高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 課時(shí)3 電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)練習(xí)

1、課時(shí)3電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練一、選擇題1(2017·貴陽調(diào)研)在世界海運(yùn)史上曾發(fā)生過這樣一個(gè)悲劇：一艘名叫“阿那吉納”號(hào)的貨輪滿載著精選銅礦砂，在向日本海岸行駛時(shí)突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒。堅(jiān)硬的鋼制船體為什么會(huì)突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導(dǎo)致沉船的原因與船上的精選銅礦砂密切相關(guān)。下列對(duì)此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是()a精銅礦砂裝載過多導(dǎo)致沉船b運(yùn)輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大，超過船的承載能力c在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了原電池，加速了作為負(fù)極的船體的腐蝕d在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了電解池，鋼制船體作陽極而被氧化腐蝕解析即使在潮濕的環(huán)境中精銅

2、與空氣(o2)的反應(yīng)也很慢，但當(dāng)它與鋼(船體)、水膜(溶解有o2)形成原電池時(shí)會(huì)加速鋼(船體)的腐蝕。答案c2某溶液中含有cu2、fe2、al3、cl、no，且濃度均為0.1 mol/l，用石墨作電極進(jìn)行電解時(shí)，肯定得不到的產(chǎn)物是()acl2balccudh2解析陰極上al3、fe2的放電能力弱于h，而cu2的放電能力比水電離出的h的放電能力強(qiáng)，陽極上cl放電能力強(qiáng)于oh。答案b3下列關(guān)于電化學(xué)知識(shí)的說法正確的是()a電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣，陰極得到金屬鈉b電解精煉銅時(shí)，陽極質(zhì)量的減少不一定等于陰極質(zhì)量的增加c電解alcl3、fecl3、cucl2的混合溶液，在陰極上依次析出al、fe、

3、cud電解cuso4溶液一段時(shí)間后(cu2未反應(yīng)完)，加入適量cu(oh)2可以使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)解析a項(xiàng)，電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2nacl2h2ocl2，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，陽極除銅放電外，比銅活潑的金屬如zn、fe也放電，但陰極上只有cu2放電，正確；c項(xiàng)，根據(jù)金屬活動(dòng)性順序可知，陰極上離子的放電順序是fe3>cu2>h>fe2>al3，fe2和al3不放電，fe3得電子生成fe2，不會(huì)析出鐵和鋁，在陰極上依次生成的是銅、亞鐵離子、氫氣，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，電解cuso4溶液，陰極析出cu，陽極生成氧氣，應(yīng)加入cuo。答案b4(2017·衡水檢測(cè))如圖所示的電化學(xué)裝

4、置，下列敘述不正確的是()aa和b用導(dǎo)線連接，電子由鐵經(jīng)過導(dǎo)線流向碳ba和b用導(dǎo)線連接，鐵電極的電極反應(yīng)式為：fe2e=fe2ca、b分別連接直流電源正、負(fù)極，可以防止鐵被腐蝕da、b分別連接直流電源負(fù)、正極，電壓足夠大時(shí)，na向鐵電極移動(dòng)解析a和b用導(dǎo)線連接構(gòu)成原電池，鐵是負(fù)極，電子由鐵經(jīng)過導(dǎo)線流向碳，a正確；a和b用導(dǎo)線連接，鐵電極的電極反應(yīng)式為：fe2e=fe2，b正確；a、b分別連接直流電源正、負(fù)極，碳棒是陽極，鐵電極是陰極，可以防止鐵被腐蝕，c正確；a、b分別連接直流電源負(fù)、正極，碳棒是陰極，鐵電極是陽極，電解池中陽離子na向陰極碳電極移動(dòng)，d錯(cuò)誤。答案d5(2017·邢臺(tái)

