2019高考化學二輪復習小題狂做專練十八電解池金屬的腐蝕與防護

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1、小中高精品教案試卷 制作不易推薦下載 7 18電解池 金屬的腐蝕與防護 主要考查電解池的工作原理、 電解產物的判斷及相關電極反應的書寫、 電解的規(guī)律及有關計算、電解原理 的應用。 觸隋煦透視 3%NaCl溶液）。 1.12018北京卷】驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下（燒杯內均為經(jīng)過酸化的 段時間后滴入 什rlf卜刷澹/ 「取出的少我的 廣FMI近澗溶液 1 廣風臼訃閭潘俄 段 - 的間后 - > 盅出的少勺的 尸I；?附近的耐液 在Fe表面生成藍色沉淀 試管內無明顯變化 試管內生成藍色沉淀 卜列說法不正確的是（ ） A.對比②③，可以

2、判定 Zn保護了 Fe B.對比①②，K3[Fe（CN） 6]可能將Fe氧化 C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法 D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷 Fe比Cu活潑 2.12017新課標2卷】用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質溶液一般為 H2SQ— HkQQ混合溶液。下列敘述錯誤的是（ ） A.待加工鋁質工件為陽極 B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C.陰極的電極反應式為： A3++3e-===Al D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動 3.12018新課標3卷、節(jié)選】KIO3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑。回答下列問題： （1） K

3、IO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。 ①寫出電解時陰極的電極反應式 。 ②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為 ,其遷移方向是 。 ③與“電解法”相比，“KClQ氧化法”的主要不足之處有 寫出 點）。 下列問題： (1)制備N&SQ也可采用三室膜電解技術，裝置如圖所示，其中 SQ堿吸收液中含有 NaHS(M N&SO。 陽極的電極反應式為 。電解后，室的NaHSO濃度增加。將該室溶液 進行結晶脫水，可得到 NaSzQ。 5.12017江蘇卷、節(jié)選】鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦 (主要成分為Al 203,含SiO2和FezQ等雜質)為 原料制備鋁的一種工藝

4、流程如下 ： NaOH NallCO^ 注：Si02在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀。 (1) “電解I ”是電解熔融Al 20,電解過程中作陽極的石墨易消耗， 原因是 (2) “電解H”是電解 Na2CO溶液，原理如圖所示。 陽極的電極反應式為 ,陰極產生的物質 A的化學式為 1.12018哈爾濱中學一?！咳鐖D所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)的原理和粗銅精煉的 原理，其中乙裝置中 X為陽離子交換膜。下列有關說法正確的是（ ） 艇汽 A.反應一段時間后，乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū) B.乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應式為 F

5、e-2e===Fe C.通入氧氣的一極為負極，發(fā)生的電極反應為 Q+4e+2HO===4O-H D.反應一段時間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變 2.12018遼寧實驗中學第三次月考】某實驗小組設計如圖實驗裝置探究電化學原理，裝置I中 Zn電極產 生ZnQ下列說法正確的是（ ） A. Cu電極質量增加 B.裝置H將化學能轉變?yōu)殡娔? C.裝置I中OH向多孔電極移動 D.多孔電極的電極反應式為 C2+4e-+2H2O===4OH H2O和 3.12018衡水金卷高三大聯(lián)考】某科研小組模擬“人工樹葉”電化學裝置如圖所示，該裝置能將 :裝置的電流效率等于生成產品所需

6、的電子數(shù)與 CO轉化為糖類（C6H12。）和Q, X、Y是特殊催化劑型電極，已知 電路中通過總電子數(shù)之比。下列說法錯誤的是（ ） A.該裝置中Y電極發(fā)生氧化反應 B. X電極的電極反應式為 6CO+24H++24e===CH2Q+6HO C.理論上，每生成 22.4L（標準狀況下）。2,必有4mol H +由X極區(qū)向Y極區(qū)遷移 D.當電路中通過 3mol e-時，生成18g C6H2Q,則該裝置的電流效率為 80% 4.12018湖北部分重點中學高三起點考試】在通電條件下，用如圖所示裝置由乙二醛 （OHC-CHO制備乙 二酸（HOOC- COO㈤ 其制備反應為 OHC- C

