专题09 电解池 金属的腐蚀与防护(期末真题汇编,福建专用)高二化学上学期
2026-01-17
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内容正文:
专题09电解池 金属的腐蚀与防护
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·福建泉州·期末)科学家设计出一种可在阴极和阳极同时产生的电解池。该装置如图所示,下列说法错误的是
A.b电极与电源正极相连
B.工作时,向b电极迁移
C.a电极反应式:
D.当电路中有转移时,生成
【答案】D
【分析】电解池中,阳极发生氧化反应(失电子),阴极发生还原反应(得电子),题目中a电极通入,得电子生成,O元素从0价→-1价,化合价降低,得电子),因此a为阴极,b电极则是阳极(失电子发生氧化反应)。
【详解】A.电解池中,阴极连接电源负极,阳极连接电源正极,因为a是阴极,b是阳极,所以b电极应与电源正极相连A正确;
B.电解池工作时,阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移,是阴离子,b是阳极,因此会向b电极迁移,B正确;
C.a为阴极,得电子生成,O元素从0价→-1价,结合溶液中的,配平电极反应式:,C正确;
D.a为阴极,得电子生成,b是阳极,失电子生成总反应式为,则生成转移,D错误;
故答案选D。
2.(24-25高二上·福建三明·期末)用间接电化学法对NO进行无害化处理的原理如下图所示。下列说法正确的是
A.从左向右移动
B.电极I的反应为
C.电解池工作一段时间,阳极区溶液pH减小
D.最多可吸收
【答案】D
【分析】由图可知,电极Ⅱ上氧元素价态升高失电子,故电极Ⅱ为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,电极Ⅰ为阴极,得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为,据此作答。
【详解】A.电解池工作时,氢离子向阴极(左室)移动,故A错误;
B.由分析可知,电极Ⅰ为阴极,得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为,B错误;
C.由分析可知,电解池中阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,阴极的电极反应为,工作一段时间,阳极生成4mol H+的同时,有4mol H+进入阴极,阳极区H+的物质的量不变,H+的浓度不变,pH不变,C错误;
D.当电极I生成1mol 时,根据上述电极反应可知,转移2mol电子,吸收塔中NO转化为N2,N元素由+2价下降到0价,转移2mol电子消耗1mol NO,质量为1mol×30g/mol=30g,D正确;
故选D。
3.(24-25高二上·福建龙岩·期末)电解法制取用途广泛的,同时获得:,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:只在强碱性条件下稳定,易被还原。下列说法错误的是
A.电解一段时间后,阳极室的降低
B.阴极电极反应式为:
C.随初始的变化如图2,M、N两点转移的电子数相同
D.电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止与反应使产率降低
【答案】C
【分析】依据题意,电解的总反应为:,装置通电后,铁电极附近生成紫红色的,镍电极有气泡产生,则阳极电极反应式为:;阴极电极反应式为:;据此作答。
【详解】A.依据阳极电极反应式为:,阳极室消耗氢氧根离子,使氢氧根浓度降低,A正确;
B.依据分析,阴极电极反应式为:,B正确;
C.M点c(Na2FeO4)没有达到最高值,阳极发生的主要反应为:;结合已知信息“若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质”,则N点铁电极上发生的主要反应为:;即M、N两点转移的电子数不同,C错误;
D.结合题目信息“Na2FeO4易被氢气还原”可知,制备Na2FeO4时不能与阴极产生的氢气接触,需及时排出H2,D正确;
故答案选C。
4.(24-25高二·福建三明永安九中、宁化六中、沙县金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期末)高铁酸钾()是一种新型、高效、无毒的水处理剂。工业上,利用廉价的铁黄()等为原料制备高铁酸钾。工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.制备反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
B.高铁酸钾在水处理过程中涉及氧化还原反应和盐类水解反应
C.根据流程可以判断相同温度下的溶解度小于
D.若通过电解法以铁为原料制备高铁酸钾,铁棒应该做阳极
【答案】A
【分析】铁黄FeOOH和次氯酸钠溶液混合,加入浓的NaOH溶液,在碱性条件下氧化制备高铁酸钠,加入KOH饱和溶液发生复分解反应,降低溶解度,沉淀分离获得高铁酸钾,过滤得到粗产品,据此分析回答问题。
【详解】A.加入NaClO、NaOH发生反应2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O,铁离子为还原剂,次氯酸根离子为氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2,故A错误;
B.高铁酸钾在水处理过程中,高铁酸钾做氧化剂,被还原为铁离子,铁离子水解生成氢氧化铁胶体,涉及氧化还原反应和盐类水解反应,故B正确;
C.“转化”中析出K2FeO4晶体的原因可能是相同条件下其溶解度小于Na2FeO4,故可以沉淀分离,故C正确;
D.电解法以铁为原料制高铁酸钾,铁化合价升高,失电子,在阳极反应,故D正确;
答案选A。
5.(23-24高二上·福建泉州·期末)我国科研团队研究出一种MB(亚甲基蓝)/MnO2固态无扩散氢离子电池,该电池模型如图所示,充电时,Mn2+沉积在石墨毡上生成MnO2,下列说法错误的是
A.放电时,石墨毡作正极
B.放电时,H+从右侧区移到左侧区
C.充电时,阴极发生反应MB+2H++2e-=H2MB
D.充电时,若转移0.2NA个电子石墨毡质量增加8.7g
【答案】B
【分析】由充电时,锰离子沉积在石墨毡上生成二氧化锰可知,放电时,活性炭是原电池的负极,H2MB在负极失去电子发生氧化反应生成MB和氢离子,石墨毡作正极,酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水;充电时,与直流电源负极相连的活性炭作阴极,酸性条件下MB在阴极得到电子发生还原反应生成H2MB,石墨毡作阳极,水分子作用下锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子。
