2023年届高考化学一轮复习电解池金属的电化学腐蚀与防护作业

跟踪检测〔二十〕以下有关金属腐蚀与防护的说法不正确的选项是( )A．钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反响是O＋2HO＋4e－===4OH－2 2B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是承受了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀解析：选B弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，A正确；当镀层破损时，Sn、Fe可形成原电池，Fe作负极，加快了Fe的腐蚀，B错误；Fe、Zn、海水形成原电池，Zn失去电子作负极，从而保护了Fe，C正确；承受外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，D正确。如图两套试验装置，都涉及金属的腐蚀反响，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。以下表达正确的选项是( )装置Ⅰ在反响过程中只生成NO气体2装置Ⅱ开头阶段铁丝只发生析氢腐蚀装置Ⅱ在反响过程中能产生氢气D．装置Ⅰ在反响完毕时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋2解析：选C 装置Ⅰ中，铁被浓硝酸钝化，铜与浓硝酸反响，在这种条件下，铜作原电池的负极，铁作正极，反响生成红棕色的NO，随着反响的进展，浓硝酸变为稀硝酸，随后铁作负极Cu作正极，稀硝酸发生复原反响生成无色的NO，金属过量，故反响完毕时溶液中既有Fe2＋又有Cu2＋，A、D错误；由于装置Ⅱ中左边布满氧气，一开头发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致左边液面上升，铁与稀硫酸反响产生氢气，发生析氢腐蚀，B错误，C正确。2(2023·广元诊断)锌铜原电池装置如以下图，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，以下有关表达正确的选项是( )A．锌电极上发生复原反响B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－)不变4C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量削减D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡4解析：选B A项，由装置图可知该原电池反响原理为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反响，Cu电极为正极得电子发生复原反响错误；B项，该装置中为阳离子交换膜，只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO2－)不变，正确；C项放电过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，故乙池中的Cu2＋渐渐由Zn2＋替代，摩尔质量：M(Zn)>M(Cu)，故乙池溶液的总质量增加，错误；D项，该装置中为阳离子交换膜，只允许阳离子和水分子通过，放电过程中溶液中4Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，错误。4．(2023·安庆六校联考)以以下图示中关于铜电极的连接错误的选项是( )解析：CA项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；B项，电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，连接正确；C项，电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，连接错误；D项，电解氯化铜溶液，铜作阴极，石墨作阳极，连接正确。以下关于电化学学问的说法正确的选项是( )电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠B．电解精炼铜时，阳极质量的削减不愿定等于阴极质量的增加CAlCl、FeCl、CuCl

的混合溶液，在阴极上依次析出Al、Fe、Cu3 3 2DCuSO4

溶液一段时间后(Cu2＋未反响完)，参与适量Cu(OH)2

可以使溶液恢复至原状态22解析：选BA项，电解饱和食盐水在阳极Cl－失电子得到Cl，阴极H＋得电子得到H和NaOH，错误；B项，阳极除铜放电外，比铜活泼的金属如Zn、Fe也放电，但阴极上只有Cu2＋Fe3＋>Cu2224 ＋>H＋>Fe2＋>Al3＋，Fe2＋Al3＋不放电，Fe3＋Fe2＋，不会析出FeAl，错误；D项，电解CuSO溶液，阴极析出Cu，阳极生成O，应参与CuO4 以下有关电化学装置的说法正确的选项是( )a装置处理银器外表的黑斑AgAg

S＋2e－===2Ag2 2＋S2－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cX极假设为负极，则该装置可实现粗铜的精炼dM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 形成原电池反响，Ag2S为正极被复原，正极反响式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，故AB错误；图c中的X极假设为负极，粗铜为阴极，而电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进展粗铜的精炼，故C，故D错误。7.(2023·建邺区模拟)H

S

2(s)＋2H

O(l) kJ·mol－1H

S燃料电池的2 2 2 2 2示意图。以下说法正确的选项是( )a为电池的正极bO＋2H

O＋4e－===4OH－2 24mol632kJ热能17gHS1molH＋经质子膜进入正极区2解析：选D 由2HS＋O===S＋2HO得出负极HS失电子发生氧化反响，则a为电2 2 2 2 222池的负极，故A错误；正极O得电子发生复原反响，所以电极b上发生的电极反响为O222＋4H＋＋4e－===2HOB4mol1mol氧气，但该装2C17g即

