人教版新教材高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)20 課時(shí)作業(yè)(二十)

課時(shí)作業(yè)(二十)電解池金屬的腐蝕與防護(hù)1．下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()A．生鐵比純鐵易生銹B．純銀飾品久置表面變暗C．黃銅(銅鋅合金)制品不易產(chǎn)生銅綠D．與銅管連接的鐵管易生銹B[A項(xiàng)，生鐵能夠構(gòu)成原電池，所以比純鐵易生銹；B項(xiàng)，純銀不符合構(gòu)成原電池的條件，故它表面變暗與電化學(xué)腐蝕無關(guān)；C項(xiàng)，銅鋅合金能構(gòu)成原電池，鋅做負(fù)極被氧化，銅被保護(hù)起來，不易被腐蝕；D項(xiàng)，銅管與鐵管連接構(gòu)成原電池，鐵做負(fù)極，易被腐蝕。]2．家用暖氣片大多用低碳鋼材料制成，一旦生銹不僅影響美觀，也會造成安全隱患。下列防止生銹的方法中，存在安全隱患的是()A．在暖氣片表面鍍錫B．在暖氣片表面涂漆C．在暖氣片表面涂鋁粉D．非供暖期在暖氣片內(nèi)充滿弱堿性的無氧水A[A項(xiàng)，F(xiàn)e的活潑性比Sn強(qiáng)，鍍錫層破壞后，F(xiàn)e、Sn構(gòu)成原電池，加快了暖氣片的腐蝕，存在安全隱患；B項(xiàng)，暖氣片表面涂漆，隔絕了Fe與空氣的接觸，起到了防護(hù)作用，且無安全隱患；C項(xiàng)，Al表面易形成致密的氧化膜，有利于保護(hù)暖氣片中的Fe，無安全隱患；D項(xiàng)，弱堿性的無氧水可防止Fe的吸氧腐蝕和析氫腐蝕，無安全隱患。]3．高壓直流電線路的瓷絕緣子經(jīng)日曬雨淋容易出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽腐蝕，防護(hù)原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．通電時(shí)，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．通電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．?dāng)嚯姇r(shí)，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2＋＋2e－=ZnD．?dāng)嚯姇r(shí)，仍能防止鐵帽被腐蝕C[通電時(shí)，鋅環(huán)與電源正極相連，作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；通電時(shí)，鐵帽為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B項(xiàng)正確；斷電時(shí)，形成原電池，鋅環(huán)為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷電時(shí)，形成原電池，鐵帽為正極，此為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，仍能防止鐵帽被腐蝕，D項(xiàng)正確。]4．某校活動(dòng)小組為探究金屬腐蝕的相關(guān)原理，設(shè)計(jì)了如圖a所示裝置，圖a的兩根鐵棒分別連上一塊Zn片和Cu片，并靜置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝膠上。一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)凝膠的某些區(qū)域(如圖b所示)發(fā)生了變化。已知：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍(lán)色)。則下列說法錯(cuò)誤的是()A．甲區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋B．乙區(qū)產(chǎn)生Zn2＋C．丙區(qū)呈現(xiàn)紅色D．丁區(qū)呈現(xiàn)藍(lán)色A[甲區(qū)是Fe-Zn相連的Fe區(qū)域，而Fe、Zn相連，Zn對Fe起到保護(hù)作用，F(xiàn)e為正極，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，F(xiàn)e沒有被氧化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙區(qū)為Fe-Zn相連的Zn區(qū)域，Zn為負(fù)極，失電子，生成Zn2＋，B項(xiàng)正確；丙區(qū)為Fe-Cu相連的Cu區(qū)域，Cu為正極，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，因凝膠中含有酚酞，故該區(qū)域呈現(xiàn)紅色，C項(xiàng)正確；丁區(qū)為Fe-Cu相連的Fe區(qū)域，F(xiàn)e為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，F(xiàn)e2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成了藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2，D項(xiàng)正確。]5．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(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．待加工鋁質(zhì)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(yīng)式為Al3＋＋3e－=AlD．