1、配餐作业(二十)电解池金属的电化学腐蚀与防护A组全员必做题1.某研究性学习小组用如图装置研究不同能量之间的转化问题。下列说法正确的是()A断开开关S1，闭合开关S2，化学能转化为电能，电能转化为光能等B断开开关S1，闭合开关S2，此时构成的装置属于电解池C断开开关S2，闭合开关S1，此时构成的装置属于原电池D断开开关S2，闭合开关S1，化学能转化为电能解析：从装置图可知断开开关S1，闭合开关S2，构成原电池，化学能转化为电能，电能转化为光能等，A项正确，B项错误；断开开关S2，闭合开关S1，此时构成的装置属于电解池，C、D项错误。答案：A2糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等
2、，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B脱氧过程是铁作原电池正极，电极反应为Fe3eFe3C脱氧过程中碳作原电池负极，电极反应为2H2OO24e4OHD含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)解析：钢铁的吸氧腐蚀为放热反应，A项错误。脱氧过程，铁为负极，电极反应为Fe2e=Fe2；碳作正极，电极反应为2H2OO24e=4OH，B、C项均错误。根据电极反应可得电池反应为2FeO22H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2可继续被氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，因此可得关系式：4
3、Fe3O2,1.12 g Fe完全反应最多可吸收O2 336 mL(标准状况)，D项正确。答案：D3(2016湖南岳阳一模)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是()A土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属C金属棒M上发生反应：Mne=MnD这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法解析：金属棒M只要比铁活泼即可，太活泼的金属易与水反应，B选项错误。答案：B4(2016武汉调研)某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是()A石墨电极与直流电源负极相
4、连B用湿润淀粉KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色C氢氧化钠在石墨电极附近产生， Na向石墨电极迁移D铜电极的反应式为：2H 2e=H2 解析：若该装置是探究氯碱工业原理，则Cu电极应该与电源的负极连接，石墨电极与直流电源正极相连，A项错误；Cu电极为阴极，在阴极发生反应：2H2e=H2；在阳极C电极上发生反应：2Cl2e=Cl2；所以用湿润KI淀粉试纸在碳电极附近检验气体，试纸变蓝色，B项错误；由于Cu电极为阴极，在阴极发生反应：2H2e=H2；破坏了附近的水的电离平衡，最终在Cu电极附近氢氧化钠产生， Na向铜电极迁移，C项错误；铜电极的反应式为：2H2e= H2，D项正确。答案：D5
5、(2016天星高三联考)据报道，近日微软新推出一款诺基亚品牌的功能手机Nokia 230，该款手机使用新型锂钒氧化物电池，续航时间可达到27天。已知电池的总反应为V2O5xLiLixV2O5，下列说法正确的是()A电池在放电时，Li向电源负极移动B充电时阳极的反应为LixV2O5xe=V2O5xLiC放电时负极失重7.0g，则转移2mol电子D该电池以Li、V2O5为电极，酸性溶液作介质解析：电池在放电时，Li向正极移动，A项错误；电池充电时阳极发生氧化反应，电极反应式是LixV2O5xe=V2O5xLi，B项正确；负极的反应为，每消耗1 mol Li(7.0 g)则转移1 mol电子，C项错
6、误；Li是活泼金属，会与酸性溶液反应产生H2，因而电池介质不会是酸性溶液，D项错误。答案：B6用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()ACuSO4BH2OCCuO DCuSO45H2O解析：从电解反应入手，2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，消耗了CuSO4H2O，复原则要生成它们，复原的反应是CuOH2SO4=CuSO4H2O，故选C项。答案：C7(2016安徽示范高中联考)一定条件下，有关金属腐蚀的下列说法不正确的是()A为减缓金属腐蚀，可将要保护的金属物件与外电源的正极相连接做阳极B在pHc(H)O22H2O4e=4OHB
7、组重点选做题13.某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：A电极B电极X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtCuCl2丙FeCu？(1)甲同学在实验中将开关K5闭合，Zn电极上的电极反应式为_。(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应式为_。实验时应闭合的开关组合是_。(从下列五项中选择所有可能的开关组合，第三小题也在这五项中选择)AK1和K2BK1和K3CK1和K4DK2和K3EK2和K4(3)丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了某种盐来配制电镀液，则该盐的化学式为_，实验时，应闭合的开关组合是_(选项如上)。解析
8、：(1)甲同学在实验中将开关K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池的负极，电极反应式为Zn2e=Zn2。(2)乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总方程式为CuCl2CuCl2，实验时应闭合K1和K4或闭合K2和K3。(3)丙同学准备在Fe上镀Cu，则Fe为电镀池阴极，接电源负极，Cu为电镀池阳极，接电源正极，实验时应闭合K2和K3。应选择含Cu2的电解质溶液为电解液。答案：(1)Zn2e=Zn2(2)CuCl2CuCl2CD(3)CuCl2或CuSO4D14(2015河北衡水二中测试)钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答钢铁腐蚀与防
9、护过程中的有关问题：甲乙(1)钢铁的电化学腐蚀原理：在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀。分别写出图甲中铁电极和石墨电极的电极反应式：_，_。将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图甲虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。写出修改后石墨电极的电极反应式：_。(2)工业上常用盐酸除去铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生的化学反应的化学方程式有_。(3)在实际生产中，可在铁制品的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意如图乙：A电极对应的金属是_(写出元素名称)，B电极的电极反应式是_。若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净
10、、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_ mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：_。解析：(1)图甲为原电池，Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，石墨作正极，电极反应式为O24e2H2O=4OH。利用外加电流的阴极保护法，在虚线框内添加外接电源，使铁作阴极，电子流动方向与电流方向相反。修改后石墨为阳极，氯离子放电：2Cl2e=Cl2。(2)铁锈成分为Fe2O3，可与盐酸反应：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，FeCl3与Fe反应：2FeCl3Fe=3FeCl2，铁与盐酸反应：Fe2HCl=FeCl2H2。(3)铁制品表面镀铜，
11、则铁作阴极，铜作阳极，A电极是阳极，应为铜，B电极上Cu2得电子被还原为Cu。二者质量差为5.12 g，说明阳极上有2.56 g铜被氧化，阴极上生成2.56 g铜，转移电子的物质的量为20.08 mol。镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀，而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。答案：(1)Fe2e=Fe2O24e2H2O=4OH2Cl2e=Cl2(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、Fe2HCl=FeCl2H2、2FeCl3Fe=3FeCl2(3)铜Cu22e=Cu0.08铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