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第20讲电解池金属的电化学腐蚀与防护1.下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.生铁比纯铁易生锈B.纯银饰品久置表面变暗C.黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D.与铜管连接的铁管易生锈解析:A项,生铁能够构成原电池,所以比纯铁易生锈;B项,纯银不符合构成原电池的条件,故它表面变暗与电化学腐蚀无关;C项,铜锌合金能构成原电池,锌做负极被氧化,铜被保护起来,不易被腐蚀;D项,铜管与铁管连接构成原电池,铁做负极,易被腐蚀。答案:B2.相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析:A、D均可由Fe、Cu构成原电池而加速铁的腐蚀;在B中,食盐水提供电解质溶液环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属做负极,碳做正极,易被腐蚀;C中铜镀层把铁完全覆盖,构不成原电池而不被腐蚀。答案:C3.下列描述不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极B.电解法精炼粗铜时用纯铜做阴极C.电解饱和食盐水制烧碱时用涂镍碳钢网做阴极D.在镀件上电镀锌时用锌做阳极解析:铁做阳极时,铁发生氧化反应生成Fe2+而进入电解液中,在阴极析出使铝不纯。答案:A4.下列铁制品(铁钉或钢铁管道)易被腐蚀的是()解析:Fe接电源负极,做阴极,被保护,A不易被腐蚀;B和C均为牺牲阳极的阴极保护法,铁质管道受到保护,均不易被腐蚀;CuFe和水膜很容易形成原电池,Fe易被氧化,故铁质铆钉易被腐蚀。答案:D5.图中是化学能与电能相互转化的两套装置。下列分析正确的是()A.两装置中,铁电极均要消耗B.图乙装置中两极均有气泡产生C.图甲装置铁电极上发生的电极反应为Fe-3e-===Fe3+D.随着反应的进行,图甲装置中溶液的pH增大,图乙装置中溶液的pH不变解析:图甲是原电池,较活泼的金属铁做负极,负极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液,铁电极逐渐溶解,图乙是电解池,铁做阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,铁不溶解,故A错误;图乙是电解池,石墨做阳极,阳极上生成O2,铁做阴极,H+放电生成H2,故B正确;图甲中Fe做负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,故C错误;图甲电池的总反应为Fe+2H+===Fe2++H2↑,随反应的进行c(H+)减小,溶液pH增大,图乙相当于电解水,H2SO4浓度增大,溶液的pH减小,故D错误。答案:B6.工业上通过电化学原理,在铝表面形成氧化膜,来提高其抗腐蚀能力,工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.碳棒可用铜棒代替,其作用是传递电流B.通电一段时间后,溶液的pH减小C.通电后电子被强制从碳棒通过电解质溶液流向铝片使铝表面形成氧化膜D.可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速度解析:根据电解原理,碳棒为阴极,铜棒能够代替碳棒,作用是传递电流,A项正确;阳极反应式为2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+,阴极反应式为2H++2e-===H2↑,总电解反应式为2Al+3H2Oeq\o(=====,\s\up7(电解))Al2O3+3H2↑,硫酸浓度增大,c(H+)增大,即溶液pH减小,B项正确;电解质溶液中没有电子通过,C项错误;滑动变阻器可调节电路中电流,即可以控制氧化膜的形成速度,D项正确。答案:C7.如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐,阴极最后只剩下纯钛。下列说法正确的是()A.阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑B.阴极的电极反应式为TiO2+4e-===Ti+2O2-C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动D.石墨电极的质量不发生变化解析:电解质中的阴离子O2-、Cl-向阳极移动,由图示可知阳极生成O2、CO、CO2,所以电极反应为2O2--4e-===O2↑,O2与石墨反应生成CO、CO2,A、C、D项错误,只有B项正确。答案:B8.生产硝酸钙的工业废水中常含有NH4NO3,可用电解法净化,其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是()A.a极为电源负极,b极为电源正极B.装置工作时电子由b极流出,经导线、电解槽流入a极C.Ⅰ室能得到副产品浓硝酸,Ⅲ室能得到副产品浓氨水D.阴极的电极反应式为2NOeq\o\al(-,3)+12H++10e-===N2↑+6H2O解析:a为正极,b为负极,故A错误;电解槽中没有电子通过,故B错误;Ⅰ室为阳极室,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,得到较浓的硝酸,Ⅲ室为阴极室,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,NHeq\o\al(+,4)与OH-反应生成NH3·H2O,得到较浓的氨水,故C正确,D错误。答案:C9.采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:该离子交换膜为_____
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