【详解】A.由分析可知,石墨毡作正极,酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水,故A正确;
B.由分析可知,放电时,活性炭是原电池的负极,石墨毡作正极,则氢离子通过质子交换膜从左侧区移到右侧区,故B错误;
C.由分析可知,充电时,与直流电源负极相连的活性炭作阴极,酸性条件下MB在阴极得到电子发生还原反应生成H2MB,电极反应式为MB+2H++2e-=H2MB,故C正确;
D.由分析可知,充电时,石墨毡作阳极,水分子作用下锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子,电极反应式为Mn2+—2e-+2H2O=MnO2+4H+,则转移0.2NA个电子时,石墨毡增加质量为××87g/mol=8.7g,故D正确;
故选B。
6.(23-24高二上·福建三明普通高中·期末)下列离子方程式正确的是
A.水解:
B.用惰性电极电解氯化镁溶液:
C.过量通入NaClO溶液中:
D.通入氨盐水中制:
【答案】D
【详解】A.S2-是二元弱酸根离子,S2-的水解分成两步: ,,A错误;
B.用惰性电极电解氯化镁溶液时,阳极Cl-失电子生成Cl2,阴极H2O得电子,生成H2和OH-,OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀,离子方程式为:,B错误;
C.过量SO2通入NaClO溶液中, ClO强氧化性将SO2氧化为,离子方程式为:,C错误;
D.将CO2通入氨盐水中,生成的NaHCO3因溶解度小而析出,离子方程式为:,D正确;
故选D。
7.(23-24高二上·福建龙岩龙岩一级校联盟·期末)为了减少对环境的污染,常用电解法对煤进行脱硫(含硫物质主要是)处理。工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.阳极的电极反应为
B.电解开始时,阴极上可能有无色气体产生
C.电解过程中,混合溶液的值将变大
D.脱硫过程反应:
【答案】C
【分析】该装置为电解池,左侧石墨为阳极,发生氧化反应,右侧石墨为阴极,发生还原反应为,在电解质溶液内发生完成煤的脱硫过程。
【详解】A.从图中分析,左侧石墨为阳极,发生氧化反应,A正确;
B.右侧石墨为阴极,发生还原反应为,B正确;
C.电解过程中,电路中每转移15mol电子,阳极有15mol转化为,电解质溶液中发生反应,生成16mol,阴极有15mol发生还原反应,故溶液中有1mol生成,溶液值减小,C错误;
D.从图中分析,在电解质溶液内发生完成煤的脱硫过程,D正确;
答案选C。
8.(23-24高二上·福建南平·期末)中科大研究构建的宽温氢氯电池如图所示,能在范围内使用并实现多次充放电。下列说法错误的是
A.磷酸基电解液具有抗冻性
B.放电时,电子从极经导线流向极
C.电极具有多孔结构,能够实现气体循环使用
D.充电时,阳极电极反应式为
【答案】B
【分析】H2与Cl2反应时,H2为还原剂,Cl2为氧化剂,因此放电时,通入H2的b电极为负极,通入Cl2的a电极为正极,充电时b电极为阴极,a电极为阳极;
【详解】A.宽温氢氯电池能在范围内使用并实现多次充放电,说明磷酸基电解液具有抗冻性,A正确;
B.根据分析可知,放电时通入H2的催化电极为负极,通入Cl2的多孔碳电极为正极,电子从b极经导线流向a极,B错误;
C.电极具有多孔结构,可使气体进出电极内部,实现气体循环使用,C正确;
D.根据分析可知,充电时a电极为阳极,氯离子发生失电子反应,电极反应式:,D正确;
答案选B。
9.(23-24高二上·福建龙岩龙岩一级校联盟·期末)我国科学家发明了一种可充电电池,电解质为和,由和两种离子交换膜隔开,形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个电解质溶液区域,电池结构如图所示。电池工作时Ⅱ区域的浓度增大,下列说法不正确的是
A.图中为阳离子交换膜
B.Ⅲ区域的电解质为
C.放电时,电极的电极反应式为:
D.充电时,当外电路通过电子时,Ⅱ区域电解质质量减少
【答案】C
【分析】该电池为Zn-PbO2电池,从图中可知,Zn发生氧化反应转化为 ,故锌极为负极、PbO2极为正极,则Ⅰ区为KOH,Ⅱ区为K2SO4,Ⅲ区为H2SO4;放电时正极反应为 PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,负极反应为Zn-2e-+4OH-=,为了溶液维持电中性,Ⅰ区钾离子进入Ⅱ、Ⅲ区硫酸根离子进入Ⅱ,故a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜;
【详解】A.由分析知,为阳离子交换膜,A正确;
B.由分析知,Ⅲ区域的电解质为,B正确;
C.放电时,电极的电极反应式为:PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,C错误;
D.根据溶液保持点中性,充电时,当外电路通过电子时,Ⅱ区域电解质质量减少1mol K2SO4为,D正确;
故选C。
10.(23-24高二上·福建厦门·期末)高效解耦水分解的电化学和化学循环装置如图,下列说法正确的是
A.M为阳极
B.N极发生的反应为:
C.b为
D.理论上相同条件下,
【答案】C
【分析】图中分析可知,M电极为阴极,氢离子得到电子生成氢气,a为H2,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,N为电解池的阳极,Br-氧化成BrO,电极反应为:Br--6e-+3H2O=BrO+6H+。
【详解】A. 由分析,M为阴极,故A错误;
B. N极为电解池的阳极,N极发生的反应为:,故B错误;
C.装置图中M电极表面H+直接得电子发生还原反应,说明电解池中不可能是碱溶液,则b为水,故C正确;
D. 电子守恒得到,理论上相同条件下,理论上相同条件下,,故D错误;
故选C。
地 城
考点02
电解原理的应用
1.(24-25高二·福建三明永安九中、宁化六中、沙县金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.“神舟十五号”使用的太阳能电池可实现太阳能转化为电能
B.氯碱工业中使用阳离子交换膜,主要目的是使电解池中形成闭合回路
C.“一次性保暖贴”在发热过程中应用的是原电池原理
D.以铁粉为主要成分的双吸剂,可延长食品的保质期
【答案】B
【详解】A.“神舟十五号”使用的太阳能电池通过光电效应将太阳能直接转换为电能,A正确;
