課練18電解池金屬的腐蝕與防護

刷小題?夯基礎

KUANGSHUAXIAOTIHANGJICHU

保基礎

1.某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在下圖中，下列

有關分析完全正確的是（）

選項ABCD

a電極陽極陰極陽極陰極

d電極正極正極負極負極

Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子

2.下列關于如圖電解池工作時的相關敘述正確的是（）

石墨

FeCl,

溶液

A.Fe電極作陽極，發生氧化反應

B.。一向石墨極作定向移動

C.石墨電極反應：Fe31+3e^^=Fe

2+

D.電解池發生總反應：2C廠+2Fe3+獸=Cl2t+2Fe

3.現用Pl電極電解1L濃度均為0.1mo卜的HC1、CuSCU的混合溶液，裝置如圖。

下列說法正確的是（）

HC1、CUSO4的混合溶液

A.電解開始時陰極有H2放出

B.電解開始時陽極上發生：Cu2++2e-=Cu

C.當電路中通過電子的量超過0.1mol時，此時陰極放電的離子發生了變化

D.整個電解過程中，SOf不參與電極反應

4.如圖是某課題組設計的一種利用電解原理制取出。2并用來處理工業廢氨水的裝置。

為了不影響H2O2的產量，需向廢氨水中加入適量硝酸調節溶液的pH約為5。下列說法正確

的是（）

A.陰極的電極反應式為2H2。—4e==4H++O2t

B.陽極的電極反應式為O2+2H'+2e-=H2O2

C.處理廢氨水的過程中所發生的反應為3H2O2+2NH3?H2O=8H2O+N2t

D.工作過程中陽極附近溶液的pH逐漸增大

5.科學家采用碳基電極材料設計了一種制取氯氣的新工藝方案，裝置如圖所示。下列

說法錯誤的是（）

A.反應過程中需要不斷補充Fe?+

B.陽極反應式是2HCL2b=Cbt+2H+

C.電路中轉移1mol電子，消耗標況下氧氣5.6L

申解

D.電解總反應可看作是4HCl（g）+O2（g）=2C12（g）+2H2O（g）

俄高考

/陽極

,陰極

[2021?全國乙卷，12]沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻

礙冷卻水排放并降低冷卻效率。為解決這一問題，通常在管道口設置一對惰性電極（如圖所

示），通入一定的電流。下列敘述錯誤的是（）

A.陽極發生將海水中的C「氧化生成CL的反應

B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO

C.陰極生成的H2應及時通風稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg（OH”等積垢需要定期清理

7.[2021?天津卷]如下圖所示電解裝置中，通電后石墨電極0上有生成，Fe?O3逐漸

溶解，下列判斷錯誤的是（）

匚ab斗

苴流電源

NajSO,

溶詼

陰離子交換膜質子交換膜

A.a是電源的負極

B.通電一段時間后，向石墨電極n附近滴加石蕊溶液，出現紅色

C.隨著電解的進行，CuCL溶液濃度變大

D.當0.01molFe2O3完全溶解時，至少產生氣體336mL（折合成標準狀況下）

8.[2021?廣東卷，16]鉆（C。）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖

為水溶液中電解制備金屬鉆的裝置示意圖。下列說法正確的是（）

A.工作時，I室和II室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液質量理論上減少16g

C.移除兩交換膜后，石墨電極上發生的反應不變

D.電解總反應：2co2++2H?O粵"：2co+。2t+4H

9.[2021?山東卷，17（4）]利用膜電解技術（裝置如圖所示），以NazCrCU為主要原料制備

NazCnCh的總反應方程式為：4Na2CrO4+4H2O^^2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2t+O2t。