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)C[A對：該電解池陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，氧氣將鋁制品表面氧化形成致密的氧化膜，所以待加工鋁質(zhì)工件應(yīng)為陽極。B對，C錯(cuò)：陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，陰極可選用不銹鋼網(wǎng)作電極。D對：電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽極移動(dòng)。]6．用石墨作電極電解下列四種溶液，以下說法錯(cuò)誤的是()A．電解AgNO3溶液，陽極生成O2，溶液的酸性增強(qiáng)B．電解ZnBr2溶液，陰極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－=ZnC．電解AlCl3溶液，總反應(yīng)的離子方程式：2H2O＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(通電))2OH－＋Cl2↑＋H2↑D．電解Pb(NO3)2和CuCl2的混合溶液，可明顯分為三個(gè)階段C[石墨是惰性電極，電解AgNO3溶液，陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，陰極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag，則陽極生成O2，溶液的酸性增強(qiáng)，A正確；電解ZnBr2溶液，由于Zn2＋的氧化性強(qiáng)于水電離出的H＋的氧化性，則陰極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－=Zn，B正確；電解AlCl3溶液，陽極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑，陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，電解產(chǎn)生的OH－與Al3＋結(jié)合生成Al(OH)3沉淀，故電池總反應(yīng)的離子方程式為2Al3＋＋6H2O＋6Cl－eq\o(=,\s\up7(通電))2Al(OH)3↓＋3Cl2↑＋3H2↑，C錯(cuò)誤；電解Pb(NO3)2和CuCl2的混合溶液，陽離子的氧化性：Cu2＋>Pb2＋>H＋(水)，陰離子的還原性：Cl－>OH－>NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，第一階段電解CuCl2，第二階段電解Pb(NO3)2和H2O，第三階段電解HNO3，D正確。]7．關(guān)于如圖裝置的說法正確的是()A．裝置中電子移動(dòng)的途徑：負(fù)極→Fe→M溶液→石墨→正極B．若M溶液為滴加酚酞的NaCl溶液，通電一段時(shí)間后，鐵電極附近溶液顯紅色C．若M溶液為CuSO4溶液，可以實(shí)現(xiàn)石墨上鍍銅D．若將電源反接，M溶液為NaCl溶液，可以用于制備Fe(OH)2并可以使其較長時(shí)間保持白色B[該裝置是電解池，電子只能沿著導(dǎo)線移動(dòng)，不能進(jìn)入溶液中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵電極為陰極，溶液中的H＋在此電極上得電子變?yōu)镠2，溶液中的OH－濃度增大，堿性增強(qiáng)，酚酞遇堿變紅，B項(xiàng)正確；石墨作陰極才能實(shí)現(xiàn)石墨上鍍銅，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若將電源反接，鐵作陽極，鐵失電子生成Fe2＋，石墨作陰極，溶液中的H＋在此極得電子變?yōu)镠2，溶液中的OH－濃度增大，F(xiàn)e2＋和OH－反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，但是溶液中的O2能夠把Fe(OH)2氧化為紅褐色沉淀Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)2不能較長時(shí)間保持白色，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]8．溶于海水的CO2主要以4種無機(jī)碳形式存在，其中HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))占95%，利用圖示裝置從海水中提取CO2。下列說法正確的是()A．a(chǎn)室排出的是NaOH、Ca(OH)2等強(qiáng)堿性物質(zhì)B．b室發(fā)生主要反應(yīng)：2H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=H2O＋CO2↑C．c室發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋D．