版浙江新高考化學選考總復習檢測：專題6 第三單元　電解池　金屬的腐蝕與防護 Word版含解析

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1、 課后達標檢測[學生用書P215(獨立成冊)] 一、選擇題 1．關于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是(　　) A．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色 B．若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉 D．電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性 解析：選B。電解食鹽水時發(fā)生的反應： 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑， 陰極：2H＋＋2e－===H2↑， 總反應：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 對照選項分析，A錯誤；陽極附近的溶液中會溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后發(fā)生

2、反應：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕色，B正確；陰極上是H2O電離產(chǎn)生的H＋放電產(chǎn)生H2，不是Na＋放電生成鈉，C錯誤；電解后生成NaOH溶液呈堿性，D錯誤。 2．(2019·杭州二中選考模擬)能夠使反應Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑發(fā)生的是(　　) A．用銅片作陰、陽極，電解氯化銅溶液 B．用銅片作陰、陽極，電解硫酸鉀溶液 C．銅鋅合金在潮濕空氣中發(fā)生電化學腐蝕 D．銅片和碳棒用導線相連后同時插入一燒杯內(nèi)的氯化鈉溶液中 解析：選B。金屬銅和水之間發(fā)生的反應是非自發(fā)的氧化還原反應，應設計成電解池，在反應Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑中，失電子的

3、是金屬銅，所以必須選擇金屬銅作陽極材料，其他導電的物質(zhì)做陰極材料即可，在陰極上應該是水中的氫離子得電子的反應，可以選擇硫酸鈉等來做電解質(zhì)。A.用銅片作陰、陽電極，電解氯化銅溶液，陽極失電子生成銅離子，陰極銅離子得到電子析出銅，故A錯誤；B.用銅片作陰、陽電極，電解硫酸鉀溶液，可以實現(xiàn)該反應，故B正確；C.銅鋅合金在潮濕的空氣中發(fā)生電化學腐蝕時，金屬鋅被腐蝕，銅被保護，故C錯誤；D.原電池原理不能實現(xiàn)該非自發(fā)的氧化還原反應，故D錯誤。 3．(2019·溫州聯(lián)考選考模擬)如圖為某電化學裝置的一部分，已知兩極反應式分別為a極：Cu2＋＋2e－===Cu，b極：Fe－2e－===Fe2＋。下列說法不

4、正確的是(　　) A．a(chǎn)極上發(fā)生還原反應 B．a(chǎn)、b可以是同種電極材料 C．該裝置一定是原電池裝置 D．該裝置的電解質(zhì)溶液中一定含有Cu2＋ 解析：選C。該裝置可能是原電池，a為正極，b為負極；也可能是電解池，a為陰極(電極材料可以是鋁、鐵、銅、石墨等)，b為陽極(電極材料是鐵)，C錯誤，A、B、D正確。 4．(2019·溫州選考科目模擬)利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應用。下列說法正確的是(　　) A．氯堿工業(yè)中，X電極上反應式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．電解精煉銅時，Z溶液中的Cu2＋濃度不變 C．在鐵片上鍍銅時，Y是純銅 D．制取金屬鎂時

5、，Z是熔融的氯化鎂 解析：選D。氯堿工業(yè)中陽極是Cl－放電生成Cl2；電解精煉銅時陽極粗銅溶解，陰極Cu2＋放電析出Cu，由于粗銅中含有鋅、鐵、鎳等雜質(zhì)，溶液中Cu2＋濃度變小；鐵片上鍍銅時，陰極應該是鐵片，陽極是純銅。 5．(2019·杭州七中選考模擬)電解法精煉含有Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)的粗銅。下列敘述正確的是(　　) A．電解時以硫酸銅溶液作電解液，精銅作陽極 B．粗銅與電源負極相連，發(fā)生氧化反應 C．陰極上發(fā)生的反應是Cu2＋＋2e－===Cu D．電解后Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)會沉積在電解槽底部形成陽極泥 答案：C 6．下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是(　　) A

6、．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護 B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內(nèi)部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應是Fe－3e－===Fe3＋ 解析：選B。在外加電流保護時，被保護的金屬要與電源的負極相連，A項錯。鐵與銅接觸易構(gòu)成原電池，鐵作負極，鐵更易被腐蝕，C項錯。鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應是Fe－2e－===Fe2＋，D項錯。 7．關于下列裝置的說法正確的是(　　) A．裝置①中鹽橋內(nèi)的K＋移向CuSO4溶液 B．裝置①將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能 C．若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒 D．若裝置②用于電解精煉銅，溶液中的Cu2

