高考化学一轮复习 第七章 第三节 电解池 金属的腐蚀章节测试 新人教版(1).doc

2015届高考化学一轮复习 第七章 第三节 电解池 金属的腐蚀章节测试 新人教版1.（2014北京西城）下列关于电化学知识说法正确的是（）a.电解alcl3、fecl3、cucl2的混合溶液，在阴极上依次析出al、fe、cub.电解cuso4溶液一段时间后，加入适量cu（oh）2可以使溶液恢复至原状态c.铅蓄电池在充电时，连接电源正极的电极发生的电极反应为：pbso42e=pbsod.将钢闸门与直流电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀解析：选da.根据金属活动顺序表可知，阴极上离子的放电顺序是fe3cu2hfe2al3，fe2和al3不放电，fe3得电子成为fe2，不会析出铁，所以铁和al不可以，因为它们比h活泼，所以在阴极上依次生成的氢气、亚铁离子、cu，故a错误；b.电解cuso4溶液，阴极析出cu，阳极生成氧气，应加入cuo使溶液恢复至原状态，故b错误；c.铅蓄电池充电时，与正极相连的电极是阳极，发生氧化反应，电极反应为pbso42h2o2e=pbo2so4h，故c错误；d.将钢闸门与直流电流的负极相连，作阴极，属于外加电源的阴极保护法，故d正确。2.（2014青岛模拟）下列实验装置中，实验时，先断开k2，闭合k1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开k1，闭合k2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是（）a.断开k2，闭合k1时，总反应的离子方程式为：2h2clcl2h2b.断开k2，闭合k1时，电子沿“b cu电解质溶液石墨a”的路径流动c.断开k2，闭合k1时，铜电极附近溶液变红d.断开k1，闭合k2时，铜电极上的电极反应为：cl22e=2cl解析：选ca.断开k2，闭合k1时，是电解池装置，两极均有气泡产生，说明是电解饱和食盐水的反应，反应的离子方程式为2h2o2clcl2h22oh，故a错误；b.断开k2，闭合k1时，是电解池装置，导线是通过电子导电，溶液是通过离子的定向移动导电，故b错误；c.断开k2，闭合k1时，是电解池装置，两极均有气泡产生，石墨做阳极，溶液中氯离子离子失电子发生氧化反应，铜做阴极，氢离子得到电子发生还原反应，依据水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大酚酞变红，故c正确；d.断开k1，闭合k2时，发现电流表指针偏转，证明是原电池反应，形成氢氯燃料电池，石墨做原电池正极，cl22e=2cl。3.（2014天水模拟）原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是（）a.装置研究的是金属的吸氧腐蚀，fe上的反应为fe2e=fe2b.装置研究的是电解cucl2溶液，它将电能转化为化学能c.装置研究的是电解饱和食盐水，电解过程中b极上发生氧化反应d.三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析：选ca中铁做负极， 反应为fe2e=fe2 ，碱性或中性发生吸氧腐蚀，正确；b中正确；c中b极：2h2e=h2，还原反应，错误；d中正确。4.（2014宿迁模拟）一定条件下，碳钢腐蚀与溶液ph的关系如下：ph2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物fe2fe3o4fe2o3feo下列说法不正确的是（）a.在ph4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀b.在ph6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀c.在ph14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为o24h4e=2h2od.在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓解析：选ca.ph6的溶液，氧气得电子，发生吸氧腐蚀，正确；c.ph14的溶液，氧气与水反应得电子：o22h2o4e=4oh，错误；d.煮沸后除去了氧气，碳钢的腐蚀速率会减小，正确。5.用pt做电极，电解含c（cu2）c（na）c（cl）124的混合溶液，在任何情况下，阴、阳两极下不可能同时发生的反应是（）a.阴极：2h2e=h2 阳极：4oh4e=2h2oo2 b.阴极：2h2e=h2 阳极：2cl2e=cl2 c.阴极：cu22e=cu 阳极：4oh4e=2h2oo2 d.阴极：cu22e=cu 阳极：2cl2e=cl2解析：选c阳离子的放电顺序：cu2 h；阴离子的放电顺序：cl oh；c（cu2）c（cl）14；h 、oh来源于溶液中水的电离；cu2和oh 不能同时在阴极和阳极放电，错误。6.（2014威海期末）下列描述错误的是（）a.从海水中可以制取镁、溴、碘等物质b.电解精炼铜（含少量fe、zn、pt）的电解后溶液中，存在的金属阳离子只有fe2、zn2c.电解饱和食盐水可以制取烧碱、氯气、氢气d.在镀件上电镀铜，电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量解析：选ba.海水中含有镁、溴、碘等元素，因此从海水中可以制取镁、溴、碘等物质，a正确；b.电解精炼铜（含少量fe、zn、pt）的电解后溶液中，存在的金属阳离子除了有fe2、zn2外，还有铜离子，b不正确；c.