高考一轮苏教版化学 专题6 第3单元 课时分层训练19 电解池 金属的腐蚀与防护.docx

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高考一轮苏教版化学专题6第3单元课时分层训练19电解池金属的腐蚀与防护

课时分层训练（十九）　电解池　金属的腐蚀与防护

A组　专项基础达标

（建议用时：

30分钟）

1．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是（　　）

A．装置甲中阳极上析出红色固体

B．装置乙中铜片应与电源负极相连

C．装置丙中外电路电流方向：

b极→a极

D．装置丁中阴极反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑

C　[A项，阳极上生成Cl2；B项，铜片应作阳极，与电源正极相连；D项，阴极反应应为2H＋＋2e－===H2↑。

]

2．下列说法中正确的是（　　）

A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠

B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4

C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属

D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属

D　[电解饱和食盐水时，阴极区得到H2和NaOH。

铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极。

电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。

]

3．（2015·上海高考）研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。

下列有关说法错误的是（　　）

【导学号：

37742175】

A．d为石墨，铁片腐蚀加快

B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．d为锌块，铁片不易被腐蚀

D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑

D　[A.由于活动性：

Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。

B.d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正确。

C.若d为锌块，则由于金属活动性：

Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。

D.d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误。

]

4.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．阳极电极方程式为2Al－6e－＋6OH－===Al2O3＋3H2O

B．随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大

C．当阴极生成气体3.36L（标准状况）时，阳极增重2.4g

D．电解过程中H＋移向铝电极

C　[A项，硫酸溶液为酸性，阳极反应式为2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋；B项，阴极反应式为6H＋＋6e－===3H2↑，电解过程中H2O减少，pH减小；D项，电解过程中H＋移向阴极（石墨极）。

]

5．（2017·太原模拟）如图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为PbO2＋Pb＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O。

下列有关说法正确的是（　　）

A．K与N相接时，能量由电能转化为化学能

B．K与N相接时，H＋向负极区迁移

C．K与M相接时，所用电源的a极为负极

D．K与M相接时，阳极附近的pH逐渐增大

C　[A项，K与N相接时形成原电池，化学能转化为电能；B项，原电池工作时，H＋向正极迁移；D项，K与M相接时，为充电过程，阳极反应式为PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO，阳极附近的pH减小。

]

6．（2017·长春模拟）用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．阳极室溶液由无色变成棕黄色

B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

C．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高

D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是（NH4）3PO4

C　[阳极上Fe发生氧化反应，溶液由无色变为浅绿色，A项错误；阴极上H＋发生还原反应：

2H＋＋2e－===H2↑，B项错误；根据阴极上电极反应，阴极消耗H＋，电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，C项正确；电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，NH与OH－反应生成NH3·H2O，因此阴极室溶液中溶质除（NH4）3PO4外，还可能有NH3·H2O，D项错误。

]

7．（2017·湖北七市调研）如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

下列有关说法正确的是（　　）

【导学号：

37742176】

A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区

B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2－4e－＋2H2O===4OH－

D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变

A　[甲装置为甲醚燃料电池，充入氧气的一极发生还原反应，为电极的正极，充入燃料的一极为电极的负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电池中电子的转移，可知Fe电极为阴极，C极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，精铜为阴极，粗铜为阳极。

]

8．（2017·太原模拟）锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置（如图所示），电解液为溴化锌水溶液，其在电解质储罐和电池间不断循环。

下列说法不正确的是（　　）

A．放电时负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋

B．充电时电极a连接电源的负极

C．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应

D．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

B　[由题知电解液为溴化锌水溶液，结合电解装置图分析可知充电时左侧电极上发生氧化反应：

2Br－－2e－===Br2，则左侧电极为阳极，充电时电极a连接电源的正极；充电时右侧电极上发生还原反应：

Zn2＋＋2e－===Zn，则右侧电极为阴极，充电时电极b连接电源的负极，B选项错误。

该电池放电时负极反应为充电时阴极反应的逆反应，即为Zn－2e－===Zn2＋，A选项正确。

阳离子交换膜只允许阳离子通过，可阻止Br2与Zn直接发生反应，C选项正确。

该电池放电时正极反应为充电时阳极反应的逆反应，即为Br2＋2e－===2Br－，放电时作原电池，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，且该装置使用了阳离子交换膜，其只允许阳离子通过，即左侧电极上生成了Br－，同时Zn2＋不断移向左侧电极区，所以放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，D选项正确。

]

9．500mLKNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（NO）＝0.6mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是（　　）

A．原混合溶液中c（K＋）为0.2mol·L－1

B．上述电解过程中共转移0.2mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.05mol

D．电解后溶液中c（H＋）为0.2mol·L－1

A　[石墨作电极电解KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极先后发生两个反应：

Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑。

从收集到O2为2.24L这个事实可推知上述电解过程中共转移0.4mol电子，而在生成2.24LH2的过程中转移0.2mol电子，所以Cu2＋共得到0.4mol－0.2mol＝0.2mol电子，电解前Cu2＋的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1mol。

电解前后分别有以下守恒关系：

c（K＋）＋2c（Cu2＋）＝c（NO），c（K＋）＋c（H＋）＝c（NO），不难算出：

电解前c（K＋）＝0.2mol·L－1，电解后c（H＋）＝0.4mol·L－1。

]

10．（2017·合肥质检）如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：

（1）断开K2，闭合K1，若所盛溶液为CuSO4溶液，则A极为________极，B极的电极反应式为

_____________________________________________________________。

若所盛溶液为KCl溶液，则B极的电极反应式为

_______________________________________________________________

_____________________________________________________________。

（2）断开K1，闭合K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则：

①A电极附近可以观察到的现象是________，Na＋移向________（填“A”或“B”）极。

②B电极上的电极反应式为

_______________________________________________________________，

总反应的化学方程式是

_____________________________________________________________。

③反应一段时间后断开K2，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，B极产生气体的体积（标准状况）为11.2mL，将溶液充分混合，溶液的pH约为________。

若要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内加入或通入一定量的________。

[解析]　

（1）断开K2，闭合K1时，该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜，发生氧化反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；所盛溶液为KCl溶液时发生吸氧腐蚀，正极（B极）的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；

（2）断开K1，闭合K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，①该装置是电解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成的氢氧根离子导致溶液呈碱性，加入酚酞溶液后变红；溶液中的Na＋向阴极移动，即向A电极移动；②电解时，阳极B上氯离子放电生成氯气：

2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池总反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；③由②可知，B极产生（标准状况）11.2mLCl2，生成0.001molNaOH。

故c（OH－）＝0.01mol/L，c（H＋）＝＝mol/L＝10－12mol/L，故pH＝12。

两极逸出的气体分别是H2和Cl2，故要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内通入一定量的HCl气体。

[答案]　

（1）负　Cu2＋＋2e－===Cu　O2＋2H2O＋4e－===4OH－

（2）①溶液变红　A　②2Cl－－2e－===Cl2↑　2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

③12　HCl

11．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。

当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

（1）甲池为________（填“原电池”“电解池”或“电镀池”），通入CH3OH电极的电极反应式为

_______________________________________________________________

_____________________________________________________________。

（2）乙池中A（石墨）电极的名称为________（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），总反应式为

_______________________________________________________________

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