17g ＝34g·mol－10.5molHS0.25molO＋4H＋＋4e－===2HO1mol2 2 2H＋经质子膜进入正极区，故D正确。8.按如以下图装置进展以下不同的操作，其中不正确的选项是( )铁腐蚀的速率由快到慢的挨次：只闭合K>K>都断开>K3 1 2K，正极的电极反响式：2HO＋O＋4e－===4OH－3 2 2K，一段时间后，漏斗内液面上升，然后只闭合K，漏斗内液面上升1 2K，U形管左、右两端液面均下降2解析：选A 金属腐蚀速率：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>3 2 1 3 3 2 电解池的阴极，闭合K，是原电池，铁作负极；闭合K，是电解池，铁作阴极；闭合K，铁作阳极，因此腐蚀速率由快到慢的挨次：只闭合K>只闭合K>都断开>只闭合K，故A错误；只闭合K，构成原电池，铁棒发生吸氧腐蚀，正极反响式O2H＋43 2 1 3 3 2 1122＋＋2e－===H↑，U形管中气体压强增大，因此漏斗中液面上升；然后只闭合K，铁作阴22极，阴极反响式为2H＋＋2e－===H↑，阳极反响式为2Cl－－2e－===Cl↑，U形管中气体2 22压强增大，漏斗中液面上升，故C正确；依据选项C的分析，只闭合K，两极均有气体放出，气体压强增大，左、右两端液面均下降，故D正确。29．(2023·合肥模拟)N

H＋O===N＋2H

O。以下说法正确的选项是( )

2 4 2 2 2甲池中负极上的电极反响式为NH－4e－===N＋4H＋2 4 24OH－－4e－===2HO＋O↑2 2pH增大，乙池溶液pH减小0.1molNH，乙池理论上最多产生6.4g固体2 4解析选B 由图知甲池是燃料电池乙池是电解池甲池的电解质溶液是KOH溶液，则负极不行能生成H＋，应为N

H－4e－＋4OH－===N＋4HO，A错误；乙池的石墨电极2 4 2 22 2 是阳极，发生氧化反响，B正确；甲池总反响中生成了水，则KOH溶液浓度变小，pH减小，乙池生成Cu、O、HSO，溶液pH减小，C2 2 NH～2Cu0.1molNH12.8g铜，D错误。2 4 2 4如以下图，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。以下有关说法正确的选项是( )反响一段时间后，乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠乙装置中铁电极为阴极，电极反响式为Fe－2e－===Fe2＋C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反响为O－4e－＋2H

O===4OH－2 2D．反响一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变222解析：选A 甲装置为甲醚燃料电池，充入氧气的一极发生复原反响，为电极的正极，充入甲醚的一极为电极的负极乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置依据串联电池中电子的转移，可知Fe电极为阴极，C极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，精铜为阴极，粗铜为阳极。乙装置中铁电极发生的反响为2H＋＋2e－===H↑，依据电荷守恒知Na＋移向阴极，在铁电极处生成氢氧化钠，A正确，B错误；正极发生复原反响，反响式为O＋4e－＋2HO===4OH－，C错误；粗铜极除了铜发生氧化反响外，活动性在铜前面的杂质金属也会反响，但在精铜极，只有Cu2＋被复原，依据电荷守恒，硫酸铜溶液浓度减小，D错误。222四甲基氢氧化铵[(CH)NOH][(CH)NCl]34 34为原料，承受电渗析法合成(CH)NOH，其工作原理如以下图(a、b为石墨电极，c、d、e34为离子交换膜)，以下说法不正确的选项是( )A．N为正极B．标准状况下制备0.75N (CH)NOH，a、b两极共产生16.8L气体A 34C．c、e均为阳离子交换膜D．b极电极反响式：4OH－－4e－===O↑＋2HO2 2解析：选B 电解后左侧(CH)NOH溶液由稀变浓，说明a极发生复原反响，2HO＋34 222e－===H↑＋2OH－，据此推断a为阴极，b为阳极，所以N为正极，故A正确；b极为2放电生成O，标准状况下制备0.75N(CH)

NOH，需2 2 2 A 34×22.4L·mol4 2mol－1＝12.6LB错误，D正确；(CH)NOH溶液由稀变浓，说明(CH)

