（状元学案）高三化学一轮达标作业19 电解池 金属的电化学腐蚀与防护（有详解）.doc

2014届高三一轮达标作业（有详解）19 电解池 金属的电化学腐蚀与防护一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1下列关于金属腐蚀的说法正确的是()a金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：mnh2o=m(oh)nn/2h2b金属的化学腐蚀的实质是：mne=mn，电子直接转移给还原剂c金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行d在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀解析：金属在潮湿的空气中发生的如果是吸氧腐蚀，则不生成氢气。金属发生化学腐蚀时，电子直接转移给氧化剂。金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行。答案：d2依据下列甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是()a甲是原电池，乙是电镀装置b甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应c乙、丙装置中，阳极均发生氧化反应而溶解d乙、丙装置中，c(cu2)基本不变解析：甲为铜锌原电池，乙为在zn片上镀铜的电镀池，丙为电解精炼铜。答案：b3用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是()aagno3bna2so4ccucl2dhcl解析：既然电解一段时间后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢复到电解前的浓度，这说明电解过程中消耗的是水，那么，在两个电极上放电的离子分别是h和oh，即溶液中阳离子的放电能力只能小于h；溶液中阴离子的放电能力也只能小于oh。常见的这样的物质有强碱、含氧酸和强碱对应的最高价含氧酸盐。答案：b4将nacl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()a液滴中的cl由a区向b区迁移b液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：o22h2o4e=4ohc液滴下的fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的fe2由a区向b区迁移，与b区的oh形成fe(oh)2，进一步氧化、脱水形成铁锈d若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加nacl溶液，则负极发生的电极反应为：cu2e=cu25以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()a未通电前上述镀锌装置可构成原电池，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d镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，a项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，b错误；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，c项正确；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，d项错误。答案：c6铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是()a正极反应为：zn2e=zn2b电池反应为：zncu2=zn2cuc在外电路中，电子从负极流向正极d盐桥中的k移向znso4溶液解析：zn是负极，故a错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故b正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故c正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故d错。答案：bc7某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：fenio22h2ofe(oh)2ni(oh)2，下列说法中正确的是()a放电时，负极上发生反应的物质是feb放电时，正极反应是：nio22e2h=ni(oh)2c充电时，阴极反应是：ni(oh)22e2oh=nio22h2od充电时，阳极附近ph增大解析：放电时发生原电池反应，则fe作负极，nio2作正极，负极反应式为fe2oh2e=fe(oh)2，正极反应式为nio22e2h2o=ni(oh)22oh；充电时为电解池反应，阳极为ni(oh)2，阴极为fe(oh)2，阳极反应式为ni(oh)22oh2e=nio22h2o，阴极反应式为fe(oh)22e=fe2oh，阳极区溶液ph减小，阴极区溶液ph增大。答案：a8用惰性电极电解m(no3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b l氧气(标准状况)，从而可推知m的相对原子质量为()a.b.c.d.解析：根据电解规律列出物质间的关系式，设m的相对原子质量为mr。mxxeo2mr g22.4 la gb l解得mr答案：c9用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是()电解稀硫酸电解cuso4溶液电解koh溶液电解nacl溶液a电解进行一段时间后四份溶液的ph均增大b中电解一段时间后，向溶液中加入适量的cuo固体可使溶液恢复电解前的情况c中阳极消耗oh，故溶液浓度变小d中阴、阳两极上产物的物质的量之比为21解析：依据惰性电极电解规律，可知为电解水型，为放o2生酸型，为电解水型，为放h2生碱型。答案：b10用下图所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图所示装置，可观察到u形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，u形管右端液面上升。