4金属的电化学腐蚀与防护练习解析版

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1、4.4金属的电化学腐蚀与防护基础篇1 .(福建省永泰县第一中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)下列化学用语或说法正确的是()A.用铁作阳极电解熔融 AI2O3生产金属铝B.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H 2O+4e-=4OH -C.粗铜(含Zn、Fe、Ag、Au杂质)精炼阳极泥的成分只有 AuD.石墨作电极电解饱和食盐水:2H + +Cl -通电Cl2 + H2【答案】B2【解析】A、用铁作阳极电解熔融 Al2O3,阳极反应式为:Fe-2e =Fe +,电极被损耗,不符合生产实际,故 A错误;B、钢铁吸氧腐蚀的正极发生还原反应,其电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH -

2、,故B正确;C、粗铜(含Zn、Fe、Ag、Au杂质)精炼阳极泥的成分主要为失电子能力比铜弱的金属(Au、Ag等),故C错误;D、石墨作电极电解饱和食盐水,阳极上是Cl-失去电子生成CL阴极为水电离出的H+得到电子,其电解总反应为:2C厂+2H2O 奥二H2T +C12T +2OH-,故D错误。2.(江苏省邛江中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)下列叙述正确的是()锌跟稀硫酸反应制 H2,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率镀层破损后,白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中熔融后电解钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3

3、nH2OA.全部B.C.D.【答案】B【解析】锌与硫酸铜溶液发生置换反应,其离子反应方程式为:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ ,形成原电池,加快反应速率,正确; 金属活动性:ZnFeSn,镀层破损后,白口铁(镀锌的铁)中Zn为原电池的负极,仍能保护 Fe , 而马口铁(镀锡的铁)中Fe为原电池的负极,加快 Fe的腐蚀,马口铁(镀锡的铁)比白口铁(镀锌的铁)更 易腐蚀,错误;电镀时,镀件金属为电解池的阴极,镀层金属为电解池的阳极,在阴极上析出镀层金属,正确;冶炼金属铝,电解熔融的氧化铝,为了降低其熔点,氧化铝加入液态冰晶石(NaaAlF6)熔融后电解;正确; 钢铁表面常因发生原电池而被腐蚀,由于

4、 Fe比杂质C活泼,所以Fe作原电池的负极被氧化,最终 得到铁锈(Fe2O3 nHzO),正确。因此正确的是:。3.(四川省巴中市巴中中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)下说法正确的是()A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B.废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是防止电池中汞、镉和铅等重金属 离子对土壤和水源的污染C.将金属与外加直流电源的正极相连,而将负极接到废铁上,可以防止金属被腐蚀D.与电化学腐蚀无关铜、铝电线一般不连接起来作导线【答案】B【解析】A.金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生反应而引起损耗的现象,所以金属的

5、腐蚀不一定接触到电解质溶液,故 A错误;B.汞、镉和铅等重金属离子属于有毒物质,会污染环境,回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏出的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染,故B正确;C.在电解池中,金属做阴极时被保护,若金属与外加直流电源的正极相连,则金属为阳极,易被腐蚀,故C错误;D.铜、铝电线一般不连接起来作导线,是因为它们连在一起,在空气中会形成原电池,加速铝的腐蚀,是电化学腐蚀,与电化学腐蚀有关,故 D错误。4.(河北省唐山市第二中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:PH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物上05上

6、省5下列说法不.正.确.的是()A.在pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为 O2+4H+4e= 2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓【答案】C【解析】A.当pH6溶液中,溶液的酸性较弱,碳钢主要发生吸氧腐蚀,负极电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极上电极反应式为: O2+2H 2O+4e-=4OH-,故B正确;C.在pH 14溶液中,溶液显强碱性,碳钢主要发生吸氧腐蚀,碳钢腐蚀的正极反应 O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,正极 上氧气浓度减小,生成氢氧根离子速率减

