【红对勾】高三化学一轮总复习 讲与练课时作业24 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

会话作业24电解槽金属的电化学腐蚀与防护时间： 45分分数： 100分一、选择题(共48分，每小题4分)1 .以下关于工业冶金的描述中不正确的是()a .取电解熔融的氧化铝制的金属铝，阳极反应式为2O2-4e-=O2b .用电解法精炼铜，以粗铜为阴极c .电解冶炼金属钠与电解饱和盐水阳极产物相同d .对镀敷材料实施电镀锌，将锌盐(硫酸锌等)溶液作为镀敷液答案B解析对熔融氧化铝进行直流电解时，氧离子在阳极失去电子而生成氧，因此a为正确的电解精炼铜时，粗铜为阳极，粗铜中的铜失去电子而变成铜离子进入溶液，在阴极电子再次析出铜， b错误的电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极反应是氯离子失去电子而生成氯气，因此c正确的电镀锌的目的是使溶液中的锌离子电子析出到电镀材料中，因此需要在电镀液中选择锌盐溶液。2 .一位同学用图示装置进行了电解实验。 下一个说法错误的是()a .电解过程中铜电极产生H2b .电解初期，总反应方程是：Cu h2so4cmuso4 h2c .电解一定时间后，在石墨电极上析出铜d .在电解的全过程中h的浓度有所减少答案A解析在电解的开始阶段，随着阳极Cu放电： Cu-2e-=Cu2、阴极：2h-=h2反应的进行，溶液中的Cu2浓度增大，不久，在阴极产生Cu22e-=cu，铜析出，反应中消耗h，h浓度减少。3.(双选) (2020海南，12 )根据下图，以下判断正确的是()a .烧杯a中溶液的pH升高b .烧杯b发生氧化反应c .烧杯a发生的反应为2h2e-=h2d .烧杯b产生反应为2Cl-2e-=Cl2答案ab分析本问题考察了原电池原理的应用。 该一次电池的本质是金属锌的氧吸收腐蚀，负极电极反应式(b烧杯中)为Zn-2e-=Zn2，正极电极反应式(a烧杯中)为O2 4e- 2H2O=4OH-.4 .下面的电化学印象中正确的是()答案D解析A项的Zn电极为负极的b项的Zn应为ZnSO4溶液，Cu应插入CuSO4溶液的c项电解精炼铜应以粗铜为阳极，以精铜为阴极。5 .将分别加入了熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的3个电解槽串联连接，在一定条件下通电一定时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比()a.6:3:2b.6:3:1c.1:2:3d.3:2:1答案A分析串联电路通过各电解单元的电子总数相等。发现用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，在阴极增加a g时，阳极同时产生b L (标准状况)氧，m的相对原子质量为()A. B .C. D答案C解析根据问题意识分析，阴极、阳极发生的电极反应分别为阴极：4mx4xe-4m阳极：4xOH-4xe-2xH2O xO2由于从阴、阳两极移动的电子数量相等，因此将m的相对原子质量设为m。 采取关系式4Mx 4xe-xO24M g22.4x Labl=M=。在7.0和1105Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当从阴极产生6.4 g铜时，阳极放出()A.1.12 L氢气B.1.12 L氧气C.2.24 L氢D.2.24 L氧答案B解析活用离子的放电顺序写两极反应式在电解池中，阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数。8 .某种溶液含有2种溶质NaCl和H2SO4，这些物质的量之比为31，以石墨为电极电解溶液时，根据电极产物明显可分为3个阶段。 以下描述不正确()a .阴极上只析出H2b .阳极先析出Cl2，然后析出O2c .电解的最后阶段是电解水d .溶液的pH值越来越高，最后达到7答案D解析电解质溶液中的n(na ):n(cl-):n(h ):n(so)=3:3:2:1，电解开始时产生H2和Cl2，H2和Cl2同时生成OH-中和H2SO4，OH-过剩。 最后是电解水，最后的溶液pH7在阴极只析出h 2，3个阶段分别相当于电解HClNaClH2O。9.