内容正文:
专题10 电解池 金属的腐蚀与防护
3大高频考点概览
考点01 电解原理
考点02 电解原理的应用
考点03 金属的腐蚀与防护
地 城
考点01
电解原理
1.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示。下列说法正确的是
A.电解时,向电极移动
B.每生成的同时,生成
C.生成的电极反应:
D.电解一段时间后,溶液升高
2.(24-25高二上·陕西安康·期末)中国承接了全球超过三分之二的纯电动绿色船舶制造,其动力来源主要是锂离子电池。下列说法错误的是
A.充电时,移向阴极
B.锂离子电池比铅酸蓄电池的比能量高
C.纯电动船舶行驶时电能转化为化学能
D.钢制船壳吃水线以下安装锌板可防止船舶船壳腐蚀
3.(24-25高二上·广东广州越秀区·调研)氧化铋()作为镍/铋电池的负极材料,因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图,下列说法正确的是
A.放电时,从电极a移向电极b
B.放电时,总反应为
C.充电时,电子从电源负极→电极a→电极b→电源正极
D.充电时,电路中转移1mol电子,阳极质量减少17g
4.(24-25高二上·浙江丽水·期末)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。下列有关判断不正确的是
A.甲池为原电池,乙池中A(石墨)电极为阳极
B.甲池中通入CH3OH电极的电极反应式为:CH3OH-6e−+8OH− = CO+6H2O
C.若将CuCl2溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,丙池中溶液的pH将减小
D.当乙池中B极质量增加5.40g时,丙池中D极析出1.60g铜
5.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)如图所示,装置甲是利用微生物降解废水中尿素产生的化学能直接转化为电能的装置,利用装置甲的电能可在乙装置的铁上镀铜。下列说法错误的是
A.M电极为负极,发生氧化反应
B.Fe电极与Y电极相接
C.N极电极反应式为
D.甲装置中,由M向N迁移
6.(24-25高二上·安徽黄山·期末)羟基自由基有极强的氧化性,其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计的一种能将苯酚()氧化为和的原电池——电解池组合装置如图所示,该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A.该装置工作时,电子流向为电极b→电极c,电极d→电极a
B.电解质的作用是可以增强溶液的导电能力
C.电极d的电极反应式为
D.当电极b上有生成时,电解池共产生气体31.36L(标准状况)
7.(24-25高二上·广东广州·期末)为提升电池循环效率和稳定性,科学家利用三维多孔海绵状可以高效沉积的特点,设计了采用强碱性电解质的二次电池,结构如图所示。电池反应为。以下说法正确的是
A.放电时,负极反应为
B.放电时,通过隔膜从负极区移向正极区
C.充电时,阴极区的pH减小
D.充电时,阳极反应为
8.(24-25高二上·广西柳州·期末)某化学学习小组设计探究电解CuSO4溶液的实验装置如图1、图2所示(图2中为Cu棒):
下列判断正确的是
A.若用图1装置做电镀铜实验,C1为镀件
B.若用图1装置做电解精炼铜实验,C1为精铜
C.若图2装置中C1、C2均为碳棒,铜棒上的电子流向为B→A
D.若图2装置中C1、C2均为碳棒,C2极的电极反应式为
9.(24-25高二上·安徽黄山·期末)钴酸锂(LiCoO2)电池的工作原理如图所示,其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池的反应式为:LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中错误的是
A.充电时Li+由B极区域移向A极区域
B.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
C.充电时,A为阴极,发生氧化反应C6+xLi++xe-=LixC6
D.电解质不可以用LiCl溶液代替
10.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)某研究性学习小组利用如图装置探究氯碱工业和铜精炼的工作原理(M是离子交换膜)。下列说法错误的是
A.电源a极为负极
B.M为阳离子交换膜
C.电解前后装置乙中CuSO4溶液浓度逐渐变小
D.通电后,若Fe电极上产生22.4 L Cl2(标准状况下)时,理论上电路中转移0.2 mol电子
11.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,正确的是
A.若X为碳棒,Y为溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
B.若X为锡棒,Y为溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将增大
12.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)一种用具有“卯榫”结构的双极膜组装成的电解池(简易装置如图所示)可实现大电流催化电解溶液制氨(以形式存在),工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法错误的是
A.电极电势:电极b>电极a
B.“卯榫”结构的双极膜中的移向电极a,移向电极b
C.电极a的电极反应式:
D.电解后,Ⅱ室中KOH的物质的量减小
13.(24-25高二上·湖南郴州·期末)用石墨作电极,电解稀溶液的装置如图所示,通电后在石墨电极和附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是
A.电极反应式为:
B.逸出气体的质量比,
C.电极附近呈红色,电极附近呈蓝色
D.电解一段时间后,若极产生气体,则转移电子
14.(24-25高二上·四川成都·期末)某电化学合成氨技术的工作原理如图所示,在双极膜中解离产生和。下列说法正确的是
A.电极b接电源正极,发生氧化反应
B.电极a上发生
C.双极膜中向Ⅰ室迁移,向Ⅱ室迁移,维持电荷平衡
D.理论上,导线中每通过4mol电子,Ⅱ室溶液质量将减少32g
15.(24-25高二上·广西三新学术联盟·期末)下图为利用肼()—空气燃料电池电解溶液的示意图。下列说法正确的是
A.左图负极反应式为:
B.图中离子交换膜为阳离子交换膜
C.一段时间后,左图中电解质溶液的pH不变
D.标况下,当左图中有2.24L被还原时,右图阳极上放出2.24L气体
地 城
考点02
电解原理的应用
1.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)如图所示为电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是
A.右室电极处发生还原反应
B.出口c收集到的物质是氯气
C.电解过程中,Na+由左室移向右室
D.通电一段时间后,阴极区c(OH-)减小
2.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)提供几组常见的实验装置示意图,下列有关叙述正确的是
A.装置①中阳极上有红色物质析出
B.装置②中的铜片应与直流电源的负极相连
C.装置③中,若电解液为溶液,则电极的反应式:
D.装置④中,溶液的浓度始终不变
3.(24-25高二上·陕西安康·期末)我国科学家利用如图所示的装置处理、废液,同时高效合成氨气(氨气可从碱溶液中挥发),离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是
A.电极a接电源正极
B.由电极区移向电极区
C.电解过程中,电极区溶液的升高
D.电路中每转移电子时,理论上电极区溶液的质量减少
4.(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)利用下图所示装置可处理含的废气。下列说法正确的是
A.电解池中惰性电极为阴极
B.溶液在反应过程中可循环利用
C.反应池中的离子方程式:
D.电解池总反应的化学方程式:
5.(24-25高二上·浙江杭州下沙区·期末)利用双极膜电解法将二氧化碳转化为矿化封存,同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品,原理如图。下列说法正确的是
A.右侧的双极膜中间层的向右移动
B.a极电极反应式为
C.向碱室中加入固体,有利于的矿化封存
D.电解固碳的总反应:
6.(24-25高二上·浙江杭州西湖区·期末)一种基于氯碱工艺的新型电解池如图所示,可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是
A.阴极反应:
B.电解过程中,由阴极向阳极移动
C.每消耗时,理论上阳极产生的气体体积为(标准状况下)
D.电解一段时间后,阴极区需及时补充溶液,以保证反应持续进行
7.(24-25高二上·浙江宁波奉化区·期末)是国家卫健委专家推荐的高效、安全的消毒用品。某电解法制备的装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A.a电极为电源的正极
B.生成和的物质的量比为1:3
C.转移电子后,阴极区加入可复原
D.二氧化氯发生器中生成的X溶液的主要溶质为
8.(24-25高二上·重庆·期末)我国科学家采用双极膜实现连续合成氨,电解装置工作原理如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在电流作用下分别向两极迁移。
下列说法错误的是
A.催化电极a上的电势低于催化电极
B.工作一段时间后,右室中c(OH-)减小
