高中化学复习知识点电镀.docx

高中化学复习知识点电镀.docx

《高中化学复习知识点电镀.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学复习知识点电镀.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中化学复习知识点电镀

高中化学复习知识点：

电镀

一、单选题

1．下列说法正确的是（）

A．电解法精炼铜时应将粗铜板作阳极

B．100℃时，纯水的pH约为6，此时纯水呈酸性

C．电镀时应将待镀物品（镀件）与直流电源的正极相连

D．在外加电流的阴极保护法中，须将被保护的钢铁设备与直流电源的正极相连

2．下列有关电化学原理的说法正确的是

A．用惰性电极电解MgCl2饱和溶液可制得金属镁

B．用惰性电极电解CuCl2溶液时，阳极表面生成红色物质

C．在铁钉表面电镀铜时，将铁钉作阳极，铜作阴极，硫酸铜溶液为电解质

D．用石墨电极电解饱和食盐水的过程中，溶液的pH逐渐增大

3．下列说法不正确的是

A．电冶金时，电解熔融氯化铝制取金属铝

B．电镀时，将镀层金属与电源正极相连

C．二次电池充电时，发生电解反应；放电时，发生原电池反应

D．将钢闸门与外加直流电源的负极相连，可防止其被腐蚀

4．下列有关铜片镀银的说法不正确的是

A．阳极反应式为Ag-e-=Ag+

B．铜片应与电源正极相连

C．电解液为AgNO3溶液

D．镀银过程中电能转化为化学能

5．关于下列装置的说法正确的是

A．装置①中Cu为正极，电极上大量气泡产生

B．装置①中e－的迁移方向是：

Zn→导线→Cu→盐桥→Zn

C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铜棒

D．若装置②用于电解精炼铜，则电解前后溶液中的Cu2＋浓度保持不变

6．下列有关电化学装置完全正确的是

A．铁片镀锌

B．模拟吸氧腐蚀

C．铜锌原电池

D．电解法制氯气

7．关于下列各装置图的叙述不正确的是（）

A．用图①装置实现铁上镀铜，a极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液

B．图②装置盐桥中KCl的Cl－移向右烧杯

C．图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护

D．图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同

8．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是

A．

制备乙酸乙酯

B．

配置一定物质的量浓度的NaOH溶液

C．

在铁制品表面镀铜

D．

制取少量CO2气体

9．假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化①~⑧为各装置中的电极编号。

当K闭合后，下列说法正确的有

①D装置中纯Cu电极反应为:

Cu2+＋2e-＝Cu

②整个电路中电子的流动方向为:

③→②；①→③；⑦→⑥；⑤→④

③装置原理上是一个电镀池（Ag表面镀Cu），其中Cu作阴极，Ag作阳极

④A装置中C电极反应为:

O2＋4e-＋2H2O＝4OH-

A．①②B．③④C．②③④D．①②④

10．铁皮表面镀锌是钢铁防锈的常用方法，电镀过程中正确的是

A．电镀时铁皮连接电源正极B．电镀时锌块发生氧化反应

C．电镀液中Zn2+浓度明显下降D．电镀液中电子由铁流向锌

二、综合题

11．Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。

（1）镀镍的方法有：

方法Ⅰ：

电镀镍。

以NiSO4为电镀液。

①待镀零件与电源___________相连。

方法Ⅱ：

化学镀。

将待镀零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2－的溶液中，在酸性等条件下发生下述反应：

（a）____Ni2++____H2PO2－+_____→___Ni++______H2PO3－+____,

（b）6H2PO2－+2H+＝2P+4H2PO3－+3H2↑

上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的。

②写出并配平反应式（a）。

______________

（2）LiNiO2是一种前景很好的锂离子电池正极材料。

当温度高于850℃时，LiNiO2会分解。

工业上用Ni（OH）2与LiOH的混合物在空气流中加热到700～800℃制得LiNiO2，该反应的化学方程式为________________，加热温度不宜过高的原因是________________________，工业上也可用LiNO3代替上述工艺中的LiOH，存在的缺点可能是____________。

（3）以废旧二次电池为原料回收利用合成Ni（OH）2的工艺：

已知：

酸浸后滤液中含有Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+；Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10－38，Ksp[Al（OH）3]=1.0×10－33，Ksp[Ni（OH）2]=1.6×10－14；

①“氧化除锰”是将锰元素最终转化为MnO2而除去，反应历程如下：

i．5S2O82－+2Mn2++8H2O=2MnO4－+10SO42－+16H+；

ii．_____________________________________（用离子方程式表示）。

②调pH=5操作时，已知溶液中Ni2+浓度为2.0mol/L，则“滤渣II”中是否存在Ni（OH）2沉淀?