(二选)1 L 0.1 molL-1 AgNO3溶液在以Ag为阳极、Fe为阴极的电解槽中电解，在阴极上加入2.16 g的重量时，以下判断正确(电解在理论上进行，溶液不蒸发)。a .溶液的浓度变化为0.08 molL-1b .阳极产生112 mL o2的O2 (标准情况)c .转移的电子数为1.2041022个d .反应中Ag氧化0.02 mol答案光盘解析使用电解规则解决问题时，首先要注意阳极材料，阳极材料为金属(惰性电极)时，在阳极失去电子的首先是金属。10 .如下图所示，用图甲的装置进行实验，如果图乙的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不能表示()a.c (ag ) b.c (否)c .溶液的pH D .铁片质量答案D由图甲的装置可知，铁是电镀装置的阴极，银是电镀装置的阳极，银的电子成为银离子进入溶液，在阳极有多少物质的银被氧化，在阴极析出相同物质的银单体，因此溶液中的银离子浓度不变化，硝酸根不参加反应，因此其浓度也不变化，在通电中， 由于水和电分离的氢离子和氢氧化物离子不放电，溶液的pH不变的铁是阴极，在其上银离子放电析出，铁片的质量增加。11 .用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液中加入碱式碳酸铜结晶(不含结晶水)0.1 mol，正好返回电解前的浓度和pH。 以下描述不正确()a .电解过程中产生气体的体积(在标准情况下)为5.6 Lb .电解过程中转移的电子数为3.6121023个c .电解过程只是发生了2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4d .加入碱性碳酸铜的反应Cu2 (oh ) 2c o32h2so4=2cuso4CO2-3h2o答案C12 .现有的阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和图像电解槽，采用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可以电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下面的说法正确的是()a .阳极反应式为2h2e-=h2b .从a口出来的是H2SO4溶液C.a为阳离子交换膜，允许h通过d .从e口加入D.Na2SO4溶液答案B惰性电极电解Na2SO4溶液，阳极电解为O2和h，阴极电解为H2和OH-。 离子交换膜将电解槽分成3个区域，Na2SO4溶液从中间区域加入，Na通过阳离子交换膜b移动到阴极室，SO通过阴离子交换膜a移动到阳极室，可以得到NaOH和H2SO4。 阳极室和阴极室在电解开始时加入少量H2SO4和NaOH溶液，提高溶液的导电性，不带入杂质。二、非选择问题(共计52分)13.(12分钟)在50 mL、0.2 molL-1 CuSO4溶液中插入2个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)时：(1)如果两极均为铜片，则电解中的CuSO4溶液的浓度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ (填充“增大”“减少”或“不变”；(2)阳极为纯锌、阴极为铜片时，阳极反应式为_(3)在阳极为纯锌、阴极为铜片的情况下，如果不考虑h的阴极的放电，则在电路中通过0.04 mol的电子时，阴极增加_，在阴极的电极反应式为(1)不变(2)Zn=Zn22e-(3)1.28Cu22e-=Cu(1)两极均为铜片，电解液为CuSO4溶液，这是电镀装置，电解中电解质溶液的浓度不变。(2)阳极为纯锌，活性金属，通电电解时锌发生氧化反应： zn=zn22e-。(3)若不考虑阳极为纯锌、阴极为铜片、h为阴极放电，则阴极反应为Cu2电子还原反应： Cu22e-=cu。 电路中通过0.04 mol电子时，析出0.04 mol/264 gmol-1=1.28 g的铜.14.(12分钟)在下图所示的装置中，在甲、乙、丙三个烧杯中分别加入5.00%naoh溶液100g、充分的CuSO4溶液100g、10.00%的K2SO4溶液，电极都是石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极的质量增加。 据此回答问题：电源的n侧为_极电极b发生的电极反应是列式计算电极b产生的气体在标准情况下的体积.