1、【 精品教育资源文库 】 第三讲 电解池 金属腐蚀与防护 课后达标训练 一、选择题 1 (2018 贵阳调研 )在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫 “ 阿那吉纳 ”号的货轮满载着精铜砂 ， 在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水 ， 最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。 下列对此调查结论的理解正确的是 ( ) A 精铜砂装载过多导致沉船 B 运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大 ， 超过船的承载能力 C 在潮湿的环境中 ， 船体与铜构成了原电池 ， 加速了作为负极的船体 的腐蚀 D 在潮湿的环境中 ， 船
2、体与铜构成了电解池 ， 钢制船体作阳极而被氧化腐蚀 解析：选 C。潮湿环境中 ， Cu、 Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。 2某中学学生在高三毕业典礼晚会上设计了一个 “ 黑笔写红字 ” 的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿 ， 然后平铺在一块铂片上 ， 接通电源后 ， 用铅笔在滤纸上写字 ， 会出现红色字迹。据此 ， 下列叙述正确的是 ( ) A 铅笔端作阳极 ， 发生还原反应 B 铂片端作阴极 ， 发生氧化反应 C 铅笔端有少量的氯气产生 D a端是负极 ， b 端是正极 解析：选 D。本题实际是对以铂片、铅笔 (石墨 )为电极电解 NaCl 溶液的实验的讨论。在电解时铅笔作阴
3、极连在电源的负极。铅笔这一极的电 极反应式为 2H2O 2e =2OH H2(或 2H 2e =H2 )， 这样在铅笔走过的地方就有较多的 OH 产生 ， 所以会出现红色字迹。 3 (2018 延庆一模 )原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是 ( ) A 装置 研究的是电解 CuCl2溶液 ， b电极上有红色固体析出 B 装置 研究的是金 属的吸氧腐蚀，铁钉发生的电极反应为 Fe 2e =Fe2 C 装置 研究的是电解饱和食 盐水 ， B电极发生的反应： 2Cl 2e =Cl2 D 三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 【 精品教育资源文库 】 解析：选 C。
4、装置 中由电源正、负极可知 B 电极为阴极 ， 发生得电子的还原反应 ， C选项错误。 4 用指定材料作电极来电解一定浓度的溶液甲 ， 然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶液原来的浓度 ， 则合适的组合是 ( ) 选项 阳极 阴极 溶液甲 物质乙 A Pt Pt NaOH NaOH固体 B Pt Pt H2SO4 H2O C C Fe NaCl 盐酸 D Cu C CuSO4 Cu(OH)2 解析：选 B。 A 项中相当于电解的是水 ， 应加入水才能恢复原来状态 ， 错误； B 项中相当于电解的是水 ， 加入水后可以恢复原来状态 ， 正确； C 项中相 当于电解的是 HCl， 但加入盐酸的同时 ，
5、 也引入了水 ， 不可能恢复原来状态 ， 错误； D项中阳极铜失电子 ， Cu2 在阴极得电子 ， 加入 Cu(OH)2不可能恢复原来状态 ， 错误。 5 (2018 广州一模 )用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗 KOH 溶液 ， 其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 ( ) A 阳极反应式为 4OH 4e =2H2O O2 B 通电后阴极区附近溶液 的 pH会增大 C K 通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区 D 纯净的 KOH溶液从 b口导出 解析：选 C。阳极区为粗 KOH溶液 ， 阳极上 OH 失电子发生氧化反应： 4OH 4e =2H2O O2 ， A项正确；阴极上 H2O得
6、电子发生还原反应： 2H2O 2e =H2 2OH ， 阴极区附近溶液中 c(OH )增大 ， pH 增大 ， B项正确；电解时阳离子向阴极移动 ， 故 K 通过阳离子交换膜从阳极区移向阴 极区 ， C 项错误；阴极区生成 KOH， 故纯净的 KOH 溶液从 b 口导出 ， D 项正确。 6.如图中 X为电源 ， Y 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸 ， 滤纸中 央滴有一滴 KMnO4溶液 ， 通电后 Y中央的紫红色斑向 d端扩散。下列判断正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A 滤纸上 c点附近会变红色 B Cu电极质量减小 ， Pt电极质量增大 C Z中溶液的 pH 先减小 ， 后
7、增大 D 溶液中的 SO24 向 Cu 电极定向移动 解析：选 A。紫红色斑即 MnO4 向 d端扩散 ， 根据阴离子向阳极移动的原理 ， 可知 d端为阳极 ， 即 b为电源正极 ， a为电源负极 ， c为阴极 ， NaCl溶液中 H 放电 ， 产生 OH ， c点附近会变红色 ， A正确；电解硫酸铜溶液时 ， Pt为阳极 ， 溶液中 的 OH 放电： 4OH 4e =2H2O O2 ， Cu 为阴极 ， 溶液中的 Cu2 得电子 ， 生成铜 ， 总反应式为 2CuSO4 2H2O=电解 2Cu O2 2H2SO4， Pt电极附近生成 H ， 则 SO24 向 Pt电极定向移动 ， B、 D不
