高考化学 课时跟踪检测（二十二）电解池 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版.doc

课时跟踪检测(二十二) 电解池 金属的电化学腐蚀与防护1以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是()a阳极反应式相同b电解结束后所得液体的ph相同c阴极反应式相同d通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)解析：选c以石墨为电极电解水阳极上4oh4e=2h2oo2，以石墨为电极电解饱和食盐水阳极2cl2e=cl2，二者电极反应式不同，故a错误；电解水溶液ph不变，电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠和氯气和氢气，ph变大，所以电解结束后所得液体的ph不相同，故b错误；以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水阴极都发生反应：2h2e=h2，所以阴极电极反应式相同，故c正确；设转移电子数为4 mol，则依据电解方程式2h2o2h2o24e，电解水生成3 mol气体；依据电解方程式2nacl2h2o2naohcl2h22e，电解食盐水生成4 mol气体，故d错误。2目前脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域，含铁脱氧剂应用铁易被氧化的性质来完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时则失效。下表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方。主要原料用量含碳4%的铁粉80 g滑石粉40 g食盐4 g乙醇适量下列反应式中与铁脱氧原理无关的是()afe2e=fe2bco2co2c4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3d2fe(oh)3fe2o33h2o解析：选b铁脱氧原理的实质是铁发生吸氧腐蚀，负极：fe2e=fe2，正极：o24e2h2o=4oh，生成的fe(oh)2经流程：fe(oh)2fe(oh)3fe2o3，最后生成铁锈。3(2016济南模拟)四个电解装置都以pt作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其ph变化，所记录的结果正确的是()选项abcd电解质溶液hclagno3kohbacl2ph变化减小增大增大不变解析：选c电解盐酸，溶质hcl的量会减小，溶剂量不变，所以酸性减弱，ph增大，故a错误；电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，ph减小，故b错误；电解氢氧化钾的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂减小，碱性增强，ph增大，故c正确；电解氯化钡溶液得到的是氢氧化钡、氢气和氯气，溶液碱性增强，ph增大，故d错误。4金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量fe、zn、cu、pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性fe2ni2cu2)()a阳极发生还原反应，其电极反应式：ni22e=nib电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等c电解后，溶液中存在的金属阳离子只有fe2和zn2d电解后，电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt解析：选d阳极发生氧化反应，a项错误；电解过程中，阳极zn、fe、ni溶解，阴极只有ni析出，两电极质量的改变不等，b项错误；电解液中除zn2、fe2外，还有ni2，c项错误。5(2015福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将h2o和co2转化为o2和燃料(c3h8o)。下列说法正确的是()a该装置将化学能转化为光能和电能b该装置工作时，h从b极区向a极区迁移c每生成1 mol o2，有44 g co2被还原da电极的反应为3co218h18e=c3h8o5h2o解析：选b结合装置图可知该装置为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，a项错误；b极连接电源的正极，为阳极，在电解池中h向a极(阴极)区移动，b项正确；右侧h2oo2发生的是氧化反应，每生成1 mol o2，转移4 mol电子，c3h8o中碳元素的化合价是2,3co2c3h8o，转移18 mol电子，故生成1 mol o2消耗 mol co2，c项错误；a电极发生的是还原反应：3co218h18e=c3h8o5h2o，d项错误。6(2016邢台模拟)下列有关电化学装置的说法正确的是()a利用图a装置处理银器表面的黑斑ag2s，银器表面发生的反应为ag2s2e=2ags2b图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出c图c中的x极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼d图d中若m是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀解析：选a形成原电池反应，al为负极，被氧化，ag2s为正极被还原，正极方程式为ag2s2e=2ags2，故a正确；铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故b错误；图c中的x极若为负极，粗铜为阴极，而电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行粗铜的精炼，故c错误；该装置有外接电源，属于“有外加电源的阴极保护法”，故d错误。7(2016天津津南区模拟)在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是()a原理图可理解为两个串联电解装置b溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色c溶液中铁丝左端电极反应式为fe2e=fe2d地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)解析：选c原理图可理解为两个串联的电解装置，如图所示，a项正确。左侧铁棒为阳极，铁失电子生成亚铁离子，铁丝左侧为阴极，氢离子在阴极放电生成氢气，同时有oh生成，亚铁离子与oh结合，产生少量白色沉淀，随后被氧化为灰绿色，b项正确、c项错误。8(2016丽水中学二模)下图是co2电催化还原为ch4的工作原理示意图。下列说法不正确的是()a该过程是电能转化为化学能的过程b铜电极的电极反应式为co28h8e=ch42h2oc一段时间后，池中n(khco3)不变d一段时间后，池中溶液的ph一定减小解析：选c分析工作原理图可知此装置为电解池，铜电极通入co2，还原为ch4，所以铜电极为阴极，发生还原反应co28h8e=ch42h2o，铂电极为阳极，oh放电，被氧化，导致ph减小，同时盐桥中的k向池中移动，池中溶有co2，故n(khco3)增大，c项错误。