裝置中產(chǎn)生的O2和提取的CO2的體積比為1∶4D[a室為陽極室，發(fā)生反應(yīng)：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，陽極室內(nèi)c(H＋)增大，結(jié)合電解池中陽離子向陰極移動(dòng)可知，H＋通過陽離子透過膜進(jìn)入b室，b室海水中的Na＋、Ca2＋等通過陽離子透過膜進(jìn)入c室，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；b室發(fā)生反應(yīng)：H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=H2O＋CO2↑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；c室為陰極室，發(fā)生反應(yīng)：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)a室反應(yīng)：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋及b室反應(yīng)：H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=H2O＋CO2↑，可得關(guān)系式O2～4H＋～4CO2，則裝置中產(chǎn)生的O2和提取的CO2的體積比為1∶4，D項(xiàng)正確。]9．某實(shí)驗(yàn)小組在常溫下進(jìn)行電解飽和Ca(OH)2溶液的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置與現(xiàn)象如表所示。序號ⅠⅡ裝置現(xiàn)象兩極均產(chǎn)生大量氣泡，b極比a極多；a極附近溶液逐漸產(chǎn)生白色渾濁，該白色渾濁加入鹽酸中有氣泡產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生大量氣泡，d極比c極多；C極表面產(chǎn)生少量黑色固體；c極附近溶液未見白色渾濁下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋與推論正確的是()A．a(chǎn)極附近溶液產(chǎn)生白色渾濁的主要原因是電解過程消耗水，析出Ca(OH)2固體B．b極產(chǎn)生氣泡：4OH－－4e－=O2↑＋2H2OC．c極表面變黑：Cu－2e－＋2OH－=CuO＋H2OD．d極電極反應(yīng)的發(fā)生抑制了水的電離C[a極為電解池的陽極，氫氧根離子放電生成的氧氣且與電極材料石墨反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，碳酸鈣加入鹽酸中有二氧化碳產(chǎn)生，該白色渾濁為碳酸鈣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b極是陰極，水電離產(chǎn)生的氫離子放電生成氫氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；c極表面產(chǎn)生的少量黑色固體是銅放電生成的氧化銅：Cu－2e－＋2OH－=CuO＋H2O，所以c極表面變黑，C項(xiàng)正確；d極為陰極，水電離產(chǎn)生的氫離子在陰極上放電生成氫氣，促進(jìn)水的電離，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]10.肼(N2H4)是一種常見的還原劑，在酸性溶液中以N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))形式存在。利用如圖電解裝置，N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))可將UOeq\o\al(\s\up1(2＋),\s\do1(2))轉(zhuǎn)化為U4＋(N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))轉(zhuǎn)化為N2)，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．鍍鉑鈦網(wǎng)上發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))－4e－=N2↑＋5H＋B．若生成11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)N2，則被還原的U元素為1molC．在該電解裝置中，N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))還原性強(qiáng)于H2OD．電解一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH基本上不發(fā)生變化D[鍍鉑鈦網(wǎng)與電源的正極相連，溶液中N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))在該電極上發(fā)生失電子的反應(yīng)，A項(xiàng)正確；根據(jù)得失電子守恒可知eq\f(11.2L,22.4L·mol－1)×2×[0－(－2)]＝n(U)×[(＋6)－(＋4)]，n(U)＝1mol，B項(xiàng)正確；由于在該電解裝置中N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))失電子變成了N2，由此可知在該電解裝置中N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))還原性強(qiáng)于H2O，C項(xiàng)正確；該電解的總反應(yīng)為2UOeq\o\al(\s\up1(2＋),\s\do1(2))＋N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))＋3H＋eq\o(=,\s\up7(電解))2U4＋＋N2↑＋4H2O，故隨著電解的進(jìn)行，溶液的pH應(yīng)升高，D項(xiàng)錯(cuò)誤，符合題意。]11．氯堿工業(yè)的原理改進(jìn)方法如下圖分兩個(gè)階段進(jìn)行，下列說法錯(cuò)誤的是()A．在階段Ⅰ中，a為電源正極，b為電源負(fù)極B．階段Ⅱ陰極反應(yīng)：Na0.44－xMnO2＋xe－＋xNa＋=Na0.44MnO2C．該方法比傳統(tǒng)氯堿工業(yè)減少了陽離子交換膜，避免氫氣和氯氣混合，便于NaOH提純D．