.(2022·昆明模拟)如图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是( )A．开关K置于N处，则铁电极的电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋B．开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀C．开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑D．开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁棒6．图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4\n溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是( )A．滤纸上c点附近会变红色B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．溶液中的SO向Cu电极定向移动7．(2022·深圳中学调研)下列关于各图的说法，正确的是( )A．①中阴极处能产生使湿润淀粉_KI试纸变蓝的气体B．②中待镀铁制品应与电源正极相连C．③中电子由b极流向a极D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应8．(2022·泰安模拟)1L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2＋Al3＋NOCl－物质的量浓度(mol/L)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole－通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是( )A．电解后溶液呈酸性B．a＝3C．阳极生成1.5molCl2D．阴极析出的金属是铜与铝9．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeO下列说法不正确的是( )\nA．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓10．(2022·陕西二模)用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后，恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移的电子的物质的量为( )A．0.4molB．0.5molC．0.6molD．0.8mol11．(2022·中山模拟)如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：(1)若两池中均盛放饱和NaCl溶液。①甲池中铁棒的电极反应式____________________________________________。②将湿润的淀粉碘化钾试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为电解生成的某种气体A氧化了生成的碘，已知反应中A气体和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为________________________________________。(2)若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：①甲池中石墨棒上的电极反应式为____________。②如果起始时乙池盛有200mLpH＝5的CuSO4溶液(25℃)，一段时间后溶液蓝色变浅，测定其pH变为1(不考虑体积变化)，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g。12．(2022·山东高考)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。a．Fe2O3B．NaClc．Cu2SD．Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。(3)右图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为______________________________。\n(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是_________________________________________________。13．如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，表明铁被________(填“氧化”或“还原”);向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为______________________。(2)装置2中的石墨是______极(填“正”或“负”)，该装置发生总反应的离子方程式为__________________。(3)装置3中甲烧杯盛放100mL0.2mol·L－1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。①电源的M端为________极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为__________________。②乙烧杯中电解反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下的体积为________mL。答案1．选D 把化学能转变成电能的装置是原电池；只要电解，必将发生氧化还原反应，即一定发生化学变化；一些不能自发进行的氧化还原反应，可以借助电解来实现，故选D项。2．选B 铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，B正确。3．选C 电解时只生成氧气和氢气，则电解质应是强碱、含氧酸或活泼金属的含氧酸盐，C项符合。\n4．选C C是外加电流的阴极保护法，正确。5．选B 开关K置于N处，构成电解池，铁电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，铁的腐蚀减缓；开关K置于M处，构成原电池，铁电极为负极，电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，电子从铁棒经开关K流向碳棒。6．选A 紫红色斑即MnO向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色，A正确。7．选D ④中的离子交换膜只允许阳离子通过，NaOH在阴极，可以避免阳极生成的Cl2与NaOH溶液反应，D对。8．选A 1molCu2＋放电的过程中，另一极Cl－和OH－各放电1mol，故溶液显酸性，A正确。9．选C C项，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误。10．选C 用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，如果硫酸铜没有消耗完或恰好消耗完，这时向电解液中加入氧化铜或碳酸铜就可以恢复到电解前的浓度和pH，而题中加入的是Cu2(OH)2CO3，说明CuSO4消耗完，并且又电解了一部分水。则电解的硫酸铜的物质的量为0.2mol，电解的水的物质的量为0.1mol，转移的电子的物质的量为0.2mol×2＋0.1mol×2＝0.6mol。11．解析：甲为原电池，乙为电解池。根据电解的总方程式可知加入的氧化铜的物质的量为氢离子的0.5倍，由于生成的酸性变化较大，可忽略原有酸性，直接根据电解后的溶液进行计算：m(CuO)＝×80g/mol＝0.8g(或1.24gCuCO3)。答案：(1)①Fe－2e－===Fe2＋②5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(2)①Cu2＋＋2e－===Cu②CuO(或CuCO3) 0.8(或1.24)12．解析：(1)Na、Al的金属活动性较强，冶炼时选择电解法。(2)该反应中Cu、S的化合价升高，因此还原剂为Cu2S。反应中O2中O由0价变为－2价，1molO2发生反应，得4mol电子，根据得失电子守恒，则还原剂失电子为4mol。CuSO4溶液中由于Cu2＋水解显酸性，加入镁条，产生的气体为H2。答案：(1)b、d (2)Cu2S 4 H2 (3)a NO＋2H＋＋e－===NO2＋H2O (4)做电解质溶液(或导电)13．解析：(3)③两池中的对应关系：Cu～2e－～H2↑\n 64g 1mol 0.64g 0.01mol即H2体积为224mL。答案：(1)氧化 O2＋4e－＋2H2O===4OH－(2)正 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(3)①正 Fe－2e－===Fe2＋②2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ ③224
