高考化学大一轮复习 电解池金属的腐蚀与防护课后限时自测（含解析）(1).doc

课后限时自测(二十八)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1.(2014杭州市第一次高考科目教学质量检测)图中实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是()a食盐水中有气泡逸出b铁表面的反应为fe3e=fe3c红色首先在食盐水滴的中心出现d该实验研究的是金属的吸氧腐蚀【解析】由于电解质溶液为中性，故发生吸氧腐蚀，d项正确；铁为负极，发生的反应为fe2e=fe2，b项错误；正极为碳，电极反应为o24e2h2o=4oh，即碳附近溶液显碱性，先变红，c项错误；在整个反应过程中没有气体生成，因此a项错误。【答案】d2图中烧杯中盛的是天然水，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是()abc d【解析】认真观察装置图，分析各图中发生反应的原理，然后才能比较铁腐蚀的速率快慢。是电解池装置，在池中fe是阳极，铁失去电子，铁腐蚀最快。在池中，fe是阴极，受到很好的保护，铁腐蚀最慢。是原电池装置，在池中fe是负极，腐蚀较快(比慢，比快)。在池中fe是正极，腐蚀较慢(比慢，比快)。综上所述，铁被腐蚀的速率由快到慢为。【答案】b3要实现反应：cu2hcl=cucl2h2，设计了下列四个实验，你认为可行的是()【解析】铜与盐酸不能直接发生反应，由于不是能自发进行的氧化还原反应，故不能设计成原电池，即a、b选项不符合；由于铜失去电子，故铜作阳极，与电源的正极相连，选项c符合。【答案】c4化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()a用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2cl2e=cl2b氢氧燃料电池的负极反应式：o22h2o4e=4ohc粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，正极反应式为：cu2e=cu2d钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：fe2e=fe2【解析】电池的负极发生的是氧化反应，b不对；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极；钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极。【答案】a5(2014江西吉安二模)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是() 经酸化的3% nacl溶液 图1图2图3图4)a图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重b图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀c图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀d图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的阴极【解析】a项，水面附近的铁容易腐蚀，因为既有水，又有空气，错误；b项，铁在阴极受保护，不容易腐蚀，错误；c项，高温下铁被氧化，正确；d项，镁块为原电池的负极，一般用锌块，因为镁容易形成致密氧化膜，错误。【答案】c6用惰性电极电解尿素co(nh2)2的碱性溶液制氢，装置如下图所示，电解池中的隔膜仅阻止气体通过。电解时总反应为co(nh2)22ohcon23h2以下说法不正确的是()aa为阳极，b为阴极b电解时，溶液中oh向b极移动c阴极反应：2h2o2e=h22ohd电解后，溶液ph减小【解析】氮元素化合价升高，故n2应在阳极生成，h2在阴极生成，即a为阳极，b为阴极，a项正确；电解时阴离子移向阳极(a极)，b项错误；由电解的总反应看出，电解过程中消耗oh，d项正确。【答案】b7科学家从电解冶炼铝的工艺中得到启发，找出了冶炼钛的新工艺tio2直接电解法生产钛，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示。下列说法错误的是()a阴极获得钛，电极反应式为tio24e=ti2o2b阳极的电极反应式是2o24e=o2，生成的部分氧气会将石墨氧化成co和co2c在工业生产过程中应该不断地更换两极材料d该法生产ti符合绿色环保的要求【解析】根据图可知阴、阳两极发生的反应，由于tio2和石墨不断被消耗，应该不断地更换两电极材料；由于此工艺消耗较多的能量，且产生污染性气体，该法不符合绿色环保的要求，d错。【答案】d8现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解na2so4溶液生产naoh溶液和h2so4溶液。下列说法中正确的是()a阳极反应为2h2e=h2b从a口出来的是h2so4溶液ca是阳离子交换膜，允许h通过dna2so4溶液从e口加入【解析】惰性电极电解na2so4溶液，阳极得到o2和h，阴极得到h2和oh。离子交换膜将电解槽分为3个区域，na2so4溶液从中间区域加入，na通过阳离子交换膜b移向阴极室，so通过阴离子交换膜a移向阳极室，这样即可得到naoh和h2so4。阳极室和阴极室在电解开始时只需分别加入少量h2so4和naoh溶液，以增强溶液导电性而又不带入杂质。【答案】b9电解尿素co(nh2)2的碱性溶液制氢气的装置如图所示(电解池中隔膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极)。下列说法正确的是()a电解时，b极发生氧化反应b溶液中oh逐渐向b极移动c电解时a极的电极反应式为co(nh2)28oh6e=con26h2od若在b极产生标况下224 ml h2，则消耗尿素2 g【解析】hh2发生还原反应，b极产生氢气是阴极，a项错误；电解池中阴离子(oh)向阳极(a极)移动，b项错误；图中尿素进入电解装置后通过隔膜到达阳极发生氧化反应：co(nh2)28oh6e=con26h2o，c项正确；标况下，224 ml h2的物质的量是0.01 mol，转移电子0.02 mol，需要消耗 mol co(nh2)2，其质量为0.2 g。【答案】c10.