離子交換膜

則Na2Cr2O7在________（填“陰”或“陽”）極室制得，電解時通過膜的離子主要為

10.[2021?湖南卷，16（節選）]方法n：氨電解法制氫氣

利用電解原理，將氨轉化為高純氫氣，其裝置如圖所示。

陰

離

子

交

換

膜

（4）電解過程中OPT的移動方向為（填“從左往右”或“從右往左”）；

（5）陽極的電極反應式為___________________________________________________

稱模擬

11.[2022?山東模考]工業上電解NaHSO4溶液制備Na2s2。8，電解時，陰極材料為Pb；

+

陽極（伯電極）電極反應式為2HSO4-2e^=S2Or+2Ho下列說法正確的是（）

A.陰極電極反應式為Pb+HSC）4-2e=PbSO4+H

B.陽極反應中S的化合價升高

C.S20f中既存在非極性鍵又存在極性鍵

D.可以用銅電極作陽極

12.［2022?廣州模擬］我國科學家設計了一種太陽能驅動從海水中提取金屬鋰的裝置，示

意圖如圖所示。該裝置工作時，下列說法正確的是（）

銅箔

有機電解質

—固體陶瓷膜

海水

A.銅箔上的電勢比催化電極上的高

B.海水的pH變大

C.若轉移1mol電子，理論上銅箔增重7g

D.固體陶瓷膜可用質子交換膜代替

13.［2022?開封模擬］MFC-電芬頓技術不需要外加能量即可發生，通過產生羥基自由基

（?OH）處理有機污染物，可獲得高效的廢水凈化效果，其耦合系統原理示意圖如圖，下列說

法錯誤的是（）

1一

丫

電

電

極

極

A.甲池中H*移動的方向從M室到N室

B.電子移動方向為afY,X-b

C.乙池可在酸性較弱的環境中使用

D.Y電極上得到雙氧水的反應為O2+2e+2H+=H2O2

14"2022?濟寧二模］硬水結垢是循環冷卻水系統中廣泛存在的一種現象，西安交通大學

徐浩團隊改進了主動式電化學硬水處理技術，原理示意圖如下（R代表有機物）。下列說法錯

誤的是（）

直流電源1

A.處理后的水垢主要沉降在陰極附近

B.處理過程中C「可以循環利用

C.若將b電極換成鐵電極，處理過程不受影響

D.若R為CO（NH2）2，消耗1molCO（NH2）2生成無污染的氣體，則產生3molH2

15.[2022?湖北黃岡中學模擬]利用如圖所示裝置可以實現吸收一定量SO2氣體后的鈉堿

脫硫液（NaOH+Na2so3）的“循環再生”。下列說法正確的是（）

再生液出液1出液2

怔膜t

進液1（溶質為進液2（溶

NaHSOj和Na2sO3）質為mSO。

A.m為陰膜

B.出液1的溶質主要是H2so3

C.出液2的pH大于進液2的pH

D.當電路中轉移0.2mol電子時，a電極產生標準狀況下1.12L氣體

16.一種冶煉銅的方法是在常溫、常壓下用溶劑溶浸礦石，浸出液經過萃取使銅和其他

雜質金屬分離，然后用電積法將溶液中的銅提取出來。銅電積的原理如圖所示，下列說法錯

誤的是（）

MN

r0!

