《电解池 金属的电化学腐蚀与防护.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电解池 金属的电化学腐蚀与防护.doc（6页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、电解池金属的电化学腐蚀与防护一、选择题1铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接电解池装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是 ()A. 电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正极B在电解过程中，H向阳极移动，SO向阴极移动C电解过程阳极周围溶液的pH下降D电解的总反应为2Al6H=2Al33H22如图所示是典型氯碱工业的关键设备离子交换膜电解槽，该电解槽的特点是用离子交换
2、膜将槽分隔为左右两室，它能够阻止一些物质通过，也能允许一些物质通过。下列有关说法正确的是 () A离子交换膜的特点是允许气体分子通过，而不允许阴离子通过B图中X是指氧气C电解槽右室的电极反应式为2H+2e=H2D电解槽左室也称为阴极室3串联电路中的四个电解池分别装有0.05 mol/L下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是(假定产生的气体全部放出) ()AKNO3 BNaCl CAgNO3 DCuCl24用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L O2(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为 ()A. B. C. D.5铁镍
3、蓄电池充电放电时发生的反应为：FeNiO22H2O Fe(OH)2Ni(OH)2关于此蓄电池的下列说法中不正确的是 ()A放电时Fe为负极B充电时阴极的电极反应式为Ni(OH)22e=NiO22HC放电时NiO2的反应为NiO22e2H2O=Ni(OH)22OHD蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中6下列描述中，不符合生产实际的是 ()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极7不能用来说明金属X比金属Y还原性强的是 ()A把X和Y组成的合金放于潮湿的空气中，X先被腐蚀BX原子最外层电子数比Y原子
4、最外层电子数少CX能从Y的盐溶液中把Y置换出来D电解X和Y的盐的混合液，阴极上先析出Y8下列说法正确的是 ()A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B钢铁吸氧腐蚀时，负极反应式为2H2OO24e=4OHC氯碱工业中，阳极发生的反应为2Cl2e=Cl2D镀锌铁皮的镀层损坏后，铁更容易腐蚀9电镀等工业废水中常含有剧毒、致癌的Cr2O。该废水处理的一种方法是：利用还原剂把Cr2O还原成毒性较低的Cr3，再加碱生成沉淀。另一种方法是：向废水中加入适当的NaCl，用Fe作电极进行电解。下列说法错误的是 ()A电解时，阳极反应为：Fe2e=Fe2 B电解过程中阴极能产生氢气C电解法中，转化Cr2O的离
5、子方程式为：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OD电解过程中，阳极附近生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀10对下列四个示意图的说法正确的是 ()A装置中阴极处产生的气体能够使湿润的淀粉KI试纸变蓝B装置中待镀铁制品应与电源正极相连C装置中电子由b极流向a极D装置中的离子交换膜可避免生成的Cl2与NaOH溶液反应11某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如下图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 () Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极
6、；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl12某同学按下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 ()A. 电解过程中，铜电极上有H2产生B电解初期，主反应方程式为：CuH2SO4CuSO4H2C电解一定时间后，石墨电极上无铜析出D整个电解过程中，H的浓度不断增大13(2010年福建高考)铅蓄电池的工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O装置如下图，下列判断不正确的是 ()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSO42B当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK
7、闭合时，中SO42向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极14如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为 ()ABC D15钢铁生锈过程发生如下反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2O22H2O= 4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。下列说法正确的是 ()A反应中电子转移数目相等 B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀16某无色溶液呈碱性，用惰性电极电解时，阳极上有氧气产生，此溶液中可能大量共存的离子组是 ( )ANa、Ba2、NO3、H
8、CO3 BCl、Mg2、Na、SO42CCO32、K、Cl、Na DFe2、NO3、SO42、OH17(2010年北京高考)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Fe3e=Fe318(双选)(2010海南高考)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提钝，下列叙述正确的是()A电解时以精铜作阳极 B电解时阴极发生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu=Cu22eD电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥19电化
9、学生产生活中有广泛的应用，下列做法正确的是 ()A2010年夏，全国众多省份遭遇特大洪水，洪水浸泡过的铁门生锈是因为发生化学腐蚀B用电解熔融态的AlCl3来制备金属铝C废弃的干电池不能随意丢弃，但可以土埋处理D电工操作中，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路20(福建三明2011届高三三校联考)关于下列装置说法正确的是 ()A装置中，盐桥中的K移向ZnSO4溶液B装置工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大C用装置精炼铜时，c极为粗铜D装置中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2生成二、非选择题(本题包括4个小题，共40分)21判断下列说法是否正确(正确的打“”，错误的打“”)(1)在原电池的负极和电解
