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2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課時練20 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù).doc

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2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課時練20 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù).doc

基礎(chǔ)課時練(二十)電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1(2017長春期末)下列關(guān)于電化學(xué)的敘述正確的是()A圖兩極均有氣泡產(chǎn)生,滴加酚酞溶液時石墨一極變紅B圖裝置可以驗證犧牲陽極的陰極保護(hù)法C圖可以模擬鋼鐵的吸氧腐蝕,碳棒一極的電極反應(yīng)式:O22H2O4e=4OHD上述4個裝置中,圖、中Fe腐蝕速率較快,圖中Fe腐蝕速率較慢答案:C2(2018桂林中學(xué)月考)下列各組中,每種電解質(zhì)溶液用惰性電極電解時只生成氫氣和氧氣的一組是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2答案:C3(2018沈陽二中月考)如圖所示的兩個實驗裝置,溶液的體積均為200 mL。開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1 molL1,工作一段時間后,測得導(dǎo)線中均通過0.02 mol電子,若不考慮鹽的水解和溶液體積的變化,下列敘述中正確的是()A產(chǎn)生氣體的體積:<B中陰極質(zhì)量增加,中正極質(zhì)量減小C溶液的pH變化:減小,增大D電極反應(yīng)式:中陽極為4OH4e=2H2OO2,中負(fù)極為2H2e=H2解析:選C中陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2,導(dǎo)線中通過0.02 mol電子時,生成0.005 mol O2;中正極反應(yīng)式為2H2e=H2,導(dǎo)線中通過0.02 mol電子時,生成0.01 mol H2,但題目未指明兩種氣體是否處于相同狀況下,故無法比較氣體體積的大小,A錯誤。中陰極反應(yīng)為Cu22e=Cu,陰極表面析出Cu,電極質(zhì)量增加;中正極表面析出H2,電極質(zhì)量不變,B錯誤。中陽極反應(yīng)也可寫作2H2O4e=4HO2,反應(yīng)中生成H,溶液的酸性增強,則溶液的pH減??;中正極反應(yīng)消耗H,溶液的酸性減弱,則pH增大,C正確。中Zn比Cu更活潑,則Zn作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2,D錯誤。4(2018山西五校聯(lián)考)某研究小組為探究鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖甲)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化(結(jié)果如圖乙)。下列敘述錯誤的是()A圖乙中,t2時容器中壓強明顯小于起始壓強是因為鐵粉發(fā)生了吸氧腐蝕B炭粉表面的電極反應(yīng)式只有O22H2O4e=4OHC炭粉表面一定發(fā)生了還原反應(yīng)D圖丙中,發(fā)生腐蝕時電子轉(zhuǎn)移方向如箭頭所示解析:選B滴加醋酸溶液,開始階段鐵粉發(fā)生析氫腐蝕,由于產(chǎn)生H2,裝置內(nèi)氣體壓強不斷增大,待醋酸消耗完后,鐵粉又發(fā)生了吸氧腐蝕,由于消耗O2,裝置內(nèi)氣體壓強逐漸減小,A正確;開始階段,炭粉表面的反應(yīng)為2H2e=H2,后來炭粉表面發(fā)生的反應(yīng)為O22H2O4e=4OH,B錯誤;發(fā)生腐蝕時,炭粉作正極,表面發(fā)生還原反應(yīng),C正確;發(fā)生腐蝕時,F(xiàn)e作負(fù)極,炭粉作正極,則電子由鐵粉轉(zhuǎn)移到炭粉,并在炭粉表面被O2或H獲得而發(fā)生還原反應(yīng),D正確。5(2018溫州十校聯(lián)考)下列關(guān)于如圖所示實驗裝置說法不正確的是()A該裝置為鐵的吸氧腐蝕實驗B一段時間后,向插入鐵釘?shù)牟A矁?nèi)滴入NaOH溶液,即可觀察到鐵釘附近溶液中有沉淀生成C向插入石墨棒的玻璃筒內(nèi)滴入石蕊試液,可觀察到石墨附近的溶液變紅D若將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸,裝置內(nèi)發(fā)生析氫腐蝕解析:選C無銹鐵釘通過導(dǎo)線與石墨棒相連并插入飽和食鹽水中形成原電池,由于NaCl溶液呈中性,故鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,則正極反應(yīng)式為2H2OO24e=4OH,A正確;發(fā)生腐蝕時,F(xiàn)e作負(fù)極被氧化,電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2,一段時間后,鐵釘附近溶液中含有Fe2,滴入NaOH溶液時,先生成Fe(OH)2沉淀,后被氧化生成Fe(OH)3沉淀,B正確;發(fā)生吸氧腐蝕時,石墨棒周圍溶液呈堿性,滴入石蕊試液,溶液變成藍(lán)色,C錯誤;將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸,電解質(zhì)溶液呈酸性,發(fā)生腐蝕時,正極反應(yīng)式為2H2e=H2,故發(fā)生析氫腐蝕,D正確。