C.生成氨气和氧气的质量比为17:64
D.当左室产生1molNH3时,右室中溶液质量减轻64g
9.(24-25高二上·江西宜春·期末)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收。下列说法正确的是
A.b为直流电源的正极
B.阳极的电极反应式为SO2+2H2O- 2e-=+4H+
C.电解时,通过阳离子交换膜移到左侧
D.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式不变
10.(24-25高二上·广东化州·期末)利用燃料电池电解制备并得到副产物,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a极反应:
B.A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜
C.a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
D.阳极室有氯气产生,阴极室中有氢气产生且浓度增大
11.(24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)以熔融盐为电解液,以含、和Si的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中
A.阳极上被氧化
B.阴极发生的反应为
C.在电解槽底部产生的阳极泥只含
D.阳极和阴极的质量变化相等
12.(24-25高二上·北京昌平区·期末)工业生产中可通过双极膜电渗析技术对含NaNO3的高盐废水进行处理,制备HNO3和NaOH,工作原理如下图所示。
下列说法正确的是
A.石墨电极a的电极反应为2H2O - 4e− = O2↑+ 4H+
B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜
C.乙室产生含低浓度NaNO3废水,丙室产生NaOH
D.阳极生成1 mol 气体时,该装置可得到4 mol HNO3
13.(24-25高二上·四川泸州·期末)某研究性学习小组利用以下装置探究氯碱工业和铜的精炼的工作原理(X是离子交换膜),下列说法正确的是
A.甲装置电极和C电极位置可以互换
B.X可以是阳离子交换膜,也可以是阴离子交换膜
C.电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
D.电解一段时间后去掉X并将C电极换成电极继续通电,则电极的电极反应式为
14.(24-25高二上·浙江强基联盟·期末)氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水的原理如图所示。下列说法正确的是
A.电子从电极A经溶液流向电极B
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.饱和溶液从处进,溶液从处出
D.电极A为阳极,发生还原反应生成氯气
15.(24-25高二上·河北邢台·期末)工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料,采用电化学法制备重铬酸钾,制备装置如图所示。已知:。下列说法错误的是
A.不锈钢电极为阴极
B.阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
C.阴极区KOH溶液的浓度会增大
D.当电路中转移6.02×1023个电子时,阴极生成22.4 L(标准状况下)气体
地 城
考点03
金属的腐蚀与防护
1.(24-25高二上·安徽亳州·期末)将镀层破损的铁片置于海边潮湿环境中,一段时间后铁片如图所示。下列有关说法正确的是
A.钢铁在海水中容易发生析氢腐蚀
B.镀层金属上的电极反应式:
C.电镀时,镀层金属作为阴极
D.若有铁锈(以计)生成,理论上负极有电子转移
2.(24-25高二上·陕西汉中·期末)下列装置能达到对应目的的是
A.铜上镀银
B.粗铜的电解精炼
C.电解法制金属钠
D.探究铁的析氢腐蚀
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是
A.钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为
B.导线与Zn块连接为外加电流法
C.导线应连接外接电源的正极
D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管
4.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)使用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.测定化学反应速率 B.在铜牌表面镀银
C.制作简单氢氧燃料电池 D.验证铁的析氢腐蚀
5.(24-25高二上·广东佛山·期末)下列装置能实现相应实验目的的是
A.测定中和反应反应热
B.用甲基橙作指示剂进行滴定
C.蒸干溶液制备无水
D.探究铁的析氢腐蚀
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·广东广州·期末)下列关于金属腐蚀与防护,说法不正确的是
A.发生析氢腐蚀
B.外加电流法防护
C.牺牲阳极法实验
D.制成不锈钢防护
A.A B.B C.C D.D
7.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)贵州拥有近3万座桥梁,被称为桥梁博物馆,展示了中国桥梁建造的先进技术和文化。下列做法与桥梁金属材料的防腐无关的是
A.给桥的斜拉索喷涂油漆 B.适当改变桥梁的跨度
C.在桥的钢结构表面镀一层锌 D.将桥梁钢铁部件与外接电源的负极相连
8.(24-25高二上·浙江丽水·期末)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为对海水中钢闸门的防腐措施示意图,下列说法不正确的是
A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的 B.通电后外电路的电子被强制流向钢闸门
C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D.通电后使钢闸门表面的腐蚀电流接近零
9.(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)下列说法错误的是
A.锅炉内壁安装若干锌块——牺牲阳极法保护锅炉内壁
B.精炼粗铜时,粗铜通常与电源的负极相连
C.钢铁在酸性条件下易发生析氢腐蚀
D.氯碱工业中,阳极的产物主要为氯气
10.(24-25高二上·天津和平区·期末)在下图装置的烧杯中均盛有溶液其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
11.(24-25高二上·浙江杭州下沙区·期末)化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下:
实验
Ⅰ
Ⅱ
装置
下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ中发生析氢腐蚀,实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀,且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ
B.实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色
C.实验Ⅱ中铜片附近处出现红色,发生电极反应:
D.实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色,出现蓝色的离子方程式为:
12.(24-25高二上·浙江杭州西湖区·期末)城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道,如钢铁输水管等。当金属管道在潮湿土壤中形成电流回路时,就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生,某同学设计如图所示的装置。下列有关说法中正确的是
A.金属M比铁活泼,防护过程中电子流入金属M
B.钢铁输水管表面发生还原反应
C.铜的电导率高,金属M可选用铜提高防护效果
D.若外加直流电源,钢铁输水管应连接电源的正极
13.(24-25高二上·浙江杭州·期末)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:
下列说法不正确的是
A.图2中,辅助阳极材料本身不失去电子,图1中阳极材料失去电子
B.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
C.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均发生化学反应
14.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐第二十三中学、乌鲁木齐第八中学等校·期末)将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析不正确的是
A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-=H2↑
B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法
D.K2闭合,电路中通过0.2NA个电子时,铁电极产生0.1mol气体
15.(24-25高二上·广东佛山·期末)下列实验操作、现象及结论相关且正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将装有的两支密封玻璃管分别浸泡于冷水和热水中
