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课练19__电解池__金属的腐蚀与防护练基础1．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子2.考古发掘出的古代青铜器(含铜、锡等金属)表面经常出现

小孔腐蚀，这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如图所示：已知：2CuCl＋H2O⇌Cu2O＋2HCl。下列分析不正确的是()A．氧气是正极反应物B．铜锈的成分与氧气浓度、pH有关

C．图2中，Cl－从小孔内向小孔外移动D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀3．现用Pt电极电解1L浓度均为0.1mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图。下列说法正确的是()A．电解开始时阴极有H2放出B．电解开始时阳极上发生：Cu2＋＋2e－===CuC．当电路中通过电子的量超

过0.1mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D．整个电解过程中，SO2－4不参与电极反应4．如图是某课题组设计的一种利用电解原理制取H2O2并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响H2O2的产量，需向废

氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5。下列说法正确的是()A．阴极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．阳极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===H2O2C．处理废氨水的过程中所发生的反应为3H2O2＋2NH3·H2O===8

H2O＋N2↑D．工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大5．科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案，装置如图所示。下列说法错误的是()A．反应过程中需要不断补充Fe2＋B．阳极反应式是2HCl－2e－===Cl2↑＋2

H＋C.电路中转移1mol电子，消耗标况下氧气5.6LD．电解总反应可看作是4HCl(g)＋O2(g)=====电解2Cl2(g)＋2H2O(g)练高考6．[2022·广东卷，10]以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中()A．阴

极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋B．阴极上Al被氧化C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D．阳极和阴极的质量变化相等7．[2022·北京卷，13]利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。装置序号电解质溶液实验现象①0

.1mol·L－1阴极表面产生无色气体，一段时CuSO4＋少量H2SO4溶液间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验，电解液中有Fe2＋②0.1mol·L－1CuSO4＋过量氨水阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验，电解液中无Fe元素下列分析不正确的是(

)A．①中气体减少，推测是由于溶液中c(H＋)减小，且Cu覆盖铁电极，阻碍H＋与铁接触B．①中检测到Fe2＋，推测可能发生反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuC．随阴极析出铜，推测②

中溶液c(Cu2＋)减小，Cu2＋＋4NH3⇌[Cu(NH3)4]2＋平衡逆向移动D．②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密8．[2022·湖北卷，14]含磷有机

物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是()A．生成1molLi[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2mol电子B．阴极上的电极反应为：P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－C．在电解过程中CN－向铂电极移

动D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH9．[2022·河北卷，12](双选)科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置。工作原理示意图如下。下列说法正确的是()A．电极b为阳极B．隔膜为阴离子交换膜C．生成气体M与N的物质的量之比为2∶1D．反应器Ⅰ中反应的离子方程式为4[F

e(CN)6]3－＋4OH－=====催化剂4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O10．[2022·山东卷，13](双选)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2＋，工作时

保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是()A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸C．乙室电极反应式为LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－D．若甲室Co2＋减

少200mg，乙室Co2＋增加300mg，则此时已进行过溶液转移11．[2022·海南卷，9]一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。下列有关说法正确的是()A．在b电极上，N2被还原B．金属Ag

可作为a电极的材料C．改变工作电源电压，反应速率不变D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少练模拟12．[2023·山东模考]工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8，电解时，阴极材料为P

b；阳极(铂电极)电极反应式为2HSO－4－2e－===S2O2－8＋2H＋。下列说法正确的是()A．阴极电极反应式为Pb＋HSO－4－2e－===PbSO4＋H＋B．阳极反应中S的化合价升高C．S2O2－8中既存在非极

性键又存在极性键D．可以用铜电极作阳极13．[2023·广州模拟]我国科学家设计了一种太阳能驱动从海水中提取金属锂的装置，示意图如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是()A．铜箔上的电势比催化电极上的高B．海水的pH变大C．若转移1mol电子，理论上铜箔增重7gD．固体陶瓷膜可用质子交换膜代

替14．[2023·开封模拟]MFC­电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是()A．甲池中H＋移动的方向从M室到N室B．电子移动方向为a→Y，X

→bC．乙池可在酸性较弱的环境中使用D．Y电极上得到双氧水的反应为O2＋2e－＋2H＋===H2O215．[2023·济宁二模]硬水结垢是循环冷却水系统中广泛存在的一种现象，西安交通大学徐浩团队改进了主动式电化学硬水处理技术，原理示

意图如下(R代表有机物)。下列说法错误的是()A．处理后的水垢主要沉降在阴极附近B．处理过程中Cl－可以循环利用C．若将b电极换成铁电极，处理过程不受影响D．若R为CO(NH2)2，消耗1molCO(NH2)2生成无污染的气体，则产生3molH216．[2023·湖

北黄冈中学模拟]利用如图所示装置可以实现吸收一定量SO2气体后的钠碱脱硫液(NaOH＋Na2SO3)的“循环再生”。下列说法正确的是()A．m为阴膜B．出液1的溶质主要是H2SO3C．出液2的pH大于进液2的pHD．当电路中转移0.2mol电子时，a电极产生标准状

况下1.12L气体17．[2023·西安期末]某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下装置(图a)。图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上，一段时间后发现凝胶的某些区域发生了变化(图b)。下列说法错误的

是()A．甲区发生的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋B．乙区产生Zn2＋C．丙区呈现红色D．丁区呈现蓝色一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。1．用钛片作阴极，铜片作阳极，电解一定浓度的NaCl和NaOH混

合液制取Cu2O，阳极区物质的有关转化如图所示。下列有关叙述正确的是()A．阳极的电极反应式为Cu＋2Cl－－e－===CuCl－2B．电解发生的总反应为2Cu＋H2O=====电解H2↑＋Cu2OC．电解一段时间后，整个电解液的pH不变D．阴极

