2019高考化学总复习 06 化学反应与能量（22）金属的电化学腐蚀与防护（1）（含解析）新人教版.doc

电解池金属的电化学腐蚀与防护李仕才基础巩固1下列说法错误的是()A电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程C电解质在任何条件下均可以导电D电解质溶液导电过程中一定有新物质生成解析：电解质导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反应，一定有新物质生成，所以是化学变化，金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化，A、B、D项正确；电解质只有在电离的条件下，存在自由移动的离子时才能导电，所以C项错误。答案：C2关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有Cu2e=Cu2D阴极反应都只有Cu22e=Cu解析：A项，电镀时镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变；C项，电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌)，则还会发生Zn2e=Zn2的反应。答案：D3下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是()A钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是：O22H2O4e=4OHB当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀解析：弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，A正确；当镀层破损时，锡、铁可形成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，B错误；铁、锌、海水形成原电池，锌失去电子作负极，从而保护了铁，C正确；采用外加电源的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，D正确。答案：B4能用电解原理说明的问题是()电解是把电能转变成化学能电解是把化学能转变成电能电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A BC D解析：从能量角度看，电解是把电能转变成化学能的过程，故对，错；电解质溶液的导电过程，必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故对；某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理供给电能也可以实现，故对。答案：D5(2018年天津市和平区高三上期末考试)用惰性电极电解下列溶液，其中随着电解的进行，溶液pH逐渐减小的是()氯化钠溶液硫酸铜溶液氢氧化钠溶液稀硫酸稀盐酸硫酸钠溶液A BC D解析：本题考查电解原理的应用。电解氯化钠溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠，溶液的pH变大；电解硫酸铜溶液生成铜、氧气和硫酸，溶液的pH变小；电解氢氧化钠溶液，实际上是电解水，氢氧化钠溶液的浓度增大，pH变大；电解硫酸溶液实际上是电解水，硫酸的浓度增大，溶液的pH变小；电解稀盐酸，生成氢气和氯气，溶液的pH变大；电解硫酸钠溶液实际上是电解水，溶液的pH不变。所以pH逐渐减小的有和。答案：C6(2017年江西省九江市一中高三上11月月考)下列过程一定需要通电后才能进行的是()电离电解电镀电泳电化学腐蚀A. B. C. D. 解析：电离是电解质在水溶液中离解出自由移动离子的过程，不需要通电，错误；电解池是外加电源强迫下的氧化还原反应，必须加外加电源，正确；电镀池实质是一个电解池，必须加外加电源，正确；胶体中的胶粒在外加电源的作用下会发生定向移动的性质，必须加外加电源，正确；电化学腐蚀原理是原电池原理，原电池中不含电源，错误。答案：C综合提升7(2018年甘肃省兰州市高三第二次诊断)加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3)，现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I26KOH=5KIKIO33H2O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解。下列说法正确的是()Ab电极是负极B装置中的离子交换膜是阳离子交换膜C阳极电极反应：4OH4e=2H2OO2Da极区的KI最终转变为KIO3解析：本题考查电解池的原理。A.b电极连接负极是阴极，故A错误；B.b电极产生的OH通过交换膜移向a极区，与a极生成的I2发生上述反应，所以装置中的离子交换膜是阴离子交换膜，故B错误；C.阳极电极反应为2I2e=I2，故C错误；D.a极为阳极，此区中的KI最终转变为KIO3，故D项正确。答案：D8(2017年河南省平顶山市一中高三上11月月考)如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是()AK1、 K2闭合时，Na均移向铁棒BK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.4NA个电子时，两极共产生标况下4.48 L气体解析：K1闭合时，形成原电池，铁作负极，石墨棒作正极，Na移向石墨棒，A项错误；K1闭合，形成原电池，石墨棒作正极，正极反应式为O24e2H2O=4OH，石墨棒附近pH逐渐升高，B项正确；K2闭合，铁与外接电源负极相连，铁作阴极，不被腐蚀，是外加电流的阴极保护法，C项错误；K2闭合时，为电解池，铁棒作阴极，电极反应式为2H2e=H2，当电路中通过0.4NA个电子时，阴极产生0.2 mol气体，标准状况下体积为4.48 L，石墨棒作阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，当电路中通过0.4NA个电子时，阳极产生0.2 mol气体，标准状况下的体积为4.48 L，两极共产生标准状况下8.96 L气体，D项错误。