下列说法正确的是()a同温、同压下，装置中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多b用装置进行实验时铁电极的电极反应为：fe2e2oh=fe(oh)2c用装置进行实验时石墨电极的电极反应为：2h2e=h2d装置通电10分钟后铁电极周围溶液ph降低二、非选择题(本题共4个小题，共50分)11(12分)(2012山东高考)工业上由黄铜矿(主要成分cufes2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体a中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓h2so4b稀hno3cnaoh溶液d氨水(2)用稀h2so4浸泡熔渣b，取少量所得溶液，滴加kscn溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在fe2的方法是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。(4)以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜(含al、zn、ag、pt、au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收ag、pt、au等金属(5)利用反应2cuo22h2so4=2cuso42h2o可制备cuso4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。解析：(1)焙烧时冰铜中的硫元素转化为so2，所以气体a为so2，应用碱液吸收so2。(2)滴加kscn溶液变红色说明溶液中含有fe3，用kmno4溶液检验含有fe3的溶液中的fe2。(3)高温下泡铜中的cu2o与al发生置换反应。(4)电解精炼粗铜，粗铜接电源的正极，作阳极，发生氧化反应，b对；电解时电解质溶液中的阳离子(cu2)向阴极移动，c错；阳极上比cu活泼的al、zn优先失电子变成离子进入电解质溶液，而比cu不活泼的ag、pt、au则不能参与电极反应，以单质的形式沉积在阳极下方形成阳极泥，d对；电解时有一小部分电能转化为热能，a错。(5)电池反应的总方程式为2cuo24h=2cu22h2o，负极电极反应式为2cu4e=2cu2，将电池反应的总方程式与负极电极反应式相减得正极电极反应式：4ho24e=2h2o。答案：(1)c、d(2)fe3取少量溶液，滴加kmno4溶液，kmno4褪色(3)3cu2o2alal2o36cu(4)b、d(5)4ho24e=2h2o12(12分)如图为相互串联的甲、乙两个电解池，x、y为直流电源的两个电极。电解过程中，发现石墨电极附近先变红。请回答：(1)电源x极为_极(填“正”或“负”)，乙池中pt电极上的电极反应式为_。(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为_，电路中通过的电子为_mol。(3)若乙池剩余溶液的体积仍为400 ml，则电解后所得溶液c(oh)_。解析：(1)由题意得x极为正极，pt电极为电解池的阳极，电极反应式为2cl2e=cl2。(2)甲池的阴极电极反应式：cu22e=cu。乙池的阴极电极反应式：2h2e=h2由电子守恒得：cu2eh264 g2 mol22.4 l128 gn(e)v(h2)则：n(e)0.4 mol，v(h2)4.48 l(3)乙池发生反应：2cl2h2o2oh h2cl22 22.4 ln(oh)4.48 ln (oh)0.4 mol电解后所得溶液c(oh)1 moll1答案：(1)正2cl2e=cl2(2)4.48 l0.4(3)1 moll113(12分)请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生氢气的体积(大于25 ml)，并检验氯气的氧化性。(1)a极发生的电极反应式是_，b极发生的电极反应式是_。电解饱和食盐水的化学方程式_。(2)电源、电流表与a、b两极的正确连接顺序为：l()()()()m。(3)设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：_接_、_接a、b接_、_接_。(4)在实验中，盛有ki淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为_。(5)已知饱和食盐水50 ml，某时刻测得h2体积为5.6 ml(标准状况)。此时溶液ph约为_。解析：(1)要达到电解食盐水的目的，则电解池中铁棒必须接上电源的负极而成为阴极，碳棒则接上电源的正极而成为阳极，反之，铁作阳极则fe2进入溶液，无法实现电解食盐水的目的。(2)电源负极接电解池的铁棒、碳棒接电流计“”端，“”端接电源正极。(3)电解池左边a导管口产生h2，右边b导管口产生cl2，以电解池为中心，则有：hfga，bdec，相应装置的作用：(5)2naohh2 2 mol22.4 l 5.0104 mol5.6103 lc(oh)(5.0104 mol)(50103 l)102 mol/l，c(h)1012 mol/l，phlg101212。答案：(1)2h2e=h22cl2e=cl22nacl2h2o2naohh2cl2(2)abjk(3)hfgdec(4)cl22i=2cli2(5)1214(14分)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的ph在5.06.0之间，通过电解生成fe(oh)3沉淀。fe(oh)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示：(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的_。ah2so4bbaso4cna2so4dnaohech3ch2oh(2)电解池阳极的电极反应分别是_；4oh4e=2h2oo2。(3)电极反应和的生成物反应得到fe(oh)3沉淀的离子方程式是_。(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以ch4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是ch44co8e=5co22h2o。正极的电极反应是_。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分a物质参加循环。则a物质的化学式是_。(5)实验过程中，若在阴极产生了44.8 l(标准状况)气体，则熔融盐燃料电池消耗ch4_l(标准状况)。解析：(1)通过电解生成fe(oh)3沉淀，不能加酸，a项不符合；baso4难溶于水，b项不符合；na2so4对电解产物没有影响，可以增强导电能力，故c项符合；保持污水的ph在5.06.0之间，naoh显然不符合；ch3ch2oh为非电解质，导电能力差，e项不符合；故答案为c。(2)燃料电池中，通入ch4的一极为负极，通入空气的一极为正极，故烧杯中铁为阳极，电极反应为：fe2e=fe2。(3)电极反应