8、正确；随着电解的进行 ， Z中溶液变为硫酸溶液 ， 继续电解则为电解水 ， 硫酸浓度增大 ， pH 减小 ， C不正确。 7 常温下 ， NCl3是一种黄色黏稠状液体 ， 是制备新型水消毒剂 ClO2的原料 ， 可以采用如图所示装置制备 NCl3。下列 说法正确的是 ( ) A 每生成 1 mol NCl3， 理论上有 4 mol H 经质子交换膜右侧向左侧迁移 B 可用湿润的淀粉 KI试纸检验气体 M C 石墨极的电极反应式为 NH4 3Cl 6e =NCl3 4H D 电解过程中 ， 质子交换膜右侧溶液的 pH 会减小 解析：选 C。 A项 ， 由 NH4 NCl3， 根据元素化合价变化知
9、 ， NH4 中 N由 3 价升高至 3价 ， 每生成 1 mol NCl3， 理论 上有 6 mol H 由质子交换膜右 侧向左侧 (阴极区 )迁移 ， 错误。B项 ， M是氢气 ， 不能用湿润的淀粉 KI试纸检验 ， 错误。 D项 ， 电解过程中 ， 质子交换膜右侧溶液中 c(H )减小 ， 溶液 pH增大 ， 错误。 8.如图所示的 A、 B 两个电解池中的电极均为铂 ， 在 A 池中加入0.05 molL 1的 CuCl2溶液 ， B池中加入 0.1 molL 1的 AgNO3溶液 ，进行电解。 a、 b、 c、 d 四个电极上所析出的物质的物质的量之比 是( ) A 2 2 4 1
10、B 1121 C 2 1 1 1 D 2 1 2 1 解析：选 A。由电解规律可知： a、 c为阴极 ， b、 d为阳极。 a极上析出 Cu， b极上析出【 精品教育资源文库 】 Cl2， c极上析出 Ag， d 极上析出 O2。由得失电子守恒可得出： 2e Cu Cl2 2Ag 12O2， 所以 a、 b、 c、 d四个电极上所析出物质的物质的量之比为 112 12 2241 。 9 (2018 贵阳高三检测 )如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说法中正确的是 ( ) A 燃料电池工作时 ， 正极反应为 O2 2H2O 4e =4OH B a极是铁 ， b极是铜时 ， b
11、极逐渐溶解 ， a极上有铜析 出 C a极是粗铜 ， b 极是纯铜时 ， a极逐渐溶解 ， b极上有铜析出 D a、 b两极均是石墨时 ， a极上产生的 O2与电池中消耗的 H2体积比为 21 解析：选 C。因为是酸性氢氧燃料电池 ， 所以正极反应为 O2 4e 4H =2H2O， A项错误； a极与电池的正极相连 ， 为电解池的阳极 ， 所以铁失电子逐渐溶解 ， b极上有铜析出 ， B项错误； a极是粗铜 ， b极是纯铜时 ， 形成电解精炼铜的装置 ， C项正确； a极上产生 1 mol O2时转移 4 mol电子 ， 转移 4 mol电子时消耗 2 mol H2， 则相同条件下 ， 生成的
12、氧气与消耗的 H2的体积 比为 12 ， D项错误。 10 假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求 ， 即为理想化。 为各装置中的电极编号。下列说法错误的是 ( ) A 当 K闭合时 ， A装置发生吸氧腐蚀 ， 在电路中作电源 B 当 K断开时 ， B装置锌片溶解 ， 有氢气产生 C 当 K闭合后 ， 整个电路中电子的流动方向为 ； ； ； D 当 K闭合后 ， A、 B装置中 pH 变大 ， C、 D装置中 pH不变 解析：选 A。当 K 闭合 时 ， B 装置构成原电池 ， 在电路中作电源 ， 整个电路中电子的流动方向为 ； ； ； ； B装置中 消耗 H ， pH变大
13、， A装置中电解饱和食盐水 ， pH变大； C装置中相当于在银上镀铜 ， pH不变； D装置中相当于铜的电解精炼 ， pH不变。 【 精品教育资源文库 】 二、非选择题 11 认真观察下列装置 ， 回答下列问题： (1)装置 B中 PbO2上发生的电极反应式为 _ _。 连接装置 B、 C的 U形管中装填含有琼脂的 KCl饱和溶液 ， 其作 用是 _ _。 (2)装置 A中总反应的离子方程式为 _ _。 (3)若装置 E的目的是在 Cu材料上镀银 ， 则 X为 _， 极板 N的材料为 _。 解析：本题的关键是判断原电池 ， 由盐桥可知 B、 C 构成原电池。 Pb 作 负极： Pb 2e S
14、O24 =PbSO4， PbO2作正极： PbO2 2e SO24 4H =PbSO4 2H2O。 A 池中与 PbO2相连的Cu电极为电解池的阳极： Cu 2e =Cu2 ， Pt 电极为阴极： 2H 2e =H2 ， 总反应为 Cu 2H =电解 Cu2 H2 。装置 E中为电镀 ，镀层金属作阳极，镀件作阴极， M为阴极 ， 为铜 ，N为阳极 ， 为银 ， 溶液为 AgNO3溶液。 答案： (1)PbO2 4H SO24 2e =PbSO4 2H2O 使装置 B、 C中的溶液连成通路 ， 平衡电荷 (2)Cu 2H =电解 Cu2 H2 (3)AgNO3 Ag 12 电化学原理在防止金属腐 蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 (1)图 1中 ， 为了减缓海水对钢闸门 A的腐蚀 ， 材料 B可以选择 _(填字母序号 )。 a 碳棒 b锌板 c铜板 用电化学原理解释材料 B需定期拆换的原因： _ _
