2019高考化学一轮复习 基础课时练20 电解池 金属的电化学腐蚀与防护.doc

基础课时练(二十)电解池金属的电化学腐蚀与防护1(2017长春期末)下列关于电化学的叙述正确的是()A图两极均有气泡产生，滴加酚酞溶液时石墨一极变红B图装置可以验证牺牲阳极的阴极保护法C图可以模拟钢铁的吸氧腐蚀，碳棒一极的电极反应式：O22H2O4e=4OHD上述4个装置中，图、中Fe腐蚀速率较快，图中Fe腐蚀速率较慢答案：C2(2018桂林中学月考)下列各组中，每种电解质溶液用惰性电极电解时只生成氢气和氧气的一组是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2答案：C3(2018沈阳二中月考)如图所示的两个实验装置，溶液的体积均为200 mL。开始时电解质溶液的浓度均为0.1 molL1，工作一段时间后，测得导线中均通过0.02 mol电子，若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，下列叙述中正确的是()A产生气体的体积：B中阴极质量增加，中正极质量减小C溶液的pH变化：减小，增大D电极反应式：中阳极为4OH4e=2H2OO2，中负极为2H2e=H2解析：选C中阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，导线中通过0.02 mol电子时，生成0.005 mol O2；中正极反应式为2H2e=H2，导线中通过0.02 mol电子时，生成0.01 mol H2，但题目未指明两种气体是否处于相同状况下，故无法比较气体体积的大小，A错误。中阴极反应为Cu22e=Cu，阴极表面析出Cu，电极质量增加；中正极表面析出H2，电极质量不变，B错误。中阳极反应也可写作2H2O4e=4HO2，反应中生成H，溶液的酸性增强，则溶液的pH减小；中正极反应消耗H，溶液的酸性减弱，则pH增大，C正确。中Zn比Cu更活泼，则Zn作负极，电极反应式为Zn2e=Zn2，D错误。4(2018山西五校联考)某研究小组为探究铁发生电化学腐蚀的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图甲)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化(结果如图乙)。下列叙述错误的是()A图乙中，t2时容器中压强明显小于起始压强是因为铁粉发生了吸氧腐蚀B炭粉表面的电极反应式只有O22H2O4e=4OHC炭粉表面一定发生了还原反应D图丙中，发生腐蚀时电子转移方向如箭头所示解析：选B滴加醋酸溶液，开始阶段铁粉发生析氢腐蚀，由于产生H2，装置内气体压强不断增大，待醋酸消耗完后，铁粉又发生了吸氧腐蚀，由于消耗O2，装置内气体压强逐渐减小，A正确；开始阶段，炭粉表面的反应为2H2e=H2，后来炭粉表面发生的反应为O22H2O4e=4OH，B错误；发生腐蚀时，炭粉作正极，表面发生还原反应，C正确；发生腐蚀时，Fe作负极，炭粉作正极，则电子由铁粉转移到炭粉，并在炭粉表面被O2或H获得而发生还原反应，D正确。5(2018温州十校联考)下列关于如图所示实验装置说法不正确的是()A该装置为铁的吸氧腐蚀实验B一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近溶液中有沉淀生成C向插入石墨棒的玻璃筒内滴入石蕊试液，可观察到石墨附近的溶液变红D若将装置中饱和食盐水换成稀硫酸，装置内发生析氢腐蚀解析：选C无锈铁钉通过导线与石墨棒相连并插入饱和食盐水中形成原电池，由于NaCl溶液呈中性，故铁钉发生吸氧腐蚀，则正极反应式为2H2OO24e=4OH，A正确；发生腐蚀时，Fe作负极被氧化，电极反应式为Fe2e=Fe2，一段时间后，铁钉附近溶液中含有Fe2，滴入NaOH溶液时，先生成Fe(OH)2沉淀，后被氧化生成Fe(OH)3沉淀，B正确；发生吸氧腐蚀时，石墨棒周围溶液呈碱性，滴入石蕊试液，溶液变成蓝色，C错误；将装置中饱和食盐水换成稀硫酸，电解质溶液呈酸性，发生腐蚀时，正极反应式为2H2e=H2，故发生析氢腐蚀，D正确。6(2018鞍山检测)以甲醇燃料电池(KOH为电解质)为电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程。实验中，通电一段时间后可观察到铝电极逐渐失去光泽，并出现细小气泡，装置如图所示，下列说法正确的是()A燃料电池b电极上发生的反应为CH3OH6eH2O=6HCO2B电解池中石墨电极作阴极，发生的反应为2H2e=H2C电解池中Al电极上发生的反应为Al3e3HCO=Al(OH)33CO2D理论上每生成19.5 g沉淀，标准状况下a电极上消耗2.1 L O2解析：选C由铝电极发生失电子的氧化反应可知燃料电池a电极为正极，则燃料电池b电极为负极，发生氧化反应，因电解质溶液为KOH溶液，则发生的反应为CH3OH6e8OH=CO6H2O，故A错误；电解池中石墨电极作阴极，电极反应式为2HCO2e=H22CO，故B错误；电解池中Al为阳极，阳极上发生的反应为Al3e3HCO=Al(OH)33CO2，生成的氢氧化铝再转化成氧化铝保护膜，故C正确；生成19.5 g Al(OH)3沉淀，其物质的量为0.25 mol，则反应中转移电子的物质的量为0.25 mol30.75 mol，则标准状况下a电极上消耗O2的体积为22.4 Lmol14.2 L，故D错误。7工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中发生水解氧化性：Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)A碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O22H2OB电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pHD若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变答案：B8(2017北京东城区期末)氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料，用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示：下列叙述不正确的是()Ab极附近溶液的pH增大Ba极发生的反应为2H2O4e=O24HC该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品D当电路中通过1 mol 电子时，可得到2 mol LiOH解析：选D由图可知，Li向b极移动，则b极为阴极，电极反应式为2H2O2e=2OHH2，由于b极生成OH，故b极附近溶液的pH增大，A正确；a极为阳极，电极反应式为2H2O4e=O24H，B正确；SO向a极移动，与a极产生的H形成H2SO4，在b极上产生H2和LiOH，C正确；根据阴极反应式可知，电路中通过1 mol电子时，生成1 mol OH，可得到1 mol LiOH，D错误。