7、小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,故 D正确。5 .(安徽省毛坦厂中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)下列关于金属腐蚀与防护的说法中正 确的是()A,牺牲阳极的阴极保护法是一种基于电解池原理的金属防护法B.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极反应式相同C.镀锌铁制品镀层受损后形成原电池,锌作负极,比破损前更耐腐蚀D.将变黑后的银器(表面被氧化为AgzS)放入盛有食盐溶液的铝质容器中,黑色褪去是因为生成了AgCl【答案】B【解析】A.牺牲阳极的阴极保护法是将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起,更活泼的金属作 为阳极不断被腐蚀的方法,该方法基于原电池原理,故A错误;B.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极

8、反应式均为Fe-2e-=Fe2+ ,故B正确;C.镀锌铁制品镀层破损后形成原电池,锌比铁活泼,锌作负极,铁作 正极被保护,仍达到防腐蚀的目的,但与破损前相比锌更易被腐蚀,故 C错误;D.将变黑的银器放 入盛有食盐溶液的铝质容器中后,形成原电池,铝为负极,银为正极,Ag2s中+1价的银接受电子生成银单质,并未生成 AgCl,故D错误。6 .(福建省漳平市第一中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙 述错误的是A.可在船壳外刷油漆进行保护B.可将船壳与电源的负极相连进行保护C.可在船底安装锌块进行保护D.在海上航行时,船壳主要发生析氢腐蚀【答案】D【解析】A.在

9、船壳外刷油漆可以防止金属和海水、空气接触,所以在船壳外刷油漆可以对船壳进行保护,故A正确;B.将船壳与电源的负极相连,即船壳为阴极,阴极材料不易被腐蚀,在电解池的阴极金属被保护,故B正确;C.在船底安装锌块,形成原电池,金属专?是负极,被腐蚀,正极材料Fe被保护,故C正确;D.海水是中性环境,金属会发生吸氧腐蚀,即在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,故D错误。7 .(山东省滕州市第一中学 2019-2020学年高二10月月考)下列叙述不正确的是 ()A.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的保护法8 .铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加C.外加电流的阴极保护法中,待

10、保护金属作阴极D.电镀工业中,镀件作阴极【答案】B【解析】A、在海轮外壳连接锌块,使锌块作原电池负极,被保护金属作原电池正极,从而保护外壳不受腐蚀,其方法称为牺牲阳极的保护法,故 A不符合题意;B、铅蓄电池放电过程中,负极为 Pb极,发生氧化反应,电极反应式为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4,负极质量增大,正极为PbO2,发生还原反应,2电极反应式为:PbO2+2e +4H +SO4 =PbSO4+2H2O,正极质量增加,故 B符合题意;C、外力口电流的阴极保护法中,阴极电极材料受到保护,因此待保护金属作阴极,故C不符合题意;D、电镀过程中,待镀金属作阳极,电解液为待镀金属盐溶液,镀件作

11、阴极,故D不符合题意。8 .(山东省滕州市第一中学 2019-2020学年高二10月月考)下列说法不正确的是 ()A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,但人们可以利用原电池原理来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化腐蚀两种类型主要区别在于水膜的酸碱性不同,正极反应不同D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化【答案】A【解析】A、不锈钢和铝合金等耐腐蚀,所以合金也可能耐腐蚀,故A符合题意;B、生活中金属的腐蚀主要原因是电化学腐蚀,金属作原电池的正极被保护,所以可以用原电池原理来减缓金属的腐蚀,故B不符合题意;C、酸性较强时Fe主要发生析氢腐蚀,

12、中性或弱酸性发生吸氧腐蚀,所以钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同,引起的正极反应不同,故C不符合题意;D、金属被腐蚀实质是金属失电子,所以无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属失去电子被氧化,故D不符合题意。9 .(黑龙江省绥化市安达市第七中学2019-2020学年高二上学期期中考试)下列说法中,不正确的是()O2+2H 2O+4e -=4OHA.电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极电极反应式均为2Cl-2e-=C12TB.酸性介质或碱性介质的氢氧燃料电池的正极反应式均为C.精炼铜和电镀铜时,与电源负极相连的电极反应式均为Cu2+2e-=CuD.钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式

