高考化学金版教程一轮复习课时训练92电解池电化学腐蚀与精.docx
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高考化学金版教程一轮复习课时训练92电解池电化学腐蚀与精
必考部分第9章第2节
（时间：
45分钟 分值：
100分）
一、选择题
1．[2012·长沙模拟]我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，依据你所掌握的电镀原理，你认为在硬币制作时，钢芯应作（ ）
A．阴极 B．阳极
C．正极D．负极
答案：
A
解析：
由于在钢芯上镀镍，根据电镀原理知，镀层金属作阳极，镀件作阴极，所以钢芯作阴极。
2．[2012·安徽巢湖高三一检，10]镁电池毒性低、污染小，电压高而平稳，它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。
该电池的反应原理为：
xMg＋Mo3S4
MgxMo3S4。
下列说法不正确的是（ ）
A.放电时，Mo3S4发生氧化反应
B.放电时，正极反应式：
Mo3S4＋2xe－===Mo3S
C.充电时，Mg2＋向阴极迁移
D.充电时，阴极反应式：
xMg2＋＋2xe－===xMg
答案：
A
解析：
由于Mg在化合物中的化合价只有＋2价，则放电时Mg发生氧化反应，Mo3S4中Mo发生还原反应，则放电时，Mo3S4作正极，其反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S
，A错误，B正确；充电时为电解池反应，Mg2＋应移向阴极，阴极反应式为Mg2＋＋2e－===Mg，阳极反应式为Mo3S
－2xe－===Mo3S4。
3．[2012·连云港模拟]某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。
当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生偏转。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．甲装置是原电池，乙装置是电解池
B．当甲中产生0.1mol气体时，乙中析出固体的质量为6.4g
C．实验一段时间后，甲烧杯中溶液的pH增大，乙烧杯中溶液的pH减小
D．将乙中的C电极换成铜电极，则乙装置可变成电镀装置
答案：
D
解析：
Zn、Cu电极和稀硫酸溶液可构成原电池，其中Zn作负极，Cu作正极；乙装置是电解池，C为阴极，Pt为阳极，A对；当甲中产生0.1molH2时，电路中转移0.2mol电子，乙中电解得到0.1molCu，质量为6.4g，B正确；实验一段时间后，甲烧杯的溶液中c（H＋）减小，pH增大，乙烧杯的溶液中c（H＋）增大，pH减小，C正确；乙中的C电极是阴极，将其换成铜电极，该装置不是电镀装置，D错误。
4.[2012·重点中学冲刺卷]利用如图装置可模拟两个电化学装置。
下列有关说法不正确的是（ ）
A.K连接M时为原电池
B.K连接M时可以减缓铁的腐蚀
C.K连接N时为电解池
D.K连接N时可以减缓铁的腐蚀
答案：
D
解析：
本题考查原电池和电解池模型，意在考查考生对原电池、电解池原理的理解和对电化学腐蚀原理的理解及防护方法的掌握。
K连接M时，构成以稀硫酸为电解质，锌为负极的原电池，故A、B正确；K连接N时，构成以铁为阳极的电解池，故C正确、D错。
5．[2012·济南模拟]如图装置分别通电一段时间后，溶液的质量增加的是（ ）
答案：
D
解析：
分别通电一段时间后，四个装置总反应及质量变化如下：
总反应及质量变化
A2H2O
2H2↑＋O2↑，溶液的质量减小
BCuCl2
Cl2↑＋Cu，溶液的质量减小
C电镀铜，溶液的质量不变
D2Ag＋Cu2＋
2Ag＋＋Cu，溶液的质量增大
6.[2012·兰州模拟]用铂作电极电解500mL含KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液一段时间后，在两极均生成11.2L标准状况下的气体，原溶液中Cu2＋的物质的量浓度为（ ）
A．0.5mol/LB．1mol/L
C．2mol/LD．无法确定
答案：
B
解析：
用铂作电极电解含KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液时，开始时，阴极上Cu2＋放电产生Cu，阳极上OH－放电产生O2；要使两极上生成相同体积的气体，需Cu2＋放电完全后H＋放电。
由两极上得失电子相等得，4n（O2）＝2n（H2）＋2n（Cu2＋），即：
4×0.5＝2×0.5＋2n（Cu2＋），n（Cu2＋）＝0.5mol，所以c（Cu2＋）＝
＝1mol/L，故选B项。
7．[2012·开封高三一检]铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，不正确的是（ ）
A．此过程中铜并不被腐蚀
B．此过程中电子从Fe移向Cu
C．正极电极反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑
D．此过程中还涉及反应：
4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3
答案：
C
解析：
Cu比Fe还原性弱，形成原电池时Fe作负极，Cu作正极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电子从Fe流向Cu，此时生成的Fe（OH）2继续被O2氧化，生成Fe（OH）3，进而形成铁锈。
8.[创新题]用惰性电极电解NaCl与NaHCO3的混合溶液，测得溶液的pH变化如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A．阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
C．0到t1时间段内，pH上升缓慢的原因是OH－＋HCO
