高一化學(xué)電解池的工作原理(參考版)
2024-11-15 04:30本頁面
【正文】 ? 【 答案 】 A 。 ? 【 答案 】 ⑤ ④ ① ② ③ ⑥ ? 【 即時(shí)鞏固 4】 為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學(xué)習(xí)小組用不同的細(xì)金屬絲將三根大小相同的普通鐵釘分別固定在如圖所示的三個(gè)裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)現(xiàn)結(jié)果的描述不正確的是 ( ) ? A． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí) ， 裝置 ① 比裝置 ② 左側(cè)的液面低 ? B． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí) ， 裝置 ② 左側(cè)的液面會(huì)下降 ? C． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí) ， 鐵釘 b腐蝕最嚴(yán)重 ? D． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí) ， 鐵釘 c幾乎沒有腐蝕 ? 【 解析 】 這是一道原電池原理應(yīng)用于金屬腐蝕的選擇題 ， 主要考查的是如何分析鐵釘所處的環(huán)境 ， 對(duì)鐵釘?shù)母g起到促進(jìn)還是保護(hù)作用 ， 同時(shí)考查了鹽酸具有揮發(fā)性 ， 濃硫酸具有吸水性等知識(shí)點(diǎn) 。 ⑥ 中鐵與電源的負(fù)極相連 ， 作陰極 ， 受到保護(hù) 。 ③ 、 ④ 都形成原電池 ， 但 ③ 中鐵為正極 ， 受到保護(hù)； ④ 中鐵為負(fù)極 ， 被氧化 。 ? 【 解析 】 ① 中由于水中溶解了氧氣 ， 鐵與雜質(zhì)碳會(huì)形成原電池 ， 發(fā)生電化學(xué)腐蝕 。 ? ③ 電化學(xué)防護(hù)是利用原電池原理保護(hù)金屬不被腐蝕 。 ? (3)電化學(xué)保護(hù)法 ? ① 外加電源的陰極保護(hù)法 電解裝置????? 陰極：被保護(hù)金屬，跟電源負(fù)極相連陽極：惰性電極，跟電源正極相連 ? ② 犧牲陽極的陰極保護(hù)法 原電池裝置????? 正極：被保護(hù)金屬負(fù)極：活潑金屬 ? 比被保護(hù) 金屬活潑 ? ? 靈犀一點(diǎn)： ? ① 在金屬活動(dòng)性順序表中 ， “ H” 前面的金屬既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕； “ H” 后面的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕 。 ? 3． 金屬的防護(hù) ? (1)改變金屬的成分 。 ? (3)原電池原理引起的腐蝕速率：兩電極金屬活動(dòng)性相差越大 ， 越易腐蝕 。xH2O＋ (3－x)H2O 普遍性 吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍 ? ? (1)電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)措施的腐蝕 。 ? 【 答案 】 (1)D D中反應(yīng)是放熱反應(yīng) ，且是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) ? (2)① 純銅 Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu ? ② 粗銅 Cu－ 2e－ ===Cu2＋ ， Fe－ 2e－===Fe2＋ ， Zn－ 2e－ ===Zn2＋ ? ③ 減小 ? (3)鐵棒 Zn2＋ ＋ 2e－ ===Zn ? 鋅 Zn－ 2e－ ===Zn2＋ ? ZnSO4溶液 不變 不變 ? 【 即時(shí)鞏固 3】 如下圖所示，下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是 ( ) a電極 b電極 X溶液 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象 A 石墨 石 墨 CuCl2 a電極質(zhì)量增加， b電極放出無色氣體 B Fe 石 墨 KNO3 a電極質(zhì)量增加， b電極放出無色氣體 C Fe Cu CuSO4 a電極質(zhì)量增加， b電極質(zhì)量減小 D 石墨 石 墨 HCl a電極放出無色氣體， b電極放出無色氣體 ? 【 解析 】 這是一個(gè)電解裝置 ， 其中 A、D選項(xiàng)中是惰性電極 ， 且電解液都含有氯離子 ， 所以 b電極應(yīng)該放出淡黃綠色的氣體 (氯氣 )； B選項(xiàng)中的 a電極質(zhì)量不變； C選項(xiàng)中所組成的電解池相當(dāng)于電鍍池 ， 其中 b電極的銅溶解 ， 質(zhì)量減小 ， 而 a電極上析出銅 ， 質(zhì)量增加 。 ? (2)在銅的精煉中 ， 粗銅作陽極 ， Zn－ 2e－===Zn2 ＋ 、 Fe－ 2e － ===Fe2 ＋ 、 Cu－ 2e －===Cu2＋ ， 純銅作陰極 ， Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu，但由于陽極 (粗銅 )含有 Fe、 Zn等雜質(zhì) ， Fe、Zn在陽極也失電子生成 Fe2＋ 、 Zn2＋ ， 因兩電極得失電子數(shù)目相等 ， 故電解質(zhì)溶液中Cu2＋ 的濃度減小 。 a 溶液是________ ， 工作過程中 a 溶液的濃度________， pH________。 ? ③ 電解質(zhì)溶液中 Cu2＋ 濃度 ________?，F(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與右圖中的電解池相連 ， 其中 ， a為電解液 ， X和 Y是兩塊電極板 ， 則： ? 如果用電解方法精煉粗銅 (含 Fe、 Zn、 Ag、Au等雜質(zhì) )， 電解液 a選用 CuSO4溶液 ， 則 ? ① X極的材料是 ________， 電極反應(yīng)為___________。8H2O(s)＋ 2NH4Cl(s)=== ? BaCl2(aq)＋ 2NH3 ? 【 案例 3】 (1)原電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng) ， 在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是 ____________( 填序號(hào) ) ， 理由是___________________________________________。電源的負(fù)極是最強(qiáng)的 “ 還原劑 ” ，可 “ 強(qiáng)迫 ” 活潑金屬的陽離子得電子。 3 ． 電冶金 電解熔融電解質(zhì)，可煉得活潑金屬。 電解時(shí) ， 發(fā)生如下反應(yīng)：陽極： Cu－ 2e－ ===Cu2＋ ；陰極： Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu。 電鍍時(shí) ， 鍍層金屬作陽極 ， 鍍件作陰極 ， 含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液 。 ? 【 答案 】 B ? 電解原理的應(yīng)用 ? 1． 氯堿工業(yè) ? 陽極 (放電順序： Cl－ OH－
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