13、均为Fe-2e-=Fe2+【答案】B【解析】A.水溶液中阳极阴离子的放电顺序:Cl-OH-,所以用惰性电极电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极上都是 Cl-放电生成Cl2,电极反应式为2Cl-2e-=Cl2 T , A正确;B.酸性介质中,氢氧燃料电池中正极上生成水,电极反应式为O2+4H+4e-=2H2O,在碱性介质中,氢氧燃料电池中正极上生成氢氧根离子,电极反应式为Q+2H2O+4e-=4OH-, B错误;C.电解精炼铜或电镀铜时,阴极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2+2e-=Cu, C正确;D.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中负极电极反应式相同,都是铁失电子发生氧化反应,电极反应式

14、为Fe-2e=Fe2+,D正确。10.(浙江省宁波诺丁汉大学附属中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和醋酸溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述不.E矶的是4生快联 bA.生铁块中的碳是原电池的正极B,红墨水水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是 Fe-2e- = Fe 2 +D. a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀【答案】B【解析】A项、两个试管中铁都做负极,碳做正极,故 A正确;B项、左边试管中是中性溶液,发生 吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,所以左边试管内气体的氧气减小,

15、右边试管内气体的压强增大,导致 U型管内红墨水左高右低,故 B错误;C项、两个试管中铁都做负极,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,故C正确;D项、左边试管中是中性溶液,生铁发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液,生铁发生析氢腐蚀,故D正确。提升第11 .(福建省永泰县第一中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)如图所示装置,若开始时 a、b两端液面相平,放置一段时间后,下列有关叙述中正确的是()A.铁丝在两处的腐蚀速率:abB. a、b两端相同的电极反应式为 Fe-3e-=Fe3+C. 一段时间后,a端液面高于b端液面D. a 处总反应为:Fe +2H2O=

16、Fe(OH)2 +H 2【答案】C【解析】生铁和氯化钠溶液、稀硫酸溶液都能构成原电池,左边试管中,生铁发生吸氧腐蚀,右边试管中,生铁发生析氢腐蚀, A、生铁发生析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀的速率大,故 A错误;B、a处负极上铁失电子,正极上氧气得电子,b处负极上铁失电子,正极上氢离子得电子,所以a、b两处相同的电极反应式为Fe- 2e-=Fe2+,故B错误;C、a处发生吸氧腐蚀,b处发生析氢腐蚀,一段时间后,a处气体压弓S减小,b处气体压强增大,导致溶液从b处向a处移动,所以a处液面高于b处液面,故C正确;D、a处发生吸氧腐蚀,其总反应为:4Fe+O2+2H2O=4Fe(OH) 2,故 D 错误。

17、12.(河北省唐山市玉田县 2019-2020学年高二上学期期中考试)下列关于如图所示各装置的叙述正确的是电流方向A,装置是原电池,总反应式是 Cu + 2Fe = Cu + + 2Fe +B.装置中,铁作正极,正极反应式为Fe3+ + e = Fe2+C.装置可以减缓铁棒的腐蚀,此保护方法为牺牲阳极的阴极保护法D.若用装置精炼铜,则 c极为粗铜,d极为纯铜,电角I质溶液为 CuSO4溶液【答案】D【解析】A.根据装置的图片可知该装置为原电池,铜为正极,电极反应为:Fe3+e =Fe2+,铁为负极,电极反应为:Fe-2e-Fe2+,总反应式是Fe+2Fe3+=3Fe 2+, A项错误;B.该装

18、置中铁为负极,失 去电子,发生氧化反应,B项错误;C.根据装置的图片可知该装置为电解池,Zn与电源的正极相连,为阳极,Fe与电源的负极相连,为阴极,该装置可以减缓铁棒的腐蚀,称为外加电流的阴极保护 法,C项错误;D.根据装置的图片可知该装置为电解池,由电流方向可知,a为正极、b为负极,c为阳极、d为阴极,用该装置精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜为阴极,电解质溶液为硫酸铜,D项正确13 .(陕西省西安电子科技大学附属中学2019-2020学年高二上学期期中考试)如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:(1)若液面上升,则溶液呈 性,发生 腐蚀,电极反应式为:负极: 正极:。(2)若液面下降,则溶