电解饱和食盐水阳极是氯离子放电，其产物是氯气。阴极是氢离子放电，其产物是氢气和氢氧化钠，c正确；d.镀铜时，待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，含有镀层金属离子的溶液做电镀液，所以在镀件上电镀铜，电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量，d正确。7.（2014北京朝阳区期末）某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确的是（）a.a为电源正极b.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：cr2o6fe214h=2cr36fe37h2oc.阴极区附近溶液ph降低d.若不考虑气体的溶解，当收集到h2 13.44 l（标准状况）时，有0.1 mol cr2o被还原解析：选ca为正极，正确；fe2e=fe2，fe2与cr2o的酸性溶液反应，b正确；阴极2h2e=h2，消耗h ，ph升高，c不正确；13.44 l/22.4 mol/l0.6 mol，阳极产生的fe2 为0.6 mol，由cr2o6fe214h=2cr36fe37h2o可知，有0.1 mol cr2o被还原，d正确。8.（2014温州十校联合）用石墨电极电解100 ml h2so4与cuso4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 l气体（标准状况），则原混合溶液中cu2的物质的量浓度为（）a.1 moll1b.2 moll1c.3 moll1 d.4 moll1解析：选a电解0.1 l h2so4和cuso4的混合溶液，阳极发生的反应为：4oh4e=2h2oo2，阴极上发生的电极反应为：cu22e=cu,2h2e=h2，两极均收集到2.24 l（标况）气体，即均生成0.1 mol的气体，阳极生成0.1 mol氧气说明转移了0.4 mol电子，而阴极上生成的0.1 molh2只得到了0.2 mol电子，所以剩余0.2 mol电子由铜离子获得，且溶液中有0.1 mol铜离子，据cn/v，得到铜离子的浓度为：0.1 mol/0.1 l1 mol/l。9.（2014海淀期末）二氧化氯（clo2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。（1）工业上制备clo2的反应原理常采用：2naclo34hcl=2clo2cl22h2o2nacl。 浓盐酸在反应中显示出来的性质是 （填序号）。a.只有还原性 b.还原性和酸性c.只有氧化性 d.氧化性和酸性 若上述反应中产生0.1 mol clo2，则转移电子的物质的量为 mol。（2）目前已开发出用电解法制取clo2的新工艺。上图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取clo2。写出阳极产生clo2的电极反应式：。 电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 ml（标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 mol；用平衡移动原理解释阴极区ph增大的原因_。（3）clo2对污水中fe2、mn2、s2和cn等有明显的去除效果。某工厂污水中含cna mg/l，现用clo2将cn氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为_；处理100 m3这种污水，至少需要clo2 mol 。解析：（1）盐酸中部分cl价态升高变为氯气，部分生成盐，体现还原性和酸性，式中转移电子数为2，反应中产生0.1 mol clo2，则转移电子的物质的量为0.1 mol。（2）可得cl5e2h2o=clo24h。阴极产生标准状况的气体体积为112 ml（0.005 mol）时，转移电子为0.01 mol，所以通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01 mol；在阴极发生2h2e=h2，h浓度减小，使得h2oohh的平衡向右移动，oh浓度增大，ph增大。（3）根据反应2clo22cn=n22co22cl，n（clo2）n（cn）100103la103g/l26 g/mol3.85a。答案：（1）b 0.1（2）cl5e2h2o=clo24h0.01在阴极发生2h2eh2，h浓度减小，使得h2oohh的平衡向右移动，oh浓度增大，ph增大（3）2clo22cn=n22co22cl 50a/13（或3.85a）10.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5.0 6.0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，设计如图所示装置示意图。 （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。a.baso4 b.ch3ch2ohc.na2so4 d.naoh（2）电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：.；.。（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）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，ch4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极。