(2014山东枣庄高三期中)如图为直流电源，为浸透饱和nacl溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽，接通电路后发现上的c点显红色，为实现铁上镀铜，接通后，使c、d两点短路，下列叙述中正确的是()aa为直流电源的负极bc极上发生的反应为2h2e=h2cf电极为铜板de极发生还原反应【解析】电解氯化钠溶液，c点变红，说明该极为阴极，发生的电极反应为2h2e=h2，则b为电源的负极，a为电源的正极，a项错误，b项正确；电镀时镀层金属应为阳极，连接电源的正极(a)故应为e极，发生氧化反应，c、d项错误。【答案】b二、非选择题(共50分)11(12分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为_。(2)为了降低某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料r可以采用_。(填写字母序号)a铜b钠 c锌d石墨(3)图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。【解析】(1)发生吸氧腐蚀时，负极上fe失电子，正极上o2得电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，则锌会失去电子而溶解，fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极。【答案】(1)2fe4e=2fe2(负极)，o22h2o4e=4oh(正极)(2)c(3)负12(12分)(2013海口一中质检)电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，x、y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：方案xya溶液a银石墨agno3b银铁agno3c铁银fe(no3)3d铁银agno3(1)x的电极名称是_(填“阳极”或“阴极”)。(2)若x、y都是惰性电极，a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，一段时间后_极附近变红(填“x”或“y”)，y极上的电极反应式为_。(3)若x、y都是惰性电极，a是cuso4溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224 l(标准状况下)，则阴极上析出金属的质量为_g。(4)若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用cuso4溶液，则y电极的材料是_。(5)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是_。(填字母编号)【解析】(1)x电极与电源的负极相连，为阴极。(2)y电极连接电源的正极，故为电解池的阳极，发生氧化反应：2cl2e=cl2。(3)阳极反应为4oh4e=o22h2o，生成0.224 l氧气，失电子的物质的量为40.04 mol，阴极反应为cu22e=cu，根据电子守恒，析出铜的质量为64 gmol11.28 g。(4)电解精炼粗铜时，粗铜为阳极连接电源的正极，即为y电极。(5)电镀时，镀件为阴极，a、b项错误；镀层金属为阳极，c、d项合理，而含镀层金属离子的溶液为电镀液，c项错误，d项正确。【答案】(1)阴极(2)x2cl2e=cl2(3)1.28(4)粗铜(5)d13(12分)如图所示，甲、乙是电化学实验装置，请回答下列问题：(1)若甲、乙两个烧杯中均盛放饱和nacl溶液。甲中石墨棒上的电极反应式是_。将湿润的淀粉ki试纸放在乙烧杯的上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为电解生成的某种气体a氧化了i生成了i2。若a气体和i2按物质的量之比为51反应，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_。如果不考虑气体产物与烧杯中溶液之间的反应，当乙反应有0.01 mol电子转移后停止实验，烧杯中溶液的体积为100 ml，则溶液混匀后的ph_。(2)若甲、乙两烧杯中均盛放cuso4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_。乙中总反应的离子方程式为_。如果起始时乙中盛放100 ml ph5的cuso4溶液(25 )，一段时间后溶液的ph变为1，若要使溶液恢复到起始时的浓度(忽略溶液体积的变化)，可向溶液中加入_(填写物质的化学式)_g。【解析】(1)甲为原电池，铁作负极，石墨作正极，石墨棒上电极反应是o24e2h2o=4oh。根据题意，a气体是氯气，结合氯气和i2的物质的量之比为51，结合质量守恒定律，可得5cl2i26h2o=10hcl2hio3。乙为电解池，根据氯化钠电解的化学反应方程式：2nacl2h2o2naohh2cl2，n(e)0.01 mol，n(oh)n(naoh)n(e)0.01 mol，c(oh)0.1 mol/l，ph13。(2)甲为原电池，铁作负极其电极反应为fe2e=fe2。乙为电解池，其总反应为2cu22h2o2cu4ho2。电解一段时间后铜析出、氧气放出，所以只需要补充cuo或者cuco3，根据ph1，得c(h)0.1 mol/l，n(h)0.1 mol/l0.1 l0.01 mol，结合2cu22h2o2cu4ho2，计算得出需加入0.4克cuo或者0.62克cuco3。【答案】(1)o24e2h2o=4oh5cl2i26h2o=10hcl2hio313(2)fe2e=fe22cu22h2o2cu4ho2cuo(或cuco3)0.4(或0.62)14(14分)已知铅蓄电池的工作原理为pbpbo22h2so42pbso42h2o，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。(1)a是铅蓄电池的_极，铅蓄电池正极反应式为_，放电过程中电解液的密度_(填“减小”、“增大”或“不变”)。(2)ag电极的电极反应式是_，该电极的电极产物共_g。(3)cu电极的电极反应式是_，cuso4溶液的浓度_(填“减小”、“增大”或“不变”)。(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示_。a各u形管中产生的气体的体积b各u形管中阳极质量的减少量c各u形管中阴极质量的增加量【解析】根据在电解