7、HO+2C2+2H2O> HOOCCOOH+4HCl下歹U說法正確的是 A.理論上，每消耗 0.1mol乙二醛在Pt(1)極放出2.24L氣體(標準》犬況) B. Pt(1)極的電極反應式為 40H_4e-===2HO+OT C.理論上，每得到 1mol乙二酸將有2mol H+從右室遷移到左室 D.鹽酸起提供 Cl-和增強導電性的作用 5.12018天津中學高三上學期二次月考】化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用，電化學降解 NO的原理 如圖所示。下列說法不正確的是( ) A. A為電源的正極 B.溶液中H+從陽極向陰極遷移 C. Ag-Pt 電極的電極反應式為

8、 2NO+12H++10e-===NT +6H2O D.電解過程中，每轉移 2mol電子，則左側電極就產生 32g O2 6.12018四川德陽三校聯(lián)考】某化學課外活動小組擬用鉛蓄電池為直流電源，進行電絮凝凈水的實驗探 究，設計的實驗裝置如圖所示，下列敘述不正確的是( ) A. X為金屬Pb, Y為PbQ B.電解池陽極上被氧化的還原劑有 Al和HO C.電解池的總反應為 2Al+6H2O=====Al(OH) 3+3H4 D.每消耗103.5g Pb ,理論上電解池陰極上有 0.5mol H2生成 7.12018遼寧五校協(xié)作體聯(lián)合模擬】雙隔膜電解池的結構示意簡圖如圖所示，

9、用該裝置電解硫酸鈉溶液, 卜列有關電解原理的判斷正確的是 A. c隔膜為陽離子交換膜，d隔膜為陰離子交換膜 B. A溶液為NaOH液，B溶液為硫酸 C. a氣體為氫氣，b氣體為氧氣 __ _電解 __ _ . D.該電解反應的總萬程式為 2N&SO+6H2O====2HSQ+4NaOH+。+2H2T 8.12018鄭州一中入學測試】電解尿素 [CO(NH)2]的堿性溶液可以制取氫氣，其裝置如圖所示 (電解池中 隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極 )。下列有關說法中不正確的是( .Ni Hi 叫巾叫I： A.電解過程中b極附近溶液堿性明顯增強 B

10、.溶液中的OH逐漸向a極區(qū)附近移動 C.若在b極產生標準狀況下 224mL氫氣，則消耗尿素 2g D. a 極的電極反應式為 CO(NH) 2+8OH-6e-===C&+N f +6H2O 9.12018河南南陽一中5月考試】FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設備，所以工業(yè)上常選用電浮選凝聚法處 理污水。其原理是保持污水的 pH在5.0?6.0之間，通過電解生成 Fe(OH)3沉淀。某課外興趣小組用電浮選凝 聚法處理污水，設計如圖所示裝置示意圖。 (1)氯化鐵能用作水處理劑的原因是 ( 用 離子方程式及必要的文字說明 )。 (2)實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，產

11、生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時， 應向污水中加入適量的 ( 填序號)。 A. BaSO B . CHCHOH C . Ns2SO D . NaOH (3)電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，則陽極的電極反應式分別是 ： I ., n .。 (4)電極反應I和n的生成物反應得到 Fe(OH)3沉淀的離子方程式是 。 (5)該燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質， CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。為了使該 燃料電池長時間穩(wěn)定運行， 電池的電解質組成應保持穩(wěn)定， 電池工作時必須有部分 A物質參與循環(huán)(見圖)。 A物質的化學式是 10.1