6(2018鞍山檢測)以甲醇燃料電池(KOH為電解質(zhì))為電源,在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程。實驗中,通電一段時間后可觀察到鋁電極逐漸失去光澤,并出現(xiàn)細(xì)小氣泡,裝置如圖所示,下列說法正確的是()A燃料電池b電極上發(fā)生的反應(yīng)為CH3OH6eH2O=6HCO2B電解池中石墨電極作陰極,發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2C電解池中Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為Al3e3HCO=Al(OH)33CO2D理論上每生成19.5 g沉淀,標(biāo)準(zhǔn)狀況下a電極上消耗2.1 L O2解析:選C由鋁電極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)可知燃料電池a電極為正極,則燃料電池b電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),因電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則發(fā)生的反應(yīng)為CH3OH6e8OH=CO6H2O,故A錯誤;電解池中石墨電極作陰極,電極反應(yīng)式為2HCO2e=H22CO,故B錯誤;電解池中Al為陽極,陽極上發(fā)生的反應(yīng)為Al3e3HCO=Al(OH)33CO2,生成的氫氧化鋁再轉(zhuǎn)化成氧化鋁保護(hù)膜,故C正確;生成19.5 g Al(OH)3沉淀,其物質(zhì)的量為0.25 mol,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25 mol30.75 mol,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下a電極上消耗O2的體積為22.4 Lmol14.2 L,故D錯誤。7工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是()已知:Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性:Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)A碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng):4OH4e=O22H2OB電解過程中,B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小C為了提高Ni的產(chǎn)率,電解過程中需要控制廢水pHD若將圖中陽離子膜去掉,將A、B兩室合并,則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變答案:B8(2017北京東城區(qū)期末)氫氧化鋰是制取鋰和鋰的化合物的原料,用電解法制備氫氧化鋰的工作原理如圖所示:下列敘述不正確的是()Ab極附近溶液的pH增大Ba極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O4e=O24HC該法制備LiOH還可得到硫酸和氫氣等產(chǎn)品D當(dāng)電路中通過1 mol 電子時,可得到2 mol LiOH解析:選D由圖可知,Li向b極移動,則b極為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2,由于b極生成OH,故b極附近溶液的pH增大,A正確;a極為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H,B正確;SO向a極移動,與a極產(chǎn)生的H形成H2SO4,在b極上產(chǎn)生H2和LiOH,C正確;根據(jù)陰極反應(yīng)式可知,電路中通過1 mol電子時,生成1 mol OH,可得到1 mol LiOH,D錯誤。9(2018豫南九校質(zhì)檢)如圖所示,在一定電壓下用惰性電極電解由等物質(zhì)的量濃度的FeCl2、HCl組成的混合溶液。已知在此電壓下,陰、陽離子根據(jù)放電能力順序,都可能在陽極放電,下列分析正確的是()AC1電極上的電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2BC1電極處溶液首先變黃色CC2電極上可依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2D當(dāng)C1電極上有2 g物質(zhì)生成時,就會有2NA個電子通過溶液發(fā)生轉(zhuǎn)移解析:選CC1電極與電源的負(fù)極相連,作陰極,溶液中的H在陰極放電,電極反應(yīng)式為2H2e=H2,A錯誤;C1電極上H放電生成H2,C2電極與電源的正極相連,作陽極,F(xiàn)e2的還原性強于Cl,則依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2,故C2電極處溶液先變黃色,B錯誤,C正確;電子只能通過導(dǎo)線傳遞,不能通過溶液傳遞,D錯誤。10(2018安徽六校聯(lián)考)模擬電滲析法淡化海水的工作原理示意圖如下。已知X、Y均為隋性電極,模擬海水中富含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等離子。