5、期末)常溫下用惰性電極電解nahso4溶液，電解一段時(shí)間后，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液變化的說法正確的是()a電解質(zhì)溶液的濃度增大，ph減小b電解質(zhì)溶液的濃度增大，ph增大c電解質(zhì)溶液的濃度減小，ph減小 d電解質(zhì)溶液的濃度不變，ph不變解析nahso4=nahso，溶液呈酸性，常溫下用惰性電極電解nahso4溶液實(shí)質(zhì)是電解水，因此nahso4溶液的濃度增大，c(h)增大，ph減小，故a項(xiàng)正確。答案a6用如圖裝置電解k2so4溶液，同時(shí)制備h2so4溶液和koh溶液，中裝入k2so4溶液，下列有關(guān)分析正確的是()a區(qū)生成h2so4ba是陰離子交換膜c區(qū)的k進(jìn)入?yún)^(qū)d區(qū)溶液的ph會(huì)升高解析區(qū)是陰極區(qū)，溶液

6、中的h放電，故區(qū)生成的是堿，k通過陽離子交換膜進(jìn)入?yún)^(qū)，故a、b錯(cuò)，c對(duì)；區(qū)生成h2so4，溶液ph下降，d錯(cuò)。答案c7(2016·福建四地六校聯(lián)考)某小組設(shè)計(jì)電解飽和食鹽水的裝置如圖，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，下列敘述正確的是()a銅電極附近觀察到黃綠色氣體b石墨電極附近溶液呈紅色c溶液中的na向石墨電極移動(dòng)d銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)解析根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置，如果通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，則金屬銅一定是陰極，該極上的反應(yīng)為：2h2o2e=h22oh，石墨為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2cl2e=cl2，故石墨電極附近觀察到黃綠色氣體，銅電極極附近溶液呈紅色，a、b錯(cuò)誤，d正確；電解池中，陽離

7、子移向陰極，即移向銅電極，c錯(cuò)誤。答案d8(2016·太原測(cè)評(píng))結(jié)合圖示判斷，下列敘述正確的是()ak與n連接時(shí)，x為硫酸，一段時(shí)間后溶液的ph增大bk與n連接時(shí)，x為氯化鈉，石墨極電極反應(yīng)式為2h2e=h2ck與m連接時(shí)，x為硫酸，一段時(shí)間后溶液的ph增大dk與m連接時(shí)，x為氯化鈉，石墨極電極反應(yīng)式為4oh4e=2h2oo2解析a項(xiàng)，k與n連接時(shí)形成原電池，x為硫酸時(shí)，電池總反應(yīng)式為feh2so4=feso4h2，溶液ph增大，正確；b項(xiàng)，x為nacl時(shí)，發(fā)生fe的吸氧腐蝕，石墨是正極，正極反應(yīng)式：o24e2h2o=4oh，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，k與m相連時(shí)形成電解池，x為硫酸，實(shí)質(zhì)是發(fā)生電

8、解水的反應(yīng)，h2o被消耗掉，則硫酸濃度增大，ph減小，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，電解nacl溶液，石墨是陽極，陽極反應(yīng)式：2cl2e=cl2，錯(cuò)誤。答案a9在銅片上鍍銀時(shí)，下列敘述正確的是()將銅片接在電源的正極上將銀片接在電源的正極上在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：age=ag在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：4oh4e=o22h2o需用硫酸銅溶液為電鍍液需用硝酸銀溶液為電鍍液abcd解析在銅片上鍍銀時(shí)，需將銅片接在電源的負(fù)極上，將銀片接在電源的正極上，用硝酸銀溶液作電鍍液。在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：age=ag，在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：age=ag。答案b10下面兩套實(shí)驗(yàn)裝置，都涉及金屬的腐蝕反應(yīng)，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量

9、的。下列敘述正確的是()a裝置在反應(yīng)過程中只生成no2氣體b裝置開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕c裝置在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣d裝置在反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的金屬陽離子只有cu2解析裝置中，鐵被濃硝酸鈍化，銅與濃硝酸反應(yīng)，在這種條件下，銅作原電池的負(fù)極，鐵作正極，反應(yīng)生成紅棕色的no2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硝酸變?yōu)橄∠跛幔S后鐵作負(fù)極cu作正極，稀硝酸發(fā)生還原反應(yīng)生成無色的no，金屬過量，故反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中既有fe2，又有cu2。因?yàn)檠b置中充滿氧氣，一開始發(fā)生吸氧腐蝕，消耗氧氣導(dǎo)致左邊液面上升，鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，發(fā)生析氫腐蝕。答案c11(2016·廣州一測(cè))用電解法可提純含有某種含氧酸根雜質(zhì)的

