2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第三讲电解池金属腐蚀与防护课后达标训练

1、第三讲电解池金属腐蚀与防护课后达标训练一、选择题1. （2018 贵阳调研）在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是（）A 精铜砂装载过多导致沉船B. 运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力C. 在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀D. 在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀 解析：选 C。潮湿环境中，Cu

2、 Fe 形成原电池加快了轮船的腐蚀。2.某中学学生在高三毕业典礼晚会上设计了一个“黑笔写红 字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然 后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出 现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（ ）A 铅笔端作阳极，发生还原反应B. 铂片端作阴极，发生氧化反应C. 铅笔端有少量的氯气产生D. a 端是负极，b 端是正极（或 2H+ 2e=Hf），这样在铅笔走过的地方就有较多的OHI产生，所以会出现红色字迹。3. （2018 延庆一模）原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中 错误的是（）A. 装置研究的是电解 CuCl2溶液，b

3、 电极上有红色固体析出B.装置研究的是金属的吸氧解析：选 0 本题实际是对以铂片、铅笔（石墨）为电极电NaCl 溶液的实验的讨论。在电解时铅笔作阴极连在电源的负极。铅笔这一极的电极反应式为2H232e=2OH+H2f水过钉和倉子交换腰SCI勝液装置養碱-E- =2腐蚀，铁钉发生的电极反应为Fe 2e=Fe+C.装置研究的是电解饱和食盐水，B 电极发生的反应：2Cl 2e=CbfD. 三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析：选 Co 装置中由电源正、负极可知B 电极为阴极，发生得电子的还原反应,3选项错误。4用指定材料作电极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶 液原来的

4、浓度，则合适的组合是（）选项阳极阴极溶液甲物质乙APtPtNaOHNaOH 固 体BPtPtHSQH2OCCFeNaCl盐酸DCuCCuSOCU(OH)2解析：选 B。A 项中相当于电解的是水，应加入水才能恢复原来状态，错误；B 项中相当于电解的是水，加入水后可以恢复原来状态，正确；C 项中相当于电解的是 HCI，但加入盐酸的同时，也引入了水，不可能恢复原来状态，错误；D 项中阳极铜失电子，CLT 在阴极得电子，加入 CU（0H）2不可能恢复原来状态，错误。5. （2018 广州一模）用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH 溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是（）A. 阳极反应

5、式为 4OH 4e =2HO+ QfB.通电后阴极区附近溶液的pH 会增大C. Q 通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区D. 纯净的 KOH 溶液从 b 口导出解析：选 C。阳极区为粗 KOH 溶液，阳极上 OH 失电子发生氧化反应：4OH 4e=2HO +Qf,A 项正确；阴极上 H2O 得电子发生还原反应：2H.O+ 2e=Hf + 2OH，阴极区附近 溶液中C（OH）增大，pH 增大，B 项正确；电解时阳离子向阴极移动，故K*通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区，C 项错误；阴极区生成 KOH 故纯净的 KOH 溶液从 b 口导出，D 项 正确。6.如图中 X 为电源， Y 为浸透饱和食盐水

6、和酚酞试液的滤纸，滤纸 中央滴有一滴 KMnO 溶液，通电后 Y 中央的紫红色斑向 d 端扩散。下列 判断正确的是（）A. 滤纸上 c 点附近会变红色B. Cu 电极质量减小，Pt 电极质量增大* a4C. Z 中溶液的 pH 先减小，后增大D. 溶液中的 SO向 Cu 电极定向移动解析：选 Ao紫红色斑即 MnO 向 d 端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知 d 端为阳极，即 b 为电源正极，a 为电源负极，c 为阴极，NaCl 溶液中 H 放电，产生 OH , c 点附近会变红色，A 正确；电解硫酸铜溶液时，Pt 为阳极，溶液中的石墨极的电极反应式为NH + 3Cl 6e=NC3+ 4

