2022届新教材高考化学一轮复习课时练19电解池金属的腐蚀与防护含解析新人教版

1、高考复习资料课时规范练19电解池金属的腐蚀与防护基础巩固1.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,电解后溶液的ph依次为升高、不变、降低的是()a.agno3溶液nacl溶液cu(no3)2溶液b.kcl溶液na2so4溶液cuso4溶液c.cacl2溶液koh溶液nano3溶液d.hcl溶液hno3溶液k2so4溶液2.下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的ph明显减小的是()3.(双选)金属镍有广泛的用途,粗镍中含有fe、zn、cu、pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知:氧化性fe2+<ni2+<cu2+)()a.阳极发生还原反应,其电极反应式

2、为ni2+2e-nib.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等c.电解后,溶液中存在的阳离子有fe2+、zn2+、ni2+和h+d.电解后,电解槽底部的阳极泥中有cu和pt4.(2020湖南h11教育联盟联考)化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语正确的是()a.以铜为阴极,石墨为阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为2cl-2e-cl2b.铅蓄电池放电时的正极反应为pb-2e-+so42-pbso4c.粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有cu-2e-cu2+d.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应为fe-2e-fe2+5.(双选)炒过菜的铁

3、锅未及时洗净(残液中含nacl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是()a.腐蚀过程中,负极是feb.fe失去电子经电解质溶液转移给cc.正极的电极反应为4oh-4e-2h2o+o2d.c是正极,o2在c表面上发生还原反应6.用如图所示装置(x、y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中各项所列对应关系均正确的一项是()选项x极实验前u形管中液体通电后现象及结论a正极na2so4溶液u形管两端滴入酚酞后,a管中呈红色b正极agno3溶液b管中电极反应是4oh-4e-o2+2h2oc负极cucl2溶液b管中有气体逸出d负极naoh溶液溶液ph降低能力提升

4、7.(2020山东模拟)利用小粒径零价铁(zvi)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。h+、o2、no3-等共存物的存在会影响水体修复效果,定义单位时间内zvi释放电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。下列说法错误的是()a.反应均在正极发生b.单位时间内,三氯乙烯脱去a mol cl时ne=a molc.的电极反应为no3-+10h+8e-nh4+3h2od.增大单位体积水体中小粒径zvi的投入量,可使nt增大8.(双选)(2020山东济宁5月模拟)甲是一种在微生物作用下将废水中的尿素co(nh2)2转化为环境友好物质、实现化学能转化为电能的装置,利

5、用甲、乙两装置,实现对冶金硅(cu-si为硅源)进行电解精炼制备高纯硅。下列说法正确的是()a.电极m与b相连接b.液态cu-si合金为阳极,固体硅为阴极c.废水中的尿素的含量不会影响硅提纯速率d.m电极反应式为co(nh2)2+h2o-6e-co2+n2+6h+9.(2020河南安阳联考)用惰性电极电解一定浓度的cuso4溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol cu(oh)2后恰好恢复到电解前的浓度和ph。则下列说法正确的是()a.电解过程中阴极没有气体生成b.电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 molc.原cuso4溶液的浓度为0.1 mol·l-1d.电解过

6、程中阳极收集到的气体体积为1.12 l(标准状况)10.(2020山东模拟)工业上电解nahso4溶液制备na2s2o8。电解时,阴极材料为pb;阳极(铂电极)电极反应为2hso4-2e-s2o82-+2h+。下列说法正确的是()a.阴极电极反应为pb+hso4-2e-pbso4+h+b.阳极反应中s的化合价升高c.s2o82-中既存在非极性键又存在极性键d.可以用铜电极为阳极11.(2019全国3,28节选)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家

7、最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:负极区发生的反应有(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气l(标准状况)。 12.(2020辽宁凌源模拟)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图表示一个电解池,装有电解质溶液a,x、y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答下列问题:(1)若x、y都是惰性电极,a是饱和nacl溶液,实验开始时,同时在两侧各滴加几滴酚酞溶液,则:电解池中x极上的电极反应为,在x极附近观察到的现象是。 y电极上的电极反应为,检验该电极反应产物的方法是。 (2)若用电解法精炼粗铜,

