高考化學大一輪復(fù)習蘇教專用課時集訓專題六第5課時電解原理金屬的腐蝕與防護

第5課時電解原理金屬的腐蝕與防護課時集訓測控導(dǎo)航表知識點題號電解原理3,6電解原理的應(yīng)用2,4金屬的腐蝕與防護1綜合5,7一、選擇題1.化學與生活、生產(chǎn)有著密切關(guān)系,下列敘述中正確的是(A)A.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,H+得電子釋放出H2,鋼鐵被腐蝕B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,OH失電子釋放出O2,鋼鐵被腐蝕C.船底鑲嵌鋅塊,鋅發(fā)生還原反應(yīng)而被消耗,以保護船體D.外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門上,可保護閘門解析:發(fā)生吸氧腐蝕時,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e4OH,整個過程是吸收O2而不是釋放出O2,B項錯誤;C項為犧牲陽極的陰極保護法,金屬鋅發(fā)生氧化反應(yīng),錯誤;D項為外加電流的陰極保護法,鋼鐵閘門應(yīng)與外加電源的負極相連,錯誤。2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說法正確的是(C)A.若通電前上述鍍鋅裝置構(gòu)成原電池,則電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.電鍍時保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應(yīng)速率解析:電鍍前,Zn與Fe構(gòu)成原電池,Zn為負極,Fe為正極;電鍍時,Fe為陰極,Zn為陽極;原電池充電時,原電池負極為陰極、正極為陽極,故電鍍過程不屬于原電池的充電過程,A項錯誤;根據(jù)電子守恒,通過電子的電量與析出Zn的量成正比,B項錯誤;電流恒定,單位時間通過的電子的物質(zhì)的量恒定,即電解速率恒定,C項正確;鍍層破損后,Zn與Fe仍能構(gòu)成原電池,其中Zn為負極被腐蝕,Fe為正極被保護,D項錯誤。3.下列裝置的線路接通后,經(jīng)過一段時間,溶液的pH明顯減小的是(D)解析:ZnCu稀H2SO4原電池裝置,H+放電生成氫氣,溶液的pH增大,A項錯誤;陽極:Cu2e+2OHCu(OH)2,陰極:2H2O+2eH2↑+2OH,總反應(yīng)為Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑,pH增大,B項錯誤;電解食鹽水,總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,生成氫氧化鈉使溶液的pH增大,C項錯誤;電解硫酸銅溶液的總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,生成硫酸使溶液的pH減小,D項正確。4.若要在銅片上鍍銀時,下列敘述錯誤的是(C)①將銅片接在電源的正極②將銀片接在電源的正極③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag++eAg④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是:4OH4eO2+2H2O⑤可用硫酸溶液作電解質(zhì)⑥可用硝酸銀溶液作電解質(zhì)A.①③⑥ B.②③⑥C.①④⑤ D.②③④⑥解析:在銅片上鍍銀時,應(yīng)該將單質(zhì)銀作為陽極,銅片作為陰極,用硝酸銀溶液作為電解液。所以①將銅片接在電源的正極是錯誤的。④在銀片上應(yīng)該是銀失電子轉(zhuǎn)化為銀離子,4OH4eO2+2H2O是錯誤的。⑤錯誤,應(yīng)該用硝酸銀溶液作電解質(zhì)。5.用惰性電極電解(電解質(zhì)足量)下列溶液,一段時間后,再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號內(nèi)),溶液能與原來完全一樣的是(B)2(CuO) B.NaCl(HCl)3(KOH) 4[Cu(OH)2]解析:電解氯化銅時,陽極放氯氣,陰極生成金屬銅,所以應(yīng)加氯化銅讓電解質(zhì)溶液復(fù)原,A項錯誤;電解NaCl溶液,氫離子和氯離子放電,則應(yīng)加入HCl恢復(fù)原樣,B項正確;電解KNO3溶液實質(zhì)上是電解水,應(yīng)加入水恢復(fù)溶液濃度,C項錯誤;電解CuSO4溶液,銅離子和氫氧根離子放電,則一段時間內(nèi)應(yīng)加入氧化銅恢復(fù)原樣,加入氫氧化銅多加了水,D項錯誤。3制備消毒劑ClO2,利用如圖裝置電解氯化銨和鹽酸的混合溶液可制備NCl3(已知NCl3的水溶液具有漂白性)。下列推斷正確的是(D)C.每生成1molNCl3必轉(zhuǎn)移3mol電子4Cl+2HClNCl3+3H2↑解析:石墨極為陽極,A錯誤;鐵極為陰極,電極反應(yīng)式為2H++2eH2↑,鐵極附近溶液的酸性逐漸減弱,pH增大,B錯誤;每生成1molNCl3,必轉(zhuǎn)移6mol電子,C錯誤;根據(jù)電解原理可知D正確。二、非選擇題7.電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。(1)電解食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。目前比較先進的方法是陽離子交換膜法,電解示意圖如圖所示,圖中的陽離子交換膜只允許陽離子通過,請回答以下問題:①圖中A極要連接電源的(填“正”或“負”)極。②精制飽和食鹽水從圖中位置補充,氫氧化鈉溶液從圖中(填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”)位置流出。③電解總反應(yīng)的離子方程式是

。(2)電解法處理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸,具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。實驗室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖所示(圖中電極均為石墨電極)。用NO2氣體進行模擬電解法吸收實驗。①寫出電解時NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng):

。②若有標準狀況下2.24LNO2被吸收,通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H+為mol。(3)為了減緩鋼制品的腐蝕,可以在鋼制品的表面鍍鋁。電解液采用一種非水體系的室溫熔融鹽,由有機陽離子、Al2Cl7-①鋼制品應(yīng)接電源的極。②已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為

(提示:陰離子轉(zhuǎn)化)。③若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極電極反應(yīng)式為

。解析:(1)①電解過程中陽離子向陰極移動,則圖中A極為陽極,要連接電源的正極。②B電極為陰極,表面H+發(fā)生還原反應(yīng),促進水的電離,陰極區(qū)產(chǎn)生大量OH,同時陽極區(qū)Cl發(fā)生氧化反應(yīng),則精制飽和食鹽水從圖中a位置補充,氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出。③電解飽和食鹽水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH。(2)①根據(jù)圖知,電解時,左室中電極上H+放電生成氫氣,則左室為陰極室,右室為陽極室,陽極上通入的是氮氧化物,生成硝酸,所以陽極上氮氧化物失電子和水生成硝酸,陽極反應(yīng)式為NO2e+H2ONO3-2H+。②n(NO2)=2.24L22.4L/mol=0.1mol,陽極反應(yīng)式為NO2e+H2(3)①依據(jù)電鍍原理分析,鋼鐵上鍍鋁是利用鋁作陽極與電源正極相連,鋼鐵作陰極與電源負極相連;②由有機陽離子、Al2Cl7-和AlCl4-組成的離子液體作電解液,是一種室溫熔融鹽,為非水體系,電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng),陰極反應(yīng)是發(fā)生生成鋁的還原反應(yīng),分析離子液體成分,結(jié)合電荷守恒分