===CO
＋H2O
D．t>t1时，pH上升很快的原因是CO
浓度增加，且CO
水解产生了较多的OH－
答案：
D
解析：
本题主要考查电解池和氯碱工业。
电解NaCl与NaHCO3的混合溶液，阳极Cl－失电子，阴极H＋得电子，0到t1时间段内阴极产生的OH－与HCO
反应使溶液pH上升缓慢；t>t1时因HCO
被消耗完，阴极产生的OH－使溶液pH上升很快。
9．[2012·海口质检]如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是（ ）
A．锌片是负极
B．两个铜片上都发生氧化反应
C．石墨是阴极
D．两个番茄都形成原电池
答案：
A
解析：
由于番茄汁显酸性，Zn和Cu的活泼性不同，且Zn能与H＋反应，因此左侧为原电池，右侧为电解池。
在左侧，Zn作负极，Cu作正极，在右侧C作阳极，Cu作阴极，故A正确。
10．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。
则电解过程中转移的电子数为（ ）
A．0.1molB．0.2mol
C．0.3molD．0.4mol
答案：
D
解析：
根据H2SO4＋Cu（OH）2===CuSO4＋2H2O可知，电解过程中消耗CuSO4和H2O的物质的量分别为0.1mol、0.2mol。
若在上述电解过程中仅仅发生了电解CuSO4溶液的反应，根据2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑可知，消耗CuSO4和H2O的物质的量应该相等。
因此，0.2molH2O被消耗过程是：
电解CuSO4溶液时消耗0.1mol，当CuSO4溶液电解完毕，成为电解水又被消耗0.1mol。
其反应依次为：
2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑，2H2O
2H2↑＋O2↑，两反应中转移的电子数分别为0.2mol、0.2mol，共0.4mol。
11．如图所示，将纯铁棒和石墨棒插入1L饱和NaCl溶液中。
下列说法正确的是（ ）
A．去掉电源，将M、N用导线直接相连，则Fe棒上产生气泡
B．M连接电源正极，N连接电源负极，则Fe棒被保护不会溶解
C．M连接电源负极，N连接电源正极，当两极产生气体总量为22.4mL（标准状况）时，则生成0.001molNaOH
D．M连接电源负极，N连接电源正极，如果把烧杯中的溶液换成1LCuSO4溶液，反应一段时间后，烧杯中产生蓝色沉淀
答案：
C
解析：
A项，若去掉电源，将M、N用导线直接相连，则该装置为原电池，Fe棒为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，不会产生气泡；B项，M连接电源正极，N连接电源负极，则该装置为电解池，则Fe棒为阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C棒为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Fe棒溶解；C项，M连接电源负极，N连接电源正极，电解总反应式为：
2Cl－＋2H2O
H2↑＋Cl2↑＋2OH－，当两极产生气体总量为22.4mL（标准状况）即0.001mol时，则生成0.001molNaOH；D项，M连接电源负极，N连接电源正极，如果把烧杯中的溶液换成1LCuSO4溶液，电解总反应式为：
2Cu2＋＋2H2O
2Cu↓＋O2↑＋4H＋，反应一段时间后，烧杯中不会产生蓝色沉淀。
12．[2012·广州综合测试]以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。
下列叙述正确的是（ ）
①粗铜与直流电源负极相连
②阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16g
④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥
A．①③ B．②④
C．③④D．②③
答案：
D
解析：
粗铜作阳极，与电源正极相连；杂质Ag以单质的形式形成阳极泥。
二、非选择题
13．[2012·烟台模拟]如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。
按要求回答下列问题。
（1）打开K2，合并K1，B为________极，A的电极反应式为：
________，最终可观察到的现象是___________________________________________________________________。
（2）打开K1，合并K2，E为________极，F极的电极反应式为：
________；检验F极产生气体的方法是__________________________________________________________________。
（3）若往U形管中滴加酚酞，进行
（1）
（2）操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是________，原因是
____________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：
（1）负O2＋4e－＋2H2O===4OH－溶液中产生白色沉淀，然后变为灰绿色，最终变为红褐色
（2）阴2Cl－－2e－===Cl2↑用湿润的淀粉－KI试纸检验，试纸变蓝则说明是氯气
（3）A、EA极上O2放电产生OH－，E极上水放电产生H2和OH－，均导致电极区域呈碱性
解析：
（1）当打开K2，合并K1时，铁片、石墨和NaCl溶液构成原电池，负极为铁，电极反应式为：
Fe－2e－===Fe2＋，正极为石墨，由于电解质溶液呈中性，正极的电极反应式为：
O2＋4e－＋2H2O===4OH－；由于：
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3↓，所以，最终可观察到的现象是：
