高考化学大一轮复习苏教专用课时集训专题六第5课时电解原理金属的腐蚀与防护

第5课时电解原理金属的腐蚀与防护课时集训测控导航表知识点题号电解原理3,6电解原理的应用2,4金属的腐蚀与防护1综合5,7一、选择题1.化学与生活、生产有着密切关系,下列叙述中正确的是(A)A.钢铁发生析氢腐蚀时,H+得电子释放出H2,钢铁被腐蚀B.钢铁发生吸氧腐蚀时,OH失电子释放出O2,钢铁被腐蚀C.船底镶嵌锌块,锌发生还原反应而被消耗,以保护船体D.外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上,可保护闸门解析:发生吸氧腐蚀时,正极反应式为O2+2H2O+4e4OH,整个过程是吸收O2而不是释放出O2,B项错误;C项为牺牲阳极的阴极保护法,金属锌发生氧化反应,错误;D项为外加电流的阴极保护法,钢铁闸门应与外加电源的负极相连,错误。2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是(C)A.若通电前上述镀锌装置构成原电池,则电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率解析:电镀前,Zn与Fe构成原电池,Zn为负极,Fe为正极;电镀时,Fe为阴极,Zn为阳极;原电池充电时,原电池负极为阴极、正极为阳极,故电镀过程不属于原电池的充电过程,A项错误;根据电子守恒,通过电子的电量与析出Zn的量成正比,B项错误;电流恒定,单位时间通过的电子的物质的量恒定,即电解速率恒定,C项正确;镀层破损后,Zn与Fe仍能构成原电池,其中Zn为负极被腐蚀,Fe为正极被保护,D项错误。3.下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的pH明显减小的是(D)解析:ZnCu稀H2SO4原电池装置,H+放电生成氢气,溶液的pH增大,A项错误;阳极:Cu2e+2OHCu(OH)2,阴极:2H2O+2eH2↑+2OH,总反应为Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑,pH增大,B项错误;电解食盐水,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,生成氢氧化钠使溶液的pH增大,C项错误;电解硫酸铜溶液的总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,生成硫酸使溶液的pH减小,D项正确。4.若要在铜片上镀银时,下列叙述错误的是(C)①将铜片接在电源的正极②将银片接在电源的正极③在铜片上发生的反应是Ag++eAg④在银片上发生的反应是:4OH4eO2+2H2O⑤可用硫酸溶液作电解质⑥可用硝酸银溶液作电解质A.①③⑥ B.②③⑥C.①④⑤ D.②③④⑥解析:在铜片上镀银时,应该将单质银作为阳极,铜片作为阴极,用硝酸银溶液作为电解液。所以①将铜片接在电源的正极是错误的。④在银片上应该是银失电子转化为银离子,4OH4eO2+2H2O是错误的。⑤错误,应该用硝酸银溶液作电解质。5.用惰性电极电解(电解质足量)下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来完全一样的是(B)2(CuO) B.NaCl(HCl)3(KOH) 4[Cu(OH)2]解析:电解氯化铜时,阳极放氯气,阴极生成金属铜,所以应加氯化铜让电解质溶液复原,A项错误;电解NaCl溶液,氢离子和氯离子放电,则应加入HCl恢复原样,B项正确;电解KNO3溶液实质上是电解水,应加入水恢复溶液浓度,C项错误;电解CuSO4溶液,铜离子和氢氧根离子放电,则一段时间内应加入氧化铜恢复原样,加入氢氧化铜多加了水,D项错误。3制备消毒剂ClO2,利用如图装置电解氯化铵和盐酸的混合溶液可制备NCl3(已知NCl3的水溶液具有漂白性)。下列推断正确的是(D)C.每生成1molNCl3必转移3mol电子4Cl+2HClNCl3+3H2↑解析:石墨极为阳极,A错误;铁极为阴极,电极反应式为2H++2eH2↑,铁极附近溶液的酸性逐渐减弱,pH增大,B错误;每生成1molNCl3,必转移6mol电子,C错误;根据电解原理可知D正确。二、非选择题7.电解原理在化学工业中有广泛应用。(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示,图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,请回答以下问题:①图中A极要连接电源的(填“正”或“负”)极。②精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中(填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”)位置流出。③电解总反应的离子方程式是

。(2)电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。①写出电解时NO2发生反应的电极反应:

。②若有标准状况下2.24LNO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为mol。(3)为了减缓钢制品的腐蚀,可以在钢制品的表面镀铝。电解液采用一种非水体系的室温熔融盐,由有机阳离子、Al2Cl7-①钢制品应接电源的极。②已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为

(提示:阴离子转化)。③若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极电极反应式为

。解析:(1)①电解过程中阳离子向阴极移动,则图中A极为阳极,要连接电源的正极。②B电极为阴极,表面H+发生还原反应,促进水的电离,阴极区产生大量OH,同时阳极区Cl发生氧化反应,则精制饱和食盐水从图中a位置补充,氢氧化钠溶液从图中d位置流出。③电解饱和食盐水发生反应的离子方程式是2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH。(2)①根据图知,电解时,左室中电极上H+放电生成氢气,则左室为阴极室,右室为阳极室,阳极上通入的是氮氧化物,生成硝酸,所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸,阳极反应式为NO2e+H2ONO3-2H+。②n(NO2)=2.24L22.4L/mol=0.1mol,阳极反应式为NO2e+H2(3)①依据电镀原理分析,钢铁上镀铝是利用铝作阳极与电源正极相连,钢铁作阴极与电源负极相连;②由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体作电解液,是一种室温熔融盐,为非水体系,电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极反应是发生生成铝的还原反应,分析离子液体成分,结合电荷守恒分