电解原理及其应用
电化学总复习
1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( )
①金属的腐蚀全部是氧化还原反应 ②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,只有电化学腐蚀才是氧化还原反应③因为二氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主 ④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化
A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④
答案:C
2.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是( )
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率
D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用
答案:C 解析:本题考查电镀,意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前,题述装置不能构成原电池,A项错误;锌的析出量与通过的电量成正比,B错;电镀时电解反应速率只与电流大小有关,与温度无关,C项对;镀锌层破损后,会形成铁锌原电池,铁作正极,得到保护,D项错误。
3.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是( )
A.正极的电极反应方程式为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成
C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈
D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快
答案:D 解析:铁是负极,失电子被氧化成Fe2+,在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故将氧气吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强,加快腐蚀速率;但若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈。
4.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中错误的是( )
A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,放电时SO2-4向Al电极移动
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应为Al+4OH--3e-===AlO-2+2H2O
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应为Cu-2e-===Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1 mol Ag时,消耗铜电极32 g
答案:C 解析:由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,Al为负极,原电池的电解质溶液里阴离子移向负极,故A项正确;B项中,Al作负极,失电子被氧化,因电解质溶液为NaOH溶液,故Al应转化为AlO-2,B项正确;由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极材料为Fe,故C项错误;由电子守恒知,当析出1 mol Ag时转移电子1 mol,消耗Cu 0.5 mol,即32 g,故D项正确。
5.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O
答案:C 解析:本题考查充电电池的有关知识,意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力。在铁镍蓄电池中,Fe是负极,Ni2O3是正极,由于生成Fe(OH)2,则电解液为碱性溶液,故A正确;电池放电时,负极反应为:Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2,故B正确;电池充电时,阴极反应式为Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-,阴极附近溶液pH升高,故C错误;由充电时的总反应式减去阴极反应式,可得到阳极反应式,D正确。
6.铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(如下图),下列判断不正确的是( )
A.K闭合时,d电极反应式: PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO2-4
B.当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol
C.K闭合时,Ⅱ中SO2-4向c电极迁移
D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极
答案:C 解析:根据图示,Ⅰ为原电池,a为正极,b为负极;Ⅱ为电解池,c为阴极,d为阳极。K闭合时,d为阳极,发生氧化反应:PbSO4-2e-+2H2O===PbO2+4H++SO2-4,A项正确;根据铅蓄电池的总反应知,该反应中转移电子数为2e-,则当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗0.2 mol H2SO4,B项正确;K闭合时,Ⅱ中SO2-4向阳极(d极)迁移,C项错误;K闭合一段时间后,c电极析出Pb,d电极析出PbO2,电解质溶液为H2SO4,此时可以形成铅蓄电池,d电极作正极,D项正确。
7.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-===Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
答案:D
解析:本题考查电化学,意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。a、b不连接,未形成原电池Cu2+与Fe在接触面上直接反应,A项正确;a、b用导线连接,铜片作正极,Cu2+在该电极上得电子,B项正确;a、b连接与否,溶液中的Cu2+均得电子发生还原反应生成Cu,Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2+,故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色,C项正确;a与电源正极相连时,Cu片作阳极,Cu2+向Fe电极移动,D项错误。
8.下列装置中,Fe腐蚀由快到慢的顺序为( )
A.⑤④③②① B.⑤④①②③ C.⑤③④①② D.①②④③⑤
答案:B 解析:③中是Zn失去电子,转化为Zn2+,而Fe作正极,被保护,不易被腐蚀。
9.某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法错误