2022届高考化学一轮复习课后限时集训20电解池金属的腐蚀与防护含解析新人教版

1、课后限时集训(二十)(建议用时：40分钟)1下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是()图1 图2图3图4a图1：铁钉发生析氢腐蚀 b图2：可以在铁件上镀铜c图3：溶液中c(cu2)保持不变d图4：将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀d题图1，电解质溶液若呈酸性，则铁钉发生析氢腐蚀，电解质溶液若呈碱性或中性，则铁钉发生吸氧腐蚀，a项错误；题图2，在铁件上镀铜，铜片作阳极，应与电源正极相连，待镀铁件作阴极，应与电源负极相连，b项错误；题图3，电解精炼铜时，阳极上锌先放电，铜后放电，而阴极上是cu2放电，故电解质溶液中c(cu2)减小，c项错误；题图4，采用外加电流的阴极保护法，将输油管与电源

2、负极相连，输油管作阴极，可以防止腐蚀，d项正确。2科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的co2并提供o2的装置，总反应方程式为2co2=2coo2。下列说法正确的是()a由图分析n电极为正极boh通过离子交换膜迁向左室c阴极的电极反应为co2h2o2e=co2ohd反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强c该装置为太阳能电池和电解池的综合装置，左边为太阳能电池装置，根据电子的移动方向可知，n电极为负极，p电极为正极；右边为电解池装置，与n电极相连的pt电极为阴极，与p电极相连的pt电极为阳极，阴极上co2放电，发生还原反应生成co，阳极上oh放电，发生氧化反应生成o2，则离子交换膜应为阴离子交换

3、膜。a项，由题图可知n电极为负极，p电极为正极，错误；b项，oh通过阴离子交换膜迁向右室，错误；c项，根据题图知，阴极发生的电极反应为co2h2o2e=co2oh，正确；d项，根据总反应2co2=2coo2，可知反应完毕装置中溶液的ph并无变化，故碱性不会增强，错误。教师用书备选用如图所示装置电解一段时间后，下列叙述错误的是()a电极、电极均为fe，a为nacl溶液，两电极间可能会出现白色沉淀b电极、电极均为石墨，a为fecl2溶液，电极附近溶液变成黄绿色c电极、电极均为pt，a为饱和na2so4溶液，电解质溶液中有晶体析出d电极、电极均为al，a为alcl3溶液，电极质量增加da项，电极、电

4、极均为fe，a为nacl溶液，则在阳极、阴极分别生成亚铁离子和氢氧根离子，两电极间可能会出现白色沉淀，正确；b项，电极、电极均为石墨，a为fecl2溶液，电极上氯离子失电子变成氯气，而使其附近溶液变成黄绿色，正确；c项，电极、电极均为pt，a为饱和na2so4溶液，电解后水减少，电解质溶液中有晶体析出，正确；d项，电极、电极均为al，a为alcl3溶液，电极上氢离子得电子生成h2，电极质量不增加，错误。3根据两电极反应物浓度不同而安排的电池称为浓差电池。利用如图装置进行实验，甲、乙两池中均盛有1 moll1的agno3溶液。实验开始时先闭合k1，断开k2。一段时间后，断开k1，闭合k2，形成浓

5、差电池，灵敏电流计指针发生偏转(已知ag浓度越大，其氧化性越强)。下列说法错误的是()a闭合k1，断开k2后，a电极质量增加b断开k1，闭合k2后，b电极发生氧化反应c断开k1，闭合k2后，no向a电极移动d闭合k1，断开k2后，乙池溶液中ag浓度增大b闭合k1，断开k2后，该装置为电解池，a电极为阴极，b电极为阳极，ag在阴极被还原为ag，a电极增重，作为阳极的ag溶解，乙池溶液中ag浓度增大，a、d正确；断开k1，闭合k2后，该装置为原电池，乙池溶液中ag浓度较大，氧化性强，在b电极上发生还原反应生成ag，b电极为正极，a电极为负极，no向a电极移动，b错误，c正确。4电渗析法是一种利用离

6、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()ab膜是阴离子交换膜b通电后，海水中阳离子往a电极处运动c通电后，a电极的电极反应式为4oh4e=o22h2od通电后，b电极区周围会出现少量白色沉淀d根据海水中离子成分及离子放电顺序知，通电后阳极是氯离子放电，阴极是氢离子放电，电解过程中，海水中阳离子通过b膜进入阴极区，所以b膜是阳离子交换膜(海水中阴离子通过a膜进入阳极区)，b电极(阴极)区周围oh浓度增大，与镁离子反应生成白色沉淀。5以fe3/fe2作为氧化还原介质，可以在低电位条件下电解hcl制取cl