8、电解质溶液a选用cuso4溶液,则有:x电极的材料是,电极反应为 。 y电极的材料是,电极反应为 。 (说明:杂质发生的电极反应不必写出)。拓展深化13.(2020山东济宁模拟)电化学在化学工业中有着广泛应用。(1)根据图示电化学装置,回答下列问题:甲池通入乙烷(c2h6)一极的电极反应为。 乙池中,若x、y都是石墨,a溶液是na2so4溶液,实验开始时,同时在两极附近溶液中各滴入几滴紫色石蕊溶液,x极的电极反应为;一段时间后,在y极附近观察到的现象是。 乙池中,若x、y都是石墨,a溶液是足量agno3溶液,体积为0.2 l,则y极的

9、电极反应式为;电解一段时间后,甲池消耗112 ml o2(标准状况下),则乙池溶液的ph为(忽略溶液体积的变化)。 (2)若要用该装置在铁钥匙表面镀一层金属铜,cuso4溶液作为电解质溶液,则乙池中:x极的材料是,电极反应为。 y极的材料是,电极反应为。 (3)工业上通过电解浓naoh溶液制备na2feo4,其工作原理如图所示,则阳极的电极反应为,阴极电极反应为。 课时规范练19电解池金属的腐蚀与防护1.ba项,电解后溶液的ph依次降低、升高、降低,a错误;b项,电解后溶液的ph依次升高、不变、降低,b正确;c项,电解后溶液的ph依次升高、升高、不变,c

10、错误;d项,电解后溶液的ph依次升高、降低、不变,d错误。2.da项,该装置是原电池装置,h+放电生成氢气,溶液的ph增大,错误;b项,该装置是电解池,反应的化学方程式为cu+2h2ocu(oh)2+h2,oh-浓度增大,溶液的ph增大,错误;c项,电解食盐水时,生成氢氧化钠使溶液的ph增大,错误;d项,电解硫酸铜的实质是电解水和硫酸铜,水中的oh-放电使溶液中氢离子的浓度增大,溶液的ph减小,正确。3.cd电解时,阳极zn、fe、ni失去电子,发生氧化反应,a项错误;因氧化性ni2+>fe2+>zn2+,故阴极反应为ni2+2e-ni,可见,阳极质量减少是因为zn、fe、ni溶解

11、,而阴极质量增加是因为ni析出,b项错误;电解后溶液中的阳离子有fe2+、zn2+、ni2+和h+,c项正确;电解时cu和pt不失电子,沉降在电解池底部形成阳极泥,d项正确。4.a以铜为阴极,石墨为阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为2cl-2e-cl2,a项正确;铅蓄电池放电时的正极反应式为pbo2+4h+so42-+2e-pbso4+2h2o,负极反应为pb-2e-+so42-pbso4,b项错误;粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应除cu-2e-cu2+外,还有比铜活泼的杂质金属失电子的反应,c项错误;钢铁发生电化学腐蚀的负极反应为fe-2e-fe2+,d项错误。

12、5.ada项,铁锅中含有的fe、c与电解质溶液构成原电池,活泼金属为负极,fe易失电子,故腐蚀过程中,负极是fe,正确;b项,原电池中电子由负极fe直接向正极c流动,在电解质溶液中依靠离子的移动导电,错误;c项,该原电池中,c是正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应为o2+2h2o+4e-4oh-,错误;d项,c是正极,o2在c表面上发生还原反应,正确。6.c电解na2so4溶液时,阳极上是oh-发生失电子的氧化反应,即a管中oh-放电,酸性增强,酸遇酚酞不变色,即a管中呈无色,a项错误;电解agno3溶液时,阴极上是ag+发生得电子的还原反应,即b管中电极反应是析出金属ag的反应,b项

13、错误;电解cucl2溶液时,阳极上是cl-发生失电子的氧化反应,即b管中cl-放电,产生cl2,c项正确;电解naoh溶液时,阴极上是h+放电,阳极上是oh-放电,实际上电解的是水,导致naoh溶液的浓度增大,碱性增强,ph升高,d项错误。7.b正极反应得电子,反应中,三氯乙烯(c2hcl3)中c为+1价,乙烯(c2h4)中c为-2价,c的化合价降低,得电子;反应中,h+生成h2,h的化合价由+1价变为0价,化合价降低,得电子;反应中,o2转化为oh-,o由0价降为-2价,得电子;反应中,no3-转化为nh4+,n由+5价降为-3价,得电子,a项正确;三氯乙烯(c2hcl3)转化为乙烯(c2h