19、液呈 性,发生 腐蚀,电极反应式为:负极: ;正极: 。【答案】中或碱或弱酸性吸氧 Fe-2e=Fe2+ O 2+2H 2O+4e =4OH 一 酸 析氢 Fe-2e =Fe2+2H+2e =H2T【解析】生铁中含有碳,铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池。(1)若试管内液面上升,说明电解质环境是碱性或是中性,试管内气体因和水反应而使其压强减小,发生的是吸氧腐蚀,铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应,负极的电极反应式为:Fe-2e=Fe2+,正极上氧气得电子发生还原反应,正极的电极反应式为2H2O+O 2+4e =4OH;(2)若试管内液面下降,说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大,则金属发生的

20、是析氢腐蚀,溶液呈酸性,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e=Fe2+,正极上氢离子得电子发生还原反应,正极电极反应式为:2H+2e =H 2 T。14 .(福建省三明市三地三校 2019-2020学年高二上学期期中联考)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 (2)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答:铁件应与电源的 极相连(写正或负),B电极的电极反应式是 。若电镀前A、B两金属片质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质

21、量差为10,24 g ,则电镀时电路中通过的电子为 mol。电镀结束后CuSO4溶液的浓度 (填变大,变小,不变)镀层破损后,铁不易被腐蚀的是 (填序号)。A镀铜铁 B镀锌铁 C镀锡铁【答案】BD 负 Cu2+2e-= Cu 0,16 不变 B【解析】(1)铁作原电池的正极或电解池的阴极时可防止被腐蚀,B为原电池,锌作负极被腐蚀,铁作正极被保护,D为电解池,铁与电源的负极相连,作阴极被保护;故答案为BD(2)在铁件上镀铜时,铜作阳极,与正极相连,铁棒作阴极, B电极为阴极,阴极发生还原反应, Cu2+得电子生成 Cu: Cu2 + +2e =Cu;A极为阳极,发生氧化反应阳极反应离子方程式:C

22、u-2e三Cu2+,故阳极固体质量减少,阴极固体质量增加,二者质量差为 10.24 g,则阴极表面增加的铜的质量为5.12g,转换为物质的量为 0.08mol ,已知每生成1mol铜转移2mol电子,故电路中通过的电子为 0.16mol ;A极为阳极,发生氧化反应阳极反应离子方程式:Cu-2e-=Cu2+,这样溶液中Cu离子的浓度就不会改变;镀层破损后,镀铜铁、镀锡铁形成的原电池中铁作负极,腐蚀加快,镀锌铁形成的原电池中铁作正极被保护;故答案为负 Cu2+2e= Cu 0.16 不变 Bo15.(湖南省常德市2018-2019学年高二下学期期中考试)某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀 进行了

23、实验。一周后观察:(1)铁钉被腐蚀程度最大的是(填实验序号)。(2)实验中主要发生的是 (填化学腐蚀”或 电化学腐蚀”。)(3)烧过菜的铁锅未及时洗净(含氯化钠的残留液),第二天便出现红棕色锈斑,试写出有关的电极反应式:负极;(4)根据上述实验,你认为铁发生电化学腐蚀的条件是一。(5)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有 (填序号)。健身器材刷油漆自行车钢圈镀铭将钢管用导线与镁条连接 将钢管用导线与碳棒连接【答案】电化学腐蚀 Fe2e=Fe2+ 接触水和空气 【解析】(1)在干燥空气中难以腐蚀,隔绝空气也难以腐蚀,发生电化学腐蚀

24、,但中电解质溶液离子浓度大,导电性强,电化学腐蚀速率快,故选:;(2)中蒸储水溶解氧气,能发生电化学腐蚀;(3)反应中铁是负极,发生氧化反应,生成 Fe2+,负极为:Fe-2e =Fe2+;(4)电化学腐蚀发生了原电池反应,从原电池的形成条件来判断:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路,金属腐蚀时还有有空气,总之,电化学腐蚀的条件是:铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触);(5)健身器材刷油漆,为外加防护膜的保护法,可以隔绝空气;自行车钢圈镀铭,为外加防护膜的保护法,可以隔绝空气;将钢管用导线与镁条连接,金属镁比铁活泼,属于牺牲阳极的阴极保护法;将钢管用导线与碳棒连接,铁作负极,加