上产生224mL气体时，转移的电子数约为0.02×6.02×10232．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，防护原理如图所示。下列说法错误的是()A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反

应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀3．一种锌钒电池的工作原理如图所示，电解质为ZnSO4溶液，电池反应式为：Zn＋V2O5放电充电ZnV2O5。下列说法错误的是()

A.放电时，b电极的反应式：Zn2＋＋V2O5＋2e－===ZnV2O5B．放电时，Zn2＋从a电极区向b电极区迁移C．充电时，b电极与电源负极相连D．充电时，若转移0.4mol电子，理论上a电极增重13g4．选取pH＝2.5和pH＝5.0的醋酸溶液分别与生

铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是()A．pH＝5.0的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同C．两组溶液的pH一定逐渐变大D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大5．[2022·广东汕头金山中学三模]如图为某二次电池充电

时的工作原理示意图，该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是()A．放电时，负极反应式为Bi－3e－＋H2O＋Cl－===BiOCl＋2H＋B．放电时，每生成1molBi消耗1.5molNa3Ti2(PO4)3C.充电时，a极为电

源正极D．充电时，电解质溶液的pH减小6．[2023·江苏如臬模拟改编]某科研小组用甲烷—空气燃料电池提供的电能电解处理含Cr2O2－7的酸性废水，设计如图所示装置(X、Y、Z均为气体)，电解后在右侧烧杯中产生Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。下列说法正确的是()A．X为空气，

Y为甲烷B．燃料电池的负极反应式为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋C．若空气中O2的体积分数按20%计，则燃料电池正负两极消耗的气体体积比为14∶1D．除去1molCr2O2－7理论上消耗

的标准状况下16.8L甲烷7．[2023·湖北武昌质检改编]科学家设计如图所示装置获取氢能源和电能。其中，a极为Pt电极，电解质溶液为1mol·L－1KOH溶液(已知：Q＝nF，F为法拉第常数，F＝96500C·mol－1)。下列说法错误的是()A.M是直流电源、N是

用电器B．当K和K1相接时，溶液中的OH－向b极迁移C.当K和K2相接时，b极的电极反应式为NiOOH＋e－＋H＋===Ni(OH)2D．理论上，每生成1molH2最多产生1.93×105C的电量8．用电解法制取KIO3的方法是以石墨和铁为电

极电解KI溶液，电解反应方程式为KI＋3H2O=====电解KIO3＋3H2↑。下列说法中正确的是()A．电解时石墨作阳极B．电解时阳极上产生H2C．电解过程中阴极溶液pH降低D．阴极电极反应式：I－－6e－＋3H2O===IO－3＋6H＋9．[202

3·山东模考]工业上常用电解铬酐(CrO3，遇水生成H2Cr2O7和H2CrO4)水溶液的方法镀铬，电镀液中需加入适量的催化剂和添加剂，并通过加入H2O2提高或降低电镀液中Cr(Ⅲ)的含量，发生的部分反应有：①Cr2O2－7＋14H＋＋6

e－===2Cr3＋＋7H2O；②2H＋＋2e－===H2↑③2CrO2－4＋2H＋⇌Cr2O2－7＋H2O；④CrO2－4＋8H＋＋6e－===Cr＋4H2O⑤2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；⑥2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2

O2－7＋14H＋下列说法错误的是()A．反应①②在镀件上发生B．H2O2既体现氧化性又体现还原性C．当镀件上析出52g单质铬时，电路中转移6mol电子D．电镀一段时间后，电极附近溶液的pH：阳极<阴极10．水汽变换(WGS)反应(CO＋H2O180～250℃1.0～6.0

MPaH2＋CO2)是工业上大规模制备氢气的主要方法。我国科学家利用电化学原理巧妙地将WGS反应拆分为彼此分离的两个半反应，首次提出在室温常压高效制备高纯氢气的电化学水汽变换(EWGS)反应，装置如图所示。下列叙述正确的是()A．电解时，a、b分别与铅蓄电池的Pb

O2、Pb电极相连B．电解时，铅蓄电池的正极反应为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2OC．电解后，电解池阳极室溶液的pH几乎不变(忽略溶液体积变化)D．与WGS反应相比，EWGS反应的显著优点是低能耗生产高纯氢气二、非选择题：本题共3小题。11．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究

有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_______________________________________

_________________________________。(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为________________________________________________________________

________。(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况下)，丙池中________极析出________g铜。(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将____

____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；丙中溶液的pH将________。12．(1)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO－2、N

O－3(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO－2转化为无毒物质，同时再生Ce4＋，其原理如图所示：①Ce4＋从电解槽的________(填字母代号)口流出。②写出阴极的电极反应式：__________________________________________。(

2)如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为______________；若通入的NO体积为4.48L(标准状况下)，则另外一个电极通入的SO2的质量至少为________g。(3)一种利用H2S电催化制氢并最终

制得硫酸的装置如图所示：①b接电源的________(填“正”或“负”)极，阳极的电极反应式为__________________________________________。②写出一个SO2经一步反应转化为H2SO

4的化学方程式：____________________________________________。13．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安

全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示：①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为________________________________________

________________________________________________________________________________________________________。②a极区pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。③图

中应使用________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2MnO4，化学方程式

为___________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________。用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下：则D的化学式为________；阳极的电极反应式为____________________

____；阳离子迁移方向是____________________________________。(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图所示：①阴极的电极反应式为________________________________。②将电解生成的HNO3全部转化为NH4N

O3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为________。