7、H+解析：选 CoA 项，由 NHTNCl3,根据元素化合价变化知，NM 中 N 由一 3 价升高至+ 3价，每生成 1 mol NCl3,理论上有 6 mol H+由质子交换膜右侧向左侧（阴极区）迁移，错误。B 项，M 是氢气，不能用湿润的淀粉-KI 试纸检验，错误。D 项，电解过程中，质子交换膜右 侧溶液中C（H+）减小，溶液 pH 增大，错误。8.如图所示的A、B 两个电解池中的电极均为铂，在A 池中加入0.05 molL的 CuCl2溶液，B 池中加入 0.1 molL的 AgNO溶液, a、b、c、d 四个电极上所析出的物质的物质的量之比是B.1：1：2：1D. 2 : 1 : 2

8、: 11Cl2, c 极上析出 Ag, d 极上析出 Q。由得失电子守恒可得出：2eCuCI22Ag？,所以 a、b、c、d 四个电极上所析出物质的物质的量之比为1 : 1 : 2 : 1 = 2 : 2 : 4:1。OH 放电：4OH 4e_=2HO+Qf,Cu 为阴极， 溶液中的 CiT 得电子， 生成铜， 总反应式为f+ 2fSQ,Pt 电极附近生成 H,则 sO向 Pt 电极定向移动，2CuSO+ 2HO 电解=2Cu+ QB、D 不正确；随着电解的进行，Z 中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大,pH 减小，C 不正确。7.常温下,NCb 是一种黄色黏稠状液体，是制备新

9、型水消毒剂CIO2的原料，可以采用如图所示装置制备A. 每生成 1mol NCl3，理论上有 4 mol H+经质子交换膜右侧向左侧迁移B. 可用湿润的淀粉-KI 试纸检验气体 MC.D.电解过程中，质子交换膜右侧溶液的pH 会减小进行电解。A. 2 :C. 2 :解析：选 A。由电解规律可知:a、c 为阴极，b、d 为阳极。a 极上析出 Cu,b 极上析出NCb。瓠化59. （2018 贵阳高三检测）如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说法中正确的是（）含金局催化剤的常孔电械心后溶液A.燃料电池工作时，正极反应为Q+4e=4OHB. a 极是铁，b 极是铜时，b 极逐渐溶解，

10、a 极上有铜析出C.a 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极逐渐溶解，b 极上有铜析出D.a、b 两极均是石墨时，a 极上产生的 O2与电池中消耗的 Hb 体积比为 2：1解析：选 C。因为是酸性氢氧燃料电池，所以正极反应为 Q+ 4e+ 4H+=2H0, A 项错 误；a极与电池的正极相连，为电解池的阳极，所以铁失电子逐渐溶解，b 极上有铜析出，B项错误；a 极是粗铜，b 极是纯铜时，形成电解精炼铜的装置，C 项正确；a 极上产生 1 molO 时转移 4 mol 电子，转移 4 mol 电子时消耗 2 mol H2,则相同条件下，生成的氧气与消耗的 H2的体积比为 1 : 2, D 项错误。1

11、0.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。为各装置中的电极编号。下列说法错误的是（）A. 当 K 闭合时，A 装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源B. 当 K 断开时，B 装置锌片溶解，有氢气产生C. 当 K 闭合后，整个电路中电子的流动方向为T；T；T；TD. 当 K 闭合后，A、B 装置中 pH 变大，C、D 装置中 pH 不变解析：选 A。当 K 闭合时，B 装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流 动方向为T；T；T；T；B 装置中消耗 H, pH 变大，A 装置中电解饱和食盐水，pH 变大；C 装置中相当于在银上镀铜，pH 不变；D 装置中相

12、当于铜的电解精炼，pH不变。二、非选择题11.认真观察下列装置，回答下列问题:6(1)_装置B 中 PbO 上发生的电极反应式为 _连接装置 B、C 的 U 形管中装填含有琼脂的KCI 饱和溶液，其作用是 _装置 A 中总反应的离子方程式为 _图1RI2(2)_ 图 2 中，钢闸门 C 作极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，_ D 为石墨块,极_ uMy一稀鎖醴 稀窿酸10 mol L1 2 3X溶液肃a溶液ion mL装爲装置B装置匚 装買D装骨rm直流孔源rPl-电-j -jr节-匕板N7则 D 上的电极反应式为 _，检测该电极反应产物的方法是(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等

