课时提升作业二十八第九章 第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护B卷人教版.docx

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课时提升作业二十八第九章第二节电解池金属的电化学腐蚀与防护B卷人教版

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课时提升作业（二十八）（B卷）

（45分钟　100分）

一、选择题（本题包括10小题,每小题6分,共60分）

1.如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置,其中c、d为石墨电极。

则下列有关判断中正确的是（　　）

A.a为正极、b为负极

B.c为阴极、d为阳极

C.电解过程中,d电极质量增加

D.电解过程中,氯离子浓度不变

2.电化学在日常生活中有广泛的应用,下列说法或做法正确的是（　　）

A.暴雨后遭洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀

B.白铁皮（铁镀锌）表面有划损时,不能阻止铁被腐蚀

C.废弃的干电池不能随意丢弃,但可以土埋处理

D.不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接

3.（2013·锦州模拟）下列图示中关于铜电极的连接错误的是（　　）

4.用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是（　　）

A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片

B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片

C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物

D.用带火星的木条检验阳极产物

5.如图中,两电极上发生的电极反应如下:

a极:

Cu2++2e-====Cu;

b极:

Fe-2e-====Fe2+,则以下说法中不正确的是（　　）

A.该装置一定是原电池

B.a极上一定发生还原反应

C.a、b可以是同种电极材料

D.该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能

6.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

7.（双选）某学习小组为研究电化学原理,设计如图装置。

下列叙述正确的是（　　）

A.K与M、N均断开时,该装置中无反应发生

B.K与M、N均断开时,Zn表面有Cu析出

C.K与M相连时,电子由锌片流向铜片

D.K与N相连时,Zn溶解,铜片质量增加

8.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区（a）已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环（b）,如图所示。

导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。

下列说法正确的是（　　）

A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移

B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O2+2H2O+4e-====4OH-

C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe（OH）2,进一步氧化、脱水形成铁锈

D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为Cu-2e-====Cu2+

9.如图所示,将铁棒和石墨棒插入1L1mol·L-1食盐水中。

下列说法正确的是

　（　　）

A.若电键K与N连接,铁被保护不会腐蚀

B.若电键K与N连接,正极反应式是4OH--4e-====2H2O+O2↑

C.若电键K与M连接,将石墨棒换成铜棒,可实现铁棒上镀铜

D.若电键K与M连接,当两极共产生28L（标准状况）气体时,生成了1molNaOH

10.（能力挑战题）已知电极上每通过96500C的电量就会有1mol电子发生转移。

精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。

实际测量中,常用银电量计,如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A.电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上发生的电极反应是Ag++e-

====Ag

B.称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0mg,则电解过程中通过电解池的电量为96.5C

C.实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。

若没有收集网袋,测量结果会偏高

D.若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连

二、非选择题（本题包括3小题,共40分）

11.（12分）下图为相互串联的甲、乙两个电解池。

试回答:

（1）若甲池利用电解原理在铁上镀银,则A是　　　　　　　、　　　　　　（依次填电极材料和电极名称）,电极反应是　;

B是　　　　　　、　　　　　　（依次填电极材料和电极名称）,电极反应是　;

应选用的电解质溶液是　　　　　　。

（2）若甲池阴极增重43.2g且乙池中阴极上一直都有气体产生,则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积是　　　　L。

12.（12分）如图是一个用铂丝作电极,电解稀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）

回答下列问题:

（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是　　　　（填编号）;

①A管溶液由红变黄　　　②B管溶液由红变黄

③A管溶液不变色④B管溶液不变色

（2）写出A管中发生反应的反应式:

 　;

（3）写出B管中发生反应的反应式:

　;

（4）检验a管中气体的方法是 　;

（5）检验b管中气体的方法是 　;

（6）电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 

　。

13.（16分）（能力挑战题）如图甲、乙是电化学实验装置。

（1）若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液。

①甲中石墨棒上的电极反应式为 　;

②乙中总反应的离子方程式为 　;

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。

若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为 　;

（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。

①甲中铁棒上的电极反应式为 　;

②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO4溶液（25℃）,一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入　　　　（填写物质的化学式）　　　　g。