14、4),c元素从+1价降为-2价,1mol三氯乙烯转移6mole-,则失去3molcl时转移6mole-,即脱去amolcl时ne为2amol,b项错误;no3-转化为nh4+,n由+5价降为-3价,1molno3-得8mole-,根据电荷守恒,补充h+配平反应,c项正确;单位体积内的0价铁越多,释放电子的物质的量越多,即nt增大,d项正确。8.ad甲装置为原电池装置,氧气在n电极被还原生成水,所以n电极为正极,m电极为负极;乙装置为电解池,a电极上si被氧化成si4+,发生氧化反应,所以a电极为阳极与n极相连,b电极为阴极与m极相连。根据分析可知m与b相连,a项正确;根据分析可知a电极为阳极,

15、即液态cu-si合金为阳极,但固体硅不导电,所以不能为阴极,si4+在铝电极上得电子被还原,b项错误;废水中尿素含量不同,电流强度不同,单位时间内转移的电子数不同,会影响硅提纯的速率,c项错误;co(nh2)2在负极m上失电子发生氧化反应,生成n2、co2,结合电荷守恒得到电极反应为co(nh2)2+h2o-6e-co2+n2+6h+,d项正确。9.b由2cuso4+2h2o2cu+2h2so4+o2知,如果cuso4溶液未电解完,加cuo即可复原,而加入cu(oh)2溶液相当于加入等物质的量的cuo和h2o,故cuso4溶液电解完后,还电解了部分水。电题目解析出了0.1molcu,转移电子0

16、.2mol,放出0.05molo2,而电解0.1molh2o转移电子0.2mol,阳极放出0.05molo2,故转移的电子的总物质的量为0.4mol,a项错误,b项正确;没有告诉溶液的体积无法计算溶液浓度,c项错误;根据以上分析,在标准状况下,阳极收集到的气体体积为(0.05+0.05)mol×22.4l·mol-1=2.24l,d项错误。10.c阴极为h+得电子生成h2,a项错误;s2o82-的结构为,其中s为+6价,中间两个o均为-1价,阳极电极反应中两个-1价的o失去电子,阳极反应中s的化合价没有变化,b项错误;s与o之间为极性键,中间两个o之间为非极性键,c项正确;

17、铜为活泼电极,若铜为阳极,则阳极铜会失去电子,d项错误。11.参考答案fe3+e-fe2+,4fe2+o2+4h+4fe3+2h2o5.6题目解析负极区发生还原反应fe3+e-fe2+,生成的二价铁又被氧气氧化成三价铁,发生反应4fe2+o2+4h+4fe3+2h2o。由反应可知电路中转移4mol电子消耗1molo2,则转移1mol电子消耗14molo2,其在标准状况下的体积为14mol×22.4l·mol-1=5.6l。12.参考答案(1)2h2o+2e-2oh-+h2产生无色气体,溶液变红2cl-2e-cl2将湿润的淀粉ki试纸放在y电极附近,试纸变蓝色(2)纯铜cu2

18、+2e-cu粗铜cu-2e-cu2+题目解析(1)若x、y是惰性电极,a是饱和nacl溶液,x极与电源负极相连,则x极是阴极,发生还原反应,电极反应为2h2o+2e-2oh-+h2。由于生成oh-,x极附近溶液呈碱性,则观察到x极产生无色气体,溶液变成红色。y电极与电源的正极相连,则y极是阳极,cl-在阳极上发生氧化反应生成cl2,电极反应为2cl-2e-cl2。可利用湿润的淀粉ki试纸检验生成的cl2,试纸变成蓝色。(2)电解精炼粗铜时,纯铜为阴极,粗铜为阳极,则x电极是纯铜,cu2+在该电极上发生还原反应生成cu,电极反应为cu2+2e-cu。y电极是粗铜,cu是活性电极,自身失电子发生氧化反应,则电极反应为cu-2e-cu2+。13.参考答案(1)c2h6+18oh-14e-2co32-+12h2o4oh-4e-2h2o+o2电极表面产生气泡,附近溶液变蓝ag+e-ag1(2)铜cu-2e-cu2+铁钥匙cu2+2e-cu(3)fe+8oh-6e-feo42-+4h2o2h2o+2e-2oh-+h2题目解析(1)甲池中乙烷(c2h6)通入左侧电极发生氧化反应,则左侧pt电极为负极,电解质溶液为koh溶液,故负极反应