10、粗koh溶液，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()a陽極反應(yīng)式為4oh4e=2h2oo2b通電后陰極區(qū)附近溶液的ph會(huì)增大ck通過交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū)d純凈的koh溶液從b口導(dǎo)出解析陽極區(qū)為粗koh溶液，陽極上oh失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4oh4e=2h2oo2，a項(xiàng)正確；陰極上h2o得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2h2o2e=h22oh，陰極區(qū)附近溶液中c(oh)增大，ph增大，b項(xiàng)正確；電解時(shí)陽離子向陰極移動(dòng)，故k通過陽離子交換膜從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，c項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極區(qū)生成koh，故純凈的koh溶液從b口導(dǎo)出，d項(xiàng)正確。答案c12常溫下，ncl3是一種黃色黏稠狀液體，是制備新型水消毒劑clo2的

11、原料，可以采用如圖所示裝置制備ncl3。下列說法正確的是()a每生成1 mol ncl3，理論上有4 mol h經(jīng)質(zhì)子交換膜向右側(cè)向左側(cè)遷移b可用濕潤(rùn)的淀粉ki試紙檢驗(yàn)氣體mc石墨極的電極反應(yīng)式為nh3cl6e=ncl34hd電解過程中，質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液的ph會(huì)減小解析a項(xiàng)，由nhncl3，根據(jù)元素化合價(jià)變化知，nh中n由3價(jià)升高至3價(jià)，每生成1 mol ncl3，理論上有6 mol h由質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)(陰極區(qū))遷移，錯(cuò)誤。b項(xiàng)，m是氫氣，不能用濕潤(rùn)的淀粉ki試紙檢驗(yàn)，錯(cuò)誤。c項(xiàng)，石墨電極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為nh3cl6e=ncl34h，正確。d項(xiàng)，電解過程中，質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液

12、中c(h)減小，溶液ph增大，錯(cuò)誤。答案c二、填空題13(2015·貴陽期末，17)某課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了電化學(xué)相關(guān)知識(shí)后，用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)一：將開關(guān)k與a連接，則乙為_極，電極反應(yīng)式為_。(2)實(shí)驗(yàn)一結(jié)束后，該研究小組的同學(xué)決定在乙電極表面上鍍下列金屬中的一種以防止鐵被腐蝕，正確的選擇是_(填字母編號(hào))。acubzncsndag(3)實(shí)驗(yàn)二：開關(guān)k與b連接，則乙_極，總反應(yīng)的離子方程式為_。(4)對(duì)于實(shí)驗(yàn)二，下列說法正確的是_(填字母編號(hào))。a溶液中na向甲極移動(dòng)b從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉ki試紙變藍(lán)c反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解

13、前電解質(zhì)的濃度d反應(yīng)在結(jié)束后，甲電極和乙電極上收集到的氣體體積一定相等(5)該研究小組的同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二結(jié)束的溶液中滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)_(填“甲”或“乙”)極附近變紅。若標(biāo)準(zhǔn)狀況下乙電極產(chǎn)生22.4 ml氣體，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_ mol；若剩余溶液體積為200 ml，則該溶液的ph為_。解析(1)k與a相連構(gòu)成原電池，鐵作為原電池的負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：fe2e=fe2。(2)在fe上鍍的金屬必須比鐵活潑，所以選擇zn。(3)k與b相連構(gòu)成電解池，乙與電源負(fù)極相連，所以作為電解池的陰極。(4)a項(xiàng)，電解池中陽離子向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，甲極cl放電生成cl2，cl2可使?jié)駶?rùn)的淀粉ki