____________（列式计算，并使用必要的文字说明）。

12．

（1）NaHCO3和Na2CO3可用于面食制作和油污清洗。

①常温下0.1mol·L－1NaHCO3溶液呈_____性（填“酸”、“碱”或“中”），溶液中c（Na＋）___c（HCO3－）（填“＞”、“＜”或“=”）；

②用Na2CO3溶液清洗油污时，加热可以增强去污能力，是由于升温_______（填“促进”或“抑制”）Na2CO3水解，使溶液pH增大。

（2）C（s）与H2O（g）反应生成1molCO（g）和1molH2（g）吸收131.5kJ热量。

该反应的热化学方程式为___（填字母代号）。

A．C＋H2O＝CO＋H2△H＝+131.5kJ·mol－1

B．C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）△H＝+131.5kJ

C．C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）△H＝+131.5kJ·mol－1

（3）一定温度和压强下，可逆反应CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）在密闭容器中达到平衡，请回答下列问题：

①若增大H2O（g）的浓度，则CO的转化率_______（填“增大”或“减小”）；

②若降低温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为_____反应（填“放热”或“吸热”）；

③若加入催化剂，则平衡______（填字母代号）。

A．不移动B．向正反应方向移动C．向逆反应方向移动

（4）钢铁是目前用量最大、用途最广的金属材料，但钢铁容易生锈。

①某同学取一颗光亮的铁钉按图装置实验，数天后，试管内的现象是_______（填字母代号）；

A．铁钉不生锈，液面上升B．铁钉生锈，液面上升C．铁钉生锈，液面下升

②铁表面镀锌可以增强铁的耐腐蚀性。

铁片镀锌装置的原理示意图如图所示，铁片作____极（填“阳”或“阴”），锌片上的电极反应式是______________________________________。

。

参考答案

1．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．电解精炼铜时粗铜中的铜以及某些杂质在阳极被氧化，铜离子在阴极被还原生成精铜，故A正确；

B．纯水中氢离子浓度与氢氧根浓度始终相等，任何温度下都显中性，故B错误；

C．电解池中与电源正极相连的一极为阳极，阳极发生氧化反应，镀件若与电源正极相连会被氧化，所以应与电源负极相连，故C错误；

D．在外加电流的阴极保护法中，须将被保护的钢铁作阴极，与直流电源的负极相连，故D错误；

故答案为A。

2．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．Mg是比较活泼的金属，用惰性电极电解MgCl2饱和溶液，溶液中水电离出的H+在阴极的放电性比Mg2+强，故用惰性电极电解MgCl2饱和溶液不能制得金属镁，A错误；

B．用惰性电极电解CuCl2溶液时，阳极发生氧化反应，阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阳极表面无红色物质生成，B错误；

C．在电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液，在铁钉表面电镀铜时，将铁钉作阴极，铜作阳极，硫酸铜溶液为电解质溶液，C错误；

D．用石墨电极电解饱和食盐水的电解方程式：

2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑，故用石墨电极电解饱和食盐水的过程中，溶液的pH逐渐增大，D正确；

答案选D。

3．A

【解析】

【分析】

【详解】

A.氯化铝为共价化合物，熔融状态不导电，故A错误；

B.电镀时，将镀层金属与电源正极相连，被镀金属与电源负极相连，故B正确；

C.二次电池充电时，发生电解反应；放电时，发生原电池反应，故C正确；

D.将钢闸门与外加直流电源的负极相连，可防止其被腐蚀，为外接电源的阴极保护，故D正确；

故答案选：

A。

【点睛】

氯化铝为共价化合物，熔融状态不导电。

4．B

【解析】

【详解】

A.电镀时，镀层金属Ag作阳极，发生氧化反应：

Ag-e-=Ag+，A正确；

B.铜片是镀件，应与电源负极相连，作阴极，B错误；

C.铜片镀银，电解质溶液应该是含有镀层金属Ag的离子的溶液为电镀液，所以电解液为AgNO3溶液，C正确；

D.镀银过程中，消耗电能，在阴、阳两极发生还原反应、氧化反应，因此实现了电能向化学能转化，D正确；

故合理选项是B。

5．C

【解析】

【分析】

【详解】

A.装置①为原电池装置，总反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，铜为正极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，不产生气泡，故A错误；

B.装置①为原电池装置，电子不能在电解质溶液中发生迁移，故B错误；

C.装置②为电解池装置，给铁棒镀铜，则需要铜离子在阴极被还原成铜单质，铜单质在阳极生成铜离子补充电解质中的铜离子，据图可知N与电源正极相连，则N为阳极，所以N为铜棒，故C正确；