含硫酸的硫酸銅溶液

A.N極應與外接直流電源的負極相連

B.鉛合金板上的電極反應式為2H2。-4鼠=。2t+4H+

C.電積過程中，溶液的c（Cu2+）不變

D.通電一段時間后，溶液的pH減小

合測評?提能力

ZONGHECEPING-TINENGLII

一、選擇題：本題共10小題，每小題只有一個選項符合題意。

1.用鈦片作陰極，銅片作陽極，電解一定濃度的NaCl和NaOH混合液制取CsO,陽

極區物質的有關轉化如圖所示。下列有關敘述正確的是（）

A.陽極的電極反應式為Cu+2cl—e=CuC12

B.電解發生的總反應為2CU+H2。2^H2t+Cu2O

C.電解一段時間后，整個電解液的pH不變

D.陰極上產生224mL氣體時，轉移的電子數約為0.02X6.02X1（）23

2.我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現鐵帽腐蝕現象，在鐵帽上加鋅環能有效防

止鐵帽的腐蝕，防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）

直

流鋅環

電鐵帽濕潤的

方

向絕緣子表面

A.通電時，鋅環是陽極，發生氧化反應

B.通電時，陰極上的電極反應為2H2O+2e=H2t+2OH

C.斷電時，鋅環上的電極反應為Zi?++2e-==Zn

D.斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕

3.一種鋅鈕電池的工作原理如圖所示，電解質為ZnSO4溶液，電池反應式為：Zn+

VOZnVO?下列說法錯誤的是（）

25允電25

外接電源或電器

,茄云熏癡］又67方蜃焙

________

陽離子交換膜

2+

A.放電時，b電極的反應式：Zn+V2O5+2e-=ZnV2O5

B.放電時，Zi?+從a電極區向b電極區遷移

C.充電時，b電極與電源負極相連

D.充電時，若轉移0.4mol電子，理論上a電極增重13g

4.選取pH=2.5和pH=5.0的醋酸溶液分別與生鐵反應，進行腐蝕實驗，測量密閉容

器內壓強變化情況如圖。下列結論錯誤的是（）

pH=2.5的醋酸溶液

pH=5.0的醋酸溶液

時間

A.pH=5.0的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蝕

B.酸度不同，腐蝕的主要類型可能不同

C.兩組溶液的pH一定逐漸變大

D.若改用鹽酸進行實驗，腐蝕速率一定變大

5.［2022?廣東汕頭金山中學三模］如圖為某二次電池充電時的工作原理示意圖，該過程

可實現鹽溶液的淡化。下列說法錯誤的是（）

JMaTi2(PO4)3

Na3Ti2(PO4)3

A.放電時，負極反應式為Bi—3e-+H2O+C「=BiOCl+2H+

B.放電時，每生成1molBi消耗1.5molNa3Ti2（PO4）3

C.充電時，a極為電源正極

D.充電時，電解質溶液的pH減小

6.[2022?江蘇如臬模擬改編]某科研小組用甲烷一空氣燃料電池提供的電能電解處理含

Cr2Or的酸性廢水，設計如圖所示裝置（X、Y、Z均為氣體），電解后在右側燒杯中產生

Cr（0H）3和Fe（0H）3沉淀。

下列說法正確的是（）

A.X為空氣，丫為甲烷

+

B.燃料電池的負極反應式為CH4-8e+2H2O=CO2+8H

C.若空氣中O2的體積分數按20%計，則燃料電池正負兩極消耗的氣體體積比為14：1

D.除去1molCr2O?理論上消耗的標準狀況下16.8L甲烷

7.[2022?湖北武昌質檢改編]科學家設計如圖所示裝置獲取氫能源和電能。其中，a極

為Pt電極，電解質溶液為1molLiKOH溶液（已知：Q=nF,尸為法拉第常數，F=96500

C-mor'）o下列說法錯誤的是（）

A.M是直流電源、N是用電器

B.當K和Ki相接時，溶液中的OH向b極遷移

C.當K和K2；lfl接時，b極的電極反應式為NiOOH+e-+H*=Ni（OH）2

D.理論上，每生成1mol比最多產生1.93X105c的電量

8.用電解法制取KICh的方法是以石墨和鐵為電極電解KI溶液，電解反應方程式為

KI+3H2。/以KIO3+3H2t。下列說法中正確的是（）

A.電解時石墨作陽極

B.電解時陽極上產生H2

C.電解過程中陰極溶液pH降低

D.陰極電極反應式：「一6e~+3H2。=10；+6H+

9.[2022?山東模考]工業上常用電解格好（CrCh，遇水生成HzCnCh和H2C1O4）水溶液的

方法鍍銘，電鍍液中需加入適量的催化劑和添加劑，并通過加入H2O2提高或降低電鍍液中

Cr（HI）的含量，發生的部分反應有：

+3+

①CnOl+14H+6e-=2Cr+7H2O；②2H++2e--H2t

+

③2CrO：+2H-Cr2Or+H2O；

?CrOf+8酎+6b=0+4比0

⑤2H2。-4ei=C）2t+4H+；

3++

@2Cr+7H2O-6e-=Cr20r+14H

下列說法錯誤的是（）

A.反應①②在鍍件上發生

B.H2O2既體現氧化性又體現還原性

C.當鍍件上析出52g單質銘時，電路中轉移6moi電子

D.電鍍一段時間后，電極附近溶液的pH：陽極〈陰極

10.水汽變換（WGS）反應（CO+H2O：：°：?：：H2+CO2）是工業上大規模制備氫氣的主要

方法。我國科學家利用電化學原理巧妙地將WGS反應拆分為彼此分離的兩個半反應，首次

提出在室溫常壓高效制備高純氫氣的電化學水汽變換（EWGS）反應，裝置如圖所示。下列敘

述正確的是（）

/H2so4（aq）

陰離子

交換膜

A.電解時，a、b分別與鉛蓄電池的PbO2、Pb電極相連

B.電解時，鉛蓄電池的正極反應為PbO2+4H++2e==Pb2++2H2O

C.電解后，電解池陽極室溶液的pH幾乎不變（忽略溶液體積變化）

D.與WGS反應相比，EWGS反應的顯著優點是低能耗生產高純氧氣

二、非選擇題：本題共3小題。

11.某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時,

觀察到電流計的指針發生了偏轉。

CH3OH-'

電極」

KOH溶液AgNO,溶液Cu。2溶液

甲池乙池丙池

請回答下列問題：

（1）甲池為（填“原電池”“電解池”或“電鍍池”），通入CH30H電極的電極

應式為

（2）乙池中A（石墨）電極的名稱為（填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”）,

(3)當乙池中B極質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗02的體積為inL(標準

狀況下)，丙池中極析出________g銅。

(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時間后，甲中溶液的pH

將(填“增大”“減小”或“不變”，下同)；丙中溶液的pH將。

12.(1)鈾元素(Ce)是錮系金屬中自然豐度最高的一種，常見有+3、+4兩種價態。霧

霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO］、NO；(二者物質的量

之比為1：1)。可采用電解法將上述吸收液中的NO2轉化為無毒物質，同時再生Ce4+,其

原理如圖所示：

質子交換膜

①Ce4+從電解槽的(填字母代號)口流出。

②寫出陰極的電極反應式：。

(2)如圖所示的電解裝置，可將霧霾中的NO、SO2轉化為硫酸鉉，從而實現廢氣的回收

再利用。通入NO的電極反應式為；若通入的NO體積為4.48L(標準狀況

下)，則另外一個電極通入的SO2的質量至少為g。

(3)一種利用H2s電催化制氫并最終制得硫酸的裝置如圖所示:

a0----------------

HS+HOHSO

22so224

H2

①b接電源的