14、試紙變藍(lán)，正確；c項(xiàng)，兩電極生成的是等量的h2和cl2，應(yīng)通入hcl，若加入鹽酸會(huì)引進(jìn)h2o，使溶液濃度變稀，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，陰極cl放電結(jié)束后，oh放電得到o2，錯(cuò)誤。(5)乙電極是h放電，所以該電極處產(chǎn)生了大量的oh，加入酚酞溶液變紅；乙電極反應(yīng)式為2h2e=h2，n(e)2n(h2)2×0.022 4 l÷22.4 l·mol10.002 mol c(oh)0.01 mol·l1，所以ph12。答案(1)負(fù)fe2e=fe2(2)b(3)陰2cl2h2o2ohh2cl2(4)b(5)乙0.0021214如圖所示，e為浸過含酚酞的na2so4溶液的濾紙。a

15、、b分別為鉑片，壓在濾紙兩端，r、s為電池的電極。m、n是用多微孔的ni制成的電極，在堿溶液中可視為惰性電極。g為電流計(jì)，k為開關(guān)。c、d和電解池中都充滿濃koh溶液。若在濾紙中央滴一滴紫色的kmno4溶液，將開關(guān)k打開，接通電源一段時(shí)間后，c、d中有氣體產(chǎn)生。請(qǐng)回答下列問題：(1)r為_(填“正”或“負(fù)”)極。(2)a附近溶液的現(xiàn)象是_，b附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。(3)濾紙上的紫色點(diǎn)向_(填“a”或“b”)方向移動(dòng)。(4)當(dāng)c、d中的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)k，經(jīng)過一段時(shí)間后，c、d中的氣體逐漸減少，c中的電極為_(填“正”或“負(fù)”)極，電極反應(yīng)式為_。解析電解koh溶液就

16、是電解水，兩極分別產(chǎn)生h2和o2，因?yàn)橄嗤瑮l件下產(chǎn)生h2的體積是o2體積的兩倍，所以c管中收集到的是h2，d管中收集到的是o2。(1)h2是在陰極產(chǎn)生的，所以m是陰極，與之相連的r是電源的負(fù)極。(2)b是電解池的陽極，a是電解池的陰極。電解na2so4溶液也是電解水，電解時(shí)h移動(dòng)到a極，得電子被還原為h2，破壞了a極附近水的電離平衡，導(dǎo)致a極附近的溶液顯堿性，使酚酞溶液變紅。b極上oh被氧化生成o2。(3)kmno4溶液中，紫紅色的mno向陽極移動(dòng)。(4)當(dāng)c、d中的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)k，此時(shí)裝置變?yōu)槿剂想姵?。?jīng)過一段時(shí)間，c、d中的氣體逐漸減少，h2和o2反應(yīng)生成水，在

17、堿性條件下，c中h2發(fā)生氧化反應(yīng)。答案(1)負(fù)(2)溶液變紅4oh4e=2h2oo2(3)b(4)負(fù)2h24oh4e=4h2o15(2016·海淀期末)電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。(1)圖1中，為了減緩海水對(duì)鋼閘門a的腐蝕，材料b可以選擇_(填字母序號(hào))。a碳棒b鋅板c銅板用電化學(xué)原理解釋材料b需定期拆換的原因：_。(2)圖2中，鋼閘門c作_極。若用氯化鈉溶液模擬海水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，d為石墨塊，則d上的電極反應(yīng)式為_，檢測(cè)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(3)鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。圖3為“鎂次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為

18、鎂合金和鉑合金。e為該燃料電池的_極(填“正”或“負(fù)”)。f電極上的電極反應(yīng)式為_。鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負(fù)極利用率降低，用化學(xué)用語解釋其原因：_。(4)乙醛酸()是有機(jī)合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與m電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。n電極上的電極反應(yīng)式為_。若有2 mol h通過質(zhì)子交換膜，并完全參與了反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為_ mol。解析根據(jù)電化學(xué)原理，材料b對(duì)應(yīng)的金屬的活潑性應(yīng)強(qiáng)于被保護(hù)的金屬，所以材料b可以為鋅板。(2)圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，被保護(hù)的金屬應(yīng)與電源負(fù)極相連，作陰極，則d作陽極，cl在陽極發(fā)生失電子反應(yīng)生成cl2?？梢杂脻駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙或淀粉碘化鉀溶液來檢驗(yàn)cl2。(3)鎂具有較強(qiáng)的還原性，且由圖示可知mg轉(zhuǎn)化為mg(oh)2，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故e為負(fù)極