B.氯碱工业中,阳极产物为氯气,阴极产物有氢氧化钠和氢气,阳离子交换膜可将阴极产生的氢氧化钠和阳极产生的氯气隔离,避免二者发生反应,B错误;
C.“一次性保暖贴”内含有铁粉、碳、氯化钠,在发热过程中应用的是原电池原理,放出热量,C正确;
D.铁粉能够吸收包装袋中的水和氧气,以铁粉为主要成分的双吸剂,可延长食品的保质期,D正确;
故选B。
2.(24-25高二·福建三明永安九中、宁化六中、沙县金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.探究浓度对反应速率的影响
B.铁制品表面镀铜
C.探究压强对平衡的影响
D.验证溶液(含酚酞)电解产物
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.接触面积不同、硫酸的浓度不同,有两个变量,不能探究浓度对反应速率的影响,故A错误;
B.铁制品表面镀铜,铁制品必须接电源的负极作阴极,Cu与电源正极相连作阳极,故B错误;
C.是气体体积相等的反应,改变压强平衡不移动,不能探究压强对平衡的影响,故C错误;
D.根据电流方向可知,碳棒为阳极,铁棒为阴极,阳极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为:,碘化钾淀粉溶液可以检验氯气,左侧小试管收集到氢气,利用点燃检验氢气,故D正确;
答案选D。
3.(23-24高二上·福建泉州·期末)下列关于用铜做电极的叙述错误的是
A.铜锌原电池中铜作正极 B.电解食盐水制氯气用铜作阳极
C.电解精炼铜中粗铜作阳极 D.金属表面镀铜用铜作阳极
【答案】B
【详解】A.铜锌原电池中,金属性强于铜的锌作原电池的负极、铜作正极,故A正确;
B.电解食盐水制氯气时,应选用惰性电极作电解池的阳极,不能选用铜作阳极,故B错误;
C.电解精炼铜中粗铜作精炼池的阳极、纯铜作阴极,故C正确;
D.金属表面镀铜用铜作电镀池的阳极,镀件作阴极,故D正确;
故选B。
4.(23-24高二上·福建福州文博中学·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1L0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,CH3COO-的数目小于0.1NA
B.常温下,1LpH=1的H2SO4溶液中,H+的数目为0.1NA
C.32gSO2与过量O2反应生成的SO3分子数为0.5NA
D.电解饱和食盐水收集到标准状况下2.24L氯气,转移电子数为0.2NA
【答案】C
【详解】A.醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,则1L0.1mol·L-1醋酸钠溶液中醋酸根离子-的数目小于0.1mol·L-1×1L×NAmol—1=0.1NA,故A正确;
B.常温下,1LpH为1的硫酸溶液中氢离子的数目为0.1mol·L-1×1L×NAmol—1=0.1NA,故B正确;
C.二氧化硫与氧气的催化氧化反应我可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以32g二氧化硫与过量氧气反应生成的三氧化硫分子数小于×NAmol—1=0.5NA,故C错误;
D.电解饱和食盐水收集到标准状况下2.24L氯气时,反应转移电子数为×2×NAmol—1=0.2NA,故D正确;
故选C。
5.(24-25高二上·福建福州·期末)下列说法错误的是
A.铁发生吸氧腐蚀,负极的电极反应式为
B.铜的电解精炼中,粗铜作阳极不断溶解
C.氯碱工业中,NaOH溶液在阴极区得到
D.铁制品镀银,铁制品连接电源负极
【答案】A
【详解】A.发生吸氧腐蚀时,Fe作为负极先生成,电极反应为,A错误;
B.电解精炼过程中,粗铜是阳极,电极反应为,体现为粗铜在反应过程中不断溶解,B正确;
C.氯碱工业中,电解质是氯化钠溶液,阴极反应为,过程中生成NaOH溶液,C正确;
D.铁制品在镀银时发生的电极反应为,发生还原反应为阴极,应该与外部电源的负极连接,D正确;
故答案选A。
6.(23-24高二上·福建福州福清高中联合体·期末)下列说法正确的是
A.华为自主研发的Mate60系列5G手机,充电时负极发生还原反应
B.钢铁水闸与电源负极相连接可减缓其腐蚀,该法称为牺牲阳极的阴极保护法
C.电解精炼铜的阳极泥中可回收锌、金和银等贵金属
D.电镀过程中,待镀金属与电源正极相连
【答案】B
【详解】A.放电时相当于原电池,负极发生失电子的氧化反应,充电时相当于电解池,阳极发生失电子的氧化反应,故A错误;
B.用外加电流的阴极保护法,铁作为阴极发生还原反应,可防止其腐蚀,故B正确;
C.电解精炼铜时,不活泼的金属沉淀下来成为阳极泥,如金、银等比铜不活泼金属,锌比铜活泼,也会失去电子,所以阳极泥中不含有锌,故C错误;
D.电镀时,镀层作阳极,待镀金属作阴极,阳极上金属材料失电子,阴极上阳极金属材料的阳离子得电子,故D错误;
故选:B。
7.(24-25高二上·福建三明·期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.滴定管排气泡
B.测溶液pH
C.铁勺上镀银
D.制无水
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.碱式滴定管下端有胶管连接玻璃尖嘴,排气泡的操作为弯曲胶管并挤压玻璃珠,使溶液快速冲出以带出气泡,A符合题意;
B.水解生成的具有漂白性,会使pH试纸褪色,无法测出准确的pH值,可用pH计测溶液的pH值,B不符合题意;
C.铁勺上镀银,铁勺应作阴极,银作阳极,电解质溶液为含银离子的溶液,图中铁勺作阳极,不能达到镀银目的,C不符合题意;
D.直接加热溶液,会发生水解,水解产物易挥发,最终得不到无水,应在气流中加热溶液来制备无水,D不符合题意;
故选A。
8.(22-23高二上·福建福州八县(市、区)一中·期末)化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法不正确的是
A.氯碱工业中使用阳离子交换膜,主要目的是使电解池中形成闭合回路
B.可用作白色颜料和阻燃剂等,在实验室中可用的水解反应制取
C.处理锅炉水垢中的硫酸钙,可以先用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸除去
D.除去溶液中少量的,可选用CuO固体
【答案】A
【详解】A.电解饱和食盐水时阳极生成氯气,阴极生成氢氧化钠,使用阳离子交换膜的主要目的是隔开两极产物,防止二者发生反应,故A错误;
B.SbCl3是强酸弱碱盐,发生的水解反应为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl,该反应可用于实验室制取Sb2O3,故B正确;
