高考化学复习第六章化学反应与能量第23讲电解池金属腐蚀与防护课时作业.docx

第六章 化学反应与能量 第23讲 电解池 金属腐蚀与防护1下列现象与电化学腐蚀无关的是()A生铁比纯铁易生锈B纯银饰品久置表面变暗C黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D与铜管连接的铁管易生锈解析：A项，生铁能够构成原电池，所以比纯铁易生锈；B项，纯银不符合构成原电池的条件，故它表面变暗与电化学腐蚀无关；C项，铜锌合金能构成原电池，锌做负极被氧化，铜被保护起来，不易被腐蚀；D项，铜管与铁管连接构成原电池，铁做负极，易被腐蚀。答案：B2相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析：A、D均可由Fe、Cu构成原电池而加速铁的腐蚀；在B中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属做负极，碳做正极，易被腐蚀；C中铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀。答案：C3下列说法不正确的是()A.钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀B.钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀C.将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好D.钢闸门作为阴极而受到保护解析：根据牺牲阳极的阴极保护法，两个连接的金属，其金属越活泼，越容易失去电子，越易被腐蚀，金属活动性：ZnFeCu，故将锌板换成铜板对钢闸门没有起到保护作用，且使腐蚀加快，C不正确。答案：C4.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列有关说法错误的是()A正极的电极反应式为O22H2O4e=4OHB将石墨电极改成Mg电极，难以观察到铁锈生成C若向自来水中加入少量NaCl(s)，可较快地看到铁锈D分别向铁、石墨电极附近吹入O2，前者铁锈出现得快解析：铁是负极，失电子被氧化成Fe2，在正极氧气得电子发生还原反应生成OH，故将氧气吹向石墨电极，铁锈出现得更快，A正确，D错误；若将石墨电极换成Mg电极，则负极为Mg，Fe被保护，难以看到铁生锈，B正确；向自来水中加入NaCl(s)，可使电解质溶液的导电能力增强，加快腐蚀速率，C正确。答案：D5.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是()A土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属C金属棒M上发生反应：Mne=MnD这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法解析：钢铁为铁碳合金，土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池，A项正确；金属棒M的材料应该是比铁活泼的金属，不能比镁活泼，比镁活泼的金属能与水快速反应，B项错误；金属棒M做原电池的负极，被氧化，发生反应：Mne=Mn，C项正确；这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，D项正确。答案：B6下列描述不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极B电解法精炼粗铜时用纯铜做阴极C电解饱和食盐水制烧碱时用涂镍碳钢网做阴极D在镀件上电镀锌时用锌做阳极解析：铁做阳极时，铁发生氧化反应生成Fe2而进入电解液中，在阴极析出使铝不纯。答案：A7现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是()A阴极产物是氢气B阳极产物是氧气C阴极产物是铝和氧气 D阳极产物只有氯气解析：将氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al2O3，电解熔融的Al2O3，阳极为O2放电，阳极产物为氧气；阴极为Al3放电，阴极产物为铝。答案：B8(2017河北冀州中学月考)下列电解质溶液用惰性电极进行电解时，一段时间后，溶液的pH增大的是()A稀碳酸钠溶液 B硫酸钠溶液C稀硫酸 D硫酸铜溶液解析：A项，电解稀碳酸钠溶液，实质是电解水，碳酸钠溶液浓度增大，pH增大，正确；B项，电解硫酸钠溶液的实质也是电解水，但溶液仍为中性，pH不变，错误；C项，电解稀硫酸的实质是电解水，硫酸浓度增大，pH减小，错误；D项，电解硫酸铜溶液时生成硫酸、氧气和铜，故pH减小，错误。答案：A9图中是化学能与电能相互转化的两套装置。下列分析正确的是()A两装置中，铁电极均要消耗B图乙装置中两极均有气泡产生C图甲装置铁电极上发生的电极反应为Fe3e=Fe3D随着反应的进行，图甲装置中溶液的pH增大，图乙装置中溶液的pH不变解析：图甲是原电池，较活泼的金属铁做负极，负极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液，铁电极逐渐溶解，图乙是电解池，铁做阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，铁不溶解，故A错误；图乙是电解池，石墨作阳极，阳极上生成O2，铁做阴极，H放电生成H2，故B正确；图甲中Fe做负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，故C错误；图甲电池的总反应为Fe2H=Fe2H2，随反应的进行c(H)减小，溶液pH增大，图乙相当于电解水，H2SO4浓度增大，溶液的pH减小，故D错误。