热水中玻璃管红棕色更深
升温加快反应速率
B
将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,一段时间后,取上述溶液滴入铁氰化钾溶液
产生蓝色沉淀
Fe被腐蚀生成
C
常温下,用pH试纸测定0.1 溶液的pH
测得pH=7
溶液不水解
D
向溶液中加入少量的KI溶液后,滴入3滴KSCN溶液
溶液呈血红色
与的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
试卷第1页,共3页
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专题10 电解池 金属的腐蚀与防护
3大高频考点概览
考点01 电解原理
考点02 电解原理的应用
考点03 金属的腐蚀与防护
地 城
考点01
电解原理
1.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示。下列说法正确的是
A.电解时,向电极移动
B.每生成的同时,生成
C.生成的电极反应:
D.电解一段时间后,溶液升高
【答案】C
【分析】Ni电极产生,为氢元素降价所得,为还原反应,故为阴极,电极反应方程为:;电极为阳极,电极反应方程为:。
【详解】A.电解池中阳离子向阴极移动,生成的Ni电极为阴极,K+应向Ni电极移动,A错误;
B.阳极存在生成的主反应和生成的副反应,电子转移不全部用于主反应,无法确定与的固定生成比例,B错误;
C.阳极反应为氧化反应,2个失去4e-生成,结合碱性条件用平衡电荷和H、O元素,电极反应式为,元素守恒、电荷守恒、电子守恒均成立,C正确;
D.阴极生成(),阳极主反应消耗(8参与反应)且副反应(生成)也消耗OH⁻,总体减少,pH降低,D错误;
故答案选C。
2.(24-25高二上·陕西安康·期末)中国承接了全球超过三分之二的纯电动绿色船舶制造,其动力来源主要是锂离子电池。下列说法错误的是
A.充电时,移向阴极
B.锂离子电池比铅酸蓄电池的比能量高
C.纯电动船舶行驶时电能转化为化学能
D.钢制船壳吃水线以下安装锌板可防止船舶船壳腐蚀
【答案】C
【详解】A.充电时为电解池装置,电解池装置中阳离子向阴极移动,所以移向阴极,A正确;
B.锂离子电池单位质量输出的电能多,故锂电池比能量高,B正确;
C.纯电推动船舶行驶时,化学能转化为电能,再转化为动能等,C错误;
D.钢制船壳吃水线以下安装锌板,锌比铁活泼,可实现船舶防腐,锌被氧化而保护铁不被腐蚀,D正确;
故选C。
3.(24-25高二上·广东广州越秀区·调研)氧化铋()作为镍/铋电池的负极材料,因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图,下列说法正确的是
A.放电时,从电极a移向电极b
B.放电时,总反应为
C.充电时,电子从电源负极→电极a→电极b→电源正极
D.充电时,电路中转移1mol电子,阳极质量减少17g
【答案】B
【分析】在氧化铋()作为镍/铋电池负极材料的可充电电池中,放电过程相当原电池,电极a为负极,失去电子,发生电极反应为:;电极b为正极,得到电子,发生的电极反应为:。充电过程中相当电解池,电极a为阴极,得到电子,发生的电极反应:;电极b为阳极,失去电子,发生的电极反应为:。
【详解】A.放电时,电极a为负极(失电子被氧化为),原电池中阴离子向负极移动,应移向电极a,而非从a移向b,A错误;
B.放电时,负极(,失)反应为:
,正极(,得)反应为,总反应为,B正确;
C.充电时为电解池,电子从电源负极→阴极(a),阳极(b)→电源正极,电子不能通过电解质溶液,“电极a→电极b”不存在,C错误;
D.充电时阳极(b:)反应为,转化为,质量增加17 g(比多),D错误;
故答案选B。
4.(24-25高二上·浙江丽水·期末)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。下列有关判断不正确的是
A.甲池为原电池,乙池中A(石墨)电极为阳极
B.甲池中通入CH3OH电极的电极反应式为:CH3OH-6e−+8OH− = CO+6H2O
C.若将CuCl2溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,丙池中溶液的pH将减小
D.当乙池中B极质量增加5.40g时,丙池中D极析出1.60g铜
【答案】C
【分析】甲池是甲醇燃料电池,左侧电极通入甲醇,左侧电极是负极,发生氧化反应,电极反应式为:CH3OH-6e−+8OH− = CO+6H2O、右侧电极是正极,发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e−=4OH−;乙、丙与电源相连,乙、丙是电解池;乙池中,A与电源正极相连、B与电源负极相连,A是阳极,电极反应式为:2H2O-4e−=4H++O2↑、B是阴极,电极反应式为Ag++e−=Ag;丙池中C与电源正极相连、D与电源负极相连,C是阳极,电极反应式为:2Cl−-2e−= Cl2↑、D是阴极,电极反应式为:Cu2++2e−= Cu,据此回答。
【详解】A.由分析知,甲池为原电池,乙池中A(石墨)电极为阳极,A正确;
B.由分析知,甲池中通入CH3OH电极的电极反应式为:CH3OH-6e−+8OH− = CO+6H2O,B正确;
C.若将CuCl2溶液换成NaCl溶液,电极C是阳极,电极反应式为:2Cl−-2e−= Cl2↑、电极D是阴极,电极反应式为:2H2O +2e−=2OH−+H2↑,电键闭合一段时间后,丙池中碱性增强,溶液的pH将增大,C错误;
D.乙池中B是阴极,电极反应式为Ag++e−=Ag,当B极质量增加5.40g时,转移的电子数为0.05mol,丙池中D极的电极反应式为:Cu2++2e−= Cu,转移的电子数为0.05mol,析出Cu的物质的量为0.025mol,质量为1.60g,D正确;
故选C。
5.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)如图所示,装置甲是利用微生物降解废水中尿素产生的化学能直接转化为电能的装置,利用装置甲的电能可在乙装置的铁上镀铜。下列说法错误的是
A.M电极为负极,发生氧化反应
B.Fe电极与Y电极相接
C.N极电极反应式为
D.甲装置中,由M向N迁移
【答案】B
【分析】由图中信息结合原电池原理可知,N上氧气得电子生成水,为正极,M为负极,由电解原理可知,Cu电极为阳极,Fe为阴极,据此解答。
【详解】A.根据分析,M电极为负极,发生氧化反应,故A正确;
B.乙装置的铁上镀铜,Fe电极得电子,所以与原电池负极即X电极相接,故B错误;
C.N极氧气得电子生成水,电极反应式为,故C正确;
D.甲装置中,会从负极向正极移动,即由M向N迁移,故D正确;
答案选B。
6.(24-25高二上·安徽黄山·期末)羟基自由基有极强的氧化性,其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计的一种能将苯酚()氧化为和的原电池——电解池组合装置如图所示,该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A.该装置工作时,电子流向为电极b→电极c,电极d→电极a
B.电解质的作用是可以增强溶液的导电能力
C.电极d的电极反应式为
D.当电极b上有生成时,电解池共产生气体31.36L(标准状况)
【答案】D
【分析】根据装置图可知左边是原电池装置,右边是电解池装置,a电极上Cr元素从+6价变成+3价,化合价降低,得到电子,发生还原反应,则a为正极,b为负极;苯酚废水在d处被氧化,d处水分子失去电子形成羟基自由基,发生氧化反应,则d为电解池阳极,c为电解池阴极。
【详解】A.根据分析可知,a为正极,b为负极,d为阳极,c为阴极,该装置工作时,电子从原电池的负极流出,经外电路流向电解池的阴极,再从电解池的阳极流回原电池的正极,即电子流向为电极b电极c,电极d电极a,故A正确;
B.是强电解质,在溶液中完全电离,产生自由移动的离子,能够增强溶液的导电能力,故B正确;
C.电极d为阳极,电极反应式为:,故C正确;
D.电极b的电极反应式为:,电极c的电极反应式为:,电极d上的电极反应式为:,可进一步氧化苯酚,化学方程式为:,当电极b上有0.6mol生成时,电极c、d两极共产生气体44.8L(标准状况),故D错误;
故答案选D。
7.(24-25高二上·广东广州·期末)为提升电池循环效率和稳定性,科学家利用三维多孔海绵状可以高效沉积的特点,设计了采用强碱性电解质的二次电池,结构如图所示。电池反应为。以下说法正确的是
A.放电时,负极反应为
B.放电时,通过隔膜从负极区移向正极区
C.充电时,阴极区的pH减小
D.充电时,阳极反应为
【答案】D
【分析】由电池总反应可知3D-Zn为负极,NiOOH为正极。
【详解】A.电解质为强碱性,放电时,负极反应为,A错误;
B.放电时是原电池装置,阴离子向负极移动,故通过隔膜从正极区移向负极区,B错误;
C.充电时是电解池装置,阴极的电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-,每转移2mol电子消耗1mol水、向阳极移动2molOH-,阴极区pH增大,C错误;
D.充电时,Ni(OH)2在阳极失电子、发生氧化反应,电极反应式为,D正确;
答案选D。
8.(24-25高二上·广西柳州·期末)某化学学习小组设计探究电解CuSO4溶液的实验装置如图1、图2所示(图2中为Cu棒):
下列判断正确的是
A.若用图1装置做电镀铜实验,C1为镀件
B.若用图1装置做电解精炼铜实验,C1为精铜
C.若图2装置中C1、C2均为碳棒,铜棒上的电子流向为B→A
D.若图2装置中C1、C2均为碳棒,C2极的电极反应式为
【答案】C
【分析】如图1,C1与电源正极相连,为阳极,C2与电源的负极相连,为阴极;如图2,C1与电源正极向相连,为阳极,C2与电源的负极相连,为阴极,铜棒上A端为阴极,B端为阳极,据此回答.