7、2，其原理如图所示，下列说法正确的是()ax极上的电势比y极上的低bh向y极迁移，x极周围溶液ph升高cx极上发生反应：2h2o4e=4ho2d电解总反应为4fe2o24h=4fe32h2oa根据电极上的物质变化，可知x为阴极，y为阳极。h移向x电极，b错误；x极反应为：fe3e=fe2c错误；电解总反应为4hclo22cl22h2o，d错误。6(2020四川泸州泸县第一中学高三在线理综)微生物燃料电池的研究已成为治理和消除环境污染的重要课题，利用微生物电池电解饱和食盐水的工作原理如图所示。下列说法正确的是()a电池正极的电极反应：o22h2o4e=4ohb电极m附近产生黄绿色气体c若消耗1

8、mol s2，则电路中转移8 mol ed将装置温度升高至60 ，一定能提高电池的工作效率c微生物燃料电池中，通入c6h12o6的电极为负极，失电子，发生氧化反应；通入o2的电极为正极，得电子，发生还原反应。电解饱和食盐水时阴、阳极分别产生氢气、氯气。a项，由题图可知，电解质溶液呈酸性，正极的电极反应是o24h4e=2h2o，错误；b项，m极为阴极，产生h2，n极为阳极，产生cl2，错误；c项，1 mol s2转化成so失去8 mol e，则消耗1 mol s2电路中转移8 mol e，正确；d项，该电池为微生物燃料电池，微生物的最佳活性温度未知，无法确定60 时电池效率是否提高，错误。7(2

9、020湘赣皖联考)用koh为电解质的循环阳极锌空气二次电池放电时的总反应为2zno2=2zno，工作时，用泵将锌粉与电解液形成的浆料输入电池内部发生反应，反应所生成的产物随浆料流出电池后，被送至电池外部的电解槽中，经还原处理后再送入电池；循环阳极锌空气二次电池工作流程图如图所示。下列说法错误的是()a放电时， 电池正极反应为o24e2h2o=4ohb放电时， 电解质中会生成少量碳酸盐c电池停止工作时，锌粉与电解质溶液不反应d充电时，电解槽阴极反应为zno2eh2o=zn2ohc放电时， 电池正极通入空气中的o2，在碱性溶液中得电子生成oh，a正确；放电时，正极通入空气中的co2，会与koh反应

10、生成少量k2co3，b正确；电池停止工作时，锌粉仍会与koh溶液发生缓慢反应，c错误；充电时，电解槽阴极(放电时，zn转化为zno)zn表面的zno得电子，生成zn和oh，电极反应式为zno2eh2o=zn2oh，d正确。8某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用，将获得的电能用于制取“84”消毒液。已知：2h2s(g)o2(g)=s2(s)2h2o(l)h632 kj/mol。如图为该小组设计的原理图。下列说法正确的是()a电极a为燃料电池正极b电极b上发生的电极反应为：o24e2h2o=4ohc电路中每流过4 mol电子，电池质子固体电解质膜饱和nacl溶液内部释放热能小于632 k

11、jda极每增重32 g，导气管e将收集到气体22.4 lc根据图示可知a为负极，b为正极，负极反应为2h2s4e=s24h，正极为o24e4h=2h2o，a、b错误；未指明标准状况，d错误。9(2020合肥质检)如图所示，u形管内盛有100 ml的溶液，按要求回答下列问题：(1)断开k2，闭合k1，若所盛溶液为cuso4溶液，则a极为 极，b极的电极反应式为 。若所盛溶液为kcl溶液，则b极的电极反应式为 。(2)断开k1，闭合k2，若所盛溶液为滴有酚酞的足量nacl溶液，则：a电极附近可以观察到的现象是 ，na移向 (填“a”或“b”)极。b电极上的电极反应式为 ，总反应的化学方程式是 。反