溶液中产生白色沉淀，然后变为灰绿色，最终变为红褐色。
（2）当打开K1，合并K2时，铁片、石墨和NaCl溶液构成电解池，阴极为铁，电极反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑，阳极为石墨，电极反应式为：
2Cl－－2e－===Cl2↑；检验Cl2的方法是：
用湿润的淀粉－KI试纸检验，试纸变蓝则说明是氯气。
（3）由于A极O2得到电子产生OH－，E极上水放电产生H2和OH－，均导致电极区域呈碱性，所以A、E电极周围变红。
14．铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。
请回答：
（1）工业冶炼铝的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是___________________________________________________________________。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：
___________________________________________________________________。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________（填写“A”或“B”）导出。
答案：
（1）2Al2O3
4Al＋3O2↑
（2）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
（3）①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
②H＋放电，促进水的电离，OH－浓度增大，pH升高
③B
解析：
（1）、
（2）问主要考查教材的基础知识，（3）中根据电解原理，阳极应是OH－失电子，所以电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，而阴极为H＋放电，促进水的电离，使OH－浓度增大，所以pH增大，根据阳离子交换膜的特点，K＋可从阳极区进入阴极区和OH－组成KOH，从而可在阴极区得到纯的KOH，故液体应从B口导出。
15．[2012·徐州模拟]A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：
阳离子
Na＋、K＋、Cu2＋
阴离子
SO
、OH－
如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。
常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。
据此回答下列问题：
（1）M为电源的________极（填写“正”或“负”）；电极b上发生的电极反应式为_______________________________________________________________。
（2）计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积________。
（3）写出乙烧杯中发生电解的总反应式_____________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
________________________________________________________________________。
（5）此时要使丙中溶液恢复到原来的状态，操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：
（1）负4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
（2）5.6L
（3）2CuSO4＋2H2O
2Cu＋O2↑＋2H2SO4
（4）能，因为此时CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水的反应
（5）向丙烧杯中加4.5g水
解析：
乙中c电极质量增加，则c极发生的反应为：
Cu2＋＋2e－===Cu，即c极为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。
测得乙中c电极质量增加了16g，有金属析出的是含Cu2＋的水溶液，其他的都不可能，而Cu2＋只能和SO
结合，可以确定B为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图，可以确定A为KOH或NaOH溶液，C为Na2SO4或K2SO4。
甲中为KOH或NaOH溶液，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH－放电，即4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。
当乙中有16gCu析出时，转移的电子为0.5mol,2CuSO4＋2H2O
2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移的电子数是相等的。
丙中为Na2SO4或K2SO4溶液，相当于电解水，由方程式2H2O===2H2↑＋O2↑可知，生成2molH2，转移4mol电子，所以当整个反应中转移0.5mol电子时，生成的H2为0.25mol，标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol＝5.6L，铜全部析出后，电解质变为H2SO4，所以电解反应仍能进行。
甲和丙烧杯中均消耗水0.25mol，若要恢复到原来的状态，应向烧杯中加4.5g水。
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