【详解】A.若用图1装置做电镀铜实验,则Cu为阳极、镀件为阴极,即C2为镀件,A错误;
B.若用图1装置做电解精炼铜实验,则粗铜作阳极、纯铜作阴极,C1与电源的阳极相连,为阳极,故C1为粗铜,B错误;
C.由分析知,铜棒上A端为阴极,B端为阳极,电子由阳极流向阴极,即铜棒上的电子流向为B→A,C正确;
D.若图2装置中C1、C2均为碳棒,C2为阴极,电极反应式为,D错误;
故选C。
9.(24-25高二上·安徽黄山·期末)钴酸锂(LiCoO2)电池的工作原理如图所示,其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池的反应式为:LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中错误的是
A.充电时Li+由B极区域移向A极区域
B.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
C.充电时,A为阴极,发生氧化反应C6+xLi++xe-=LixC6
D.电解质不可以用LiCl溶液代替
【答案】C
【分析】根据电池反应式知,负极反应式为:、正极反应式为:; 充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,所以A是负极、B是正极; 电解池中,阳离子向阴极移动; 根据电池反应式知,充电时锂离子进入石墨中,据此分析判断。
【详解】A.充电时,A是阴极、B是阳极,锂离子向阴极移动,则从B流向A,故A正确;
B.放电时,B为正极,正极反应式为,故B正确;
C.充电时,A为阴极,阴极上发生还原反应,则阴极反应为,故C错误;
D.因为Li能与水发生反应,所以电解质不可以用溶液代替,故D正确;
故答案选C。
10.(24-25高二上·安徽师范大学附属中学·期末)某研究性学习小组利用如图装置探究氯碱工业和铜精炼的工作原理(M是离子交换膜)。下列说法错误的是
A.电源a极为负极
B.M为阳离子交换膜
C.电解前后装置乙中CuSO4溶液浓度逐渐变小
D.通电后,若Fe电极上产生22.4 L Cl2(标准状况下)时,理论上电路中转移0.2 mol电子
【答案】D
【分析】乙池为铜的精炼,则粗铜作阳极,精铜作阴极;电源的右侧与粗铜相连,为电池的正极,左侧为负极,所以甲池的Fe电极为阴极,石墨电极为阳极。
【详解】A.乙池为铜的精炼,则粗铜作阳极,精铜作阴极;电源的右侧与粗铜相连,为电池的正极,左侧为负极,所以甲池的Fe电极为阴极,石墨电极为阳极,电源a极为负极,A正确;
B.通电后,石墨电极上失电子生成Cl2,Fe电极上水得电子生成H2和,则阳极区的Na+透过离子交换膜进入左侧Fe电极附近,所以此离子交换膜只可以是阳离子交换膜,若为阴离子交换膜,则氢氧化钠会与氯气反应,B正确;
C.电解精炼铜时,不纯的铜作阳极,粗铜中比铜活泼的有Zn、Fe、Ni等,它们在阳极失去电子被氧化,阳极主要反应为,其他电极反应式有、等,比铜不活泼的有Ag、Pt、Au等成为阳极泥根据得失电子守恒,阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量,则电解前后装置乙中硫酸铜溶液浓度变小,C正确;
D.甲池的Fe电极为阴极,发生的电极反应为,无Cl2生成,D错误;
故选D。
11.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,正确的是
A.若X为碳棒,Y为溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
B.若X为锡棒,Y为溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将增大
【答案】C
【分析】当开关K置于M时形成原电池,当K置于N时形成电解池,X作阳极,铁作阴极。
【详解】A.开关K置于N处,形成电解池,铁与负极相连作阴极,减缓铁的腐蚀,故A错误;
B.开关K置于M处,为原电池,X为锡棒,Y为NaCl溶液,锡比铁不活泼,锡作正极,铁作负极,可加速铁的腐蚀,故B错误;
C.开关K置于M处,为原电池,铁比铜活泼,铁作负极,电子由铁经导线流向铜,铜棒上铜离子得电子生成铜单质,质量增加,故C正确;
D.开关K置于N处,X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,形成电镀装置,实现在铁表面镀铜,电解质溶液中铜离子浓度不变,故D错误;
故选:C。
12.(24-25高二上·吉林松原五校·期末)一种用具有“卯榫”结构的双极膜组装成的电解池(简易装置如图所示)可实现大电流催化电解溶液制氨(以形式存在),工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法错误的是
A.电极电势:电极b>电极a
B.“卯榫”结构的双极膜中的移向电极a,移向电极b
C.电极a的电极反应式:
D.电解后,Ⅱ室中KOH的物质的量减小
【答案】D
【分析】催化电解KNO3溶液制氨,硝酸钾发生还原反应,则电极a为阴极、电极b为阳极,双极膜界面产生的H+移向阴极,而OH-移向阳极,阴极反应式为+7H2O+8e-=NH3•H2O+9OH-,阳极反应式为8OH--8e-=2O2↑+4H2O,电解总反应为+3H2O=NH3•H2O+2O2↑+OH-,而“卯榫”结构可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨,单位时间内电子转移增大,可以提高氨生成速率,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,b为阳极,a为阴极,则电极电势:电极b>电极a,A正确;
B.电解池中,双极膜界面产生的移向阴极a,移向阳极b,B正确;
C.由分析可知,电极a为阴极,其上发生得电子的还原反应,电极反应式为,C正确;
D.电极b的电极反应式为,由电极反应式和电子守恒可知,每生成1mol,电路中转移8mol电子,双极膜处有8mol的解离,产生的8mol移向电极b所在的Ⅱ室,而电极b恰好消耗8mol,故Ⅱ室中KOH的物质的量不变,D错误;
故选D。
13.(24-25高二上·湖南郴州·期末)用石墨作电极,电解稀溶液的装置如图所示,通电后在石墨电极和附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是
A.电极反应式为:
B.逸出气体的质量比,
C.电极附近呈红色,电极附近呈蓝色
D.电解一段时间后,若极产生气体,则转移电子
【答案】B
【分析】A为阴极,电极反应为,B为阳极,电极反应为,左侧石蕊变蓝,右侧石蕊变红,据此解答。
【详解】A.由分析可知,A为阴极,电极反应为,A错误;
B.A、B两电极生成的气体物质的量之比,则质量比为,B正确;
C.由分析可知,电极附近呈蓝色,电极附近呈红色,C错误;
D.题目没说明标准状况,无法计算气体物质的量,若为标况,生成,转移电子,D错误;
故选B。
14.(24-25高二上·四川成都·期末)某电化学合成氨技术的工作原理如图所示,在双极膜中解离产生和。下列说法正确的是
A.电极b接电源正极,发生氧化反应
B.电极a上发生
C.双极膜中向Ⅰ室迁移,向Ⅱ室迁移,维持电荷平衡
D.理论上,导线中每通过4mol电子,Ⅱ室溶液质量将减少32g
【答案】A
【分析】该装置为电解池装置,I室中a电极发生电极反应:,为电解池阴极,则II室中b电极为电解池阳极,发生电极反应:,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,b电极为电解池阳极,电极b接电源正极,发生氧化反应,A正确;
B.电极a上发生,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,即双极膜中解离出的向电极a极移动,向b极移动,C错误;
D.理论上,导线中每通过4mol电子,Ⅱ室电极反应:,生成1mol氧气,同时有4mol氢离子移动到Ⅱ室,溶液质量将减少32g-4g=28g,D错误;
故选A。
15.(24-25高二上·广西三新学术联盟·期末)下图为利用肼()—空气燃料电池电解溶液的示意图。下列说法正确的是
A.左图负极反应式为:
B.图中离子交换膜为阳离子交换膜
C.一段时间后,左图中电解质溶液的pH不变
D.标况下,当左图中有2.24L被还原时,右图阳极上放出2.24L气体
【答案】D
【详解】A.左图为燃料电池,负极肼失电子生成氮气和水,负极反应式为:,故A错误;
B.正极生成氢氧根离子、负极消耗氢氧根离子,所以图中离子交换膜为阴离子交换膜,故B错误;
C.左图为肼燃料电池,总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,有水生成,一段时间后,左图中电解质溶液的pH减小,故C错误;
D.标况下,当左图中有2.24L被还原时,电路中转移0.4mol电子,右图阳极上氢氧根离子放电生成氧气,4OH--4e-=2H2O+O2↑,根据电子守恒,放出0.1mol氧气,标况下的体积为2.24L气体,故D正确;
答案选D。
地 城
考点02
电解原理的应用
1.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)如图所示为电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是
A.右室电极处发生还原反应
B.出口c收集到的物质是氯气
C.电解过程中,Na+由左室移向右室
D.通电一段时间后,阴极区c(OH-)减小
【答案】D
【分析】左侧电极与电源正极相连,该极为阳极,左边电极上氯离子变成氯气,钠离子移动到了右边,出口c收集到的物质是氯气,右边电极上水电离的氢离子放电生成氢气,出口d收集到氢气,左边最后得到稀氯化钠溶液,右边最后得到浓氢氧化钠溶液;