C.用饱和碳酸钠溶液浸泡硫酸钙,硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙,并且碳酸钙能与盐酸反应生成可溶性的氯化钙,该原理常用于除锅炉水垢,故C正确;
D.FeCl3水解生成氢氧化铁和盐酸,CuO能与盐酸反应,加入CuO可促进FeCl3水解生成氢氧化铁沉淀而除去,故D正确;
故选A。
9.(23-24高二上·福建福州超德中学·期末)如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲中通入甲烷的电极作 极(填“正”或“负”),电极反应方程式为: 。
(2)乙池中,石墨(C)极的电极反应式为 。
(3)丙是精炼铜的装置,当电池消耗11.2 L(标准状况下)甲烷时,B电极 (填“增加”或“减少”) g。
【答案】(1) 负 CH4−8e−+10OH−=CO+7H2O
(2)2Cl――2e-=Cl2↑
(3) 增加 128
【分析】甲池为原电池做电源,通入甲烷的一极为负极,通入氧气的一极为正极,乙池、丙池为电解池,乙池为氯碱工业,其中Fe电极连电源负极做阴极,石墨作阳极,丙池为粗铜的精炼,其中精铜做阴极,粗铜做阳极,据此解答。
【详解】(1)甲是燃料电池,甲烷转化为二氧化碳,失电子发生氧化反应,为负极反应物,通入甲烷的电极作负极,电极反应为CH4−8e−+10OH−=CO+7H2O。
(2)乙池以燃料电池作电源,为电解池,电解饱和食盐水,电解饱和氯化钠溶液,碳做阳极,阳极上氯离子放电,电极反应式为2Cl――2e-=Cl2↑;
(3)丙池中粗铜连接原电池的正极,做阳极,即A电极是阳极,B电极和电源负极相连,作阴极,铜离子放电析出铜,质量增加,当电池消耗11.2 L(标准状况下)甲烷时,甲烷的物质的量是11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,碳元素化合价从-4价升高到+4价,则转移0.5mol×8=4mol电子,依据电子得失守恒可知析出铜的物质的量是2mol,质量是128g。
10.(24-25高二上·福建三明·期末)0.电解饱和食盐水是氯碱工业的基础,其装置如图所示。
(1)写出上图装置中电解饱和食盐水的离子方程式 。该装置中离子交换膜为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(2)可用碱性甲醇()燃料电池作为电解饱和食盐水的外加电源,若消耗2.24 L(已经换算为标准状况)甲醇蒸气,则理论上图装置的阳极室溶液减少的质量为 g。
(3)氯碱工业能耗大,通过如图的改进,可降低电解电压,从而大幅度降低能耗。电极A应与外接电源的 极相连(填“正”或“负”),写出电极B的电极反应式 。
(4)某兴趣小组发现电解后阳极室有副产物,可用浓盐酸处理并回收产生的氯气。
①生成氯气的离子方程式为 。
②浓盐酸在该过程中所起的作用可能是:
猜想1:提高了,使的还原性增强;
猜想2:提高了,使的还原性增强;
猜想3:提高了, 。
③用下图装置验证猜想2,补全操作和现象:闭合K,至指针读数稳定后 。
【答案】(1) 阳
(2)35.1
(3) 正
(4) 使氧化性增强 向右侧烧杯中加入少量硫酸,观察指针读数是否增大
【详解】(1)电解饱和食盐水时,反应生成氢氧化钠,氢气和氯气,反应的离子方程式为:;阳极处氯离子失去电子生成氯气,故a口逸出氯气,阴极处水得到电子生成氢气和氢氧根,故b口逸出氢气,为避免阴极区产生的氢氧根离子移向阳极与氯气发生反应,需选择阳离子交换膜。
(2)碱性甲醇()燃料电池的负极反应为,2.24L甲醇蒸气物质的量为0.1mol,则理论上转移的电子为0.6mol,电解饱和食盐水装置的阳极室发生反应,转移电子0.6mol时生成氯气0.3mol,且同时有0.6molNa+透过离子交换膜向阴极移动,则阳极室溶液减少的质量为。
(3)电极A 附近氯离子失去电子被氧化为氯气,作阳极,应与电源正极相连;电极B 附近氧气得电子转化为OH-,电极反应式为。
(4)①盐酸和发生归中反应生成,反应的离子方程式为;
②盐酸与的反应中,作氧化剂,因此还可能是提高c(H+),使氧化性增强;
③用如图装置验证猜想2,具体的操作为:闭合K,至指针读数稳定后,向右侧烧杯中加入少量硫酸,观察指针读数是否增大。
11.(23-24高二上·福建三明普通高中·期末)1.电化学方法在研究物质性质以及工业生产中都有重要价值。
I.海水中含有等离子,呈弱碱性,过量CO2排放使海洋表层海水的pH由8.3变为8,严重威胁海洋生态。用下图所示方法可以从海水中提取CO2。
(1)a室发生的电极反应方程式为 。
(2)b室实现CO2提取的离子方程式为 。
(3)用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理的方法是 。
II.某化学兴趣小组按下图所示装置探究不同条件下电解溶液的电极反应产物。
(4)该小组同学电解溶液,观察到如下现象:
实验
条件
操作及现象
电压
pH
阳极
阴极
i
1.5v
4.91
无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,5分钟后电极表面析出红褐色固体
无气泡产生,4分钟后电极表面有银灰色金属状固体附着
①取少量充分洗涤后的银灰色固体,加稀有气泡产生,再向溶液中加入氯水和KSCN,溶液变为血红色,证明该固体为 (填化学式)。
②该小组同学分析红褐色固体产生的原因,甲同学认为,可氧化最终生成,乙同学认为 。
(5)该小组同学进一步探究影响电极产物的因素。
实验
条件
操作及现象
电压
pH
阳极
阴极
ii
1.5v
1.00
无气泡产生,溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色
有气泡产生,无固体附着
iii
3.0v
4.91
无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,3分钟后电极表面有红褐色固体产生
极少量气泡产生,1分钟出现银灰色金属状固体
iv
6.0v
4.91
有气泡产生,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,溶液逐渐变浑浊
大量气泡产生,迅速出现银灰色金属状固体
①写出实验ii中电解溶液的离子方程式 。
②对比实验i、iii、iv可以得出结论:增大电压,不仅可以改变离子的放电能力,也可以 。
(6)综合分析上述实验,电解过程中电极反应的产物与 有关。
【答案】(1)或
(2)
(3)将c室排出的NaOH溶液与b室排出的酸性海水混合,调节至pH等于8.3
(4) Fe ,最终生成
(5) 改变(或加快)电极反应的速率
(6)电解质溶液的酸碱性、电压大小
