电解池 金属的电化学腐蚀与防护同步训练
一、选择题
1.用如图所示装置(X、Y 是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中
各项所列对应关系均正确的一项是( )
选项 X 极
实验前 U 形管中
液体
通电后现象及结论
A 正极 Na2SO4 溶液 U 形管两端滴入酚酞后,a 管中呈红色
B 正极 AgNO3 溶液
b 管中电极反应式是 4OH--4e-===O2↑+
2H2O
C 负极 CuCl2 溶液 b 管中有气体逸出
D 负极 NaOH 溶液 溶液 pH 降低
2.(2019·贵州月考)关于图中装置说法正确的是( )
A.装置中电子移动的方向:负极→Fe→M 溶液→石墨→正极
B.若 M 为滴加酚酞的 NaCl 溶液,通电一段时间后,铁电极附近溶液显红色
C.若 M 为 CuSO4 溶液,可以实现在石墨上镀铜
D.若将电源反接,M 为 NaCl 溶液,可以用于制备 Fe(OH)2 并使其较长时间保持
白色
3.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是
( )
A.氯碱工业中,X 电极上反应式是 4OH--4e-===2H2O+O2↑
B.电解精炼铜时,Z 溶液中的 Cu2+浓度不变
C.在铁片上镀铜时,Y 是纯铜
D.制取金属镁时,Z 是熔融的氯化镁
4.下列说法正确的是( )
A.图①:通电一段时间后,搅拌均匀,溶液的 pH 增大
B.图②:此装置可实现铜的精炼
C.图③:盐桥中的 K+移向 FeCl3 溶液
D.图④:若观察到甲烧杯中石墨电极附近先变红,则乙烧杯中铜电极为阳极
5.(2020·北京朝阳区模拟)在不同电压下,用惰性电极电解饱和 NaCl 溶液制备
少量 NaClO,实验结果如下:
实验 ① ② ③
电压 U1 U2 U3
现象 a 极产生少量气 a 极产生较多气 a 极产生大量气泡,b
泡,b 极无明显
气泡
泡,b 极产生少
量气泡
极逸出大量黄绿色气
体
下列分析不正确的是( )
A.①②③中,a 极均发生了还原反应
B.①②③中均能发生 Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
C.电解时,OH-由 b 极向 a 极移动
D.不宜采用实验③的电压制备 NaClO
6.我国科学家设计了二氧化碳的熔盐捕获及电化学转化装置,其示意图如图所
示。
下列说法错误的是( )
A.b 为电源的正极
B.①②中,捕获 CO2 时碳元素的化合价发生了变化
C.a 极的电极反应式为 2C2O2-
5 -4e-===4CO2↑+O2↑
D.上述装置的总反应式为 CO2=====电解C+O2
7.(2019·南阳高三模拟)某同学进行下列实验:
操作 现象
取一块打磨过的生铁片,在其表
面滴一滴含酚酞和 K3[Fe(CN)6]的
食盐水
放置一段时间后,生铁片上出现如
图所示“斑痕”,其边缘为红色,
中心区域为蓝色,在两色环交界处
出现铁锈
下列说法不合理的是( )
A.生铁片发生吸氧腐蚀
B.中心区的电极反应式为 Fe-2e-===Fe2+
C.边缘处的电极反应式为 O2+2H2O+4e-===4OH-
D.交界处发生的反应为
4Fe2++O2+10H2O===4Fe(OH)3+8H+
8.在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。
铁片腐蚀过程中发生的总反应化学方程式:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2,Fe(OH)2
进一步被氧气氧化为 Fe(OH)3,再在一定条件下脱水生成铁锈,其原理如图。下
列说法正确的是( )
A.铁片发生还原反应而被腐蚀
B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C.铁片腐蚀中负极发生的电极反应:2H2O+O2+4e-===4OH-
D.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学腐蚀
9.(2020·高三模拟)以石墨为电极,电解 KI 溶液(含有少量的
酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色 D.溶液的 pH 变小
10.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的
pH 依次为升高、不变、降低的是( )
A.AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2
B.KCl Na2SO4 CuSO4
C.CaCl2 KOH NaNO3
D.HCl HNO3 K2SO4
11.(2020·全国卷Ⅱ,12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节
能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色 WO3 薄膜中,
生成 AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是( )
A.Ag 为阳极
B.Ag+由银电极向变色层迁移
C.W 元素的化合价升高
D.总反应为:WO3+xAg===AgxWO3
12.(2020·江苏,11)将金属 M 连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的
腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的是( )
A.阴极的电极反应式为 Fe-2e-===Fe2+
B.金属 M 的活动性比 Fe 的活动性弱
C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
二、非选择题
13.电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下
列问题:
(1)以铜为阳极,石墨为阴极,用 NaCl 溶液作电解液进行电解,得到半导体材料
Cu2O 和一种清洁能源,则阳极反应式为________________________,阴极反应式
为___________________。
(2)某同学设计如图 1 所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
______(填字母)。
a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为 2Cl--2e-===Cl2↑
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能
耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反
应式为 2CH3CHO+H2O=====电解CH3CH2OH+CH3COOH,其装置如图 2 所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中 b 极应通入____________
(填化学式),电极反应式为______________________________。电解过程中,阴
极区 Na2SO4 的物质的量______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达 60%。若在两极区分别注入 1 m3
乙醛含量为 3 000 mg·L-1 的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数
点后一位)。
14.(1)(2020·北京石景山区模拟)我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,
实 现 电 解 富 尿 素 废 水 低 能 耗 制 H2 , 装 置 如 图 甲 , 总 反 应 : CO(NH2)2 +
H2O=====电解3H2↑+N2↑+CO2↑。
①A 电极连接电源的______极(填“正”或“负”)。
②A 电极的电极反应为_______________________________。
(2)(2020·四川绵阳月考)电解制备 KMnO4 的装置如图乙所示。
①b 与电源的______(填“正”或“负”)极相连,电解液中最好选择______(填
“阳”或“阴”)离子交换膜。
②电解时,阳极反应式为__________________________________。
答案
1. C
2. B
3. D
4. C
5. C
6. B
7. D
8. D
9. D
10. B
11. C
12. C
13. (1)2Cu+H2O-2e-===Cu2O+2H+ 2H++2e-===H2↑
(2)d
(3)①CH4 CH4-8e-+10OH-===CO2-
3 +7H2O 不变 ②1.9
14. (1)①正 ②CO(NH2)2+H2O-6e-===N2↑+CO2↑+6H+
(2)①负 阳 ②MnO2-
4 -e-===MnO-
4