9(2018豫南九校质检)如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电能力顺序，都可能在阳极放电，下列分析正确的是()AC1电极上的电极反应式为2H2O2e=2OHH2BC1电极处溶液首先变黄色CC2电极上可依次发生的电极反应为Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2D当C1电极上有2 g物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移解析：选CC1电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的H在阴极放电，电极反应式为2H2e=H2，A错误；C1电极上H放电生成H2，C2电极与电源的正极相连，作阳极，Fe2的还原性强于Cl，则依次发生的电极反应为Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2，故C2电极处溶液先变黄色，B错误，C正确；电子只能通过导线传递，不能通过溶液传递，D错误。10(2018安徽六校联考)模拟电渗析法淡化海水的工作原理示意图如下。已知X、Y均为隋性电极，模拟海水中富含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子。下列叙述中不正确的是()AN是阴离子交换膜BY电极上产生有色气体CX电极区域有浑浊产生DX电极反应式为2H2O4e=4HO2解析：选DY电极为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，为保持Y电极附近溶液呈电中性，M、N之间海水中的阴离子需透过离子交换膜N进入右侧溶液，则N为阴离子交换膜，A正确；电解时，Y电极上产生的Cl2为有色气体，B正确；X为阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH，溶液中c(OH)增大，易产生Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀而使X电极区域出现浑浊，C正确；X电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O2e=H22OH，D错误。11(2018西安模拟)如图所示，甲池的总反应式为N2H4O2=N22H2O，下列关于该电池工作时的说法正确的是()A该装置工作时，Ag电极上有气体生成B甲池和乙池中溶液的pH均减小C甲池中负极反应式为N2H44e=N24HD当甲池中消耗0.1 mol N2H4时，乙池中理论上最多产生6.4 g固体解析：选B甲池为原电池，通入N2H4的电极为负极，通入O2的电极为正极，负极反应式为N2H44e4OH=N24H2O，正极反应式为O24e2H2O=4OH；乙池为电解池，阴极反应式为Cu22e=Cu，阳极反应式为4OH4e=2H2OO2。通入N2H4的电极为原电池的负极，负极与阴极相连，Ag电极为阴极，在该电极铜离子得电子生成铜单质，A项错误；甲池生成水，导致溶液中KOH浓度降低，则溶液pH减小，乙池中水电离产生的OH放电，导致溶液pH减小，B项正确；甲池负极反应式为N2H44e4OH=N24H2O，H不能在碱性溶液中出现，C项错误；甲池消耗0.1 mol N2H4时，转移0.4 mol电子，乙池阴极反应式为Cu22e=Cu，铜离子得0.4 mol电子产生0.2 mol铜，质量为12.8 g，D项错误。12(2018荆州质检)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，以下说法正确的是()A产物丙为硫酸溶液Ba极与电源的负极相连C离子交换膜d为阴离子交换膜Da电极反应式：2H2O2e=H22OH解析：选A电解Na2SO4溶液的实质是电解水，则两极产生的气体为H2和O2；测得同温同压下，气体甲和气体乙的体积比约为12，则甲为O2，乙为H2；所以电极a为阳极，电极反应式为2H2O4e=O24H，Na2SO4溶液中的SO透过阴离子交换膜(c)进入左侧溶液，则产物丙为H2SO4溶液，A正确；a为阳极，则a极与电源的正极相连，B错误；b极为阴极，溶液中阳离子要透过离子交换膜向b极移动，则离子交换膜d为阳离子交换膜，C错误；a极为阳极，电极反应式为2H2O4e=O24H，D错误。13某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，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一极的电极反应式为_。 (2)乙池中A(石墨)电极的名称为_(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，乙池中发生反应的总电极反应式为_。(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况)，丙池中_(填“C”或“D”)极析出_g铜。(4)若丙池中电极不变，将其中溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；丙池中溶液的pH将_。解析：(1)甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极发生氧化反应，电极反应式为CH3OH6e8OH=CO6H2O。(2)乙池为用惰性电极电解AgNO3溶液，总电极反应式为4AgNO32H2O4AgO24HNO3。(3)根据各电极上转移电子的数目相同得n(Ag)4n(O2)2n(Cu)，V(O2)22.4 Lmol10.28 L280 mL，m(Cu)64 gmol11.60 g。(4)若丙池中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，根据总反应式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，可知电解一段时间后，溶液的pH将增大，而甲池中总反应为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，电解一段时间后，溶液pH将减小。答案：(1)原电池CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)阳极4AgNO32H2O4AgO24HNO3(3)280D1.60(4)减小增大