课时梯级作业二十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)1.一定条件下,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+Fe3O4Fe2O3Fe下列说法不正确的是()A.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.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓【解析】选C。pH<4为强酸性,发生析氢腐蚀,A正确;pH>6的溶液,氧气得电子,发生吸氧腐蚀,B正确;pH>14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.(2018·大同模拟)图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门,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中如果a、b间连接电源,则a连接负极D.图Ⅱ中如果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的目的是保护钢闸门,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,为保护钢闸门,钢闸门作正极,X应为比铁活泼的金属,而不可以是铜,D项不正确。3.(2018·牡丹江模拟)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↑+2H2OB.电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pHD.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【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+不断减少,Cl-通过阴离子膜从C移向B,A中OH-不断减少,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,电解过程需要控制废水的pH;D项,若去掉阳离子膜,在阳极Cl-放电生成Cl2,反应总方程式发生改变,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极质量减少,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0.1molD.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的电解提供电能。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-AgB.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可使溶液恢复到电解前的状态【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,需要通入适量的HCl,还需要加入适量的水。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,实验装置如图所示。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-22e-V2O5+2B2O3+22H+B.外电路中电子由c电极流向VB2电极C.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,然后有气泡产生D.若B装置内的液体体积为200mL,则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05mol·L-1【解析】...
