电解池的原理及应用、金属腐蚀与防护 突破训练（六）【原卷版】.doc

电解池的原理及应用、金属腐蚀与防护 突破训练（六）‎ ‎1．某研究性学习小组用如图装置研究不同能量之间的转化问题。下列说法正确的是(　　)‎ A．断开开关S1，闭合开关S2，化学能转化为电能，电能转化为光能等 B．断开开关S1，闭合开关S2，此时构成的装置属于电解池 C．断开开关S2，闭合开关S1，此时构成的装置属于原电池 D．断开开关S2，闭合开关S1，化学能转化为电能 ‎2．糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是(　　)‎ A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期 B．脱氧过程是铁作原电池正极，电极反应为Fe－3e－―→Fe3＋‎ C．脱氧过程中碳作原电池负极，电极反应为2H2O＋O2＋4e－‎ ‎―→4OH－‎ D．含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)‎ ‎3．全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是(　　)‎ A．土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B．金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属 C．金属棒M上发生反应：M－ne－===Mn＋‎ D．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 ‎4．某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是(　　)‎ A．石墨电极与直流电源负极相连 B．用湿润淀粉－KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色 C．氢氧化钠在石墨电极附近产生， Na＋向石墨电极迁移 D．铜电极的反应式为：2H＋ ＋ 2e－===H2↑ ‎ ‎5.验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(　　)‎ A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 ‎6.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(　　)‎ A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 ‎7．某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液呈蓝色)。‎ 下列说法不合理的是(　　)‎ A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀 B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀 C．③区Zn电极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护 D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀 ‎8.某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，下列说法正确的是(　　)‎ A．电流方向：电极 Ⅳ→→电极Ⅰ B．电极Ⅰ发生还原反应 C．电极Ⅱ逐渐溶解 D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu ‎9.以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液，电解过程中转移电子的物质的量n(e－)与产生气体总体积V(标准状况)的关系如图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol·L－1‎ B．忽略溶液体积变化，电解后所得溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1‎ C．当n(e－)＝0.6 mol时，V(H2)∶V(O2)＝3∶2‎ D．向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复到电解前的浓度 ‎10．将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为(　　)‎ A．4×10－3 mol·L－1　　　　 B．2×10－3 mol·L－1‎ C．1×10－3 mol·L－1 D．1×10－7 mol·L－1‎ ‎11．在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，c(NO)＝6 mol·L－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是(　　)‎ A．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol B．向电解后的溶液中加入98 g的Cu(OH)2可恢复为原溶液 C．原混合溶液中c(K＋)＝4 mol·L－1‎ D．电解后溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1‎ ‎12．用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO4的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是(　　)‎ A．电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 g B．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)‎ C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2‎ D．X极为负极 ‎13.如图所示，各烧杯中盛海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为(　　)‎ A．②①③④⑤⑥　　　　　 B．⑤④③①②⑥‎ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥‎ ‎14.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表：‎ pH ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎6.5‎ ‎8‎ ‎13.5‎ ‎14‎ 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2＋‎ Fe3O4‎ Fe2O3‎ FeO 下列说法错误的是(　　)‎ A．当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀 B．当pH＞6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．当pH＞14时，正极反应为O2 ＋ 4H＋ ＋ 4e－===2H2O D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 ‎15．按如图1所示装置进行电解，A、B、C、D均为铂电极，回答下列问题。‎ ‎(1)甲槽电解的是200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，电解前后溶液的体积变化忽略不计)。‎ ‎①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为______mol·L－1，CuSO4的物质的量浓度为________mol·L－1。‎ ‎②t2时所得溶液的pH＝________。‎ ‎(2)乙槽为200 mL CuSO4溶液，乙槽内电解的总离子方程式：_____________________：‎ ‎①当C极析出0.64 g物质时，乙槽溶液中生成的H2SO4为________mol。电解后，若使乙槽内的溶液完全复原，可向乙槽中加入________(填字母)。‎ A．Cu(OH)2　　　　　　B．CuO C．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3‎ ‎②若通电一段时间后，向所得的乙槽溶液中加入0.2 mol的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度，则电解过程中转移的电子数为________。‎ ‎16．如图所示，E为蘸有Na2SO4溶液的滤纸，并滴上几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。M、N是多微孔的Ni电极，在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K断开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。‎ ‎(1)外电源的R极为________极。‎ ‎(2)A极附近的现象是______________，B极的电极反应式为____________________。‎ ‎(3)滤纸上的紫色点向________(填“A”或“B”)极移动。‎ ‎(4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为________________________________________；C极的电极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎17.某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。‎ 装置 现象 电解一段时间后,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,烧杯壁变热,溶液由蓝色变为绿色 ‎(1)甲认为电解过程中阳极产生的　　　　是溶液变绿的原因,写出产生该物质的电极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)乙查阅资料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl-[CuCl4]2-(黄色)　ΔH>0。据此乙认为:电解过程中,[CuCl4]2-(黄色)浓度增大,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中[CuCl4]2-浓度增大的原因是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)丙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。‎ 装置 现象 ‎　电解相同时间后,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;U形管变热,冷却后阴极附近溶液仍为绿色 丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是　　　　,否定乙的依据是　　。 ‎ ‎(4)丙继续查阅资料:‎ i.电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]-,[CuCl2]-掺杂Cu2+后呈黄色;‎ ii.稀释含[CuCl2]-的溶液生成CuCl白色沉淀。‎ 据此丙认为:电解过程中,产生[CuCl2]-掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。‎ 丙进行如下实验:‎ a.取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5 min后溶液中产生白色沉淀;‎ b.另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]-的黄色溶液;‎ c.冷却后向上述溶液……;‎ d.取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5 min后溶液中产生白色沉淀。‎ ‎①a的目的是　　　　　　　　　。 ‎ ‎②写出b中生成[CuCl2]-的离子方程式:　　　　　　　　。 ‎ ‎③补充c中必要的操作及现象:　　　　　　　　。 ‎ 丙据此得出结论:电解时阴极附近生成的[CuCl2]-是导致溶液变绿的原因。‎