階段Ⅰ、Ⅱ的反應(yīng)不能都在飽和食鹽水的條件下進(jìn)行A[解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)階段Ⅰ中兩電極的產(chǎn)物判斷左右兩電極分別為陰極和陽極，由此可確定a、b分別為電源的負(fù)極和正極；再結(jié)合階段Ⅱ中兩電極的產(chǎn)物寫出電極反應(yīng)式，從而進(jìn)行分析判斷。階段Ⅰ中，左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，則該電極為陰極，a為電源負(fù)極，b為電源正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；階段Ⅱ中，Na0.44－xMnO2在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Na0.44MnO2，其電極反應(yīng)式為Na0.44－xMnO2＋xe－＋xNa＋=Na0.44MnO2，B項(xiàng)正確；和傳統(tǒng)氯堿工業(yè)相比，該方法減少了陽離子交換膜，階段Ⅰ和階段Ⅱ分別產(chǎn)生H2和Cl2，避免H2和Cl2混合發(fā)生爆炸，且便于NaOH提純，C項(xiàng)正確；若階段Ⅰ在飽和食鹽水中進(jìn)行，則陰極和陽極分別產(chǎn)生H2和Cl2，達(dá)不到改進(jìn)目的，故階段Ⅰ、Ⅱ的反應(yīng)不能都在飽和食鹽水中進(jìn)行，D項(xiàng)正確。]12．用如圖所示裝置處理含NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的酸性廢水，右側(cè)電極反應(yīng)式為2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，下列說法正確的是()A．a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極B．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．電解時(shí)，H＋通過離子交換膜從右側(cè)移向左側(cè)D．每轉(zhuǎn)移1mol電子，左側(cè)電極上產(chǎn)生8gO2D[NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))在右側(cè)Pt電極被還原生成N2，則該P(yáng)t電極是陰極，b端是直流電源的負(fù)極，A錯(cuò)誤；該裝置是電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B錯(cuò)誤；電解時(shí)，陽離子向陰極移動(dòng)，則H＋從左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)，C錯(cuò)誤；左側(cè)電極是陽極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)生成0.25molO2，其質(zhì)量為0.25mol×32g·mol－1＝8g，D正確。]13．采用離子交換膜控制電解液中OH－的濃度而制備納米Cu2O，裝置如圖所示：該離子交換膜為________離子交換膜(填“陰”或“陽”)，該電池的陽極反應(yīng)式為________________，鈦極附近的pH值________(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：該電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Cu失去電子，與氫氧根離子結(jié)合生成氧化亞銅和水，電極反應(yīng)式是2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O；鈦極為陰極，氫離子放電生成氫氣，則氫氧根離子濃度增大，所以鈦極附近的pH值增大。答案：陰2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O增大14．如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。(1)腐蝕過程中，負(fù)極是________(填圖中字母“a”“b”或“c”)；(2)環(huán)境中的Cl－擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，其離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________；(3)若生成4.29gCu2(OH)3Cl，則理論上耗氧體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。解析：(1)“青銅器的腐蝕”圖中銅為負(fù)極被腐蝕生成Cu2＋，正極氧氣放電生成OH－。(2)正極反應(yīng)產(chǎn)物為OH－，負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物為Cu2＋，與Cl－作用生成Cu2(OH)3Cl。(3)n[Cu2(OH)3Cl]＝eq\f(4.29g,214.5g·mol－1)＝0.02mol，所以有0.04molCu被氧化，根據(jù)得失電子守恒n(O2)＝eq\f(0.04mol×2e－,4e－)＝0.02mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(O2)＝0.02mol×22.4L·mol－1＝0.448L。答案：(1)c(2)2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓(3)0.44815．鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“電解Ⅰ”是電解