答案解析

1.【解析】选A。

由电子流向可知,a为正极,b为负极,c为阳极,d为阴极,故而有:

c极:

2Cl--2e-====Cl2↑;d极:

2H++2e-====H2↑,因此,B、C、D项均错。

2.【解析】选D。

被洪水浸泡的铁门发生的是电化学腐蚀,A项错;白铁皮表面有划损时,腐蚀的是表面的锌,能阻止铁被腐蚀,B项错;废弃的干电池会对土壤、地下水造成重金属污染,不能土埋处理,C项错;铁和铜是两种活泼性不同的金属,易形成原电池,会加速铁制自来水管的腐蚀,D项正确。

3.【解析】选C。

锌比铜的活泼性强,铜为原电池的正极,A正确;电解精炼铜,粗铜作阳极,溶解,铜离子在阴极纯铜上析出,B正确;电镀池中,镀件应作阴极,镀层金属作阳极,C不正确;电解氯化钠溶液,若用铜作电极,只能作阴极,D正确。

4.【解题指南】解答本题要注意以下2点:

（1）阳极材料不能用活性电极。

（2）阳极产物是Cl2,阴极产物是Cu。

【解析】选B。

用电解法提取氯化铜废液中的铜,阳极材料一定不是铜,否则将会发生如下反应:

Cu-2e-====Cu2+,使废液中又产生Cu2+,即阳极材料应该选择惰性电极,阴极选常见的电极都可以,A选项错误,B项正确;阴极反应是Cu2++2e-====Cu,不能用NaOH溶液吸收,C选项错误;阳极反应是2Cl--2e-====Cl2↑,产生的Cl2可以用氢氧化钠溶液吸收,不能用带火星的木条检验,D项错误。

5.【解析】选A。

A项该装置不一定是原电池,可以是原电池也可以是电解池;B项根据已知条件,a极上发生Cu2++2e-====Cu反应,一定是还原反应;C项a、b可以是同种电极材料,如用铁电极电解硫酸铜溶液;D项该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能,也可以是化学能转化为电能。

【易错提醒】该题容易通过反应:

Cu2++Fe====Fe2++Cu误判该装置为原电池。

单从两极的反应上不能判定该装置是原电池还是电解池。

两种可能都有。

两电极的材料也容易误判,可以是同种材料。

6.【解析】选B。

由电解规律可得:

类　型

化学物质

pH变化

放O2生酸型

CuSO4、AgNO3、Cu（NO3）2

降低

放H2生碱型

KCl、CaCl2

升高

电解电解质型

CuCl2

升高

HCl

升高

电解H2O型

NaNO3、Na2SO4、K2SO4

不变

KOH

升高

HNO3

降低

7.【解析】选B、C。

K与M、N均断开时,装置中仍发生Zn与CuSO4的置换反应,Zn表面有Cu析出,故A错,B对;K与M相连时,形成原电池,Zn作负极,Cu作正极,电子由锌片流向铜片,C对;K与N相连时形成电解池,Cu为阳极,Zn作阴极,Cu溶解,锌片上析出Cu,锌片质量增加,D错。

8.【解析】选B。

液滴边缘O2多,发生正极反应O2+2H2O+4e-====4OH-。

液滴下的Fe发生负极反应Fe-2e-====Fe2+,为腐蚀区（a）。

A项错误,Cl-由b区向a区迁移;B项正确;C项错误,液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀;D项错误,Cu不如Fe活泼,作正极,负极反应为Fe-2e-====Fe2+。

9.【解析】选D。

A项,若电键K与N连接,则形成原电池,铁作负极,被腐蚀,不正确;B项,若电键K与N连接,正极发生还原反应,电极反应式是2H2O+O2+4e-====

4OH-,不正确;C项,若电键K与M连接,将石墨棒换成铜棒,则形成电解池,若要在铁棒上镀铜,电解质溶液不能用食盐水,而应用硫酸铜溶液,故不正确;D项,若电键K与M连接,则为电解食盐水,根据反应方程式:

2NaCl+2H2O

2NaOH+

22　　44.8

1molx　　V

解得x=1mol,V=22.4L,即1mol氯化钠全部被电解完,产生1mol氢氧化钠和22.4L的H2、Cl2的混合气体,而现在产生气体为28L,表明电解完氯化钠后继续电解水,但生成氢氧化钠的量不变,即生成了1molNaOH,D项正确。

