第三讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题
1.结合下图判断,下列叙述正确的是 ( )
A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀
解析 A项,电子从负极流向正极,抑制正极失电子,所以正极均被保护。B项,Ⅰ中
的负极反应为Zn-2e-===Zn2+。C项,Ⅱ中的正极反应为2H++2e-===H2↑。D项,由
于Ⅰ中负极反应产生Zn2+,不会与K3[Fe(CN)6]溶液作用产生蓝色沉淀。
答案 A
2.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处少。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+
解析 根据液滴之下氧气含量比边缘少可知液滴下铁为负极,失电子生成亚铁离子,液
滴外缘氧气得电子与水化合生成氢氧根,OH-与Fe2+结合生成Fe(OH)2,进而生成
Fe2O3•nH2O,阴离子移向负极,A项错误,B项正确;铁为负极,失电子发生氧化反应,
C项错误;铁比铜活泼,应为铁失电子:Fe-2e-===Fe2+,D项错误。
答案 B
3.下列叙述不正确的是 ( )
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-
D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应为:2Cl--2e-===Cl2↑
解析 铁表面镀锌,铁应作阴极而锌作阳极,A错误;锌比铁活泼,在船底镶嵌锌块,
可有效保护船体不被腐蚀,B正确;钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e-被还原,C正确;
工业上电解饱和食盐水的反应中阳极上Cl-失去e-被氧化,D正确。故选A。
答案 A
4.右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是
( )
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
解析 以石墨为电极电解Na2SO4溶液时,阳极(b极):4OH--4e-===2H2O+O2↑,阴
极(a极):4H++4e-===2H2↑,则a极附近溶液显碱性,b极附近溶液显酸性,滴加石蕊
试液后,a极附近呈蓝色,b极附近呈红色。
答案 D
5.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示,电解总反应为:2Cu+H2O=====通电Cu2O+H2↑。下列说法正确的是 ( )
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成
解析 从反应中得知Cu在通电时失电子,在阳极放电,发生氧化反应2Cu-2e-+
2OH-===Cu2O+H2O,另一电极(石墨)作阴极,发生还原反应,2H++2e-===H2↑,转移
0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O,故B、C、D项错。
答案 A
6.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 ( )
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护
B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-===Fe3+
解析 钢管与电源正极连接,作电解池的阳极,被氧化而腐蚀,A项错;铁在冷浓硝酸
中表面生成一层致密的氧化物保护膜,从而保护内部不被腐蚀,B项正确;钢管与铜管
堆放在一起时,构成原电池,钢管作负极而易被腐蚀,C项错;钢铁发生析氢腐蚀时,
负极反应:Fe-2e-===Fe2+,D项错。
答案 B
7.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
解析 溶液中的铜离子应在阴极放电而析出,Cl-在阳极放电产生Cl2,A、C、D都错。
答案 B
8.下图所示装置Ⅰ是一种可充电电池,装置Ⅱ为电解池。离子交换膜只允许Na+通过,充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3放电充电Na2S4+3NaBr。闭合开关K时,b极附近先变红色。下列说法正确的是 ( )