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，电池工作时必须有部分a物质参加循环（见上图）。a物质的化学式是。解析：（1）为了增强溶液的导电性，因此可选用易溶性强电解质溶液，排除a和b，考虑到题中要求电解时保持污水的ph在5.06.0之间，因此不能添加naoh。（2）电解时铁作阳极，因此主要发生fe2e=fe2，同时也发生副反应，即溶液中的oh失电子被氧化生成o2。（3）根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。（4）由于原电池的负极产物有水生成，所以负极必有co参加反应，同时根据碳元素守恒可知a必为co2，负极反应式可表示为ch44co8e=5co22h2o。答案：（1）c（2）fe2e=fe24oh4e=2h2oo2（3）4fe210h2oo2=4fe（oh）38h（4）co211.（2014郑州模拟）重铬酸钾又名红矾钾，是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾（k2cro4）为原料，采用电化学法制备重铬酸钾（k2cr2o7）。制备装置如下图所示（阳离子交换膜只允许阳离子透过）：制备原理：2cro（黄色）2hcr2o（橙色）h2o（1）通电后阳极室产生的现象为 ，其电极反应式是 。（2）该制备过程总反应的离子方程式可表示为4cro4h2o=2 cr2o4oh2h2o2，若实验开始时在右室中加入38.8 g k2cro4，t分钟后测得右室中k与cr的物质的量之比为32，则溶液中k2cro4和k2cr2o7的物质的量之比为；此时电路中转移电子的物质的量为 。解析：（1）电解池中阳极失去电子，发生氧化反应。则阳极是溶液中的oh放电生成氧气，电极反应式是4oh4e=o22h2o。由于oh不断放电而减少，破坏了阳极周围水的电离平衡导致阳极周围溶液显酸性，则促进可逆反应向2cro（黄色）2hcr2o（橙色）h2o正反应方向移动，所以阳极周围的实验现象是阳极产生无色气体，溶液由黄色逐渐变为橙色。（2）设溶液中k2cro4和k2cr2o7的物质的量分别是x和y，则（2x2y）（x2y）32，解得xy21。38.8 g k2cro4的物质的量是38.8 g194 gmol10.2 mol，所以根据cr原子守恒可知，生成的k2cr2o7的物质的量是0.05 mol。根据方程式4cro4h2o=2cr2o4oh2h2o2，每生成2 mol k2cr2o7，反应中转移4 mol电子，所以此时电路中转移电子的物质的量为0.05 mol420.1 mol。答案：（1）阳极产生无色气体，溶液由黄色逐渐变为橙色4oh4e=o22h2o（2）210.1 mol12.（2014石家庄模拟）下图所示装置中，a、b、c、d、e、f均为惰性电极，电解质溶液均足量。接通电源后，d极附近显红色。下列说法正确的是（）a.电源b端是正极b.a、c电极均有单质生成，其物质的量之比为21c.欲用丁装置给铜镀银，n应为ag，电解液为agno3溶液d.f极附近变红，说明氢氧化铁胶粒带正电荷解析：选d乙装置为电解饱和食盐水装置，d极变红说明d为阴极，则b为负极，b、d、f为阴极，a为正极，a、c、e为阳极。b为负极，a错；甲为电解cuso4，阳极oh放电产生o2，乙阳极为cl放电产生cl2，电路中转移电子数相同，因此a、c两电极产生气体的物质的量之比为12，b错；给铜镀银，银为阳极，故m应为银，c错；电解时，电解质溶液中阳离子移向阴极，f为阴极，f极附近变红说明fe（oh）3胶粒移向f极，则fe（oh）3胶粒带有正电荷，d正确。13.（2014广东惠州调研）碘酸钾（kio3）晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量koh溶液通过下列反应制得：3i26koh=5kikio33h2o，再将 ki 和 kio3的混合溶液电解，将其中的i转化为io，装置如图。（1）在反应3i26koh=5kikio33h2o中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。（2）电解前，将ki和kio3混合溶液加入阳极区；将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时，阳极上的电极反应 ；阴极上得到的气体产物为。（3）某同学查资料获知：kio3在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘，该反应的离子反应方程式为，为确定电解是否完成，需检验阳极区电解液中是否含有i，该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验，其它仪器及用品自选，请完成其方案：实验操作现象及结论（4）电解完毕，从电解液中得到kio3晶体的过程为：步骤的操作名称 ，步骤中洗涤晶体的目的。解析：（1）碘元素由0价升为5价，则i2是还原剂，kio3是氧化产物，碘元素还由0价降为1价，则i2还是氧化剂，ki是还原产物；根据系数之比等于物质的量之比，由于氧化产物kio3为1 mol，则还原剂i2为1/2 mol，还原产物ki为5 mol，则氧化剂i2为5/2 mol，所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5/21/251；（2）阳极发生氧化反应，根