（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题6 化学反应与能量变化 4 第三单元 电解原理 金属的腐蚀与防护课后达标检测 苏教版

第三单元 电解原理 金属的腐蚀与防护一、单项选择题1下列说法正确的是()a氯碱工业中，烧碱在阳极区生成b电解熔融氯化铝冶炼金属铝c电镀时，用镀层金属做阳极d将钢闸门与外接电源正极相连，可防止其腐蚀 解析：选c。a项，水中的h在阴极放电，溶液中c(oh)增大，烧碱在阴极区生成，错误；b项，氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，错误；c项，电镀时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，正确；d项，将钢闸门与外接电源负极相连，做阴极(外加电流阴极保护法)，可防止其腐蚀，错误。2.电渗析法是一种利用a、b离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。已知海水中含na、cl、ca2、mg2、so等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()a是原电池装置，把化学能转化为电能b是电解装置，只发生物理变化 c左右池中得到淡水da膜是阴离子交换膜，b膜是阳离子交换膜解析：选d。a项，该装置有外接电源，是电解池，错误；b项，电解过程发生化学反应，错误；a为阳极，海水中的cl、oh放电，海水中的阴离子透过阴离子交换膜进入左池，b为阴极，海水中的h放电，海水中的阳离子透过阳离子交换膜进入右池，所以左右两池得不到淡水，中间得到的是淡水，c错误，d正确。3.探究电解精炼铜(粗铜含有ag、zn、fe)和电化学腐蚀装置如图，下列叙述正确的是()a精炼铜时，电解质为硫酸铜溶液，x电极反应为cu22e=cu b精炼铜时，溶液中ag、zn2、fe2浓度增大cx电极为石墨，y电极为cu，则铜受到保护 dx电极为fe，y电极为cu，则铁受到保护解析：选c。a项，精炼铜时，x为阳极，铜及比铜活泼的金属失电子，错误；b项，ag的金属性弱于铜，不会在阳极放电，以沉淀形式形成阳极泥，错误；c项，y为阴极，受到保护，正确；d项，x为阳极，铁作阳极，优先失电子，错误。4(2020镇江高三检测)如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味气体放出。符合这一情况的是下表中的()选项a极板b极板xza锌石墨负极cuso4b石墨石墨负极naohc银铁正极agno3d铜石墨负极cucl2解析：选a。由题意知，通电后a极板质量增加，说明有金属析出，由此可知，a极为电解池的阴极，则x为电源负极，b、c均不符合；又b处放出的是无色、无味的气体，d不符合。5(2020山西四校联考)500 ml nano3和cu(no3)2的混合溶液中c(no)0.3 moll1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到气体1.12 l(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 ml，下列说法正确的是()a原混合溶液中c(na)0.2 moll1b电解后溶液中c(h)0.2 moll1c上述电解过程中共转移0.4 mol电子d电解后得到的cu的物质的量为0.1 mol解析：选b。阳极是阴离子放电，放电能力：ohno，根据题给信息，阳极一定是oh放电，生成0.05 mol氧气，转移0.2 mol电子；阴极离子放电能力：cu2hna，所以cu2先放电，然后是h放电，阴极生成0.05 mol氢气时，转移0.1 mol电子，根据得失电子守恒知，cu2转移0.1 mol电子，n(cu2)0.05 mol。所以原溶液中ncu(no3)20.05 mol，又n(no)0.3 moll10.5 l0.15 mol，则n(nano3)0.05 mol。原混合溶液中c(na)0.1 moll1，a项错误；结合以上分析及电解总方程式cu22h2ocuh2o22h可知，生成0.05 mol cu、0.05 mol o2、0.05 mol h2和0.1 mol h，电解后溶液中c(h)0.2 moll1，b项正确，d项错误；上述电解过程中共转移0.2 mol电子，c项错误。6用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；下列对实验现象的解释或推测不合理的是()aa、d处：2h2o2e=h22ohbb处： 2cl2e=cl2cc处发生了反应：fe2e=fe2d根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜解析：选b。由于有外接电源，所以实验一和实验二均为电解池装置。实验一中，a为阴极，c为阳极，d为阴极，b为阳极。a、d处发生反应2h2o2e=h22oh，a项正确；若b处发生反应2cl2e=cl2，不足以解释b处“变红”和“褪色”现象，b项错误；c处铁做阳极，发生反应fe2e=fe2，由于生成的fe2浓度较小，且ph试纸本身有颜色，故颜色上无明显变化，c项正确；实验二中，两个铜珠的左端均为阳极，右端均为阴极，初始时两个铜珠的左端(阳极)均发生反应cu2e=cu2，右端(阴极)均发生反应2h2e=h2，一段时间后，cu2移动到m处，m处附近cu2浓度增大，发生反应cu22e=cu，m处能生成铜，d项正确。二、不定项选择题7so2和nox是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收so2和no。下列有关说法错误的是()aa极为直流电源的正极，与其相连的电极发生氧化反应b阴极得到2 mol电子时，通过阳离子交换膜的h为2 molc吸收池中发生反应的离子方程式为2no2s2o2h2o=n24hsod阳极的电极反应式为so22e2h2o=so4h解析：选ad。a项，阴极发生还原反应，hso得电子生成s2o，a极为直流电源的负极，错误；b项，阴极发生还原反应，电极反应式为2hso2e2h=s2o2h2o，阴极得到2 mol电子时，通过阳离子交换膜的h为2 mol，正确；c项，吸收池中s2o与no发生氧化还原反应生成n2和hso，离子方程式为2no2s2o2h2o=n24hso，正确；d项，阳极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为so22e2h2o=so4h，错误。