【详解】A.右侧连接电源负极,右侧电极为阴极,氢离子放电生成氢气发生还原反应,故A正确;
B.由分析,c收集到的物质是氯气,故B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,则Na+由左室移向右室,故C正确;
D.右侧电极与电源负极相连,为阴极,b口通入水(加入少量NaOH增强导电性同时不引入新的杂质),水得电子发生还原反应产生H2同时生成OH-,所以通电一段时间后,OH-浓度增大,故D错误;
故选D。
2.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)提供几组常见的实验装置示意图,下列有关叙述正确的是
A.装置①中阳极上有红色物质析出
B.装置②中的铜片应与直流电源的负极相连
C.装置③中,若电解液为溶液,则电极的反应式:
D.装置④中,溶液的浓度始终不变
【答案】C
【详解】A.装置①中用惰性电极电解CuCl2溶液,在阳极上Cl-失去电子被氧化变为Cl2,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;在阴极上Cu2+得到电子被还原为单质Cu,阴极的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,故电解时在阴极上有红色物质析出,A错误;
B.在装置②电镀铜时,应该使镀层金属铜片与直流电源的正极相连,作阳极;镀件与直流电源的负极连接作阴极,B错误;
C.在装置③的氢氧燃料电池中,通入燃料H2的电极a为负极,通入O2的电极b为正极,若电解液为KOH溶液,溶液显碱性,则电极a的反应式:H2-2e-+2OH-=2H2O,C正确;
D.在装置④的金属铜的精炼中,粗铜作阳极,精铜作阴极。阳极上Cu及活动性比Cu强金属如Zn、Fe等会失去电子变为金属阳离子进入电解质溶液;在阴极上只有Cu2+得到电子被还原变为单质Cu。由于同一闭合回路中电子转移数目相等,因此电解一段时间后,溶液中CuSO4的浓度会逐渐降低,D错误;
故选C。
3.(24-25高二上·陕西安康·期末)我国科学家利用如图所示的装置处理、废液,同时高效合成氨气(氨气可从碱溶液中挥发),离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是
A.电极a接电源正极
B.由电极区移向电极区
C.电解过程中,电极区溶液的升高
D.电路中每转移电子时,理论上电极区溶液的质量减少
【答案】D
【分析】根据图示可知,电极a处溶液中氢氧根离子发生氧化反应生成氧气,a为电解池阳极,阳极反应式为:;电极b处溶液中的亚硝酸根离子被还原为氨分子,b极为阴极,阴极反应式为:。
【详解】A.由图可知,电极a处溶液中氢氧根离子发生氧化反应生成氧气,a为阳极,接电源正极,A项正确;
B.电解池中阴离子由阴极移向阳极,所以由电极b区移向电极a区,B项正确;
C.结合分析知,b极为阴极,阴极反应式为:,为平衡阴极区电荷,每生成7mol,有6mol透过离子交换膜移向阳极,则电极区溶液的升高,C项正确;
D.电路中每转移电子时,理论上电极区有1mol氨气生成,质量减少,但同时还有6mol透过离子交换膜移向阳极,电极区溶液的质量减少+6mol×17g/mol=119g,D项错误;
故选D。
4.(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)利用下图所示装置可处理含的废气。下列说法正确的是
A.电解池中惰性电极为阴极
B.溶液在反应过程中可循环利用
C.反应池中的离子方程式:
D.电解池总反应的化学方程式:
【答案】B
【详解】A.反应池进入电解池的溶液中含,电极上被氧化为,则电解池中惰性电极为阳极,A错误;
B.由图可知,反应池中需加入溶液,电极上被氧化为,即生成,可循环至反应池,则溶液在反应过程中可循环利用,B正确;
C.反应池中反应物H2S是气体,不能将其拆开,反应的离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,C错误;
D.电解池中被氧化为,H+被还原生成,则电解池总反应的化学方程式为:,D错误;
故选B。
5.(24-25高二上·浙江杭州下沙区·期末)利用双极膜电解法将二氧化碳转化为矿化封存,同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品,原理如图。下列说法正确的是
A.右侧的双极膜中间层的向右移动
B.a极电极反应式为
C.向碱室中加入固体,有利于的矿化封存
D.电解固碳的总反应:
【答案】D
【分析】右侧双极膜中氢离子进入酸室,氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2,所以b为阳极,左侧双极膜中氢氧根离子进入碱室,与二氧化碳反应生成碳酸根离子,氢离子左移在电极a上发生氧化反应生成H2,所以a为阴极,以此解答。
【详解】A.根据分析,右侧的双极膜中间层的向左移动,进入酸室,A错误;
B.根据分析,a极电极反应式为,B错误;
C.碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子,碳酸根离子通过左侧阴离子交换膜进入中间室内,与Ca2+结合形成碳酸钙,加入固体会消耗氢氧根不利于CO2的吸收,C错误;
D.根据电解池中的产物,电解固碳的总反应为:,D正确;
故选D。
6.(24-25高二上·浙江杭州西湖区·期末)一种基于氯碱工艺的新型电解池如图所示,可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是
A.阴极反应:
B.电解过程中,由阴极向阳极移动
C.每消耗时,理论上阳极产生的气体体积为(标准状况下)
D.电解一段时间后,阴极区需及时补充溶液,以保证反应持续进行
【答案】C
【分析】装置图中右侧为饱和食盐水,右侧电极上生成气体,则右侧为电解池的阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应:2Cl--2e-=Cl2,左侧电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:,中间为阳离子交换膜,Na+由阳极移向阴极,据此分析判断。
【详解】A.阴极为碱性环境,电极反应为:,A错误;
B.电解池中,阳离子向阴极移动,则Na+由阳极移向阴极,B错误;
C.每消耗时,即消耗,转移电子数为,由阳极的反应可知,产生0.03molCl2,标况下的体积是,C正确;
D.假设转移6mol电子,阴极会生成6mol,同时有6mol透过离子交换膜移向阴极,则阴极溶液浓度变大,不需要补充,D错误;
故选C。
7.(24-25高二上·浙江宁波奉化区·期末)是国家卫健委专家推荐的高效、安全的消毒用品。某电解法制备的装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A.a电极为电源的正极
B.生成和的物质的量比为1:3
C.转移电子后,阴极区加入可复原
D.二氧化氯发生器中生成的X溶液的主要溶质为
【答案】D
【分析】根据装置图分析,与直流电源b电极相连的电极有生成,电极反应式为,故b为直流电源负极,a为直流电源正极,在电解池中,左侧为阳极区,右侧为阴极区,电解质溶液通过阴离子交换膜进入阳极区,在作用下在阳极失去电子、发生氧化反应生成和,电极反应式为,在发生器中与亚氯酸钠溶液反应生成、、和,反应的化学方程式为。
【详解】A.根据上述分析可知,a电极为电源的正极,A项正确;
B.根据电极反应、及得失电子数目守恒可知,生成和的物质的量比为1:3,B项正确;
C.阴极区变化有电极反应及通过阴离子交换膜进入阳极区,转移电子时,有参加反应,移向阳极区,则阴极区加入可复原,C项正确;
D.二氧化氯发生器中发生反应为,故X溶液的主要溶质为和,D项错误;
答案选D。
8.(24-25高二上·重庆·期末)我国科学家采用双极膜实现连续合成氨,电解装置工作原理如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在电流作用下分别向两极迁移。
下列说法错误的是
A.催化电极a上的电势低于催化电极
B.工作一段时间后,右室中c(OH-)减小
C.生成氨气和氧气的质量比为17:64
D.当左室产生1molNH3时,右室中溶液质量减轻64g
【答案】D
【分析】由示意图可知,催化电极b作阳极,发生氧化反应,生成O2,电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;催化电极a作阴极,发生还原反应,生成NH3,电极反应式为:6H2O+NO+8e-=NH3↑+9OH-。
【详解】A.催化电极b作阳极,催化电极a作阴极,阳极电势高于阴极,A项正确;
B.当电路中转移8mole-时,右室消耗8molOH-,同时生成4molH2O,且双极膜会向右室迁移8molOH-,因此右室中c(OH-)减小,B项正确;
C.由电极反应式可知,NH3~8e-~2O2,因此生成的m(NH3):m(O2)=17:64,C项正确;
D.根据电极反应式可知,当左室生成1mol NH3时,电路中转移8mole-,双极膜向右室迁移8molOH-,右室消耗8molOH-,放出2molO2,同时生成4molH2O,即放出64gO2,生成72gH2O。故右室溶液质量增加72g,D项错误;
答案选D。
9.(24-25高二上·江西宜春·期末)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收。下列说法正确的是
A.b为直流电源的正极
B.阳极的电极反应式为SO2+2H2O- 2e-=+4H+