12、2018衡水中學周練】 為實現(xiàn)廢舊普通干電池中鋅與 MnO的同時回收，某研究小組設計了如圖 1的工 藝流程和如圖 2的實驗探究裝置 ***■1* ---- 一 一一二=- - 知制.kft. nn, 司#.擰融通物 ttlll t m* M?E% 的起臺*? nG 天慎 fh-t 回答下列問題: (1)普通鋅鎰干電池放電時被還原的物質是 ,用離子方程式解釋其被稱為“酸性”電池的原 因: (2)用稀硫酸酸浸時發(fā)生的化學反應方程式為 ;若濾液中c(ZnSQ)略大于 c(MnSO),據(jù)此判斷粉碎的重要作用是 。 (3)燃料電池的優(yōu)點

13、是 ,圖2是將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后 作為電源，負極的電極反應為 。 (4)閉合開關KB,鋁電極上的產物是 , 一段時間后陽極附近溶液的 pH (填“增大” “不 變”或“減小”)，電解 ZnSQ、 MnSO的混合溶液的總反應方程式 為。 (5)假定燃料電池中每個負極消耗 2.24L(標準狀況下)CHk產生的能量均完全轉化為電能，電解池中回收 制得19.5g單質Zn,電解池的能量利用率為 。 小中高精品教案試卷 Q答案與解析\ 一、考點透視 1 .【答案】D 【解析】A項，對比②③，②Fe附近的溶液中加入 ([Fe(CN) 6]無明顯變化，②Fe附近的溶液中不含 Fe2+

14、, ③Fe附近的溶液中加入 R[Fe(CN) 6]產生藍色沉淀，③Fe附近的溶液中含 Fe2+,②中Fe被保護，A項正確；B 項，①加入K[Fe(CN)6]在Fe表面產生藍色沉淀，F(xiàn)e表面產生了 Fe2+,對比①②的異同，①可能是Ks[Fe(CN) 6] 將Fe氧化成Fe2+,B項正確；C項，對比①②，①加入Ks[Fe(CN) 6]在Fe表面產生藍色沉淀，①也能檢驗出Fe2+, 不能用①的方法驗證 Zn保護Fe, C項正確；D項，由實驗可知 K3[Fe(CN) 6]可能將Fe氧化成Fe2+,將Zn換成 Cu不能用①的方法證明 Fe比Cu活潑，D項錯誤；答案選 D= 2 .【答案】C 【解析

15、】A.根據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高失電子， 因此鋁為陽極，故A說法正確；B.不 銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，故 B說法正確；C.陰極應為陽離子得電子，根據(jù)離子放電順序應是 H+ 放電，即2H++2e-=H2T,故C說法錯誤；D.根據(jù)電解原理，電解時，陰離子移向陽極，故 D說法正確。 3 .【答案】(1)①2H2O+2e===2OHHH ;②心由a到b;③產生Cl2易污染環(huán)境等 【解析】(3)①由圖示，陰極為氫氧化鉀溶液，所以反應為水電離的氫離子得電子，反應為 2HO+2e ===2Of+H4。②電解時，溶液中的陽離子應該向陰極遷移，明顯是溶液中大量存在的鉀離子遷移，

16、方向為由 左向右，即由a到bo③KClQ氧化法的最大不足之處在于，生產中會產生污染環(huán)境的氯氣。 4 .【答案】(1) 2HzO- 4e ===4H(+QT ; a 【解析】(1)根據(jù)陽極氫氧根放電口，陰極氫離子放電，結合陽離子交換膜的作用解答；陽極發(fā)生失去電 子的氧化反應，陽極區(qū)是稀硫酸，氫氧根放電，則電極反應式為 2HO-4e ===4H+C2To陽極區(qū)氫離子增大， 通過陽離子交換膜進入 a室與亞硫酸鈉結合生成亞硫酸鈉。 陰極是氫離子放電， 氫氧根濃度增大， 與亞硫酸氫 鈉反應生成亞硫酸鈉，所以電解后 a室中亞硫酸氫鈉的濃度增大。 5 .【答案】(1)石墨電極被陽極上產生的氧氣氧化