8(2020连云港高三一诊)一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是()a外电路电子的移动方向：a电源bb气体x在反应中通常体现还原性c电极d为惰性电极，e为活泼电极d电极d的电极反应式为c6h66h6e=c6h12解析：选d。苯环己烷，相当于加氢，为还原反应，所以电极d为阴极，电极e为阳极，a为负极，b为正极。a项，电子由a极电极d，电极eb极，错误；b项，阳极oh放电生成氧气，气体x为氧气，通常表现氧化性，错误；c项，e为阳极，若活泼电极为阳极，优先失电子，无气体x生成，错误。9(2020扬州模拟)h3bo3可以通过电解nab(oh)4溶液的方法制备，其工作原理如图。下列叙述错误的是()am室发生的电极反应式为2h2o4e=o24hbn室中：a%b%c膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸d理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6 l气体解析：选bd。a项，m室为阳极室，发生氧化反应，电极反应式为2h2o4e=o24h，正确；b项，n室为阴极室，h2o得电子发生还原反应，生成h2和oh，溶液中oh浓度增大，即a%b%，错误；c项，阳极室中h穿过阳膜扩散至产品室，原料室中b(oh)穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成h3bo3，则膜为阴膜，正确；d项，每生成1 mol 产品，转移1 mol电子，阴极室生成0.5 mol h2，其标准状况下为11.2 l，错误。三、非选择题10znmno2干电池应用广泛，其电解质溶液是zncl2nh4cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_，电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若zncl2nh4cl混合溶液中含有杂质cu2，会加速某电极的腐蚀。其主要原因是_。欲除去cu2，最好选用下列试剂中的_(填字母)。anaohbzncfe dnh3h2o(3)mno2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的mnso4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，mno2的理论产量为_。解析：(1)还原性较强的zn做负极，电子由负极经外电路流向正极。(2)除杂原则是加入的物质要过量(以除尽杂质)且不能引入新杂质，故选zn将cu2置换而除去。(3)阴极上应是h得电子。由关系式知，mnso4mno22e，电路中通过2 mol电子产生1 mol mno2，即87 g。答案：(1)zn正极(2)锌与还原出来的cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2h2e=h287 g11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)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。图3是目前已开发出用电解法制取clo2的新工艺。阳极产生clo2的电极反应式：_。当阴极产生标准状况下112 ml气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为_。解析：(1)题图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，同时阴极附近产生naoh。(2)要制取“84”消毒液，应创造氯气和氢氧化钠反应生成naclo的环境，为了使反应更充分，则下面电极生成氯气，上面电极附近有naoh生成，上面电极生成氢气，为阴极，则c为负极，d为正极。(3)依据题干信息，阳极上cl被氧化为clo2，根据电子守恒和电荷守恒，写出电极反应式。电极上得到或失去一个电子，电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜。答案：(1)h2右(2)负clh2ocloh2(3)cl5e2h2o=clo24h0.01 mol12如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入naoh溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，表明铁被_(填“氧化”或“还原”)；向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为_。(2)装置2中的石墨是_极(填“正”或“负”)，该装置发生总反应的离子方程式为_。(3)装置3中甲烧杯盛放100 ml 0.2 moll1的nacl溶液，乙烧杯盛放100 ml 0.5 moll1的cuso4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。电源的m端为_极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为_。乙烧杯中电解反应的离子方程式为_。停止电解，取出cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下的体积为_ml。解析：(1)装置1，由石墨棒附近的溶液变红可知，石墨棒做正极，电极反应式为o24e2h2o=4oh，铁钉做负极，发生氧化反应。(2)由装置2两电极活泼性强弱得cu是负极，总反应的离子方程式，即该装置中自发的氧化还原反应：2fe3cu=2fe2cu2。(3)由装置3甲烧杯中石墨电极附近首先变红可知，该极上h放电，即该极为阴极，fe为阳极，电极反应式为fe2e=fe2，由此可知，电源m端为正极；因电源m端为正极，则n端为负极，乙中cu为阴极，石墨为阳极，发生反应的离子方程式为2cu22h2o2cuo24h；两池中的对应关系：cu2eh2 64 g 1 mol 0.64 g 0.01 mol即h2体积为224 ml。答案：(1)氧化o24e2h2o=4oh(2)正2fe3cu=2fe2cu2(3)正fe2e=fe22cu22h2o2cuo24h22413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_。abaso4 bch3ch2ohcna2so4 dnaoh(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，稀土金属材料做电极。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