C.电解时,通过阳离子交换膜移到左侧
D.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式不变
【答案】B
【详解】A.二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极与电源正极a相连,则b为电源负极,故A错误;
B.阳极的电极反应式为:SO2+2H2O- 2e-=+4H+,故B正确;
C.阳离子交换膜只允许阳离子通过,电解时,阳离子移向阴极,所以H+由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室,而二氧化硫所在的区左侧为阳极区,故C错误;
D.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜,阴离子移向阳极,阴极变为氢离子得电子,电极反应式发生改变,D错误;
故选B。
10.(24-25高二上·广东化州·期末)利用燃料电池电解制备并得到副产物,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a极反应:
B.A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜
C.a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
D.阳极室有氯气产生,阴极室中有氢气产生且浓度增大
【答案】C
【分析】由图可知,左侧装置为甲烷燃料电池,通入甲烷的极为负极,氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为,通入氧气的b极为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子,电极反应式为;右侧装置为电解池,与b极相连的石墨电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室,与极相连的石墨电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室,所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液,在产品室得到磷酸二氢钙溶液。
【详解】A.由分析可知,通入甲烷的极为负极,氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为,故A正确;
B.由分析可知,电解时,溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室、钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室、磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室,则A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,故B正确;
C.a极上通入2.24L甲烷,物质的量为0.1mol,根据电极反应可知转移电子为0.8mol,由电荷守恒可知,进入产品室的钙离子物质的量为,则阳极室减少钙离子物质的量为,故C错误;
D.由分析可知,与b极相连的石墨电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,与极相连的石墨电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液,故D正确;
答案选C。
11.(24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)以熔融盐为电解液,以含、和Si的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中
A.阳极上被氧化
B.阴极发生的反应为
C.在电解槽底部产生的阳极泥只含
D.阳极和阴极的质量变化相等
【答案】A
【分析】根据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中以熔融盐为电解液,含、和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,通过控制一定的条件,从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应,分别生成Mg2+和Al3+,Cu和Si不参与反应,阴极区Al3+得电子生成Al单质,从而实现Al的再生,据此分析解答。
【详解】A.阳极上发生氧化反应,失去电子生成Al3+被氧化,A正确;
B.阴极发生还原反应,电极反应为,B错误;
C.在电解槽底部产生的阳极泥有和Si,C错误;
D.因为阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生成铝单质,根据电子转移数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,D错误;
答案选A。
12.(24-25高二上·北京昌平区·期末)工业生产中可通过双极膜电渗析技术对含NaNO3的高盐废水进行处理,制备HNO3和NaOH,工作原理如下图所示。
下列说法正确的是
A.石墨电极a的电极反应为2H2O - 4e− = O2↑+ 4H+
B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜
C.乙室产生含低浓度NaNO3废水,丙室产生NaOH
D.阳极生成1 mol 气体时,该装置可得到4 mol HNO3
【答案】D
【分析】石墨a与外界负极相连,为阴极,左侧双极膜H+向左移动并在石墨电极a上生成H2,OH-向右移动,进入甲室,乙室中的Na+通过M膜进入甲室,生成NaOH,M膜为阳离子交换膜,石墨b为阳极,右侧双极膜中的H+向左移动,OH-移向右侧并在石墨电极b上生成O2,乙室中通过N膜进入丙室,生成HNO3,N极膜为阴离子交换膜。
【详解】A.根据分析,石墨电极a为阴极,发生还原反应,电极反应为2H++2e-=H2↑,A错误;
B.根据分析可知,M膜为阳离子交换膜,N极膜为阴离子交换膜,B错误;
C.乙室高浓度的硝酸钠,Na+移向甲室,生成NaOH,移向丙室,生成HNO3,同时乙室生成低浓度的NaNO3,C错误;
D.阳极生成1 mol O2,电子转移4mol,可得到4 mol HNO3,D正确;
答案选D。
13.(24-25高二上·四川泸州·期末)某研究性学习小组利用以下装置探究氯碱工业和铜的精炼的工作原理(X是离子交换膜),下列说法正确的是
A.甲装置电极和C电极位置可以互换
B.X可以是阳离子交换膜,也可以是阴离子交换膜
C.电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
D.电解一段时间后去掉X并将C电极换成电极继续通电,则电极的电极反应式为
【答案】D
【分析】乙池为铜的精炼,则粗铜作阳极,精铜作阴极;电源的右侧与粗铜相连,为电池的正极,左侧为负极,所以甲池的Fe电极为阴极,C电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,甲装置的Fe电极为阴极,C电极为阳极,若将Fe电极和C电极位置可以互换,则Fe电极作阳极,通电后,阳极Fe失电子生成Fe2+进入溶液,溶液中的Cl-就不可能在阳极失电子生成Cl2,同样,阴极区可能会生成Fe(OH)2沉淀,也难以得到NaOH,达不到进行氯碱工业生产的目的,A不正确;
B.电池工作时,C电极上Cl-失电子生成Cl2,Fe电极上水提供的氢离子得电子生成氢气和氢氧根,则阳极区的Na+透过离子交换膜进入右侧Fe电极附近,所以此离子交换膜只可以是阳离子交换膜,若为阴离子交换膜,则氢氧化钠会和氯气反应,B不正确;
C.电解精炼铜时,不纯的铜作阳极,粗铜中比铜活泼的有Zn、Fe、Ni等,它们在阳极失去电子被氧化,阳极主要反应为Cu-2e-=Cu2+,其它电极反应式有:Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+等;比铜不活泼的有Ag、Pt、Au等成为阳极泥;电解液为硫酸铜溶液,纯净的金属铜作阴极,阴极上Cu2+得到电子被还原为Cu,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,则按得失电子守恒,阳极溶解的铜的物质的量小于极析出的铜的物质的量,则电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度变小,C不正确;
D.电解一段时间后去掉X并将C电极换成 Mg电极继续通电,则Fe电极为阴极,水提供的氢离子得电子生成氢气和氢氧根,Mg电极为阳极、镁失电子生成Mg2+,与溶液中的OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,电极反应式为,D正确;
故选D。
14.(24-25高二上·浙江强基联盟·期末)氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水的原理如图所示。下列说法正确的是
A.电子从电极A经溶液流向电极B
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.饱和溶液从处进,溶液从处出
D.电极A为阳极,发生还原反应生成氯气
【答案】C
【分析】氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;电解池中阳极失电子发生氧化反应,氯碱工业中Cl2为氧化产物,所以电极A为阳极,电极B为阴极,据此作答。