12、应一段时间后断开k2，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，b极产生气体的体积(标准状况)为11.2 ml，将溶液充分混合，常温下溶液的ph约为 。若要使电解质溶液恢复到原状态，需向u形管内加入或通入一定量的 。解析(1)断开k2，闭合k1时，该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜，发生还原反应，电极反应式为cu22e=cu；所盛溶液为kcl溶液时发生吸氧腐蚀，正极(b极)的电极反应式为o22h2o4e=4oh。(2)断开k1，闭合k2，若所盛溶液为滴有酚酞的足量nacl溶液，该装置是电解池。碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成的氢氧根离

13、子导致溶液呈碱性，加入酚酞溶液后变红；溶液中的na向阴极移动，即向a电极移动；电解时，阳极b上氯离子放电生成氯气：2cl2e=cl2，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池总反应式为2nacl2h2o2naohh2cl2；由可知，b极产生(标准状况)11.2 ml cl2，生成0.001 mol naoh。故c(oh)0.01 moll1，c(h) moll11012 moll1，故ph12。两极逸出的气体分别是h2和cl2，故要使电解质溶液恢复到原状态，需向u形管内通入一定量的hcl气体。答案(1)负cu22e=cuo22h2o4e=4oh(2)溶液变红a2cl2e=cl

14、22nacl2h2o2naohcl2h212hcl101894年，fenton发现采用fe2和h2o2混合溶液，能产生具有高反应活性和强氧化性的羟基自由基(oh)，从而氧化降解有机污染物，称为fenton反应。电fenton法采用惰性电极进行电解，如图为其中一个电极的反应机理，其中含有fenton反应。下列说法错误的是()a羟基自由基(oh)的电子式为b图示转化关系的惰性电极应与外接电源的正极相连cfenton反应：h2o2fe2=fe3ohohd该惰性电极每消耗22.4 l o2(标准状况)，理论上在外电路中转移3 mol电子b羟基自由基(oh)的电子式为，a正确；图示转化关系的惰性电极得到

15、了电子，将o2、fe3还原，所以该电极应为阴极，与外接电源的负极相连，b错误；根据图示知，fe2与h2o2作用生成fe3、oh、oh，所以fenton反应为h2o2fe2=fe3ohoh，c正确；根据图示可知，阴极上电极反应为o22h2e=h2o2、fe3e=fe2、h2o2fe2=fe3ohoh，总反应为o22h3e=ohoh，每消耗1 mol o2，理论上在外电路中转移3 mol电子，d正确。11双极膜(bp)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的h2o解离成h和oh，作为h和oh的离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、naoh溶液和盐酸，其工作原理如图所示，m、n

16、为离子交换膜。下列说法正确的是()a将阴极室双极膜左侧的溶液排出，也可获得淡水bm为阴离子交换膜，n为阳离子交换膜c若去掉双极膜，阳极室会有cl2生成d电路中每转移1 mol电子，两极共得到0.5 mol气体c阴极室发生还原反应，电极反应为2h2e=h2，h放电，破坏了水的电离，使溶液的酸碱性发生改变，且阴极室的溶液中必须加入强电解质以增强溶液的导电性，将阴极室双极膜左侧的溶液排出，不能获得淡水，a错误；盐室中的na向阴极移动，离子交换膜m为阳离子交换膜，使na进入阴极室双极膜的右侧，获得naoh溶液。cl向阳极移动，离子交换膜n为阴离子交换膜，使cl进入阳极室双极膜的左侧，得到盐酸，b错误；

17、若去掉双极膜，盐室中的cl进入阳极室，在阳极放电生成cl2，c正确；阴、阳极的电极反应分别为2h2e=h2、4oh4e=o22h2o，电路中每转移1 mol电子，阴极产生0.5 mol h2，阳极产生0.25 mol o2，两极共得到0.75 mol气体，d错误。12(1)在工业上应用电解技术可使(nh4)2so3吸收液再生而不被氧化，同时得到高浓度so2，其工作原理如图所示。气体 (填“a”“b”或“c”)为so2，离子交换膜为 离子交换膜(填“阳”或“阴”)，阳极的电极反应式为 。(2)间接电化学法可除no。其原理如图所示，写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性) 。解析(1)根据题目信息知，电极m区nh4hso3(nh4)2so3，故电极m为阴极，发生反应：2h2e=h2，同时中的nh通过阳离子交换膜进入中生成(nh4)2so3，电极n为阳极，发生反应：2h2o4e=o24h，产生的h通过阳离子交换膜进入中，发生反应：hhso=so2h2o，故气体b为so2。(2)根据题图可知，阴极上亚硫酸氢根离子得电子，生成s2