D.精炼铜时，阴极只有铜离子放电生成铜单质得到精铜，粗铜在阳极，粗铜含有杂质，则在阳极放电的不止有铜单质，还会有其他金属单质被氧化，所以溶液中的铜离子浓度会发生变化，故D错误；

故答案为C。

【点睛】

原电池中电子由负极流出经导线流入正极，电解质是阴阳离子发生迁移从而形成闭合回路。

6．B

【解析】

【分析】

电化学是电能和化学能的转化，前提条件是发生氧化还原反应，并且遵守氧化还原规律。

【详解】

A．铁片镀锌，则铁做阴极，电解质溶液应有锌离子，故A错误；

B．吸氧腐蚀为中性或弱碱性环境，且金属做负极，发生吸氧腐蚀，故B正确；

C．该装置无法发生氧化还原反应，故无法构成原电池，C错误；

D．若要制氯气，则氯发生氧化反应，则金属铁应与电源负极相连做阴极，故D错误；

答案选B。

【点睛】

电镀时，镀件做阴极，镀层金属做电解质溶液；析氢腐蚀是酸性环境，吸氧腐蚀是中性或弱碱性环境。

7．B

【解析】

【详解】

A.用图①装置实现铁上镀铜，根据电流的移动方向可知a极为阳极，是铜电极，b电极为Fe电极，电解质溶液可以是CuSO4溶液，A正确；

B.Zn电极为负极，Cu电极为正极，负极Zn失去电子变为Zn2+进入溶液，根据异种电荷相互吸引的原则，在含有盐桥的原电池中，盐桥中阴离子流向负极区、阳离子流向正极区，该装置中Zn作负极、Cu作正极，所以盐桥中KCl的Cl-移向左烧杯，B错误；

C.电解池阴极与电源的负极连接，金属被保护，电解池阳极的金属与电源正极连接而加速被腐蚀，要保护钢铁，则钢铁连接原电池负极，C正确；

D.在左边的原电池中Al为负极，Al是+3价的金属，每27gAl会失去3mol电子；右边的原电池中Zn是负极，Zn是+2价的金属，65gZn会失去2mol电子，所以图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同，D正确；

故合理选项是B。

8．A

【解析】

【分析】

【详解】

A.将乙醇加入大试管中，再注入浓硫酸并振荡冷却后加入冰醋酸，混合加热制备乙酸乙酯，产物用饱和碳酸钠溶液吸收，导管末端置于液面上，能达到实验目的，选项A正确；

B.容量瓶不能直接用于配置溶液，必须将NaOH固体倒入烧杯中，加入蒸馏水溶解后，冷却至室温，再转移至容量瓶，选项B错误；

C.在铁制品表面镀铜时应将铁制品连接在电源的负极作为阴极，铜连接在电源的正极，电解质溶液为可溶性铜盐溶液，选项C错误；

D.实验室制取CO2用的是大理石或石灰石和稀盐酸反应，纯碱与盐酸反应速率快不易收集，另外纯碱易溶于水，不能停留在有孔塑料板上，不能达到反应随时发生随时停止的作用，选项D错误。

答案选A。

9．A

【解析】

【分析】

当K闭合时，B装置能自发进行氧化还原反应，所以为原电池，则A、C、D都是电解池，B中Zn易失电子作负极、Cu作正极，所以A中C、C中Cu、D中粗铜都是阳极，A中Fe、C中Ag、D中纯铜都是阴极；当K打开时，B不能形成闭合回路，所以不能构成原电池，则锌和稀硫酸发生化学腐蚀，据此分析解答。

【详解】

当K打开时，B不能形成闭合回路，所以不能构成原电池，则锌和稀硫酸发生化学腐蚀，

①D 装置中纯Cu是阴极，电极反应为Cu2++2e−＝Cu，故正确；

②当K闭合后，B为原电池，A、C、D为电解池，电子从负极流向阴极，再从阴极流向阳极，所以整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→②，电子不进入电解质溶液，故正确；

③C装置中Cu是阳极，Ag是阴极，可以实现银上镀铜，故错误；

④A装置中C电极是阴极，电极上发生反应：

2H++2e−＝H2↑，故错误；

故答案为：

A。

10．B

【解析】

【分析】

电镀的原理：

镀层金属为阳极，失去电子，发生氧化反应；待镀金属做阴极，得到电子，发生还原反应，含镀层金属离子的溶液作电解液，电解时离子的浓度不变。

【详解】

A．电镀时铁皮作阴极，与电源负极相连，故A错误；

B．电镀时锌块为阳极，失去电子，发生氧化反应，故B正确；

C．电镀液中Zn2+浓度不变，故C错误；

D．电镀液中没有电子的流动，阳离子流向阴极，阴离子流向阳极，故D错误。

故选B

11．负极2、1、1H2O、2、1、2H+4Ni（OH）2+4LiOH+O2

4LiNiO2+6H2O防止温度高于850℃时LiNiO2分解产生氮氧化物，污染环境2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+pH=5，滤液中c（OH-）=10-9mol/L，Qc=c2（OH-）·c（Ni2+）=2×10-18＜Ksp[Ni（OH）2]=1.6×10-14，故无Ni（OH）2沉淀产生。