【详解】A.电子不会经过溶液,只会在外电路,故A错误;
B.阳极发生的反应式为,阴极:;为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应,氢氧化钠要从口流出,所以要防止流向阳极即电极,该离子交换膜为阳离子交换膜,故B错误;
C.根据B选项的分析可知饱和从处进,溶液从处出,故C正确;
D.根据分析可知电极为阳极,发生氧化反应生成氯气,故D错误;
故选:C。
15.(24-25高二上·河北邢台·期末)工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料,采用电化学法制备重铬酸钾,制备装置如图所示。已知:。下列说法错误的是
A.不锈钢电极为阴极
B.阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
C.阴极区KOH溶液的浓度会增大
D.当电路中转移6.02×1023个电子时,阴极生成22.4 L(标准状况下)气体
【答案】D
【分析】左侧不锈钢电极为阴极,发生还原反应;右侧惰性电极为阳极,发生氧化反应。
【详解】A.不锈钢电极连接电源负极,为电解池阴极,A正确;
B.阳极室发生氧化反应,电极反应式为,阳极区氢离子浓度增大,平衡右移,溶液由黄色逐渐变为橙色,B正确;
C.电解过程中阴极发生电极反应,所以阴极区KOH溶液的浓度会增大,C正确;
D.阴极发生电极反应,可知电路中转移6.02×1023个电子时,生成0.5mol气体,即11.2L(标准状况下)气体,D错误;
故选D 。
地 城
考点03
金属的腐蚀与防护
1.(24-25高二上·安徽亳州·期末)将镀层破损的铁片置于海边潮湿环境中,一段时间后铁片如图所示。下列有关说法正确的是
A.钢铁在海水中容易发生析氢腐蚀
B.镀层金属上的电极反应式:
C.电镀时,镀层金属作为阴极
D.若有铁锈(以计)生成,理论上负极有电子转移
【答案】B
【详解】A.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀,A错误;
B.由于铁生锈,说明铁被腐蚀,铁为负极,镀层金属为正极,且发生的是吸氧腐蚀,B正确;
C.镀层金属作阳极,C错误;
D.负极的电极反应式为,由此可知,有0.1 mol 生成时理论上负极转移0.4 mol电子,D错误;
故答案选B。
2.(24-25高二上·陕西汉中·期末)下列装置能达到对应目的的是
A.铜上镀银
B.粗铜的电解精炼
C.电解法制金属钠
D.探究铁的析氢腐蚀
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.在铜(镀件)上镀银(镀层)时,铜为阴极,银为阳极,A项不符合题意;
B.粗铜的电解精炼,粗铜做阳极连接电源的正极,纯铜作阴极,能达到设计目的,B符合题意;
C.电解氯化钠溶液得到氢氧化钠、氯气和氢气,无法得到金属钠,C项不符合题意;
D.钢铁在强酸性条件下发生析氢腐蚀,在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀,图示中的铁发生吸氧腐蚀,D项不符合题意;
故选B。
3.(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是
A.钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为
B.导线与Zn块连接为外加电流法
C.导线应连接外接电源的正极
D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管
【答案】A
【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上氧气得电子结合水生成氢氧根离子,反应式为,A正确;
B.导线与Zn块连接时,Zn比Fe活泼,形成原电池,Zn作负极被腐蚀,Fe作正极被保护,此方法为牺牲阳极的阴极保护法,而非外加电流法,B错误;
C.若采用外加电流的阴极保护法,被保护的钢铁输水管应作阴极,需连接外接电源的负极,连接正极会使其成为阳极加速腐蚀,C错误;
D.Cu的金属活动性比Fe弱,导线与Cu块连接时,Fe作负极被腐蚀,Cu作正极,会加速钢铁输水管的腐蚀,无法起到保护作用,D错误;
故答案选A。
4.(24-25高二上·广东广州天河区·期末)使用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.测定化学反应速率 B.在铜牌表面镀银
C.制作简单氢氧燃料电池 D.验证铁的析氢腐蚀
【答案】B
【详解】A.测定化学反应速率需准确测量气体体积变化,装置中使用长颈漏斗,若其下端未插入液面以下,生成的会从漏斗逸出,导致气体收集不准确,A错误;
B.铜牌镀银时,待镀金属(铜牌)作阴极(接电源负极),镀层金属(银片)作阳极(接电源正极),电镀液为溶液,装置中电极连接正确,能实现铜牌表面镀银,B正确;
C.氢氧燃料电池需通入和作为燃料和氧化剂,装置中仅为石墨电极和溶液,先断开K2、接通K1时发生电解,阴极产生的是氢气和氢氧化钠溶液,阳极产生氯气,再断开K1、接通K2时发生原电池反应,负极氢气被氧化,正极氯气被还原,无法构成氢氧燃料电池,C错误;
D.铁的析氢腐蚀发生在酸性环境,食盐水为中性环境,铁钉在此发生吸氧腐蚀(消耗),而非析氢腐蚀,D错误;
故答案选B。
5.(24-25高二上·广东佛山·期末)下列装置能实现相应实验目的的是
A.测定中和反应反应热
B.用甲基橙作指示剂进行滴定
C.蒸干溶液制备无水
D.探究铁的析氢腐蚀
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.测定中和反应反应热的装置正确,中和反应为放热反应,温度计可测定反应前后溶液温度变化,进而根据参与反应的酸和碱的物质的量计算出反应热,该实验能达到实验目的,A正确;
B.甲基橙用做强酸滴定弱碱的指示剂,强碱滴定弱酸不能用甲基橙做指示剂,NaOH溶液应盛放在碱式滴定管中,而图中是酸式滴定管(有玻璃活塞),不能盛装NaOH溶液(会腐蚀玻璃活塞),B错误;
C.氯化铝溶液存在水解平衡,AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热蒸干时,HCl挥发,促进水解平衡正向移动,最终得到的是Al(OH)3,而不是无水AlCl3,该装置不能实现实验目的,C错误;
D.析氢腐蚀是在酸性条件下发生的,而图中是食盐水(中性环境),铁钉发生的是吸氧腐蚀,不是析氢腐蚀,该装置不能实现实验目的,D错误;
故答案为:A。
6.(24-25高二上·广东广州·期末)下列关于金属腐蚀与防护,说法不正确的是
A.发生析氢腐蚀
B.外加电流法防护
C.牺牲阳极法实验
D.制成不锈钢防护
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.该装置为原电池装置,铁作负极,铜作正极,发生吸氧腐蚀,A错误;
B.该装置为电解池装置,钢铁闸门与负极相连,作阴极,被保护,属于外加电流法防护,B正确;
C.该装置为原电池装置,锌作负极,铁作正极,被保护,属于牺牲阳极保护法,C正确;
D.制成不锈钢,改变钢铁内部结构,防止铁生锈,D正确;
故选A。
7.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)贵州拥有近3万座桥梁,被称为桥梁博物馆,展示了中国桥梁建造的先进技术和文化。下列做法与桥梁金属材料的防腐无关的是
A.给桥的斜拉索喷涂油漆 B.适当改变桥梁的跨度
C.在桥的钢结构表面镀一层锌 D.将桥梁钢铁部件与外接电源的负极相连
【答案】B
【详解】A.给桥的斜拉索喷涂油漆是通过覆盖保护层隔绝水和氧气,防止金属腐蚀,与防腐相关,A不符合题意;
B.适当改变桥梁的跨度属于结构设计调整,主要影响力学性能而非直接防腐措施,与防腐无关,B符合题意;
C.在钢结构表面镀锌通过覆盖层和牺牲阳极保护金属,与防腐相关,C不符合题意;
D.将钢铁部件与外接电源负极相连是外加电流的阴极保护法,与防腐相关,D不符合题意;
故选B。
8.(24-25高二上·浙江丽水·期末)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为对海水中钢闸门的防腐措施示意图,下列说法不正确的是
A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的 B.通电后外电路的电子被强制流向钢闸门
C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D.通电后使钢闸门表面的腐蚀电流接近零
【答案】A
【分析】该装置为外加电流的阴极保护法:钢闸门连接电源负极,作电解池的阴极;高硅铸铁连接电源正极,作电解池的阳极 ,据此回答。
【详解】A.在外加电流的阴极保护法中,阳极材料(高硅铸铁)并非 “损耗阳极”(牺牲阳极的阴极保护法中才是损耗阳极),而是惰性阳极(不参与电极反应,仅传递电子),阳极发生氧化反应(一般是溶液中阴离子放电),高硅铸铁不被损耗,A错误;
B.通电后,外电路中电子从电源负极流出,流向钢闸门(阴极);电源正极从阳极(高硅铸铁 )获得电子,故外电路电子被强制流向钢闸门,B正确;
C.环境条件(如海水成分、温度、流速等 )会影响金属腐蚀的速率,为确保钢闸门得到有效保护,需根据环境条件变化调整保护电流大小,C正确;
D.外加电流的阴极保护法可使钢闸门作为阴极,抑制其发生氧化反应(腐蚀反应),使钢闸门表面的腐蚀电流(因腐蚀产生的电流)接近零,D正确;
故选A。
9.(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)下列说法错误的是
