课时作业20 电解池 金属的电化学腐蚀与防护-2021高考化学【名师伴你行】高考一轮总复习课时作业

课时作业(二十)　电解池　金属的电化学腐蚀与防护 1．(2020山东滨州期末)某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下装置(图a)。图a的铁棒末端分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上，一段时间后发现凝胶的某些区域发生了变化(图b)。下列说法错误的是(　　) A．甲区发生的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ B．乙区产生Zn2＋ C．丙区呈现红色 D．丁区呈现蓝色 答案：A　解析：铁棒末端连上Zn片时，锌片端作负极(乙区)，乙区的电极反应式是Zn－2e－===Zn2＋；铁棒另一端(甲区)作正极，甲区的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。铁棒末端连上铜片时，铜片端(丙区)作正极，丙区的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，溶液呈碱性，酚酞变红；铁棒另一端(丁区)作负极，丁区电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]变蓝色。 2．杭州湾跨海大桥为了达到100年的设计寿命，采取了多种防腐蚀技术。下图是钢铁桥墩部分防腐蚀原理示意图。下列有关叙述不正确的是(　　) A．采用了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法 B．锌板和辅助电极的作用都是损耗阳极，都需要定期更换 C．外加电流除保护钢铁桥墩外，还可以减缓锌板的吸氧腐蚀 D．应随时调整电源电压使钢铁桥墩表面腐蚀电流接近于零 答案：B　解析：题图中同时采用了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法，可以使钢铁桥墩得到更好的保护，故A正确。锌板是损耗阳极，需要定期更换；辅助电极只传递电流，不是损耗阳极，故B错。当断开电源时锌板作损耗阳极，是牺牲阳极的阴极保护法；去掉锌板时是外加电流的阴极保护法；同时连接时相当于锌和铁并联，均与外加电流构成回路，锌和铁均受到外加电流的阴极保护，故C正确。电源电压小于吸氧腐蚀的电压时，桥墩仍会被腐蚀，电源电压过大时相当于电解海水，会增加电能的消耗，只有当钢铁桥墩表面腐蚀电流降至零或接近于零时，钢铁桥墩不发生腐蚀，也不会有过多的电能被消耗，故D正确。[来源:学科网] 3．(2020扬州模拟)H3BO3可以通过电解NaB(OH)4 溶液的方法制备，其工作原理如图所示，下列叙述错误的是(　　) [来源:Z§xx§k.Com] A．M室发生的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ B．N室中：a%<b% C．b膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸 D．理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6 L气体 答案：D'解析：M室为阳极室，发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故A正确；N室为阴极室，溶液中水电离出的H＋得电子发生还原反应生成H2，促进水的电离，溶液中OH－浓度增大，即a%<b%，故B正确；阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的B(OH) 穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3BO3，则b膜为阴膜，故C正确；每生成1 mol产品，转移电子的物质的量为1 mol，阴极室生成0.5 mol氢气，其标准状况下的体积为11.2 L，故D错误。 4．(2020山东济宁期末)如图是一个用铂丝作电极，电解MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色—红色，碱色—黄色；Mg(OH)2沉淀的pH＝9) 下列叙述不正确的是(　　) A．电解过程中电极附近溶液颜色变化是A侧溶液由红变黄，B侧溶液不变色 B．A侧中发生反应：2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓ C．取出a试管，将带有火星的木条伸入试管内，看到木条复燃 D．电解一段时间后，A侧产生白色沉淀，切断电源，将电解液倒入烧杯内，白色沉淀溶解或仍有部分固体 答案：C　解析：根据电解原理，A侧为阴极区，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，指示剂碱色为黄色，因此A侧溶液由红变黄；B侧为阳极区，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，溶液仍为红色，A项正确。由以上分析可知A侧中产生OH－，则A侧出现白色沉淀，发生反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，即A侧总反应为2H2O＋Mg2＋＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓，B项正确。a管中收集的气体为氢气，检验氢气：用拇指堵住试管管口，取出试管，试管口靠近火焰，放开拇指，听到噗的声音，说明收集的气体为氢气，氢气能燃烧，但不支持燃烧，C项错误。将电解液倒入烧杯中，阴极生成的氢氧化镁与阳极生成的硫酸发生反应生成硫酸镁，若溶液达到饱和后，硫酸镁会有部分析出，D项正确。 5．(2020湖北沙市中学能力测试)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na