2019届高考化学复习第六章化学反应与能量转化第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护练习新人教版.docx

第六章 第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护1(导学号27346709)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是()A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物解析：B用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必须作阴极，阳极是惰性电极，阴极的反应式为Cu22e=Cu，B项正确。2(导学号27346710)用下列装置能达到预期目的的是()A甲图装置可用于电解精炼铝B乙图装置可得到持续、稳定的电流C丙图装置可达到保护钢闸门的目的D丁图装置可达到保护钢闸门的目的解析：DAlCl3溶液中存在Al3、H，通电时后者先得电子，故阴极得到的不是铝，而是氢气，A不能达到目的；B中的这种原电池中，电流会迅速衰减，乙装置不能达到目的；丙装置是牺牲阳极的阴极保护法，其中阳极材料要用比铁活泼的金属，故C不能达到预期目的。3(导学号27346711)根据金属活动性顺序表可知Cu不能发生反应Cu2H2O=Cu(OH)2H2。但是选择恰当的电极材料和电解质溶液进行电解，这个反应就能实现。下列四组电极和电解质溶液中，能实现该反应最为恰当的一组是()ABCD阳极石墨棒CuCuCu阴极石墨棒石墨棒FePt电解质溶液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液CuSO4溶液解析：B分析所给出的化学方程式可知，Cu为阳极，阳极的电极反应为Cu2e=Cu2，2H2O2e=H22OH为阴极反应，A项为惰性电极电解CuSO4溶液，错误，B项，Na2SO4溶液起增强导电性的作用，可以发生电解反应Cu2H2OCu(OH)2H2，B项正确，C项，电解质溶液为H2SO4，会与生成的Cu(OH)2发生中和反应，实际上不会生成Cu(OH)2，C项错误；在Pt上析出铜，不会生成Cu(OH)2，D项错误。4(导学号27346712)利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()Aa管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B一段时间后，a管液面高于b管液面Ca处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式：Fe2e=Fe2解析：C根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀，右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应分别为左边负极：Fe2e=Fe2正极：O24e2H2O=4OH右边负极：Fe2e=Fe2正极：2H2e=H2a、b处溶液的pH均增大，C错误。5(导学号27346713)如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是()Aa是正极，发生还原反应Bb是阳极，发生氧化反应C稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红解析：Ca是阳极，发生氧化反应；b是阴极，发生还原反应；在反应过程中，硫酸根离子没有参与反应，因此稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变；往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红。6(导学号27346714)用石墨作电极电解足量CuSO4溶液，通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()ACuSO4B.H2OCCuO DCuSO45H2O解析：C电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，离开溶液的物质为Cu和O2，其中铜和氧的原子个数比为1：1，因此需要加入CuO，C项正确。7(导学号27346715)甲装置中是物质的量之比为12的CuSO4和NaCl的混合溶液，电解过程中溶液的pH随时间t变化的示意图如乙所示(不考虑电解产物与水的反应)。试分析下列叙述中正确的是()A该混合溶液中的SO导致A点溶液的pH小于B点BAB段与BC段在阴极上发生的反应是相同的，即：Cu22e=CuCBC段阴极产物和阳极产物的体积之比为21D在整个电解的过程中会出现少量淡蓝色的Cu(OH)2沉淀解析：C由题意，电解前溶液中的铜离子水解，溶液显酸性，开始时电解CuCl2即AB段，当CuCl2电解完后，溶液是硫酸钠溶液，显中性，这时再电解就是电解水，即BC段，AB段阴极生成铜，BC段阴极生成氢气；BC段电解水，阴极产物氢气和阳极产物氧气的体积之比为21；在整个电解的过程中不会出现淡蓝色的Cu(OH)2沉淀，A、B、D错误，选C。8(导学号27346716)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)。RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是()Ac极上进行还原反应，B中的H可以通过隔膜进入AB为了增加导电性，可以将左边容器中的水改为食盐水Cd极上发生的电极反应是：O24H4e=2H2OD当有0.1 mol电子转移时，a极产生0.56 L O2解析：A电解池中b电极为阳极，失电子发生氧化反应：4OH4e=2H2OO2；a电极为阴极，得到电子发生还原反应：4H4e=2H2，a电极上析出的是氢气而不是氧气，故D错误；原电池中是酸性溶液，d为负极，失电子发生氧化反应：2H24e=4H，故C错误；c电极为正极，得到电子发生还原反应：O24H4e=2H2O，故A正确；如果把左边容器中的水改为食盐水，则阳极上析出氯气而不是氧气，故B错误。9(导学号27346717)如图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图示装置进行如下实验：断开K2，闭合K1一段时间，观察到两支玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K1，闭合K2，观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是()A断开K2，闭合K1一段时间，溶液的pH变大B断开K1，闭合K2时，b极上的电极反应式为：2H2e=H2C断开K2，闭合K1时，a极上的电极反应式为：4OH4e=O22H2OD断开K1，闭合K2时，OH向b极移动解析：B该题为原电池及电解池的综合考查题。