下列敘述中不正確的是()AN是陰離子交換膜BY電極上產(chǎn)生有色氣體CX電極區(qū)域有渾濁產(chǎn)生DX電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2解析:選DY電極為陽極,電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2,為保持Y電極附近溶液呈電中性,M、N之間海水中的陰離子需透過離子交換膜N進(jìn)入右側(cè)溶液,則N為陰離子交換膜,A正確;電解時,Y電極上產(chǎn)生的Cl2為有色氣體,B正確;X為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH,溶液中c(OH)增大,易產(chǎn)生Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀而使X電極區(qū)域出現(xiàn)渾濁,C正確;X電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH,D錯誤。11(2018西安模擬)如圖所示,甲池的總反應(yīng)式為N2H4O2=N22H2O,下列關(guān)于該電池工作時的說法正確的是()A該裝置工作時,Ag電極上有氣體生成B甲池和乙池中溶液的pH均減小C甲池中負(fù)極反應(yīng)式為N2H44e=N24HD當(dāng)甲池中消耗0.1 mol N2H4時,乙池中理論上最多產(chǎn)生6.4 g固體解析:選B甲池為原電池,通入N2H4的電極為負(fù)極,通入O2的電極為正極,負(fù)極反應(yīng)式為N2H44e4OH=N24H2O,正極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH;乙池為電解池,陰極反應(yīng)式為Cu22e=Cu,陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2。通入N2H4的電極為原電池的負(fù)極,負(fù)極與陰極相連,Ag電極為陰極,在該電極銅離子得電子生成銅單質(zhì),A項錯誤;甲池生成水,導(dǎo)致溶液中KOH濃度降低,則溶液pH減小,乙池中水電離產(chǎn)生的OH放電,導(dǎo)致溶液pH減小,B項正確;甲池負(fù)極反應(yīng)式為N2H44e4OH=N24H2O,H不能在堿性溶液中出現(xiàn),C項錯誤;甲池消耗0.1 mol N2H4時,轉(zhuǎn)移0.4 mol電子,乙池陰極反應(yīng)式為Cu22e=Cu,銅離子得0.4 mol電子產(chǎn)生0.2 mol銅,質(zhì)量為12.8 g,D項錯誤。12(2018荊州質(zhì)檢)電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為12,以下說法正確的是()A產(chǎn)物丙為硫酸溶液Ba極與電源的負(fù)極相連C離子交換膜d為陰離子交換膜Da電極反應(yīng)式:2H2O2e=H22OH解析:選A電解Na2SO4溶液的實質(zhì)是電解水,則兩極產(chǎn)生的氣體為H2和O2;測得同溫同壓下,氣體甲和氣體乙的體積比約為12,則甲為O2,乙為H2;所以電極a為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H,Na2SO4溶液中的SO透過陰離子交換膜(c)進(jìn)入左側(cè)溶液,則產(chǎn)物丙為H2SO4溶液,A正確;a為陽極,則a極與電源的正極相連,B錯誤;b極為陰極,溶液中陽離子要透過離子交換膜向b極移動,則離子交換膜d為陽離子交換膜,C錯誤;a極為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H,D錯誤。13某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的開關(guān)時,觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請回答下列問題:(1)甲池為_(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”),通入CH3OH一極的電極反應(yīng)式為_。 (2)乙池中A(石墨)電極的名稱為_(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”),乙池中發(fā)生反應(yīng)的總電極反應(yīng)式為_。(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40 g時,甲池中理論上消耗O2的體積為_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),丙池中_(填“C”或“D”)極析出_g銅。(4)若丙池中電極不變,將其中溶液換成NaCl溶液,開關(guān)閉合一段時間后,甲池中溶液的pH將_(填“增大”、“減小”或“不變”,下同);丙池中溶液的pH將_。解析:(1)甲池為原電池,通入CH3OH的電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH3OH6e8OH=CO6H2O。(2)乙池為用惰性電極電解AgNO3溶液,總電極反應(yīng)式為4AgNO32H2O4AgO24HNO3。(3)根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同得n(Ag)4n(O2)2n(Cu),V(O2)22.4 Lmol10.28 L280 mL,m(Cu)64 gmol11.60 g。(4)若丙池中電極不變,將其溶液換成NaCl溶液,根據(jù)總反應(yīng)式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2,可知電解一段時間后,溶液的pH將增大,而甲池中總反應(yīng)為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O,電解一段時間后,溶液pH將減小。答案:(1)原電池CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)陽極4AgNO32H2O4AgO24HNO3(3)280D1.60(4)減小增大

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