答案：B10.(2017福建四地六校联考)将等物质的量浓度的Cu(NO3)2和KCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法错误的是()AAB段阳极只产生Cl2，阴极只产生CuBBC段表示在阴极上是H放电产生了H2CCD段相当于电解水D阳极先析出Cl2，后析出O2，阴极先产生Cu，后析出H2解析：设Cu(NO3)2和KCl的物质的量各为n mol，在AB段，阳极发生反应：2Cl2e=Cl2，阴极发生反应：Cu22e=Cu，阳极上n mol氯离子失n mol电子，阴极上n mol铜离子得n mol电子，由于铜离子水解使溶液酸性增强，铜离子浓度逐渐减小，溶液pH逐渐增大，故A正确；在BC段，阳极发生反应：2H2O4e=4HO2，阴极发生反应：Cu22e=Cu，阴极上n mol铜离子再得n mol电子，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH迅速减小，故B错误；在CD段，阳极发生反应：4OH4e=2H2OO2，阴极发生反应：2H2e=H2，实质是电解水，溶液中氢离子浓度逐渐增大，pH减小，故C正确；由上述分析可知，阳极先析出Cl2，后析出O2，阴极先产生Cu，后析出H2，故D正确。答案：B11二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用作饮用水消毒。实验室通过如下过程制备二氧化氯。下列说法正确的是()A电解时发生反应的离子方程式为NH3Cl2H2NCl3B溶液X中大量存在的阴离子有Cl、OHC可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D可用明矾除去饮用水中残留的NaClO2解析：电荷不守恒，应是NH2H3Cl3H2NCl3，A错误；由题图可知，NCl3和NaClO2按一定的物质的量之比混合，恰好生成了ClO2和NH3，由氢元素守恒可知，有水参与反应，1 mol NCl3转化为1 mol NH3，由NaClO2和ClO2中氯原子和氧原子个数之比为12，结合得失电子守恒和电荷守恒可知，反应还生成了NaCl和NaOH，故溶液X中大量存在的阴离子为Cl和OH，B正确；ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体，不能用饱和食盐水除去ClO2中的NH3，C错误；明矾不与NaClO2反应，明矾水解生成的Al(OH)3胶体也不能吸附NaClO2，故D错误。答案：B12.(1)钢铁锈蚀图示如图甲所示：用箭头画出图甲中电子的运动方向；请你分析高铁铁轨锈蚀的原因是_。(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图乙的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是_(填字母)。aa为正极，b为负极；NaClO和NaClba为负极，b为正极；NaClO和NaClca为阳极，b为阴极；HClO和NaClda为阴极，b为阳极；HClO和NaCl答案：(1)Fe2e=Fe2；由于电解质溶液中有H2CO3，电离出氢离子，2H2e=H2，发生析氢腐蚀；电解质中又溶于氧气，O24e2H2O=4OH，发生吸氧腐蚀(2)b13(2017北京昌平诊断)NOx、SO2的大量排放是造成雾霾天气的主要原因，研究其处理方法变废为宝越来越受到人们重视。按要求回答下列问题：(1)用间接电化学法除去NO的过程，如图甲所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间，写出阴极的电极反应式：_。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：_。(2)富集废气中SO2，并使其与O2反应制备硫酸，装置使用多孔电极材料，如图乙所示。X极的电极反应式为_。消耗11.2 L(标准状况)气体B时，通过质子交换膜的H的个数为_。(3)工业上，可电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图丙所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质M。写出阳极的电极反应式：_。M是_，说明理由：_。总化学方程式为_。解析：(2)分析物质流向知，气体A为SO2，气体B为O2，X极是负极，电极反应式为SO22e2H2O=SO4H；Y极为正极，电极反应式为O24e2H2O=4OH。n(O2)0.5 mol，生成的n(OH)0.5 mol42 mol，为了维持溶液中电荷平衡，应有2 mol H从左侧通过质子交换膜向右侧迁移。(3)由图丙可知，阳极区NO发生氧化反应生成NO，阴极区NO发生还原反应生成NH，阳极反应式为5NO15e10H2O=20H5NO，阴极反应式为3NO15e18H=3NH3H2O，电解过程中阳极产生的