【分析】由图可知,a室中的电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为或,c室中的电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,氢离子通过阳离子交换膜由a室进入b室,与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水,使溶液呈酸性,钠离子通过阳离子交换膜由b室进入c室,c室溶液得到稀氢氧化钠溶液,b室和c室溶液混合后可以得到pH为8.3的海水达到排放标准,排回大海Fe2+的化合价处于铁元素化合价的中间价态,既具有氧化性又具有还原性;电解FeCl2溶液,通过对比实验可知,电极反应的产物与电解质溶液的酸碱性、电源电压有关。
【详解】(1)由图可知,a室中的电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,或,故答案为:或;
(2)c室中的电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,氢离子通过阳离子交换膜由a室进入b室,与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水,故答案为:;
(3)b室溶液呈酸性,钠离子通过阳离子交换膜由b室进入c室,c室溶液得到稀氢氧化钠溶液,b室和c室溶液混合后可以得到pH为8.3的海水达到排放标准,排回大海,故答案为:将c室排出的NaOH溶液与b室排出的酸性海水混合,调节至pH等于8.3;
(4)①取少量充分洗涤后的银灰色固体,加稀有气泡产生,再向溶液中加入氯水和KSCN,溶液变为血红色,说明反应液中含有Fe2+,因铁与硫酸反应生成Fe2+, 应证明银灰色固体为Fe,故答案为:Fe;
② Fe2+具有还原性,失去电子发生氧化反应生成铁离子,;阴极上发生,Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,故答案为:,最终生成;
(5)①实验ii中阳极无气泡产生,溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色,说明亚铁离子被氧化为铁离子;阴极有气泡产生,无固体附着,说明氢离子放电生成氢气,故电解FeCl2溶液的离子反应方程式,故答案为:;
②根据实验i、ii、iii各电极现象,增大电压,不仅可以改变离子的放电顺序,也可以改变电极的反应速率,故答案为:改变(或加快)电极反应的速率;
(6)综上所述,电极反应的产物与电解质溶液的酸碱性、电源电压有关,故答案为:电解质溶液的酸碱性、电压大小。
地 城
考点03
金属的腐蚀与防护
1.(24-25高二上·福建龙岩·期末)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.冰在室温下能自动融化成水,熵增加起了重要作用
B.铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,所以明矾可用作净水剂和消毒剂
C.电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法
D.高压氧舱中治疗CO中毒的原理是增大氧气浓度,降低CO浓度,促进分解
【答案】B
【详解】A.熵增原理指出,自发过程往往向混乱度增大的方向进行。冰→水的相变符合此规律,A正确;
B.明矾净水依赖水解生成的胶体吸附杂质,但胶体吸附属于物理净化,不具备化学消毒作用,消毒需破坏病原体结构,因此“消毒剂”说法错误,故B错误;
C.镁棒作为阳极牺牲材料,通过电化学腐蚀保护作阴极的内胆,属于牺牲阳极的阴极保护法,C正确;
D.CO中毒是因CO与血红蛋白(Hb)的结合能力远强于O2,形成稳定的Hb(CO)。根据化学平衡移动原理,高压氧舱通过增大吸入气中O2的浓度,可以促使平衡 Hb(CO) + O2 ⇌ Hb(O2) + CO 向右移动,使Hb(CO)分解,释放出的CO随呼吸排出体外,从而降低血液中CO的浓度。该选项的表述正确,D正确;
故答案选B。
2.(24-25高二上·福建三明·期末)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀,利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列说法错误的是
A.船体在海水中主要发生吸氧腐蚀
B.船体发生腐蚀时,负极反应式为
C.若X为碳棒,为减缓船体的腐蚀,开关K应置于M处
D.若X为废铁,开关K置于N处,该防护法称外加电流阴极保护法
【答案】C
【详解】A.海水呈弱碱性,钢铁船体在海水中构成原电池,船体在海水中主要发生吸氧腐蚀,故A正确;
B.钢铁船体在海水中构成原电池,钢铁中的铁为负极,负极反应式为,故B正确;
C.若X为碳棒,当开关K置于M处时,构成原电池,船体作负极被腐蚀;当开关K置于N处时,构成电解池,船体作阴极被保护,则开关K应置于N处,故C错误;
D.若X为废铁,开关K置于N处,构成电解池,船体作阴极被保护,该防护法称外加电流阴极保护法,故D正确;
故选C。
3.(23-24高二上·福建福州福清高中联合体·期末)下列实验设计或所选装置合理的是
A.通过注射器活塞右移,验证与反应放热
B.由制无水固体
C.电解溶液,制备金属
D.模拟钢铁的吸氧腐蚀
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢气也能使注射器活塞右移,则注射器活塞右移,不能说明钠与水反应为放热反应,故A错误;
B.氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中发生水解反应生成氢氧化铁和盐酸,直接加热六水氯化铁固体,氯化氢受热挥发会使水解平衡不断右移直至趋于完全得到氢氧化铁,无法制得无水氯化铁,故B错误;
C.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氯气和氢气,无法制得金属镁,故C错误;
D.铁钉在食盐水中构成原电池,发生吸氧腐蚀导致具支试管中气体减少,导气管中会形成一段水柱,故D正确;
故选D。
4.(23-24高二上·福建厦门·期末)下列有关电化学腐蚀原理的应用说法错误的是
A.利用铁腐蚀快速测定空气中氧气含量 B.利用牺牲阳极保护法在潜艇外壳上镶嵌铜块
C.以铁作为阴极在铁表面镀铜 D.采用阴极电保护法防止铁管道腐蚀
【答案】B
【详解】A.利用铁的吸氧腐蚀,测定前后质量变化,可测定空气中氧气含量,故A正确;
B.利用牺牲阳极保护法在潜艇外壳上应镶嵌比铁活泼的金属,如锌,故B错误;
C.铁表面镀铜,铜作阳极,铁作阴极,含铜离子的盐溶液作电解质溶液,故C正确;
D.防止铁管道腐蚀可采用外加电流的阴极保护法,铁管道作阴极,故D正确;
故选:B。