17、 (2) 4CO—+2H2O4e-===4HCOCT ; H2 【解析】 結合流程及題中信息可知，鋁土礦在堿溶時，其中的氧化鋁和二氧化硅可溶于強堿溶液，過濾 后，濾液中偏鋁酸鈉與碳酸氫鈉反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉， 氫氧化鋁經(jīng)灼燒后分解為氧化鋁， 最后電解 熔融的氧化鋁得到鋁。 碳酸鈉溶液經(jīng)電解后可以再生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉進行循環(huán)利用。 (3)電解I過程中， 石墨陽極上氧離子被氧化為氧氣， 在高溫下，氧氣與石墨發(fā)生反應生成氣體， 所以，石墨電極易消耗的原因是 被陽極上產生的氧氣氧化。 (4)由圖中信息可知，生成氧氣的為陽極室，溶液中水電離的 CH放電生成氧氣， 破壞了水的電離

18、平衡，碳酸根結合 H+轉化為HCO,所以電極反應式為 4CO—+2H2O4e===4HC3+QT ,陰極室氫 氧化鈉溶液濃度變大，說明水電離的 H+放電生成氫氣而破壞水的電離平衡生成大，所以陰極產生的物質 A為 制作不易推薦下載 9 小中高精品教案試卷 H2o 二、考點突破 1 .【答案】A 【解析】甲裝置為甲醛燃料電池，通入氧氣的一極發(fā)生還原反應，為電池的正極，通入甲醛的一極為電 池的負極；乙裝置為電解飽和氯化鈉溶液的裝置，根據(jù)串聯(lián)電路中，電子的流動方向，可知 Fe電極為陰極，C 極為陽極；丙裝置為電解精煉銅的裝置，粗銅為陽極，純銅為陰極。乙裝置中Fe極發(fā)生反應：

19、2HO+2e===HT+2OH,所以反應一段時間后，裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū)， A項正確，B項錯誤；通入氧 氣的一極發(fā)生還原反應，為原電池的正極，發(fā)生的電極反應為 Q+2H2O+4e===4OH, C項錯誤；丙裝置中，粗銅 極除了銅發(fā)生氧化反應外， 活動性在銅前面的金屬也要發(fā)生氧化反應， 但是在純銅極，除銅離子被還原外， 沒 有其他離子能被還原，根據(jù)得失電子數(shù)相等，可知硫酸銅溶液濃度減小， D項錯誤。 2 .【答案】D 【解析】根據(jù)題圖及裝置I中Zn電極產生ZnO,知裝置I中Zn電極上發(fā)生氧化反應： Zn-2e-+2OH===ZnO+H>,裝置I為原電池，裝置I中的 Zn電極為負

20、極，多孔電極為正極，裝置n為電解池， Cu電極與裝置I中的多孔電極相連，則 Cu電極為陽極，Cu電極上發(fā)生反應：Cu-2e===C』+,故Cu電極質量減 小，A項錯誤；裝置H為電解池，將電能轉變?yōu)榛瘜W能， B項錯誤；裝置I中 OH向負極(Zn電極)移動，C項錯 誤；多孔電極為正極，正極上 。得電子，發(fā)生還原反應，電極反應式為 Q+4e-+2HO===4OH D項正確。 3 .【答案】C 【解析】根據(jù)裝置圖可知，X與電源的負極相連，為陰極， Y與電源的正極相連，為陽極，陽極上失去電 子，發(fā)生氧化反應，A正確；根據(jù)裝置圖可知二氧化碳在 X電極上轉化為 QHkQ,因此X電極的電極反應式為

21、 6CO+24HH+24e===CHi2Q+6H20, B正確；H+由Y極區(qū)向 X極區(qū)遷移， C錯誤；生成 GHkQ的物質的量是 18g+180g? mol-1=0.1mol ,轉移電子的物質的量是 2.4mol ,因此當電路中通過 3mol e-時該裝置的電流效率為 2.4mol +3molx 100%=80% D 正確。 4 .【答案】D 【解析】Pt(1)極與電源負極相連， 為陰極，電極反應式為2H++2e===HT ,理論上每消耗0.1 mol乙二醛， 電路中轉移0.4mol電子，Pt(1)極放出4.48L H2(標準》犬況),A B項錯誤；理論上每得到 1mol乙二酸，外電 路