10、池的阴极上都是发生失电子的氧化反应。()(2)电解稀H2SO4，实质上是电解水，故溶液pH不变。()(3)铁表面镀锌，铁作阳极。()(4)工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e=Cl2。()(5)(2009年广东高考)钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀。()(6)(2009年北京高考)船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀。()(7)(2009年北京高考)钢铁吸氧腐蚀的正极反应为：O22H2O4e=4OH。()(8)(2009年广东高考)锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快。()(9)(2009年天津理综)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀。()22铅蓄电池是典型
11、的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：PbPbO24H2SO 2PbSO42H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时，正极的电极反应式是_；电解液中H2SO4的浓度将变_；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_ g。(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_，B电极上生成_，此时铅蓄电池的正负极的极性将_。23在如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答：(1)电源中X电极为直流电源的_极。(2)pH变化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“减小”或“不变”)
12、。(3)通电5 min时，B中共收集224 mL气体(标况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)。24(2010重庆理综，29)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂。一定条件下，SO2与空气反应t min后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为_mol/L；生成SO3的化学反应速率为_mol/(Lmin)。工业制硫酸，尾气SO2
13、用_吸收。(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如下图所示。当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，其电极反应式为_。充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由_色变为_色。放电过程中氢离子的作用是_和_；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H)的变化量为_。25电解原理在化学工业中有广泛的应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：电解池中X极上的电极反应式为_，在X极附近观察到的现象是_
14、。电解液中向X极方向移动的离子是_。Y电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_，电极反应式为_。Y电极的材料是_，电极反应式为_。溶液中的c(Cu2)与电解前相比_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)如利用该装置实现铁上镀锌，电极X上发生的反应为_，电解池盛放的电镀液可以是_或_(只要求填两种电解质溶液)。26按下图所示装置进行实验，并回答问题：(1)判断装置的名称：A池为_，B池为_。(2)锌极为_极，电极反应式为 ；铜极为_极，电极反应式为 ；石墨棒C1为_极，电极反应式为 ；石墨棒C2附近发
15、生的实验现象为 。(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况时)，锌的质量变化了(增加或减少了)_g。CuSO4溶液的质量变化了(增加或减少了)_g。27如下图，通电5 min后，电极的质量增加2.16 g，回答：(1)电源：a是_极，b是_极；A池电极反应式，电极：_；电极：_。C池电极反应式，电极：_；电极：_。(2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况)，且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2的物质的量浓度为_。28下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的
16、K2SO4溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为_极；电极b上发生的电极反应为 ；列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：_；电极c的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液： ；乙溶液： ；丙溶液： ；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 。29(2010年山东高考)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)
17、。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。a. NH3 b. CO2 c. NaOH d. HNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。答案 1C 2C 3C 4C 5B 6A 7B 8C 9D 10D11B 12B 13. C 14. A 15.
18、A 16.A 17.B 18.BD 19.D 20.B21答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)22(1)PbO2SO4H2e=PbSO42H2O小 48(2)PbPbO2对换23(1)负(2)增大减小不变(3)0.025 mol/L (4)1324(1)abb/t氨水 VO2He=VO2H2O (2)绿 紫 参与正极反应通过交换膜定向移动使电流通过溶液0.5 mol25(1)2H2e=H2有气体放出，溶液变红Na、H2Cl2e=Cl2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色，说明生成了Cl2(2)纯铜Cu22e=Cu 粗铜Cu2e=Cu2变小(3)Zn22e=Z
19、n ZnCl2ZnSO4(答案不惟一，合理即可)26.(1)原电池电解池(2)负极Zn2e=Zn2正极Cu22e=Cu阳极2Cl2e=Cl2 有无色气体产生，附近溶液变为红色 (3)0.650.6427.(1)负正2H2e=H2 2Cl2e=Cl2 Age=Ag4OH4e=2H2OO2 (2)0.025 mol/L28.(1)正 4OH4e=2H2OO2水减少的质量：100g4.5g，生成O2的体积：22.4Lmol12.8L16碱性增强，因为电解后，水量减少溶液中NaOH浓度增大酸性增强，因为阳极上OH生成O2，溶液中H离子浓度增加酸碱性强弱没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应 29.(1)2AlO22Al2OH2H2O=2AlO23H2) b2Al3H2O6e=Al2O36H因为Al3和HCO3发生互促水解：Al33HCO3=Al(OH)33CO2(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2，补充溶液中消耗的Cu2，使Cu2浓度恒定(3)N牺牲阳极保护法6
