B. 电解质溶液为镍盐,电解过程中溶液的浓度不变 C. 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D. 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 【答案】D 【解析】 【分析】
电解法制取高纯镍时,用粗镍作阳极,纯镍作阴极,含有Ni2+的溶液作电解液。根据给定信息知:Fe、Zn、Cu、Pt、Ni的还原性顺序为 Zn>Fe>Ni>Cu>Pt,在电解时依照上述还原性顺序依次失去电子:Zn-2e-=Zn2+;Fe-2e-=Fe2+;Ni-2e-=Ni2+。失去电子的反应叫氧化反应,阳极发生的反应是氧化反应,而不是还原反应。当阳极锌、铁溶解时,阴极有镍析出,由于锌、铁与镍的摩尔质量不同,因而在电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等。电解后溶液中存在的金属阳离子Zn2+、Fe2+及Ni2+。 【详解】A.阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为Ni2++2e-═Ni,故A错误; B.电解后,部分镍离子析出,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+和Ni2+,溶液的浓度改变,故B错误;
C.电解后,部分镍离子析出,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+和Ni2+,故C错误; D.因为还原性Ni>Cu>Pt,所以阳极中铂和铜不生成金属阳离子,则铜和铂在电解槽底部形成阳极泥,故D正确; 答案:D
10.我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍,依据你所掌握的电镀原理,你认为在硬币制作时,钢芯应做 ( ) A. 阴极 【答案】A 【解析】
钢芯镀镍时,根据电镀原理,镀件钢芯作阴极,镀层金属镍作阳极,故选A。
点睛:本题考查学生电镀原理知识。电解池的两个电极是阳极和阴极,电镀池中,镀层金
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B. 阳极 C. 正极 D. 负极
属作阳极,镀件作阴极,含有镀层金属的盐溶液作电解质。
11.关于下列各装置图的叙述中不正确的是( )
A. 用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液 B. 装置②的总反应是Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ C. 装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 D. 装置④中的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】D 【解析】
装置①中a电极和电源的正极相连,作阳极,b是阴极。粗铜精炼时,粗铜是阳极,纯铜是阴极,所以选项A正确;装置②是原电池,铁的金属性强于铜的,所以铁是负极,失去电子。铜是正极,溶液中的铁离子得到电子,选项B不正确;钢闸门应与外接电源的负极相连,作阴极被保护,所以选项C正确;装置④中铁在浓硫酸中发生钝化,因此耐腐蚀,选项D正确,答案选B。
12.下列各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时,由快到慢的顺序是( )
A. 4>2>1>3>5>6 B. 5>4>2>3>1>6 C. 4>6>2>1>3>5 D. 6>3>5>2>4>1 【答案】C 【解析】
【详解】由图可知4中铁为电解池的阳极,腐蚀最快,而5中铁为电解池的阴极,则腐蚀最慢,6为原电池的负极被腐蚀,但腐蚀速率4>6,6和2相比较,6易腐蚀(两极金属的活泼性相差越大,负极越易被腐蚀),1为化学腐蚀,3中铁为原电池的正极,被保护,
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则腐蚀时由快到慢的顺序是4>6>2>1>3>5; 答案:C
【点睛】先判断装置是原电池还是电解池,再根据原电池正负极腐蚀的快慢和电解池的阴阳极腐蚀快慢来比较,从而确定腐蚀快慢顺序,电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀。
13.利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是( )
A. 若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应该置于M处
B. 若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法 C. 若X为碳棒,K与M连接时,一段时间后溶液的pH减小 D. 若X为锌,K与N连接时,X电极产生气泡 【答案】B 【解析】
【详解】A.若X为碳棒,开关K置于M处构成原电池,铁是负极,铁被腐蚀,故A错误; B.当X为锌,K置于M处时,构成原电池,铁作正极被保护,故B正确;
C.当X为碳棒,K置于M处时,仍构成原电池,铁作负极,总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)
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↓,溶液的pH不会减小,故C错误;
D.若X为锌,当K置于N处时,构成电解池,Zn作阳极,电极反应Zn-2e-=Zn2+,故D错误; 答案:B
【点睛】将开关置于N处时,铁为阴极,无论X是什么,铁均不放电,被防护,为外加电源的阴极保护法;将开关置于M处时,若X为锌,则铁作原电池的正极,为牺牲阳极的阴极保护法,以此解答该题。
14. 在通风橱中进行下列实验:
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下列说法中不正确是:
A. Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=2NO2 B. Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C. 对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D. 针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe否被氧化 【答案】C 【解析】
试题分析:I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO,NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体,故A正确;II的现象是因为铁发生了钝化,Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,故B正确;实验II反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析,故C错误;III中Fe、Cu都能与硝酸反应,二者接触,符合原电池构成条件,要想验证铁是否为负极,发生氧化反应,可以连接电流计,故D正确。 考点:Fe与硝酸的反应 【此处有视频,请去附件查看】
15.利用如图所示原电池可测量空气中Cl2含量,其中电解质是Ag+可以自由移动的固体物质。下列分析不正确的是( )
A. 电子经外电路流向Pt电极 B. 电池工作时,电解质中Ag+数目减少 C. 正极反应:C12+2e﹣+2Ag+=2AgCl
D. 空气中c(C12)越大,Ag极消耗速率越快 【答案】B 【解析】
A、电子从负极流向正极Pt,故A正确;B、电池工作时,电解质中Ag+数目不变,故B错
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误;C、氯气在正极发生还原反应生成氯离子,氯离子与银离子反应生成AgCl沉淀,故C正确;D、反应原理是Ag与氯气反应,故D正确;故选B。
16.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极增重a g时,在阳极上产生了b L气体(标况),则M的相对分子质量为( ) A. 【答案】C 【解析】 【分析】
惰性电极电解M(NO3)x水溶液的电极反应式为:阳极:4xOH—-4xe-=2xH2O+xO2↑;阴极:4Mx++4xe-=4M。
【详解】设M的相对原子质量为R,电解时,电池反应方程式为: 4M(NO3)x+2xH2O4M + xO2↑+4xHNO3
4Rg 22.4xL
ag bL
所以R= ; 答案:C
17.电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示,下列说法不正确是( )
A. 铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B. 通入甲烷的石墨的电极反应式为:CH4+4CO32-—8e- ==5CO2+2H2O C. 为了增强的污水的导电能力,可向污水中加入适量食盐 D. 若左池石墨电极产生44.8L气体,则消耗0.5mol甲烷 【答案】D
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B. C. D.