【解析】

【分析】

废旧二次电池加入硫酸，结合题目信息可知，酸浸后滤液中含有Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+，过滤得到残渣I为炭粉；滤液中加入NiO调节溶液pH，使溶液中Al3+、Fe3+转化为Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀，过滤分离出滤渣II为Al（OH）3、Fe（OH）3，氧化除去锰离子，过滤分离出滤渣III为MnO2，滤液中加NaOH生成Ni（OH）2．过滤分离得到Ni（OH）2，以此来解答。

【详解】

（1）①电镀镍的过程中Ni2+要在镀件上被还原生成Ni单质，所以镀件为阴极，与电源负极相连；

②根据题目给出的部分反应物和生成物可知该过程中Ni2+被还原成Ni+，化合价降低1价，H2PO2－被氧化成H2PO3－，化合价升高2价，所以二者的系数比为2：

1，结合元素守恒可知方程式为2Ni2++1H2PO2-+1H2O=2Ni++1H2PO3-+2H+；

（2）已知反应物有Ni（OH）2与LiOH，产物为LiNiO2，该过程中Ni元素被氧化，根据“在空气流中加热”可知氧化剂应为氧气，结合电子守恒和元素守恒可得方程式为：

4Ni（OH）2+4LiOH+O2

4LiNiO2+6H2O；根据题目信息可知温度高于850℃时LiNiO2分解；LiNO3中硝酸根具有氧化性，反应中硝酸根被还原会生成氮氧化物污染环境；

（3）氧化除锰”是将锰元素最终转化为MnO2而除去，反应i中锰元素转化为MnO4－，需要将其还原得到MnO2，根据各元素价态变化规律和元素守恒可知该过程中MnO4－和Mn2+发生归中反应，方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；

（4）pH=5，滤液中c（OH-）=10-9mol/L，Qc=c2（OH-）·c（Ni2+）=2×10-18＜Ksp[Ni（OH）2]=1.6×10-14，故无Ni（OH）2沉淀产生。

12．碱>促进C增大放热AB阴Zn－2e－=Zn2＋

【解析】

【分析】

（1）①NaHCO3溶液中HCO3−的水解程度大于其电离程度，导致其溶液呈碱性，钠离子不水解，据此判断Na+和HCO3−浓度的相对大小；

②盐类水解是吸热反应，升高温度平衡向吸热反应方向移动；

（2）热化学方程式要标明物质的状态、焓变，且焓变的单位是kJ/mol；

（3）①增大反应物浓度平衡向正反应方向移动；

②降低温度，平衡向放热反应方向移动；

③催化剂不改变平衡移动；

（4）①弱酸性或中性溶液中，铁钉发生吸氧腐蚀；

②电镀时，镀层作阳极、镀件作阴极。

【详解】

（1）①NaHCO3溶液中HCO3−的水解程度大于其电离程度，导致其溶液呈碱性，钠离子不水解，所以c（Na+）＞c（HCO3−），故答案为：

碱；＞；

②盐类水解是吸热反应，升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以升高温度促进水解，故答案为：

促进；

（2）热化学方程式要标明物质的状态、焓变，且焓变的单位是kJ/mol，

A.该选项中没有标明物质的状态，故错误；

B.该选项中焓变的单位错误，故错误；

C.该选项符合热化学反应方程式的书写要求，故正确；故答案为：

C；

（3）①若增大H2O（g）的浓度，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，故答案为：

增大；

②若降低温度，平衡向正反应方向移动，而降低温度平衡向放热反应方向移动，则正反应为放热反应，故答案为：

放热；

③催化剂能同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡移动，故答案为：

A；

（4）①铁钉与试管中的氧气和水充分接触，容易生锈，铁钉生锈消耗了试管中的氧气，压强减小，试管内的水面上升，故答案为：

B；

②铁片镀锌，铁作阴极，锌作阳极，锌片上锌失电子生成锌离子进入溶液，锌片上的电极反应式为Zn−2e−=Zn2+，故答案为：

阴;Zn−2e−=Zn2+。

【点睛】

弱酸的酸式盐溶液显什么性，取决于酸式酸根离子的水解程度和电离程度的大小关系，例如，NaHCO3溶液中HCO3−的水解程度大于其电离程度，导致其溶液呈碱性；NaHSO3溶液中HSO3−的水解程度小于其电离程度，导致其溶液呈酸性。