答案：B9(2017年河南省平顶山市一中高三上11月月考)在1 L K2SO4、CuSO4的混合溶液中，c(SO)2 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后(电解完全)，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，原溶液中c(K)为()A0.5 molL1 B1 molL1C1.5 molL1 D2 molL1解析：n(O2)1 mol, n(H2)1 mol，生成1 mol O2转移4 mol电子，生成1 mol H2转移2 mol电子，说明Cu22e=Cu转移2 mol电子，n(Cu2)1 mol，c(Cu2)1 molL1，由电荷守恒得2c(Cu2)c(K)2c(SO)，代入c(SO)、c(Cu2)可得c(K)2 molL1，故D项正确。答案：D10(2017年河南省平顶山市一中高三上11月月考)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中OH的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()A钛电极发生氧化反应B阳极附近溶液的pH逐渐增大C离子交换膜应采用阳离子交换膜D阳极反应式是2Cu2OH2e=Cu2OH2O解析：钛电极为阴极，发生还原反应，A项错误；由阴极区迁移过来的OH在阳极全部参与反应，阳极附近的pH不变，B项错误；OH由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜为阴离子交换膜，C项错误；铜作阳极，在阳极铜失电子，发生氧化反应，阳极反应式为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，D项正确。答案：D11(2017年河南省商丘市一中高三上12月月考)用下图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液PH为910，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式为：Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式为：2H2O2e=H22OHD除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析：A.阳极要产生ClO，则铁只能作阴极，不能作阳极，否则就是铁失电子，A正确；B.阳极是Cl失电子产生ClO，电极反应式为：Cl2OH2e=ClOH2O，B正确；C.阴极是H得电子产生H2，碱性溶液，故阴极的电极反应式为：2H2O2e=H22OH，C正确；D.溶液为碱性，方程式为2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，D错误。答案：D12(2017年浙江省慈溪市一中高三上11月月考)按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：A池为_，B池为_。(2)锌极为_极，电极反应式为_；铜极为_极，电极反应式为_；石墨棒C1为_极，电极反应式为_；石墨棒C2附近产生的实验现象为_。(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下)时，锌的质量变化为：_，CuSO4溶液的质量变化为：_。解析： 本题考查原电池和电解池、电极反应式的书写、化学计算等知识。(1)A池中锌比铜活泼，锌能和CuSO4发生氧化还原反应，构成原电池，则B池为电解池；(2)锌比铜活泼，锌作负极，电极反应式为：Zn2e=Zn2，铜作正极，反应式为Cu22e=Cu，C1接铜，C1作阳极，根据电解原理，阴离子放电，电极反应式为2Cl2e=Cl2，C2接锌，作阴极，电极反应式为2H2e=H2，现象：有气泡产生，附近溶液变为红色；(3)根据得失电子数目守恒，H22eZn，锌减少22410365/22.4 g0.65 g，ZnCu2=Zn2Cu，溶液质量增加0.01 g。答案：(1)原电池电解池(2)负Zn2e=Zn2正Cu22e=Cu阳2Cl2e=Cl2有气泡产生，附近溶液变为红色(3)减少0.65 g增加了0.01 g创新设计13(2018年山东省菏泽市一中高三模拟)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1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的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16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题：(1)M为直流电源的_极，b电极上发生的电极反应为_。(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为_。(3)写出乙烧杯中总反应的离子方程式：_。(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)_。解析：(1)由题中信息c电极质量增加，则c为阴极，d为阳极，M为负极，N为正极，乙中溶液为CuSO4溶液，根据图2电解后甲中pH增大，则判断甲烧杯中为NaOH(或KOH)，丙中电解后pH不变，则推出丙烧杯为K2SO4(或Na2SO4)。b为阳极，电极反应式为4OH4e=2H2OO2。(2)n(Cu)0.25 mol，电路中通过的电子为0.25 mol20.5 mol，e电极产生H2，根据反应2H2O2H2O2，转移0.5 mol电子产生H2的物质的量为0.25 mol，标准状况下H2的体积为V(H2)0.25 mol22.4 L/mol5.6 L。(3)电解CuSO4溶液时析出铜和氧气，同时生成硫酸，电池反应式为：2Cu22H2O4H2CuO2。(4)要使丙烧杯中的溶液恢复到原来的状态，应加入的H2O，H2O的质量为0.25 mol18 g/mol4.5 g。答案：(1)负4OH4e=2H2OO2(2)5.6 L(3)2Cu22H2O4H2CuO2(4)向丙烧杯中加入4.5 g水