7、＋濃度保持不變 解析：選A。A.Zn比銅活潑為負極，Cu為正極，K＋移向CuSO4溶液，故A正確；B.原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C.若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為銅棒，故C錯誤；D.電解精煉銅時溶液中的Cu2＋濃度減小，故D錯誤。 8．(2019·金華東陽二中選考模擬)如圖所示裝置，均盛有等體積等濃度的稀硫酸，工作相同的時間后測得均通過n mol e－。下列敘述錯誤的是(不考慮溶液體積的變化)(　　) A．鐵棒的腐蝕程度：甲＜乙 B．碳電極上發(fā)生反應的電極反應式相同 C．溶液的pH：甲減小，乙增大 D．甲、乙產(chǎn)生氣體的體積(相同條件)比為3∶2 解析：選B。A.甲

8、中Fe作陰極，被保護，乙中鐵作負極被腐蝕，所以鐵棒的腐蝕程度：甲＜乙，故A正確；B.甲中石墨電極上氫氧根離子放電生成氧氣，乙中石墨電極上氫離子放電生成氫氣，所以二者電極反應式不同，故B錯誤；C.甲中電池反應式為2H2O2H2↑＋O2↑，乙中電池反應式為Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋，甲中硫酸濃度增大、乙中硫酸濃度減小，所以溶液的pH：甲減小，乙增大，故C正確；D.假設都轉(zhuǎn)移4 mol電子，甲中生成氣體的物質(zhì)的量為3 mol、乙中生成氣體的物質(zhì)的量為2 mol，所以相同條件下氣體的體積之比為3∶2，故D正確。 9．用惰性電極電解某溶液時，發(fā)現(xiàn)兩極只有H2和O2生成。則電解一段時間后，下列有

9、關該溶液(與電解前同溫度)的說法中，正確的有(　　) ①該溶液的pH可能增大　　 ②該溶液的pH可能減小 ③該溶液的pH可能不變 ④該溶液的濃度可能增大 ⑤該溶液的濃度可能不變 ⑥該溶液的濃度可能減小 A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 解析：選C。若電解的是不飽和的強堿(如NaOH)溶液，則電解后溶液的pH增大，濃度增大；若電解的是不飽和的非還原性的含氧酸(如H2SO4)，則對應溶液的pH將降低，濃度增大；若電解的是活潑金屬的含氧酸鹽(如Na2SO4)的飽和溶液，則溶液pH保持不變，濃度不變。 10．圖中X為電源，Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一

10、滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色斑向d端擴散。下列判斷正確的是(　　) A．濾紙上c點附近會變紅色 B．Cu電極質(zhì)量減小，Pt電極質(zhì)量增大 C．Z中溶液的pH先減小，后增大 D．溶液中的SO向Cu電極定向移動 解析：選A。紫紅色斑即MnO向d端擴散，根據(jù)陰離子向陽極移動的原理，可知d端為陽極，即b為正極，a為負極。c端為陰極，NaCl溶液中H＋放電，產(chǎn)生OH－，c點附近會變紅色，A正確。電解硫酸銅溶液時，Pt為陽極，溶液中的OH－放電：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，Cu為陰極，溶液中的Cu2＋得電子，生成銅，總反應式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2S

11、O4，Pt電極附近生成H＋，則SO向Pt電極移動，B、D不正確。隨著電解的進行，Z中溶液變?yōu)榱蛩崛芤?，再電解則為電解水，硫酸濃度不斷增大，pH不斷減小，C不正確。 11．如圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中，下列分析正確的是(　　) A．K1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應為2H＋＋2e－===H2↑ B．K1閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高 C．K2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護法 D．K2閉合，電路中通過0.002NA個電子時，兩極共產(chǎn)生 0.001 mol氣體 解析：選B。K1閉合構(gòu)成原電池，鐵棒是負極，鐵失去電子，鐵棒上發(fā)生的反應為Fe－2e－

12、===Fe2＋，石墨棒是正極，溶液中的氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為OH－，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高，A不正確，B正確；K2閉合構(gòu)成電解池，鐵棒與電源的負極相連作陰極，不會被腐蝕，屬于外加電流的陰極保護法，溶液中的氫離子放電生成氫氣，石墨棒是陽極，溶液中的氯離子放電生成氯氣，電路中通過0.002NA個電子時，兩極均產(chǎn)生0.001 mol氣體，共計是0.002 mol氣體，C、D不正確。 12．在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如下圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．X是電源的負極 B．陰極的電極反應式是H2O＋2e－==