22、中車t移4mol電子，則在內電路中有 4mol H+從右室遷移到左室， C項錯誤；由題圖裝置可知，制備乙二酸的 反應為4HCl=====2H2 T +2Cl2 T、OHC-CHO+2c2+2HO-HOOCCOOH+4H。故鹽酸起提供 Cl和增強導電性的作 用，D項正確。 5 .【答案】D 【解析】根據(jù)題給電解裝置圖可知，Ag-Pt電極上N。轉化為電發(fā)生還原反應：2NO+12H++10e===NT +6H2。, 則Ag-Pt電極作陰極，B為電源的負極，故 A為電源的正極，A、C項正確；在電解池中陽離子向陰極移動，所 以溶液中H+從陽極向陰極遷移，B項正確；左側電極為陽極，電極反應式為2H2

23、c-4e===OT+4H+,則每轉移2mol 電子，左側電極產生 16g O2, D項錯誤。 6 .【答案】C 【解析】鐵電極上放氫生堿(2H2O+2e===HT+2OH),即鐵電極上發(fā)生得電子的還原反應， 鐵為電解池的陰 極，與陰極相連的 X極是鉛蓄電池的負極 Pb, 丫為鉛蓄電池的正極 PbQ, A項正確。與鉛蓄電池正極相連的鋁 電極為電解池陽極， 通過題圖可知鋁電極上既有鋁離子生成， 又有氧氣放出，說明鋁電極上發(fā)生的氧化反應有 兩個:Al -3e===Al3+、2HO4e-===OT+4H+,故陽極上鋁和水失去電子被氧化， B項正確。由于該電解池陽極存 ，一八一a —一 ，一.

24、 ? 一 一一，，，—一八—一 電解 . 電解 在兩個競爭反應，故電解過程中電解7中實際上發(fā)生了兩個反應 ：2Al+6H 2O=====Al(OH) 3+3H4、2H2O==== QT+2HT, C項錯誤。Pb的相對原子質量為 207, 103.5g Pb的物質的量為 0.5mol ,由鉛蓄電池負極反應 Pb-2e-+SO4—===PbSO知，0.5mol Pb給電路提供1mol電子的電量，再由電解池的陰極(鐵)反應 2H2O+2e===HT +2OH,得出有 0.5mol H 2生成，D項正確。 7 .【答案】D 【解析】該電解池左邊的電極為陽極，右邊的電極為陰極，溶液中的陰離子通

25、過 c隔膜向陽極移動，陽 離子通過d隔膜向陰極移動，A項錯誤；陽極由水電離產生的 OH發(fā)生氧化反應生成 Q, a氣體為氧氣，生成的 A溶液為硫酸，陰極由水電離產生的 H+被還原為H2, b氣體為氫氣，生成的 B溶液為氫氧化鈉溶液，B、C項均 錯誤。 8 .【答案】C 【解析】由題圖知，b極為陰極，發(fā)生反應：6H2O+6e===3H T +6OH,故電解過程中b極附近溶液堿性增強， A項正確；a極為陽極，電解池中陰離子向陽極移動，故溶液中的 OH^漸向a極區(qū)附近移動，B項正確；若在 b極產生標準狀況下224mL(0.01mol)氫氣，則轉移電子0.02mol , a極為陽極，發(fā)生反應

