第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护(3)

2019-04-16 00:27

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

10.(2011·广东理综,32)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采

用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下:

坩埚中精炼粗铝 700 ℃,通入Cl2

(注:NaCl熔点为801 ℃;AlCl3在181 ℃升华)

(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①_____________________________________ 和②______________________________________________________________________。 (2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有__________;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在__________。

(3)在用废碱液处理气体A的过程中,所发生反应的离子方程式为__________________。 (4)镀铝电解池中,金属铝为________极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4

和Al2Cl7形式存在,铝电极的主要电极反应式为_______________________________。 (5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是_____________。 11.(2009·海南,15)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电

解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2 ===4LiCl +S +SO2↑。 请回答下列问题:

(1)电池的负极材料为__________,发生的电极反应为

________________________________________________________________________。 (2)电池正极发生的电极反应为_____________________________________________。 (3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是____________________,反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是_________________________。

简述原因要点要准确 考生答卷案例——找错纠错 11

失分原因分析 【案例1】所答是氧化铝膜能存在的原因,不是钢材被腐蚀的原因。 【案例2】没有针对“无水、无氧的条件”阐述。 解决方案与规范指导:考场现场:审题要准确,把握出题意图,选择合适的答题原理和方向。如:【案例1】应围绕钢铁被腐蚀的因素展开阐述。【案例2】应围绕锂与水、氧气的反应展开阐述。 课时规范训练3

教材习题回扣

1.(选修4P83-1)下列关于电解槽的叙述中不正确的是

( )

A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极 C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极 2.(选修4P83-2)下列关于铜电极的叙述中不正确的是

( )

A.锌铜原电池中铜是正极 B.在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极 C.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极D.用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极 3.(选修4P88-6)以下现象与电化学腐蚀无关的是

( )

A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗

4.(选修4P88-4改编)下列装置中(杯中均盛有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是 ( )

5.(选修4P83-6)用铂作电极电解某金属的氯化物(XCl2)溶液,当收集到1.12 L氯气时(标准状况),阴极增重3.2 g,则该金属的相对原子质量为________,电路中转移的电子数为__________。

能力提升训练

1.关于电解饱和NaCl水溶液,下列叙述正确的是

A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色

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( )

C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色

D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性

2.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )

A.用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl-2e===Cl2↑ B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e===4OH

C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,阳极反应式为Cu-2e===Cu2

D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e===Fe2

3.某研究性学习小组的课题为“Mg-C原电池电解淀粉-KI溶液的研究”,其研究装置如图所示。下列有关说法不正确的是

( )

+-+

A.镁为负极,发生还原反应B.原电池中碳极反应式为Fe3+e===Fe2 C.电解池中阳极处变蓝D.电解池中阴极处变红

4.如图电解池中装有硫酸铜溶液,选用不同材料的电极进行电解。下列说法正确的是( )

选项 A B C D 电极材料 阴极 石墨 铜 铁 铂 阳极 石墨 铜 铁 铁 通电后的变化 阴极质量增加,溶液的pH增大 阳极质量减小,阴极质量增加 两极的质量不发生变化 阴极质量减小,溶液的pH不变

5.如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端 红墨水水柱下降,一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。 下列说法不正确的是

( )

A.开始时发生的是析氢腐蚀 B.一段时间后发生的是吸氧腐蚀

C.两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe-2e===Fe2

D.析氢腐蚀的总反应式为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2

6.如图所示,将铁棒和石墨棒插入1 L 1 mol·L-1食盐水中。下列说法正 确的是

( )

A.若电键K与N连接,铁被保护不会腐蚀

B.若电键K与N连接,正极反应式是4OH-4e===2H2O+O2↑ C.若电键K与M连接,将石墨棒换成铜棒,可实现铁棒上镀铜

D.若电键K与M连接,当两极共产生28 L(标准状况)气体时,生成了1 mol NaOH 7.磷酸铁锂电池是一种新型锂电池(如图所示),是未来锂离子电池的发 展方向。该电池的总反应式为Li+FePO4??LiFePO4。该电池所用的磷

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酸亚铁锂可按如下方法生产:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合 溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂

沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800 ℃左右、惰性气体氛围中灼烧即得晶态磷酸亚 铁锂。下列有关说法错误的是

===LiFePO4+2H

B.该锂电池放电时正极反应式为FePO4+Li+e===LiFePO4 C.该锂电池充电时,阴极反应式为Li+e===Li

D.图中出现了“Fe”的符号,说明磷酸铁锂电池的负极反应物为Fe

8. 某同学按下图所示的装置进行实验,A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时,在交换膜处SO24从右向左移动。下列分析正确的是

-+

( )

A.在电解制备磷酸亚铁锂的过程中,阳极的电极反应式为Fe+H2PO4+Li-2e

( )

A.溶液中A2+浓度减小 B.B电极的反应:B-2e-===B2+ C.Y电极上有H2产生,发生还原反应

D.反应初期,X电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解

9.如图所示甲、乙两个装置,所盛溶液体积和浓度均相同且足量,当两装置电路中通过的电子都是1 mol时,下列说法不正确的是

( )

A.溶液的质量变化:甲减小乙增大 B.溶液pH变化:甲减小乙增大

C.相同条件下产生气体的体积:V甲=V乙

D.电极反应式:甲中阴极:Cu2+2e===Cu,乙中负极:Mg-2e===Mg2

10.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:

(1)若试管内液面上升,则原溶液呈 性,发生 腐蚀,电极反应:负极:______________________________________; 正极:____________________________________________________。 (2)若试管内液面下降,则原溶液呈 性,发生 腐蚀。电极反应:

负极:_____________________________________________________________________; 正极:_____________________________________________________________________。

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11.按下图所示装置进行实验,并回答下列问题:

(1)判断装置的名称:A池为 ,B池为 。

(2)锌极为 极,电极反应式为____________________________________________; 铜极为 极,电极反应式为_______________________________________________; 石墨棒C1为 极,电极反应式为____________________________________________; 石墨棒C2附近发生的实验现象为____________________________________________。 (3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时,锌的质量 (填“增加”或“减少”) g,CuSO4溶液的质量 (填“增加”或“减少”) g。 12.下列四种装置中,①盛200 mL 0.005 mol·L

-1

硫酸铜溶液 ②盛200 mL 0.01 mol·L

-1

酸 ③盛200 mL氯化锌溶液 ④盛200 mL氯化钾溶液

(1)上述四种装置中,为电解池的是 (用编号回答),装置①中两电极的电极反应式分别是_____________________________________________________________ (注明电极名称);

(2)用离子方程式回答:通电时装置④中的总反应式是___________________________, 溶液中可能发生的副反应是_________________________________________________; (3)工作一段时间后,测得导线上均通过0.002 mol电子,则上述四种装置中溶液pH最小的是 (用编号回答,溶液体积变化忽略不计);

(4)若将装置④中的外加电源拆去,用导线将两个电极连接,则Fe极上发生的反应是________________________________________________________________________, C极上发生的反应是______________________________________________________。

答案

基础再现·深度思考

考点一1.电流 氧化反应 还原反应2.电能 化学能3.(1)①电源 ②电解质溶液 熔融盐③闭合回路(2)

(3)①负极 阴极 阳极 正极 ②阴极 阳极

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