25、快了金属的腐蚀,故选。16.(福建省平和一中、南靖一中等五校2019-2020学年高二年上学期期中联考)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的1/10。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式。正极: ;负极: 。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用下图所示甲的方案,其中焊接在铁闸门的固体材料R可以米用 。A.铜B .钠 C .锌 D .石墨(3)上图中乙方案也可降低铁闸门腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的 极(4)除了以上金属防护的方法外,请再例举两种办法: ; 。【答案】O2+4e-+2H 2O=4OH - 2Fe-4e - =

26、2Fe 2+ C 负 改变金属组成或内部结构在金属的表面覆盖保护层(其它合理答案也可以)【解析】(1)钢铁发生吸氧腐蚀,负极上 Fe失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e=Fe2+,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H 2O+4e -=4OH 一。(2)作原电池负极的金属加速被腐蚀,作原电池正极的金属被保护,根据图知,该装置是利用原电池原理保护Fe,所以应该选取比 Fe活泼的金属,如锌。不能选择钠,钠太活泼,直接和水发生反应。(3)作电解池阳极的金属加速被腐蚀,作电解池阴极的金属被保护,根据图知,该装置是利用电解池原理保护Fe,则铁作电解池阴极,应该连接电源负极,故答案为:

27、负。(4)金属防护的方法还有在金属的表面覆盖保护层、改变金属内部结构等方法。17.(北京市20192020学年高二上学期期末考试模拟)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)a.碳棒b.锌板c.铜板CIO HjO图a(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为 镁一次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和粕合金。E为该燃料电池的 (填正”或 负”极。F电极上的电极反应式为镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因O图,(3)乙醛酸(HOOC

28、-CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图3所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。N 电极上的电极反应式为 若有2mol H+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为 mol【答案】b 负 ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH - Mg+2H 2O=Mg(OH) 2+H 2 T HOOC-COOH+2e+2H +=HOOC-CHO+H 2O 2【解析】(1)根据装置图可判断该装置利用的是原电池原理,因此为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料b的活泼性应该强于铁,作负极,才能满足牺

29、牲阳极的阴极保护法,碳是非金属,铜的金属性弱于铁, 锌的金属性强于铁,因此答案选b;(2)镁铝合金金属性强,做电源的负极。粕电极是正极,次氯酸根转化为氯离子,电极反应式为 ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-;故正确答案是:负; CIO +2e-+H 2O=Cl-+2OH-;镁是活泼的金属能与水反应生成氢气和氢氧化镁,因此负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,反应式为 Mg+2H 2O=Mg(OH) 2+H 2 T ;(3)N电极上HOOC-COOH得电子生成 HOOC-CHO,则电极反应式为 HOOC-COOH+2e - +2H + HOOC-CHO+H 2O;2mol H+通

30、过质子交换膜,则电池中转移 2mol电子,根据电极方程式 HOOC-COOH+2e -+2H + HOOC-CHO+H2O,可知生成1mol乙醛酸,由于两极均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸为 2mol。18.(福建省泉州第十六中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。I.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有氯化镂(显酸性)溶液和食盐水,各加入生铁块,放置一段时间均被腐蚀,这两种腐蚀都属于 。(填化

31、学腐蚀”或电化学腐蚀”)(1)红墨水柱两边的液面变为左低右高,则 (填“蹴b”边盛有食盐水。(2) b试管中铁发生的是 腐蚀,生铁中碳上发生的电极反应式n.下图装置的盐桥中盛有饱和 NH4NO3琼脂溶液,能够连接两份电解质溶液,形成闭合回路:盐箭亡质。灌裱内碎5箱液(1)该装置的能量转化形式为: ,装置工作时,盐桥中的 NH4+移向 。(CuSOg液”或 “AgN3O液”)(2)若将盐桥换成n型铜丝,电路中也有电流通过,则左边装置是 ,(填 原电池或电解池”), 则n型铜丝左端为极,该极反应式为:。(3)右边装置中Ag为 极,左边装置中与 Ag相连的铜片电极发生的反应式为: 0(4)将左边装置