电极c的质量变化为_g；简述电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化的原因a溶液_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _乙溶液_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _c溶液_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)如果在电解中铜全部析出，为什么电解能够继续下去？(1)正4OH-4e-=2H2O O2水减少的质量： 100g(1-)=4.5g生成O2体积： 22.4Lmol-1=2.8L16碱性增大，电解后水量减少，溶液中NaOH浓度增大，酸性增大，阳极上OH-生成O2，因此溶液中的h离子浓度增加，酸碱性的大小不变化，K2SO4为强酸强碱盐，因此浓度增加不影响溶液的酸碱性(由于CuSO4溶液变成了H2SO4溶液，反应变成了水的电解反应解析该问题是对电化学知识的全面考察，包括电极的判断、电极反应式的标记和计算，首先判断电极，应利用c极的质量增加产生cu22e-=cu，因此c为阴极时，电源的m极为负极，n极为正极，其馀依次解答即可。15.(14分钟)如下图所示，a为直流电源，b为渗透了饱和氯化钠溶液和苯酚酞溶液的滤纸，c为电镀槽，加入电路后，b上的c点看起来为红色，因此请填空(1)电源a的a为_极。(2)滤纸b产生的总反应方程式是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)如果在电镀槽中对铁实施镀锌，投入k点，使c、d点短路，则在电极e的反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，在电极f的反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，装入槽的电镀液为_ _ _ _ _ (只需填充两种电解质溶液)。答案(1)正(2)2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2(3)zn-2e-=zn2 zn22e-=znso4溶液ZnCl2溶液解析电解饱和氯化钠溶液时发生的电解反应为2NaCl 2h2o2NaOH h2，由于“b上的c点看起来红色”可以判断c电极为阴极(h放电)，因此b为直流电源的负极，a为直流电源的正极。 在镀槽中实现铁上镀锌时，锌是阳极(e电极)，Zn-2e-=Zn2； 铁为阴极(f电极)，产生的反应为zn22e-=zn，电解液为含有zn2的可溶性盐溶液。16.(14分钟) (2020天津，10 )工业废水总是含有一定量的Cr2O和CrO，它们对人类和生态系统造成很大损害，必须加以处理。 常用的处理方法有两种。方法1 :还原沉淀法这个方法的过程流程其中步骤有平衡；2CrO (黄色) 2H Cr2O (橙色) H2O(1)平衡系统的pH=2时，溶液显示出_颜色。(2)可以说明第步的反应达到平衡状态的是_。a.Cr2O和CrO的浓度相同b.2v (Cr2O )=v(CrO )c .溶液的颜色不变(3)在第步骤中，为了将cr2o离子还原为1mol，需要_mol的FeSO47H2O。(4)第步骤生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡Cr(OH)3(s)Cr3 (aq) 3OH-(aq )在常温下，在Cr(OH)3溶积Ksp=c(Cr3 )c3(OH-)=10-32下，为了将c(Cr3)降低到10-5 mol/L，将溶液的pH调整为_ .方法2 :电解法该方法将含有Cr2O的酸性废水作为Fe电解，随着电解的进行，在阴极附近溶液的pH变高，产生Cr(OH)3沉淀。(5)使用Fe作为电极的理由是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(6)在阴极附近溶液的pH上升的原因是(在电极反应中说明) _ _ _ _ _ _ _ _。溶液中同时生成的沉淀有.(1)橙子(2)c (3)6 (4)5(5)阳极反应为Fe-2e-=Fe2、还原剂Fe2(6)2h2e-=h2fe(oh)3解析本题以工业废水处理为命题点，结合平衡转移和电解原理等进行考察。 方法1:(1)pH=2溶液呈酸性，促进平衡的正向移动，溶液呈橙色。(2)平衡时的Cr2O和CrO