9(2016日照模拟)纳米级cu2o由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中oh的浓度制备纳米级cu2o的装置如图所示，发生的反应为2cuh2ocu2oh2。下列说法正确的是()a钛电极发生氧化反应b阳极附近溶液的ph逐渐增大c离子交换膜应采用阳离子交换膜d阳极反应式是2cu2oh2e=cu2oh2o解析：选d钛极与电源负极相连是阴极发生氢离子得电子的还原反应，故a错误；根据总反应，则阳极反应为2cu2e2oh=cu2oh2o，消耗氢氧根，ph值减小，故b错误；根据总反应，则阳极反应为2cu2e2oh=cu2oh2o，所以离子交换膜应采用阴离子交换膜，故c错误；在电解池中，当阳极是活泼电极时，该电极本身发生失电子的还原反应，在碱性环境下，金属铜失去电子的电极反应为2cu2e2oh=cu2oh2o，故d正确。10(2016洛阳模拟)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，以下说法正确的是()aa极与电源的负极相连b产物丙为硫酸溶液c离子交换膜d为阴离子交换膜da电极反应式：2h2o2e=h22oh解析：选b由装置图分析可知是电解装置，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为12，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应为2h2o4e=4ho2，阴极生成氢气：4h2o4e=4oh2h2，气体体积比为12，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。11如图所示，e为浸过含酚酞的na2so4溶液的滤纸。a、b分别为铂片，压在滤纸两端，r、s为电池的电极。m、n是用多微孔的ni制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。g为电流计，k为开关。c、d和电解池中都充满浓koh溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的kmno4溶液，将开关k打开，接通电源一段时间后，c、d中有气体产生。请回答下列问题：(1)r为_(填“正”或“负”)极。(2)a附近溶液的现象是_，b附近发生的电极反应式为_。(3)滤纸上的紫色点向_(填“a”或“b”)方移动。(4)当c、d中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关k，经过一段时间后，c、d中的气体逐渐减少，c中的电极为_(填“正”或“负”)极，电极反应式为_。解析：电解koh溶液就是电解水，两极分别产生h2和o2，因为相同条件下产生h2的体积是o2体积的两倍，所以c管中收集到的是h2，d管中收集到的是o2。(1)h2是在阴极产生的，所以m是阴极，与之相连的r是电源的负极。(2)b是电解池的阳极，a是电解池的阴极。电解na2so4溶液也是电解水，电解时h移动到a极，得电子被还原为h2，破坏了a极附近水的电离平衡，导致a极附近的溶液显碱性，使酚酞溶液变红。b极上oh被氧化生成o2。(3)kmno4溶液中，紫红色的mno向阳极移动。(4)当c、d中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关k，此时装置变为燃料电池。经过一段时间，c、d中的气体逐渐减少，h2和o2反应生成水，在碱性条件下，c中h2发生氧化反应。答案：(1)负(2)溶液变红4oh4e=2h2oo2(3)b(4)负2h24oh4e=4h2o12某蓄电池的反应为nio2fe2h2ofe(oh)2ni(oh)2(1)该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是_(填选项字母)。放电时生成fe(oh)2的质量为18 g，则外电路中转移的电子数是_。anio2bfecfe(oh)2 dni(oh)2(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常在船体上镶嵌zn块，或与该蓄电池的_(填“正”或“负”)极相连。(3)以该蓄电池作电源，用如图所示的装置在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是_(用相关的电极反应式和离子方程式表示)。(4)精炼铜时，粗铜应与直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。精炼过程中，电解质溶液中的c(fe2)、c(zn2)会逐渐增大而影响进一步电解。甲同学设计如下除杂方案：已知：沉淀物fe(oh)3fe(oh)2cu(oh)2zn(oh)2开始沉淀时的ph2.37.55.66.2完全沉淀时的ph3.99.76.48.0则加入h2o2的目的是_。乙同学认为应将方案中的ph调节到8，你认为此观点_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。解析：(1)该蓄电池充电时反应逆向进行，发生还原反应的电极为阴极，电极反应式为fe(oh)22e=fe2oh。放电时fefe(oh)2，电极反应式为fe2e2oh=fe(oh)2，每生成1 mol fe(oh)2，转移2 mol电子，18 g fe(oh)2的物质的量为0.2 mol，故转移0.4 mol电子。(2)外接电源的阴极保护法中，船体应与蓄电池的负极相连。(3)铝制品发生钝化时，在铝表面形成致密的氧化膜，也会有al3进入溶液中与hco发生反应al33hco=al(oh)33co2，使溶液变浑浊。(4)精炼铜时，粗铜应与电源的正极相连。处理电解质溶液时加入h2o2将fe2转化为fe3，然后调节溶液的ph为4，可以使fe3以fe(oh)3的形式除去。若将溶液的ph调节到8，cu2也沉淀完全。答案：(1)c0.4na或2.4081023(2)负(3)al3e=al3，al33hco=al(oh)33co2(4)正将fe2氧化为fe3不正确同时会使cu2生成沉淀而除去13.用图1所示装置实验，u形管中a为25 ml cuso4溶液，x、y为电极。(1)若x为铁，y为纯铜，则该装置所示意的是工业上常见的_池，阳极反应式为_。(2)若x为纯铜，y为含有zn、ag、c等杂质的粗铜，则该图所示意的是工业上常见的_装置。反应过程中，a溶液的浓度_发生变化(填“会”或“不会”)。.现代氯碱工业常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分，以避免电解产物之间发生二次反应。图2为电解槽示意图。(1)阳离子交换膜，只允许溶液中的_通过(填下列微粒的编号)。h2cl2hclnaoh(2)写出阳极的电极反应式：_。(3)已知电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10 kg，每小时能收集到标况下氢气896 l，而且两边的水不能自由流通。则理论上：电解后流出的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为_。通过导线的电量为_。(已知na 6.021023