【误区警示】该题D项中NaCl完全电解后生成22.4L气体和1molNaOH,再继续电解水时,气体增加但NaOH不变,若依据28L气体进行计算则得不出正确结果,而认为D项错。

10.【解析】选D。

该装置实质为电镀装置,银棒为阳极,铂坩埚为阴极,A项,电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上发生的电极反应是Ag++e-====Ag;

B项,称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0mg,即1.0×10-3mol,则电解过程中通过电解池的电量为96.5C;C项,实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。

若没有收集网袋,金属银的沉积量会偏高,测量结果会偏高;D项,根据串联电路的原理,若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,应将该银电量计中的银棒与待测电解池的阴极相连,铂坩埚与电源的负极相连。

11.【解题指南】解答本题时应注意以下2点:

（1）电镀池的连接方式。

（2）串联电路的特点:

在相同时间内通过各电极的电量相等。

【解析】

（1）电镀时镀件作阴极、镀层金属作阳极、含有镀层金属的可溶性盐溶液作电镀液,故铁作阴极、银作阳极、电镀液为硝酸银溶液。

（2）甲池中阴极反应为Ag++e-====Ag,当阴极增重43.2g时,析出Ag的物质的量为0.4mol,则转移电子的物质的量也为0.4mol。

乙池中阴极反应式为:

2H++2e-

====H2↑,根据电子守恒,析出氢气为0.2mol,在标准状况下体积为4.48L。

答案:

（1）铁　阴极　Ag++e-====Ag

银　阳极　Ag-e-====Ag+　AgNO3

（2）4.48

12.【解析】由装置图可知A为电解池的阴极,电极反应式为4H++4e-====2H2↑;B为电解池的阳极,电极反应式为4OH--4e-====2H2O+O2↑。

根据放电情况可知A极由于H+放电附近显碱性,指示剂应显黄色,同时还会发生反应Mg2++2OH-====

Mg（OH）2↓;B极由于OH-放电附近显酸性,指示剂仍显本身的颜色红色。

在检验H2时利用其可燃性,检验O2时用能否使带火星的木条复燃进行检验。

由于该电解池实质是电解水,所以将电解液倒入烧杯后,整个溶液呈中性,故指示剂变红,

Mg（OH）2沉淀会消失。

答案:

（1）①④

（2）2H++2e-====H2↑、

Mg2++2OH-====Mg（OH）2↓

（3）4OH--4e-====2H2O+O2↑

（4）用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声

（5）用拇指按住管口,取出试管,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内会复燃

（6）溶液呈红色,白色沉淀溶解（或大部分溶解）

13.【解析】

（1）若两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液,则:

①甲装置为原电池,石墨棒作正极,O2放电,电极反应为O2+2H2O+4e-====4OH-。

②乙装置为电解池,石墨棒上发生氧化反应,Fe电极不参与反应,其实质与用惰性电极电解食盐水相同,离子方程式为2Cl-+2H2O

Cl2↑+H2↑+2OH-。

③Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,生成HCl和HIO3。

（2）若两烧杯中均盛有CuSO4溶液,则:

①甲装置为原电池,铁作负极,电极反应式为Fe-2e-====Fe2+。

②乙装置为电解池,电解反应为2CuSO4+2H2O

2Cu+2H2SO4+

O2↑,根据电解方程式,从电解质溶液中析出Cu,放出O2,因此只需加入CuO（或CuCO3）即可恢复到电解前的状态。

由电解反应式可知,2H+～CuO～CuCO3,电解后n（H+）=0.1×0.2=0.02（mol）,故m（CuO）=0.02×

×80=0.8（g）,m（CuCO3）=0.02×

×124=1.24（g）。

答案:

（1）①O2+2H2O+4e-====4OH-

②2Cl-+2H2O

2OH-+H2↑+Cl2↑

③5Cl2+I2+6H2O====10HCl+2HIO3

（2）①Fe-2e-====Fe2+

②CuO（或CuCO3）　0.8（或1.24）

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