5.(23-24高二上·福建泉州·期末)港珠澳大桥是我国一项伟大的工程,工程中大量使用先进的防腐措施。下列分析错误的是
A.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层隔绝空气和水
B.主梁钢板使用的耐候钢是一种具有抗腐蚀性的合金
C.将桥体与电源负极相连,利用了外加电流的阴极保护法
D.水下钢柱镶铝块作为牺牲阳极的材料,利用了电解原理
【答案】D
【详解】A.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,能隔绝空气和水,从而防止钢铁被腐蚀,A正确;
B.耐候钢是一定量的铜以及磷、铬、镍、钛、钒等耐腐蚀元素制成的,具有普通钢材的易延展、高强度、抗疲劳等特性,是一种具有抗腐蚀性的合金,B正确;
C.将桥体与电源负极相连,利用了外加电流的阴极保护法,使桥体成为阴极,避免钢铁失去电子被腐蚀,C正确;
D.水下钢柱镶铝块,铝的活泼性比铁强,铝作原电池负极,铁作原电池正极,从而达到抗腐蚀目的,其原理为牺牲阳极的阴极保护法,利用了原电池原理,D错误;
故选D。
6.(23-24高二上·福建福州福清高中联合体·期末)化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A.锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理,然后用酸除去
B.镀锡铁比镀锌铁更耐腐蚀
C.疫苗一般应冷藏存放,以减小蛋白质变性的速率
D.新能源汽车锂电池工作时把化学能转化为电能
【答案】B
【详解】A.锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理得到碳酸钙,反应为,然后用盐酸与碳酸钙反应而除去,故A正确;
B.锡的活泼性比铁的活泼性弱,因此镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀,故B错误;
C.高温能使蛋白质变性,因此疫苗一般应冷藏存放,以减小蛋白质变性的速率,故C正确;
D.新能源汽车锂电池工作时把化学能转化为电能,充电时把电能转化为化学能,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.(23-24高二上·福建三明普通高中·期末)近年来,我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀。下列说法错误的是
A.断电时,加锌环的铁帽常发生析氢腐蚀
B.若将锌环换成铜环,断电时,铁帽将被腐蚀
C.通电时,湿润的绝缘子液面为离子迁移的通路
D.通电时,锌环做阳极,发生氧化反应
【答案】A
【详解】A.断电时锌作负极,铁作正极,常发生吸氧腐蚀,只有在强酸性环境下才会发生析氢腐蚀,故A错误;
B.若将锌环换成铜环,断电时,断电时铁作负极,铜作正极,铁帽将被腐蚀故,故B正确;
C.通电时,湿润的绝缘子液面为离子迁移的通路构成闭合回路,故C正确;
D.通电时,锌环连接电源正极,锌为阳极,阳极发生氧化反应,故D正确;
故选:A。
8.(24-25高二上·福建福州·期末)化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A.充电宝利用电解来实现储能 B.太阳能发电将化学能转化为电能
C.误食可溶性钡盐可用溶液解毒 D.“052驱逐舰”钢板上镶嵌镁块以防止生锈
【答案】B
【详解】A.充电宝通过充电过程(电解)将电能转化为化学能储存,因此利用电解实现储能是正确的说法,故A正确;
B.太阳能发电是将光能直接转化为电能,不涉及化学能转化,因此将化学能转化为电能的说法是错误的,故B错误;
C.可溶性钡盐(如BaCl2)中毒时,Na2SO4溶液中的与Ba2+形成不溶性BaSO4沉淀,减少毒性,因此解毒方法正确,故C正确;
D.在钢板上镶嵌镁块,镁作为牺牲阳极,通过电化学保护防止钢铁腐蚀(生锈),因此说法正确,故D正确;
故答案为B。
9.(24-25高二上·福建南平·期末)下列离子方程式或电极方程式正确的是
A.铜的电解精炼阳极反应:
B.除去污水中:
C.钢铁的析氢腐蚀原理:
D.铅蓄电池放电时正极反应:
【答案】B
【详解】A.铜的电解精炼中,阳极的主要反应为粗铜失去电子生成Cu2+,电极反应式为,A错误;
B.FeS与Hg2+反应发生沉淀转化生成更难溶的HgS和Fe2+,离子方程式符合反应原理,且原子和电荷守恒,B正确;
C.钢铁析氢腐蚀中,铁在酸性环境下被氧化为Fe2+,离子方程式为,C错误;
D.铅蓄电池放电时,正极反应为PbO2得电子被还原为PbSO4,电极反应式为,D错误;
故答案选B。
10.(24-25高二上·福建泉州·期末)下列关于电化学的说法正确的是
A.交换膜为阴离子交换膜
B.铜片与直流电源负极相连
C.防腐原理:外加电流的阴极保护
D.电子流向:a→b→电解质→a
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.该装置为电解饱和食盐水,电解方程式为,左侧为阳极,电极反应为,右侧为阴极,电极反应为,向阴极移动,从左侧进入右侧,故离子交换膜为阳离子交换膜,A错误;
B.电镀时,镀件放阴极与电源负极相连,镀层金属放阳极与电源正极相连,则铜片应与电源正极相连,B错误;
C.为保护钢闸门,钢闸门应与电源负极相连,辅助电极作阳极,应使用石墨等惰性电极,其防腐原理为外加电流保护法,C正确;
D.在原电池中,电子只能在导线中移动,不能进入电解质溶液,D错误;
故答案选C。
试卷第1页,共3页
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专题09电解池 金属的腐蚀与防护
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·福建泉州·期末)科学家设计出一种可在阴极和阳极同时产生的电解池。该装置如图所示,下列说法错误的是
A.b电极与电源正极相连
B.工作时,向b电极迁移
C.a电极反应式:
D.当电路中有转移时,生成
2.(24-25高二上·福建三明·期末)用间接电化学法对NO进行无害化处理的原理如下图所示。下列说法正确的是
A.从左向右移动
B.电极I的反应为
C.电解池工作一段时间,阳极区溶液pH减小
D.最多可吸收
3.(24-25高二上·福建龙岩·期末)电解法制取用途广泛的,同时获得:,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:只在强碱性条件下稳定,易被还原。下列说法错误的是
A.电解一段时间后,阳极室的降低
B.阴极电极反应式为:
C.随初始的变化如图2,M、N两点转移的电子数相同
D.电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止与反应使产率降低