13、方面应用前景广阔。图3 为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。C10H3O图3E 电极为该燃料电池的 _ 极(填“正”或“负”)。F 电极上的电极反应式为镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学方程式解释其原因：_。IIIEF1 .C-V_r.a-V-P_B.叮-叮-AJ:那】)、:显8请回答下列问题:甲池乙池丙池甲池为_（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 _（3）当乙池中 B 极质量增加 5.40 g 时，甲池中

14、理论上消耗 O2的体积为_mL（标准状况），丙池中 _ （填字母）极析出_ g 铜。若丙池中电极不变，将其溶液换成NaCI 溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH 将_（填“增大” “减小”或“不变”，下同）；丙中溶液的 pH 将_ 。解析：（1）甲池为原电池，通入 CHOH 的电极为负极，电极反应式为CHOH- 6e+ 8OH=cO + 6H2Q乙池中为用惰性电极电解 AgNO 溶液，其中 A 作阳极，B 作阴极，总反应式为 4AgNO+2H2O=4Ag+Of +4HNQ（3）根据各电极上转移的电子相同1，得n(Ag) = 4n(O2) = 2n(Cu)，故V(O2) = 4x5.40g1

15、x22.4 Lmol-1=0.28 L108 gmol=280 mL,n(Cu)=gx严兀严兀1x64 gmol-12108 gmol=1.60 g。（4）若丙中电极不变，将其溶液换成电解NaCI 溶液，根据丙中总反应 2NaCI+ 2H2O=2NlaOH+ H4+ CM,则溶液pH 增大，而甲中总反应为 2CH3OH+3Q+ 4KOH=22CO+ 6H2Q 则溶液 pH 减小。答案：（1）原电池CHOH- 6e+ 8QH =C(3f+ 6H2O (2)阳极4AgNO+ 2H2O 电解=4Ag9+Q2T+4HNQ (3)280D 1.60减小增大(3)若装置 E 的目的是在 Cu 材料上镀银，

16、则 X 为_，极板 N 的材料为 _。解析：本题的关键是判断原电池，由盐桥可知B、C 构成原电池。Pb 作负极：Pb 2e+ SCt=PbSO, PbQ 作正极：PbO+ 2e+ sO+ 4H+=PbS 囲 2fO。A 池中与 PbQ 相连的 Cu 电极为电解池的阳极：Cu 2e=CIJ+, Pt 电极为阴极：2H+ 2e=Hf，总反应为 Cu电解+ 2H+=Cu2+ H4。装置 E 中为电镀，镀层金属作阳极，镀件作阴极，M 为阴极，为铜，N 为阳极，为银，溶液为 AgNO 溶液。答案：PbO 2 + 4H+ SO+ 2e=PbS 決 2H2O使装置 B C 中的溶液连成通路， 平衡 电荷(2

17、)Cu+2H+A=Cu2+ H4(3)AgNO3 Ag12.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)_ 图1 中，为了减缓海水对钢闸门 A 的腐蚀，材料 B 可以选择 _ (填字母序号)。a.碳棒b .锌板c.铜板用电化学原理解释材料 B 需定期拆换的原因： _解析：(1)形成原电池时，Fe 作正极被保护，则要选择活泼性比Fe 强的金属作负极，10所以选锌；锌的活泼性比Fe 强，作负极，不断遭受腐蚀，需定期拆换。 (2)Fe 作阴极被保护，则钢闸门 C 作阴极；电解氯化钠溶液时阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应式为2CI2e=Cl2f， 检验氯气用湿润的淀粉-碘化钾试纸。(3)“镁-次氯酸盐”燃料电池 中失电子的为负极，则Mg 为负极；正极上 CIO得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为 C