电解池金属的腐蚀与防护.docx

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电解池金属的腐蚀与防护

电解池金属的腐蚀与防护

1．（2017衡·水检测）如图所示的电化学装置，下列叙述不正确的是（）

A．a和b用导线连接，电子由铁经过导线流向碳

B．a和b用导线连接，铁电极的电极反应式为：

Fe－2e－===Fe2＋

C．a、b分别连接直流电源正、负极，可以防止铁被腐蚀

D．a、b分别连接直流电源负、正极，电压足够大时，Na＋向铁电极移动

[解析]a和b用导线连接构成原电池，铁是负极，电子由铁经过导线流向

碳，A正确；a和b用导线连接，铁电极的电极反应式为：

Fe－2e－===Fe2＋，B

正确；a、b分别连接直流电源正、负极，碳棒是阳极，铁电极是阴极，可以防

止铁被腐蚀，C正确；a、b分别连接直流电源负、正极，碳棒是阴极，铁电极是阳极，电解池中阳离子Na＋向阴极碳电极移动，D错误。

[答案]D

2．（2017·邢台期末）常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液，电解一段时间后，

下列有关电解质溶液变化的说法正确的是（）

A．电解质溶液的浓度增大，pH减小

B．电解质溶液的浓度增大，pH增大

C．电解质溶液的浓度减小，pH减小

D．电解质溶液的浓度不变，pH不变

解析

＋

＋

2－

，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解

[

]

4

＋H

＋SO4

NaHSO===Na

NaHSO4溶液实质是电解水，因此NaHSO4溶液的浓度增大，c（H＋）增大，pH减

小，故A项正确。

[答案]A

3．（2017·北七市一调湖

）

用

NaOH

溶液吸收尾气中的

2，将所得的Na23

SO

SO

溶液进行电解再生循环脱硫，其原理如图，a、b离子交换膜将电解槽分成为三

个区域，电极材料均为石墨。

甲～戊分别代表生产中的原料或产品，其中丙为硫

酸溶液。

下列说法错误的是（）

A．图中a表示阳离子交换膜

B．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol的O2生成

C．甲为NaOH溶液

D．阳极的电极反应式为SO23－＋H2O－2e－===SO24－＋2H＋

[解析]从丙为硫酸可知，硫酸根来源于亚硫酸根放电，故a为阳离子交换

膜，b为阴离子交换膜，在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根离子，故甲为氢

氧化钠；阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根，反应的电极反应式为SO23－－2e－＋

＋2－

H2O===2H＋SO4。

根据上述分析，图中a表示阳离子交换膜，A项正确；根据

上述分析，阴极生成氢气，阳极生成硫酸，没有氧气放出，B项错误；根据上述

2－

分析，甲为NaOH溶液，C项正确；根项据上述分析，阳极的电极反应式为SO3

＋H2O－2e－===SO24－＋2H＋，故D正确。

[答案]B

4．（2017·漳州八校联考）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，

即保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成

具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，

图所示。

下列说法正确的是（）

Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体起到净水的作用，其原理如

A．石墨电极上发生氧化反应

B．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇

C．根据图示，物质A为CO2

D．甲烷燃料电池中CO23－向空气一极移动

[解析]A项，甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极是负极，与负极相连的石

墨电极是阴极，阴极得电子发生还原反应，错误；

B项，乙醇是非电解质，不能

增强污水的导电能力，错误；C项，根据图示，甲烷燃料电池中用熔融碳酸盐作

电解质，所以正极反应为2CO2＋O2＋4e－

32－，物质A为CO2，正确；D

===2CO

项，在燃料电池中，阴离子移向负极，所以

2－

向甲烷一极移动，错误。

CO3

[答案]C

5．研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。

下列有关说法错误的是（）

A．d为石墨，铁片腐蚀加快

－－

B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH

C．d为锌块，铁片不易被腐蚀

D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑

[解析]A项，由于活动性：

Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，

Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石

墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确；B项，d为石墨，

由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反

应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正确；C项，若d为锌块，则由于金

属活动性：

Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质为中性环境，发

生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为

－

－

，错误。

O2＋2H2O＋4e

===4OH

[答案]D

6．（2017·石家庄二模）一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。

下列说法正确的是（）

A．a为直流电源的正极

B．阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

C．工作时，乙池中溶液的pH不变

D．若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成0.25mol气体

[解析]电解目的为制备高纯铬，则Cr

电极应该是阴极，即a为直流电源

的负极，A项错误；阴极反应式为Cr3＋＋3e－

，

项错误；工作时，甲池中

===CrB

硫酸根移向乙池，丙池中氢离子移向乙池，乙池中硫酸浓度增大，溶液的

pH减

小，C项错误；若有1mol离子通过A膜，即丙池产生1mol氢离子，则理论上

阳极生成

0.25mol氧气，D项正确。

[答案]