4.(24-25高二·福建三明永安九中、宁化六中、沙县金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期末)高铁酸钾()是一种新型、高效、无毒的水处理剂。工业上,利用廉价的铁黄()等为原料制备高铁酸钾。工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.制备反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
B.高铁酸钾在水处理过程中涉及氧化还原反应和盐类水解反应
C.根据流程可以判断相同温度下的溶解度小于
D.若通过电解法以铁为原料制备高铁酸钾,铁棒应该做阳极
5.(23-24高二上·福建泉州·期末)我国科研团队研究出一种MB(亚甲基蓝)/MnO2固态无扩散氢离子电池,该电池模型如图所示,充电时,Mn2+沉积在石墨毡上生成MnO2,下列说法错误的是
A.放电时,石墨毡作正极
B.放电时,H+从右侧区移到左侧区
C.充电时,阴极发生反应MB+2H++2e-=H2MB
D.充电时,若转移0.2NA个电子石墨毡质量增加8.7g
6.(23-24高二上·福建三明普通高中·期末)下列离子方程式正确的是
A.水解:
B.用惰性电极电解氯化镁溶液:
C.过量通入NaClO溶液中:
D.通入氨盐水中制:
7.(23-24高二上·福建龙岩龙岩一级校联盟·期末)为了减少对环境的污染,常用电解法对煤进行脱硫(含硫物质主要是)处理。工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.阳极的电极反应为
B.电解开始时,阴极上可能有无色气体产生
C.电解过程中,混合溶液的值将变大
D.脱硫过程反应:
8.(23-24高二上·福建南平·期末)中科大研究构建的宽温氢氯电池如图所示,能在范围内使用并实现多次充放电。下列说法错误的是
A.磷酸基电解液具有抗冻性
B.放电时,电子从极经导线流向极
C.电极具有多孔结构,能够实现气体循环使用
D.充电时,阳极电极反应式为
9.(23-24高二上·福建龙岩龙岩一级校联盟·期末)我国科学家发明了一种可充电电池,电解质为和,由和两种离子交换膜隔开,形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个电解质溶液区域,电池结构如图所示。电池工作时Ⅱ区域的浓度增大,下列说法不正确的是
A.图中为阳离子交换膜
B.Ⅲ区域的电解质为
C.放电时,电极的电极反应式为:
D.充电时,当外电路通过电子时,Ⅱ区域电解质质量减少
10.(23-24高二上·福建厦门·期末)高效解耦水分解的电化学和化学循环装置如图,下列说法正确的是
A.M为阳极
B.N极发生的反应为:
C.b为
D.理论上相同条件下,
地 城
考点02
电解原理的应用
1.(24-25高二·福建三明永安九中、宁化六中、沙县金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.“神舟十五号”使用的太阳能电池可实现太阳能转化为电能
B.氯碱工业中使用阳离子交换膜,主要目的是使电解池中形成闭合回路
C.“一次性保暖贴”在发热过程中应用的是原电池原理
D.以铁粉为主要成分的双吸剂,可延长食品的保质期
2.(24-25高二·福建三明永安九中、宁化六中、沙县金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.探究浓度对反应速率的影响
B.铁制品表面镀铜
C.探究压强对平衡的影响
D.验证溶液(含酚酞)电解产物
A.A B.B C.C D.D
3.(23-24高二上·福建泉州·期末)下列关于用铜做电极的叙述错误的是
A.铜锌原电池中铜作正极 B.电解食盐水制氯气用铜作阳极
C.电解精炼铜中粗铜作阳极 D.金属表面镀铜用铜作阳极
4.(23-24高二上·福建福州文博中学·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1L0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,CH3COO-的数目小于0.1NA
B.常温下,1LpH=1的H2SO4溶液中,H+的数目为0.1NA
C.32gSO2与过量O2反应生成的SO3分子数为0.5NA
D.电解饱和食盐水收集到标准状况下2.24L氯气,转移电子数为0.2NA
5.(24-25高二上·福建福州·期末)下列说法错误的是
A.铁发生吸氧腐蚀,负极的电极反应式为
B.铜的电解精炼中,粗铜作阳极不断溶解
C.氯碱工业中,NaOH溶液在阴极区得到
D.铁制品镀银,铁制品连接电源负极
6.(23-24高二上·福建福州福清高中联合体·期末)下列说法正确的是
A.华为自主研发的Mate60系列5G手机,充电时负极发生还原反应
B.钢铁水闸与电源负极相连接可减缓其腐蚀,该法称为牺牲阳极的阴极保护法
C.电解精炼铜的阳极泥中可回收锌、金和银等贵金属
D.电镀过程中,待镀金属与电源正极相连
7.(24-25高二上·福建三明·期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.滴定管排气泡
B.测溶液pH
C.铁勺上镀银
D.制无水
A.A B.B C.C D.D
8.(22-23高二上·福建福州八县(市、区)一中·期末)化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法不正确的是
A.氯碱工业中使用阳离子交换膜,主要目的是使电解池中形成闭合回路
B.可用作白色颜料和阻燃剂等,在实验室中可用的水解反应制取
C.处理锅炉水垢中的硫酸钙,可以先用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸除去
D.除去溶液中少量的,可选用CuO固体
9.(23-24高二上·福建福州超德中学·期末)如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲中通入甲烷的电极作 极(填“正”或“负”),电极反应方程式为: 。
(2)乙池中,石墨(C)极的电极反应式为 。
(3)丙是精炼铜的装置,当电池消耗11.2 L(标准状况下)甲烷时,B电极 (填“增加”或“减少”) g。
10.(24-25高二上·福建三明·期末)0.电解饱和食盐水是氯碱工业的基础,其装置如图所示。
(1)写出上图装置中电解饱和食盐水的离子方程式 。该装置中离子交换膜为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(2)可用碱性甲醇()燃料电池作为电解饱和食盐水的外加电源,若消耗2.24 L(已经换算为标准状况)甲醇蒸气,则理论上图装置的阳极室溶液减少的质量为 g。