26、： CO(NH)2-6e-+8OH===NT+CO2—+6H2O,轉移 0.02mol 電子時消耗尿素 0.02mol X 1/6 x 60g - mol-1=0.2g , C 項錯 誤，D項正確。 9 .【答案】(1) Fe3++3H2O^=^Fe(OH)3(膠體)+3H+, Fe(OH)3膠體能吸附并沉降水中懸浮的物質 (2) C (3) Fe-2e===F(2+ 4OH-4e===2HO+OT (4)4Fe2++10H2O+O===4Fe(OH> J+8H+ (5) CO 【解析】(1)氯化鐵中的Fe3+水解形成氫氧化鐵膠體：Fe3++3HA= Fe(OH)3(膠體)+3H+

27、,氫氧化鐵膠體具 有吸附性，能使水中的懸浮物沉降下來。 (2)硫酸鋼難溶于水；乙醇雖然溶于水，但乙醇為非電解質；硫酸鈉 NaO帷與Fe3+ 故選C。(3) 其中一個反應為 Fe-2e-===Fe+,另一個反應生成一種無色氣體， 則為4O4e-===2HO+OT。(4)反應物為Fe2+、 Q、HbO,生成物之一■為 Fe(OH)3,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可知反應的離子方程式為 4Fe2++10h2O+O==4Fe(OH)d+8H+。(5)燃料電池的正極上氧氣得電子，先發(fā)生反應 Q+2H2O+4e===4OH,要使 電池長時間運行，需使電池的電解質組成保持穩(wěn)定， 該燃料電

28、池以熔融碳酸鹽為電解質， 欲使OH轉變?yōu)镃O」， 需通入CO,所以A物質為CO。 10.【答案】(1) MnO; NH4+H2O^：^ NH ? H2O+H (2) Zn+Mn(2＞2H2SO===ZnSO+MnSO+2H2。Zn+HSO===ZnSO+H4 增大鋅粉與二氧化鎰粉末的接觸面積 (3)能量轉換效率高、環(huán)境友好 (答案合理即可)CH-8e-+10OH===C& +7H2O (4)鋅(或 Zn) 減?。籞n2++Mr2++2H2O====Zn+Mn(2+4H+ (5) 75% 【解析】(1)普通鋅鎰干電池的構造：外殼為鋅筒，中間為石墨棒，其周圍是由 MnO和NHCl等組成的

29、糊狀填 充物，還原劑鋅在負極失去電子被氧化、氧化劑 MnO在正極得到電子被還原，電解質氯化錢水解 (NH4 +HONH ? H2O+用使電解質溶液呈酸性。(2)用稀硫酸酸浸時活潑金屬鋅與稀硫酸反 應:Zn+H2SO===ZnSO+Hd ,由濾液中的溶質有 ZnSQ和MnSO＜推知，在酸性溶液中強還原劑鋅把強氧化劑 MnO 還原為 MnT: Zn+Mn02H2SQ===ZnSO+MnSe2H2Q 由“濾液中 c(ZnSO4)略大于c(MnSO) ”推斷，粉碎的重要作 用是增大鋅粉與 MnO粉末的接觸面積，使上述兩個反應中的第二個反應成為主要反應。 (3)燃料電池的優(yōu)點 是能量轉換效率高和

30、環(huán)境友好等。堿性燃料電池中，甲烷的氧化產物為 CO」；CH-8e-+10OH===c6+7HQ (4) 鋁電極與通甲烷的負極相連， 鋁電極為電解池的陰極， 電解時溶液中的鋅離子在陰極上得到電子被還原為單質 鋅：Zn2++2e- ===Zn＞陽極上 M吊失去電子被氧化為 MnGMn2+-2e-+2H2O===MnO4H+,生成氫離子，陽極附近溶液 的pH減小。兩個電極反應相加即為電解池總反應：Zn2++Mr2++2H2O=====Zn+Mn(2+4H+ o (5)燃料電池 2 24 L 19^ g n(Zn)= 65 g mol =0.3mol ,由陰極反應知生成 中：n(CH4)= 2乙4L mul =0.imoi ,由負極反應知消耗0.1mol甲烷失去0.8mol e-;電解池中： 0 6mol 0.3mol Zn 得到 0.6mol e -;能量利用率為 8m。1x 100%=75% 制作不易推薦下載 13