32、中与 Ag相连的铜片电极换成石墨棒,一段时间后,若某一电极质量增重 1.28 g ,则 另一电极生成 mL (标况下)气体。【答案】电化学腐蚀b 吸氧 O 2+2H 2O+4e =4OH - 化学能转化为电能AgNO3溶液.电解池 阴 Cu2+2e-=Cu 正 Cu2e- = Cu 2+ 224【解析】I. a、b试管内分别盛有氯化镂(显酸性)溶液和食盐水,左边 a试管中是酸性溶液,发生析氢 腐蚀,右边b试管中是中性溶液发生吸氧腐蚀,这两种腐蚀都属于电化学腐蚀,故答案为:电化学腐蚀;(1)导致U型管内红墨水左低右高,左边试管内气体的压强变大,右边试管内气体的氧气减小,所 以左边试管中是酸性溶液

33、氯化镂 (显酸性),发生析氢腐蚀,右边试管中是中性溶液食盐水,发生吸氧 腐蚀,故答案为:b ;(2) b试管中是中性溶液食盐水,铁作负极,发生失电子的氧化反应,即 Fe-2e -=Fe2+,碳作正极, 正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H 2O+4e =4OH -,故答案为:吸氧; O2+2H2O+4e-=4OH-;II. (1)该装置无外加电源,属于原电池装置,因金属活泼性: CuAg ,故Cu为原电池负极,Ag为 原电池正极。其主要能量转换形式是化学能转化为电能;原电池放电时,右侧Ag+被消耗,根据溶液电中性原则,盐桥中 NH4+移向AgNO3溶液移动;(2)盐桥换成铜丝,

34、左侧装置两电极材料无活泼性差异,不能构成原电池,右侧两电极材料有活泼性差异,能够构成原电池,与原电池相连接的左侧装置为电解池;右侧装置中Ag为原电池正极,Cu为原电池负极,故左侧铜丝为阴极;该电极反应为:Cu2+2e =Cu;(3)右侧装置Ag为原电池正极,左侧与 Ag连接的装置为电解池的阳极,Cu为活泼金属,故电极反应式为:Cu-2e- = Cu2+;(4)将左侧与Ag相连的铜片电极换成石墨棒,则左侧装置中石墨电极上发生的电极反应为:2H2O-4e-=O2T+4H+,其铜电极上电极反应为:Cu2+2e-=Cu,当析出1.28g铜时,转移电子为x2=0.04mol ,故另一极生成气体为 0.0

35、1mol ,其在标况下体积为64g/mol0.01mol :22.4L/mol=0.224L=224mL。19.(江苏省邛江中学 2019-2020学年高二上学期期中考试)金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。(1)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜锈的主要成分为CU2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。该过程中负极的电极反应式为 。(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其原理如图所示:根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 a.100 C以下b. 100 C 300 Cc. 300

36、C 350 Cd. 350 C 2 050 C物质NaSAl2O3熔点/ 97.81152 050沸点/ 892444.62 980放电时,电极 A为 极,S发生 反应。放电时,内电路中 Na +的移动方向为 (填写从A到B”或从B到A J极相连,阳极的充电时,总反应为 Na2Sx=2Na + Sx(3x5) , Na所在电极与直流电源电极反应式(3)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag + CI2 = 2AgCl阳离子交换膜 (只允许阳岗子通过)正极反应为 当电路中转移0.005 mol e 一时,交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。【答案】2Cu - 4e-+ 4OH-+ CO2 =

37、Cu2(OH)2CO3 + H2O c 负 还原从 A 至UB 负_2-_ _Sx -2e-xSCl 2 + 2e = 2Cl 0.01【解析】(1)吸氧腐蚀中负极上 Cu失去电子,负极反应式为:2Cu - 4e- + 4OH- + CO2 = Cu2(OH) 2cO3 + H2O;(2)原电池工作时,控制的温度应为满足Na、S为熔融状态,则温度:1150c T *于Jj白(1)上述装置中D电极应连接脱燃料电池的 极(填“域 B;该电解池中离子交换膜为离子交换膜(填阴”或阳” 9(2)该电解池的阳极反应式为 。(3)当反应生成14.4 g CU2O时,至少需要胱 mol。由露【答案】2Cl +

38、 2H2O2OH +CI2 T + H2 T作电解质溶液(或导电)B 阴 2Cu 2e + 2OH =CU2O+ H2O 0.05【解析】I .(1)装置为原电池铁为负极被腐蚀;装置为原电池锌做负极被腐蚀,铁做正极被保护;装置为电解池,铁做阴极被保护;装置中发生的是电解饱和食盐水的反应,阳极是氯离子失电子生成氯 曲解气,阴极是氢离子得到电子发生还原反应,反应离子方程式为:2CI-+ 2H2。=2OH +CbT +(2)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2s转化为Ag ,是利用原电池原理,用铝置换出银,食盐水的作用为做电解质溶液,形成原电池。n .