A.锅炉内壁安装若干锌块——牺牲阳极法保护锅炉内壁
B.精炼粗铜时,粗铜通常与电源的负极相连
C.钢铁在酸性条件下易发生析氢腐蚀
D.氯碱工业中,阳极的产物主要为氯气
【答案】B
【详解】A.锌比铁活泼,在腐蚀过程中作为阳极被消耗(牺牲),从而保护锅炉(铁制)作为阴极不被腐蚀,这属于牺牲阳极的阴极保护法,A项正确;
B.在电解精炼粗铜过程中,粗铜应作为阳极(发生氧化反应),与电源的正极相连,B项错误;
C.在酸性环境中,钢铁腐蚀的阴极反应为,产生氢气,属于析氢腐蚀,C项正确;
D.氯碱工业电解食盐水(NaCl溶液),阳极发生反应,主要产物为氯气,D项正确;
故选B。
10.(24-25高二上·天津和平区·期末)在下图装置的烧杯中均盛有溶液其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极
【详解】A.Fe发生化学腐蚀;
B.该装置为原电池,Fe作原电池的正极被镁保护;
C.该装置为原电池,Fe作原电池的负极加速被腐蚀;
D.该装置为电解池,Fe作电解池的阳极加速被腐蚀;
综上所述,铁片最易被腐蚀的是电解池的阳极,故选D。
11.(24-25高二上·浙江杭州下沙区·期末)化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下:
实验
Ⅰ
Ⅱ
装置
下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ中发生析氢腐蚀,实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀,且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ
B.实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色
C.实验Ⅱ中铜片附近处出现红色,发生电极反应:
D.实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色,出现蓝色的离子方程式为:
【答案】B
【详解】A.实验Ⅰ中为酸性环境,发生析氢腐蚀,实验Ⅱ中为中性环境,发生吸氧腐蚀,实验I中锌为负极,铁为正极被保护,实验Ⅱ中Fe为负极,腐蚀加快,则铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ,A正确;
B.验I中锌为负极,铁为正极被保护,溶液中不存在Fe2+,实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处不会出现蓝色,B错误;
C.实验Ⅱ中Fe为负极,生成Fe2+,Cu为正极,正极O2得电子生成OH-,发生电极反应:,Fe2+向铜片移动,铜片附近得到的Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀, C正确;
D.实验Ⅱ中Fe为负极,生成Fe2+,产生的 Fe2+扩散到铁钉附近与 K3[Fe(CN)6]中的 [Fe(CN)6]3-结合,形成蓝色沉淀,离子方程式为:,D正确;
故选B。
12.(24-25高二上·浙江杭州西湖区·期末)城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道,如钢铁输水管等。当金属管道在潮湿土壤中形成电流回路时,就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生,某同学设计如图所示的装置。下列有关说法中正确的是
A.金属M比铁活泼,防护过程中电子流入金属M
B.钢铁输水管表面发生还原反应
C.铜的电导率高,金属M可选用铜提高防护效果
D.若外加直流电源,钢铁输水管应连接电源的正极
【答案】B
【分析】该装置为牺牲阳极的阴极保护法,M为原电池负极,被牺牲;钢铁输水管为原电池正极,被保护,据此回答;
【详解】A.由分析可知,M为原电池负极,故M比铁活泼,且防护过程中电子从金属M流出,A错误;
B.由分析可知,钢铁输水管为原电池正极,发生还原反应,B正确;
C.若金属M为铜,其活泼性小于铁,作原电池的正极,铁作负极,故不能保护钢铁输水管,C错误;
D.若外加直流电源,钢铁输水管应连接电源的负极,D错误;
故选B。
13.(24-25高二上·浙江杭州·期末)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:
下列说法不正确的是
A.图2中,辅助阳极材料本身不失去电子,图1中阳极材料失去电子
B.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
C.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均发生化学反应
【答案】B
【详解】A.图为牺牲阳极的阴极保护法,牺牲阳极一般为较活泼金属,它作为原电池的负极,失去电子被氧化;图为外加电流的阴极保护法,阳极材料为辅助阳极,通常是惰性电极,本身不失去电子,电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子,如海水中的,A正确;
B.图为外加电流的阴极保护法, 理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好;腐蚀电流会随着环境的变化而变化,若外加电压保持恒定不变,则不能保证抵消腐蚀电流,不利于提高对钢闸门的防护效果,B错误;
C.外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,除了海水中的放电外,海水中溶解的氧气也会竞争放电,故可能发生反应,C正确;
D.图、图中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了反应的发生,钢闸门上不发生化学反应,但是牺牲阳极则发生了氧化反应,辅助阳极上也发生了氧化反应,D正确;
故选B。
14.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐第二十三中学、乌鲁木齐第八中学等校·期末)将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析不正确的是
A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-=H2↑
B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法
D.K2闭合,电路中通过0.2NA个电子时,铁电极产生0.1mol气体
【答案】A
【分析】根据装置图可知,当K1闭合K2打开时,该装置为原电池,发生的是铁的吸氧腐蚀;当K1打开K2闭合时,铁做阴极,C做阳极,总反应为电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH ,据此分析;
【详解】A.K1闭合K2打开时,该装置为原电池,铁棒为负极发生氧化反应:Fe-2e-=Fe2+,A错误;
B.K1闭合K2打开时,石墨棒为正极发生还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,pH逐渐升高,B正确;
C.K1打开、K2闭合时,该装置为电解池,铁棒接电源负极做阴极被保护,属于外加电流的阴极保护法,C正确;
D.K2闭合构成电解池,此时阴极Fe上发生还原反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,电路中通过0.2NA个电子(即0.2mol电子)时,铁电极产生0.1molH2,D正确;
故选A;
15.(24-25高二上·广东佛山·期末)下列实验操作、现象及结论相关且正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将装有的两支密封玻璃管分别浸泡于冷水和热水中
热水中玻璃管红棕色更深
升温加快反应速率
B
将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,一段时间后,取上述溶液滴入铁氰化钾溶液
产生蓝色沉淀
Fe被腐蚀生成
C
常温下,用pH试纸测定0.1 溶液的pH
测得pH=7
溶液不水解
D
向溶液中加入少量的KI溶液后,滴入3滴KSCN溶液
溶液呈血红色
与的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.对于反应,热水中温度高,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向逆反应方向移动,浓度增大,所以热水中玻璃管红棕色更深;冷水中温度低,平衡向正反应方向移动,浓度减小,红棕色更浅。该实验现象表明升温使平衡逆向移动,但不能直接说明升温加快反应速率,结论与现象关联不直接,A错误;
B.将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,铁与铜在盐水中形成原电池,铁作负极被氧化为,铁氰化钾与生成蓝色沉淀,现象与结论一致,B正确;
C.为弱酸弱碱盐,和均水解,pH=7是因为和水解程度相当,而非不水解,C错误;
D.向溶液中加入少量的KI,发生反应:,可知溶液过量,即使反应完全,滴入3滴KSCN溶液,溶液仍然显红色,无法证明反应可逆,D错误;
故选B。
试卷第1页,共3页
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学科网(北京)股份有限公司
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