(3)氯碱工业能耗大,通过如图的改进,可降低电解电压,从而大幅度降低能耗。电极A应与外接电源的 极相连(填“正”或“负”),写出电极B的电极反应式 。
(4)某兴趣小组发现电解后阳极室有副产物,可用浓盐酸处理并回收产生的氯气。
①生成氯气的离子方程式为 。
②浓盐酸在该过程中所起的作用可能是:
猜想1:提高了,使的还原性增强;
猜想2:提高了,使的还原性增强;
猜想3:提高了, 。
③用下图装置验证猜想2,补全操作和现象:闭合K,至指针读数稳定后 。
11.(23-24高二上·福建三明普通高中·期末)1.电化学方法在研究物质性质以及工业生产中都有重要价值。
I.海水中含有等离子,呈弱碱性,过量CO2排放使海洋表层海水的pH由8.3变为8,严重威胁海洋生态。用下图所示方法可以从海水中提取CO2。
(1)a室发生的电极反应方程式为 。
(2)b室实现CO2提取的离子方程式为 。
(3)用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理的方法是 。
II.某化学兴趣小组按下图所示装置探究不同条件下电解溶液的电极反应产物。
(4)该小组同学电解溶液,观察到如下现象:
实验
条件
操作及现象
电压
pH
阳极
阴极
i
1.5v
4.91
无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,5分钟后电极表面析出红褐色固体
无气泡产生,4分钟后电极表面有银灰色金属状固体附着
①取少量充分洗涤后的银灰色固体,加稀有气泡产生,再向溶液中加入氯水和KSCN,溶液变为血红色,证明该固体为 (填化学式)。
②该小组同学分析红褐色固体产生的原因,甲同学认为,可氧化最终生成,乙同学认为 。
(5)该小组同学进一步探究影响电极产物的因素。
实验
条件
操作及现象
电压
pH
阳极
阴极
ii
1.5v
1.00
无气泡产生,溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色
有气泡产生,无固体附着
iii
3.0v
4.91
无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,3分钟后电极表面有红褐色固体产生
极少量气泡产生,1分钟出现银灰色金属状固体
iv
6.0v
4.91
有气泡产生,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,溶液逐渐变浑浊
大量气泡产生,迅速出现银灰色金属状固体
①写出实验ii中电解溶液的离子方程式 。
②对比实验i、iii、iv可以得出结论:增大电压,不仅可以改变离子的放电能力,也可以 。
(6)综合分析上述实验,电解过程中电极反应的产物与 有关。
地 城
考点03
金属的腐蚀与防护
1.(24-25高二上·福建龙岩·期末)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.冰在室温下能自动融化成水,熵增加起了重要作用
B.铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,所以明矾可用作净水剂和消毒剂
C.电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法
D.高压氧舱中治疗CO中毒的原理是增大氧气浓度,降低CO浓度,促进分解
2.(24-25高二上·福建三明·期末)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀,利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列说法错误的是
A.船体在海水中主要发生吸氧腐蚀
B.船体发生腐蚀时,负极反应式为
C.若X为碳棒,为减缓船体的腐蚀,开关K应置于M处
D.若X为废铁,开关K置于N处,该防护法称外加电流阴极保护法
3.(23-24高二上·福建福州福清高中联合体·期末)下列实验设计或所选装置合理的是
A.通过注射器活塞右移,验证与反应放热
B.由制无水固体
C.电解溶液,制备金属
D.模拟钢铁的吸氧腐蚀
A.A B.B C.C D.D
4.(23-24高二上·福建厦门·期末)下列有关电化学腐蚀原理的应用说法错误的是
A.利用铁腐蚀快速测定空气中氧气含量 B.利用牺牲阳极保护法在潜艇外壳上镶嵌铜块
C.以铁作为阴极在铁表面镀铜 D.采用阴极电保护法防止铁管道腐蚀
5.(23-24高二上·福建泉州·期末)港珠澳大桥是我国一项伟大的工程,工程中大量使用先进的防腐措施。下列分析错误的是
A.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层隔绝空气和水
B.主梁钢板使用的耐候钢是一种具有抗腐蚀性的合金
C.将桥体与电源负极相连,利用了外加电流的阴极保护法
D.水下钢柱镶铝块作为牺牲阳极的材料,利用了电解原理
6.(23-24高二上·福建福州福清高中联合体·期末)化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A.锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理,然后用酸除去
B.镀锡铁比镀锌铁更耐腐蚀
C.疫苗一般应冷藏存放,以减小蛋白质变性的速率
D.新能源汽车锂电池工作时把化学能转化为电能
7.(23-24高二上·福建三明普通高中·期末)近年来,我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀。下列说法错误的是
A.断电时,加锌环的铁帽常发生析氢腐蚀
B.若将锌环换成铜环,断电时,铁帽将被腐蚀
C.通电时,湿润的绝缘子液面为离子迁移的通路
D.通电时,锌环做阳极,发生氧化反应
8.(24-25高二上·福建福州·期末)化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A.充电宝利用电解来实现储能 B.太阳能发电将化学能转化为电能
C.误食可溶性钡盐可用溶液解毒 D.“052驱逐舰”钢板上镶嵌镁块以防止生锈
9.(24-25高二上·福建南平·期末)下列离子方程式或电极方程式正确的是
A.铜的电解精炼阳极反应:
B.除去污水中:
C.钢铁的析氢腐蚀原理:
D.铅蓄电池放电时正极反应:
10.(24-25高二上·福建泉州·期末)下列关于电化学的说法正确的是
A.交换膜为阴离子交换膜
B.铜片与直流电源负极相连
C.防腐原理:外加电流的阴极保护
D.电子流向:a→b→电解质→a
A.A B.B C.C D.D
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