当断开K2，闭合K1时为电解池，此时根据电源判断a极为阳极，b极为阴极，相当于电解了水，A项正确；a极的电极反应式为4OH4e=O22H2O，C项正确；当断开K1，闭合K2时，该装置为原电池，a极为正极，电极反应式为：O24e2H2O=4OH，b极为负极，电极反应式为：2H24OH4e=4H2O，故D项正确；B项错误。10(导学号27346718)目前混合动力车使用的镍氢电池如图所示。在碱性环境下，镍氢电池充放电总反应式为H22NiOOH2Ni(OH)2，下列判断正确的是()A放电时，甲电极的电极反应式为H22e=2HB放电时，OH通过交换膜向甲极移动C充电时，甲电极附近的pH变小D充电时，乙电极质量增大解析：B电解质溶液为碱性，所以电极反应式中不能有H，A错误；由H2可知放电时甲为负极，OH向负极移动，B正确；C选项，充电时甲电极发生反应：2H2O2e=H22OH，碱性增强，错误；D选项，充电时乙电极为阳极，发生反应：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O，质量减轻，错误。11(导学号27346719)(2018北京石景山高三上学期期未考试)知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是_(填化学式)，U形管_(填“左”或“右”)边的溶液变红。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的_极；该发生器中反应的总离子方程式为_。(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。燃料电池B中的电极反应式分别为负极_，正极_。分析图3可知，氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为_。解析：(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极，右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以气球a中气体是氯气，气球b中的气体是氢气，同时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以U形管右边溶液变红色。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气，上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极，d为正极，其电池反应式为ClH2OClOH2。(3)B是燃料电池，右边电池中通入空气，左边原电池中通入气体Y，则Y是氢气，则电解池中左边电极是阳极，右边电极是阴极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；燃料电池中通入氧化剂的电极是正极，通入氢气的电极是负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，负极、正极反应式分别为2H24e4OH=4H2O、O24e2H2O=4OH。图3电解池中加入NaOH目的是增大溶液导电性，通入电解池后生成氢氧化钠，所以加入的NaOH浓度小于出来的NaOH浓度；原电池中，正极上生成氢氧化钠，且其浓度大于加入的氢氧化钠，所以氢氧化钠浓度大小顺序是b%a%c%。答案：(1)H2右(2)负ClH2OClOH2(3)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OHb%a%c%12(导学号27346720)下图是一个化学过程的示意图。(1)图中甲池是_装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH移向_极(填“CH3OH”或“O2”)。(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式：_。(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为_极(填“A”或“B”)，并写出此电极的反应式：_。(4)乙池中总反应的离子方程式：_。(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，乙池的pH是_(若此时乙池中溶液的体积为500 mL)；此时丙池某电极析出1.60 g某金属，则丙中的某盐溶液可能是_(填序号)。AMgSO4BCuSO4CNaCl DAgNO3解析：(3)碳电极(A极)与原电池装置中通入O2的电极相连，则作阳极，电极反应式为4OH4e=O22H2O；银电极(B极)与原电池装置中通入甲醇的电极相连，则作阴极，电极反应式为Age=Ag，电解过程的总反应式为4Ag2H2O4AgO24H，因此当向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为A电极。(5)当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g时，即析出Ag的物质的量为0.05 mol，则生成H的物质的量为0.05 mol，由此可得溶液的pH1。根据放电规律，本题首先排除选项A和选项C。当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g时，此时转移的电子数为0.05 mol，当丙池中电极上析出1.60 g金属铜时，正好转移0.05 mol电子，因此选项B正确。当丙装置中为AgNO3溶液，且AgNO3溶液足量时，可知析出金属的质量也应为5.40 g，若AgNO3溶液不足时，析出金属的质量必小于5.40 g，故选项D也有可能。答案：(1)原电池CH3OH(2)CH3OH6e8OH=CO6H2O(3)A4OH4e=O22H2O(4)4Ag2H2O4AgO24H(5)1BD13(导学号27346721)如图所示装置中，A、B中电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹，a、b为电源两极。在A、B中充满KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切断K1，闭合K2、K3，通直流电，电解一段时间后A、B中均有气体产生。(1)电源的a极为_(填“正极”或“负极”)。(2)在湿的Na2SO4滤纸条中心滴KMnO4溶液，现象是_。(3)写出A中电极反应式：_。(4)若电解一段时间后，A、B中均有气体包围