13、=H2＋O2－、 CO2＋2e－===CO＋O2－ C．總反應可表示為H2O＋CO2H2＋CO＋O2 D．陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1 解析：選D。A項，根據(jù)圖示，X極產(chǎn)物為H2和CO，是H2O與CO2的還原產(chǎn)物，可判斷在X極上發(fā)生還原反應，由此判斷X極為電源的負極，A項正確；B項，根據(jù)題意，電解質(zhì)為固體金屬氧化物，可以傳導O2－，故在陰極上發(fā)生的反應為H2O＋2e－===H2＋O2－、CO2＋2e－===CO＋O2－，B項正確；C項，根據(jù)電極產(chǎn)物及B項發(fā)生的電極反應可知，該反應的總反應方程式為H2O＋CO2H2＋CO＋O2，C項正確；D項，根據(jù)C項的電解總反應方程式可知

14、，陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1，D項錯誤。 二、非選擇題 13．現(xiàn)有下列四種裝置：①盛200 mL 0.005 mol·L－1硫酸銅溶液；②盛200 mL 0.01 mol·L－1硫酸；③盛200 mL氯化鋅溶液；④盛200 mL氯化鉀溶液。 試回答下列問題： (1)上述四種裝置中，為電解池的是________(用編號回答)，裝置①中兩電極的電極反應式分別是________________________________________________________________________ _________________________________

15、_______________________________________ ________________________________________________________________________(注明電極名稱)。 (2)用離子方程式回答：通電時裝置④中的總反應是____________________________，溶液中可能發(fā)生的副反應是_______________________________________________________。 (3)工作一段時間后，測得導線上均通過0.002 mol電子，則上述四種裝置中溶液pH最小的是______

16、__(用編號回答，溶液體積變化忽略不計)。 (4)若將裝置④中的外加電源拆去，用導線將兩個電極連接，則Fe極上發(fā)生的反應是______________________________________________，C極上發(fā)生的反應是________________________________________________________________________。 解析：(1)電解池的標志是有外加電源，①③④中都有外加電源，①③④是電解池。 (2)裝置④中是惰性電極電解氯化鉀溶液，生成氫氣、氯氣、KOH，其中Cl2與KOH會發(fā)生氧化還原反應。 (3)工作一段時間后，①②③

17、中溶液呈現(xiàn)酸性，④中溶液呈堿性，通過0.002 mol電子時，①中生成H＋為0.002 mol，H＋濃度為0.01 mol·L－1；②中消耗H＋為0.002 mol，剩余H＋為0.01 mol·L－1×2×200×10－3L－0.002 mol＝0.002 mol，同時溶液中的硫酸鋅也會水解生成H＋；③中為氯化鋅溶液，其酸性是由Zn2＋水解所得，酸性較弱，所以②中溶液酸性最強，pH最小。 (4)若將裝置④中的外加電源拆去，用導線將兩個電極連接，因為氯化鉀溶液是中性溶液，所以裝置④就成了電化學腐蝕中的吸氧腐蝕。 答案：(1)①③④　陰極：2Cu2＋＋4e－===2Cu，陽極：4OH－－4e－

18、===O2↑＋2H2O (2)2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (3)② (4)2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 14．(2019·平湖中學選考模擬)Ⅰ.(1)事實證明，原電池中發(fā)生的反應通常是放熱反應。利用下列化學反應可以設計成原電池的是________。 A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＞0 B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＜0 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＜0 (2)以KOH

19、溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應設計一個原電池，其負極反應式為________________________________________________________________________。 Ⅱ.如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池，甲池為用電解原理精煉銅的裝置，請回答： (3)A極材料是____________，電極反應為___________________________________。 (4)若甲池陰極增重6.4 g，則乙池陽極放出氣體在標準狀況下的體積為____________L。 解析：Ⅰ.(1)A.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH

20、＞0，為氧化還原反應，但為吸熱反應，不能設計成原電池，故A錯誤；B.NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＜0，不屬于氧化還原反應，不能設計成原電池，故B錯誤；C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＜0，為氧化還原反應，且為放熱反應，能設計成原電池，故C正確。 (2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，氫氧燃料堿性電池中，負極上氫氣失去電子，負極反應式為H2＋2OH－－2e－===2H2O。 Ⅱ.(3)依據(jù)電解原理精煉銅的裝置是粗銅做陽極，精銅做陰極，含銅離子的溶液做電解質(zhì)溶液；所以A極是陰極，材料是精銅，電極反應為Cu2＋＋2e－===Cu；B為陽極，材料是粗銅，電極反應主要為Cu－2e－===Cu2＋；電解質(zhì)溶液是CuSO4溶液。 (4)甲池是精煉銅，增重6.4 g是銅的質(zhì)量，物質(zhì)的量為0.1 mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.2 mol；乙池陽極電極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑，根據(jù)電解反應過程中電極上的電子守恒計算可知放出氣體物質(zhì)的量為0.1 mol，在標準狀況下的體積為2.24 L。 答案：Ⅰ.(1)C　(2)H2＋2OH－－2e－===2H2O Ⅱ.(3)精銅　Cu2＋＋2e－===Cu　(4)2.24