39、(1)燃料电池正极通氧化剂,负极通燃料,即A极为负极,B极为正极。图乙为电解池装置,电解目的为制备CU2O,则D极作阳极,接电池正极(B极),铜被氧化。阳极反应为 2Cu-2e-+2OH =CU2O+H2O,反应消耗OH-,采用阴离子交换膜使 OH-向阳极移动。(2)根据上述分析,阳极反应为 2Cu 2e - + 2OH = CU2O + H2O;(3)根据电极反应 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O 和 N2H4-4e-+4OH -= N2 T +4H 2O 可知,Cu2O 与 N2H4 的 数量关系式为 2CU2ON2H44e ,当反应生成14.4 g Cu 2O(0.1mol)时

40、,至少需要脱为 0.05mol。21 .(江苏省苏州市张家港高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试)小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示:原电池装置中,负极反应物的还原性越强,或正极反应物的氧化性越强, 原电池的电压越大。(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。编号电极A溶液B操作及现象1_IFepH=2 的H2SO4连接装置后,石墨表面产生无色气泡;电压表指针偏转-J, F -E -r-1n1CupH=2 的H2SO4连接装置后,石墨表面无明显现象;电压表指针偏转,记录读数为 a同学们认为实验I中铁主要发生了析氢腐蚀,其正极反应式是 。针对实验n现象:甲同学认为不可能发

41、生析氢腐蚀,其判断依据是 ;乙同学认为实验n中 应发生吸氧腐蚀,其正极的电极反应式是 。(2)同学们仍用上述装置并用 Cu和石墨为电极继续实验,探究实验n指针偏转原因及影响O2氧化性因素。编号溶液B操作及现象m经煮沸的pH=2溶液表面用煤油覆盖,连接装置后,电压表指针微微偏转,记录读数为的 H2SO4bIVpH=2 的 H2SO4在石墨一侧缓慢通入 O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为c;取出电极,向溶液中加入数滴浓 Na2SO4溶液混合后,插入电极,保持O2通入,电压表读数仍为 cVpH=12 的 NaOH在后身侧缓慢通入 O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为d丙同学比较实验n、

42、田、IV的电压表读数为:cab,请解释原因是 。丁同学对IV、V进行比较,其目的是探究 对O2氧化性的影响;实验IV中加入Na2SO4溶液的目的是 。【答案】2H+ + 2e-=H 2 T 在金属活动性顺序中,Cu在H后,Cu不能置换出H2 O2 + 4H + + 4e-=2H 2O O2浓度越大,其氧化性越强,使电压值增大溶液的酸碱性排除溶液中的Na+ (或SO42-)对实验的可能干扰;【解析】(1)同学们认为实验I中铁主要发生了析氢腐蚀,即为溶液中的H+得电子生成H2,其正极反应式是2H+ + 2e =H 2 T。针对实验n现象,甲同学考虑到:在金属活动顺序表中,Cu排在H的后面,所以他认

43、为不可能发生析氢腐蚀。乙同学认为实验n中应发生吸氧腐蚀,其正极是溶解在溶液中的O2得电子,电极反应式是 O2 + 4H + + 4e =2H2O。(2)丙同学比较实验n、田、IV,同样是 pH=2的H2SO4溶液,只是溶解的 O2量不同,导致电压 表读数为:cab,因此可以看出,氧气浓度越大,导电能力越强。丁同学对IV、V进行比较,其变量是溶液pH的不同,因此其目的是探究溶液的酸碱性对O2氧化性的影响。实验IV中加入 Na2SO4溶液,结果溶液的导电能力未变,从而说明溶液中的Na+ (或SO-)2对实验不产生干扰,也由此得出实验IV中加入Na2SO4溶攸的目的是排除溶攸中的 Na (或SO4 )对实验的可能干扰。

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