D

7．（2017·洛阳三模）LiOH和钴氧化物可用于制备锂离子电池正极材料。

利用

如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。

下列说法

不正确的是

（

）

A．B极区电解液为LiOH溶液

B．每产生标准状况下2.24L氢气，就有0.1mol阳离子通过交换膜进入阴

极区

＋

C．电解过程中Li向B电极迁移

D．阳极电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑

[解析]

根据图知，B电极上有氢气生成，则

B为电解池阴极，B电极反应

式为2H2

＋

－

－

＋H2↑，有氢氧根离子生成，所以B极区电解液为LiOH

O

2e===2OH

溶液，A极区电解质溶液为LiCl溶液，A项正确；每产生标准状况下2.24L氢气，有0.2mol电子转移，根据电荷守恒知，有0.2mol阳离子通过交换膜进入阴极区，B项错误；电解池工作时，电解质溶液中的阳离子向阴极移动，即电解过程中Li＋向B电极迁移，C项正确；A电极为阳极，电极上氯离子放电，电极

反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，D项正确。

[答案]B

8．（2017·湖北七市调研）如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯

碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

下列有关说

法正确的是（）

A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区

B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

－－

C．通入氧气的一极为负极，发生的电极反应为O2＋4e＋2H2O===4OH

D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变

[解析]甲装置为甲醚燃料电池，投放氧气的一极发生还原反应，为电极的

正极，投放甲醚的一极为电极的负极；乙装置为电解饱和氯化钠的装置，根据串

联电池中，电子的转移，可知Fe电极为阴极，C极为阳极，丙装置为电解精炼铜的装置，粗铜为阳极，纯铜为阴极。

A项，乙装置中铁极反应2H＋＋2e－===H2↑，

所以反应一段时间后，装置中生成的氢氧化钠在铁极区，正确；B项，乙装置中铁极反应为2H＋＋2e－===H2↑，错误；C项，投放氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极，发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误；D项，丙装

置中，粗铜极除了铜发生氧化反应外，活动性在铜前面的金属也要反应，但是在

纯铜极，除铜离子被还原外，没有其他离子能被还原，根据得失电子相等，可知

硫酸铜溶液浓度减小，错误。

[答案]A

9．下面两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属

丝都是足量的。

下列叙述正确的是（）

A．装置Ⅰ在反应过程中只生成NO2气体

B．装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀

C．装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气

D．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋

[解析]装置Ⅰ中，铁被浓硝酸钝化，铜与浓硝酸反应，在这种条件下，铜

作原电池的负极，铁作正极，反应生成红棕色的NO2，随着反应的进行，浓硝酸

变为稀硝酸，随后铁作负极Cu作正极，稀硝酸发生还原反应生成无色的NO，

金属过量，故反应结束时溶液中既有Fe2＋，又有Cu2＋。

因为装置Ⅱ中充满氧气，一开始发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致左边液面上升，铁与稀硫酸反应产生氢气，发生析氢腐蚀。

A、B、D错误。

[答案]

C

10．（2017·湖北八校二次联考

）H3BO3可以通过电解

NaB（OH）4溶液的方法制

备，其工作原理如图，下列叙述错误的是

（

）

A．M室发生的电极反应式为：

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

B．N室中：

a%

C．b膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸

D．理论上每生成1mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6L气体

[解析]M室为阳极室，发生氧化反应，电极反应式为：

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A项正确；N室为阴极室，溶液中水电离出的H＋得电子发生还原反应，

生成H2，促进水的电离，溶液中OH－浓度增大，即a%

的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的B（OH）－4穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3BO3，则b膜为阴膜，C项正确；每生成1mol产品，转移电子数目为

2mol，阴极室生成

1mol氢气，其标准状况下

11.2L气体，D

项错误。

[答案]

D

11．知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。

某学习小组将有关“电解饱

和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如