全国通用版2025版高考化学一轮复习第6章化学反应与能量3电解池金属的电化学腐蚀与防护课时作业含解析.doc
PAGE
PAGE11
电解池金属的电化学腐蚀与防护
(45分钟100分)
一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分)
1.肯定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:
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
Fe
下列说法不正确的是 ()
A.在pH4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀
B.在pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀
C.在pH14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-2H2O
D.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓
【解析】选C。pH4为强酸性,发生析氢腐蚀,A正确;pH6的溶液,氧气得电子,发生吸氧腐蚀,B正确;pH14的溶液,氧气与水反应得电子:O2+2H2O+4e-4OH-,C错误;煮沸后除去了氧气,碳钢的腐蚀速率会减缓,D正确。
2.图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是爱护钢闸门,下列说法不正确的是 ()
A.图Ⅰ中a为纯铜
B.图Ⅰ中S向b极移动
C.图Ⅱ中假如a、b间连接电源,则a连接负极
D.图Ⅱ中假如a、b间用导线连接,则X可以是铜
【解析】选D。电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,图Ⅰ中a为纯铜,A项正确;图Ⅰ为电解池,阳离子移向阴极(a极),阴离子移向阳极(b极),B项正确;图Ⅱ的目的是爱护钢闸门,若a、b间连接电源,则a连接负极,b连正极,C项正确;若图Ⅱ中a、b用导线连接,为爱护钢闸门,钢闸门作正极,X应为比铁活泼的金属,而不行以是铜,D项不正确。
3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是 ()
已知:①N在弱酸性溶液中发生水解②氧化性:N(高浓度)H+N(低浓度)
A.碳棒上发生的电极反应:4OH--4e-O2↑+2H2O
B.电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断削减
C.为了提高Ni的产率,电解过程中须要限制废水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变更
【解析】选B。电极反应式为阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑
阴极:N+2e-Ni2H++2e-H2↑,A项正确;B项,由于C中N、H+不断削减,Cl-通过阴离子膜从C移向B,A中OH-不断削减,Na+通过阳离子膜从A移向B,所以B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,错误;C项,由于H+的氧化性大于N(低浓度)的氧化性,所以为了提高Ni的产率,电解过程须要限制废水的pH;D项,若去掉阳离子膜,在阳极Cl-放电生成Cl2,反应总方程式发生变更,正确。
【加固训练】
烧杯A中盛放0.1mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0.1mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确的是 ()
A.A中Fe极质量削减,C极有气体产生
B.A为电解池,B为原电池
C.当A烧杯中产生0.1mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1mol
D.经过一段时间,B烧杯中溶液的pH增大
【解析】选B。构成A装置的是活动性不同的电极、电解质溶液,两极形成了闭合的回路,所以A为原电池装置,且A为B的电解供应电能。电极反应式分别为(烧杯A中)C正极:2H++2e-H2↑,Fe负极:Fe-2e-Fe2+。(烧杯B中)阴极:Cu2++2e-Cu,阳极:2Cl--2e-Cl2↑。烧杯B中电解氯化铜,铜离子浓度减小,水解程度减小,pH增大(不考虑Cl2溶于水)。
4.等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液,用石墨电极电解此溶液,经过一段时间后,阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。下列说法正确的是 ()
A.阴极反应为Ag++e-Ag
B.阳极始终发生反应:2Cl--2e-Cl2↑
C.两极共生成三种气体
D.向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液复原到电解前的状态
【解析】选C。三种物质溶于水后,发生反应Ba2++SBaSO4↓、Ag++Cl-
AgCl↓,则混合溶液的溶质为KCl和KNO3。由题意,阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2,所以阴极反应为2H++2e-H2↑,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑和4OH--4e-O2↑+2H2O,阴、阳两极共生成氢气、氯气和氧气三种气体,要使电解质溶液复原,须要通入适量的HCl,还须要加入适量的水。
5.碱性硼化钒(VB2)-空气电池工作时原理为4VB2+11O24B2O3+2V2O5。用该电池为电源,惰性电极电解硫酸铜溶液,试验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)。则下列说法正确的是
()
A.VB2电极发生的电极反应为2VB2+11H2O-22