N＋c膜，34 34c膜是阳离子交换膜，NaCl溶液由稀变浓，说明Na＋e膜，e膜是阳离子交换膜，故C正确。如图A为碱性硼化钒(VB)—空气电池示意图，两极用离子交换膜隔开，VB放电2 2时生成两种氧化物。假设用该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，试验装置如图B所示。则以下说法错误的选项是( )碱性硼化钒(VB)—空气电池中使用阴离子交换膜2VB2

c电极电解过程中，b电极外表产生的气体可以收集后充入A池中的电极循环利用2VB－22e－＋11HO===VO＋2BO＋22H＋2 2 2 2 5 2 32解析：选D 硼化钒—空气燃料电池中，VB在负极失电子，氧气在正极得电子，电池2总反响为4VB＋11O===4BO＋2VO，VB

放电时生成两种氧化物，氧化物会和酸反响，2 2 2 3 2 5 22所以电池中使用阴离子交换膜，故A正确；VB2

极是负极，外电路中电子由VB

电极流向2阴极c电极，故B正确；电解过程中，b电极是阳极，该电极外表产生的气体是氧气，可以22收集后充入A池中的电极循环利用，故C正确；负极上是VB失电子发生氧化反响，因在2

2D错误。

2 2 5 2 3 2Ⅰ.某试验小组同学对电化学原理进展了一系列探究活动。如图1所示为某试验小组设计的原电池装置，反响前电极质量相等，一段时间后两电极质量相差12g，导线中通过 mol电子。1CuCl2

NHCl溶液，则石墨电极4的电极反响方程式为 。如图2，其他条件不变，假设将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，乙装置中与铜丝相连的石墨电极上发生的反响方程式为 。Ⅱ.氢能是进展中的能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。答复以下问题：与汽油等燃料相比，氢气作为燃料的两个明显的优点是 (写两点)。化工生产的副产品也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的NaFeO，同时获得2 4氢气。总反响方程式为F＋2H＋2O－Fe2－＋3H↑，工作原理如图3所示。装2 4 2置通电后，铁电极四周生成紫红色的FeO2－，镍电极有气泡产生。假设氢氧化钠溶液浓度过4高，铁电极区会产生红褐色物质。：NaFeO只在强碱性条件下稳定，易被H复原。2 4 2①电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是 。③c(NaFeO

)随初始c(NaOH)的变化如图4所示，任选M、N两点中的一点，分析2 4c(NaFeO)低于最高值的缘由： 。2 4解析：(1)图1为原电池反响，Fe为负极，发生反响Fe－2e－===Fe2＋，石墨为正极，发Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。一段时间后，两电极质量12g，则Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 质量差转移电子56g 64g (56＋64)g＝120g 2mol12g nn＝0.2mol。(2)CuCl溶液换为NHCl溶液，溶液呈酸性，NH＋在正极放电，2 4 4电极反响式为2NH＋＋2e－===2NH↑＋H↑(3)假设将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，4 3 2(Ⅰ)为阴极，乙22 与2Cl－－2e－===Cl↑。(5)①依据题意镍电极有气泡产生是H＋放电生成氢气，铁电极发生氧化反响，溶液中的OH－削减，因此电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在阳极室。②氢气具有复原性，依据题意NaFeO22 与被22H复原，故电解过程中须将阴极产生的气体准时排出，防止Na被22

FeO4

H反响使产率2降低。③依据题意NaFeO只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH－)低，NaFeO2

稳定性2 4 2 4N点：c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)生成，使NaFeO

产率降低。3 2 4答案：(1)0.2 (2)2NH＋＋2e－===2NH↑＋H↑4 3 2(3)2Cl－－2e－===Cl↑2燃烧热值高、燃烧无污染、是可再生能源(任写两点)H2

与高铁酸钠反响，使高铁酸钠的产率降低③M氧根浓度偏低，高铁酸钠的稳定性差，且反响较慢(或N点：氢氧根浓度较高，铁电极上简洁生成氢氧化铁，使高铁酸钠的产率降低)Ⅰ.1所示装置试验，Ua25mLCuSO4

溶液，X、Y为电极。假设X为铁，Y为纯铜，则该装置所示意的是工业上常见的 池，阳极反响式为 。假设X为纯铜，Y为含有Zn