《高中化学》6.3电解池、金属的腐蚀和防护-高考化学一轮复习复习阶段测试

PAGEPAGEPAGE16.3电解池、金属的腐蚀和防护——2025届高考化学一轮复习一站式复习之阶段测试1.下列化学反应与方程式不相符的是()A.与足量作用：B.铜片上电镀银的总反应（银作阳极，硝酸银溶液作电镀液）C.溶液中加入少量溶液：D.苯酚钠溶液中通入少量：2.近日，哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态（Ⅲ）基硫化物为催化剂，能有效催化OER（析氧反应）和UOR（尿素氧化反应），从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示：下列说法正确的是()A.电解过程中，电极A附近溶液的不变B.非晶态（Ⅲ）基硫化物能改变OER反应的反应热C.OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂D.UOR的电化学反应总过程为3.某小组用如图所示装置研究金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是()A.闭合，铁的腐蚀速率减缓B.闭合时铁的腐蚀速率比闭合时铁的腐蚀速率快C.闭合，石墨电极附近变大D.闭合石墨电极附近变大4.一种将酸—碱双电解液分开且具有双溶解沉积反应的酸碱混合高电压水系可充电电池的充电过程如图。下列说法中错误的是()A.充电时，电极a与电源的负极相连B.放电时，在电极a区加入KOH溶液作电解质溶液C.放电时，电极b的电极反应式为D.充电时，当电极a处生成6.5gZn时，有通过交换膜N5.常用作强还原剂、供氢剂和真空管除气剂，遇水蒸气剧烈反应。某小组利用如图装置（部分夹持装置未画出）制备和。下列叙述正确的是()A.装置Ⅱ中的试剂为NaOH溶液，作用是吸收气体中的B.可以较长时间观察到装置Ⅰ中产生白色沉淀C.装置Ⅳ的作用是干燥并吸收尾气D.用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量6.一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下，下列说法正确的是()A.第三步中a为直流电源的正极B.第一步生产的总反应为C.第二步为原电池，正极质量增加，负极质量减少D.第三步外电路上每转移电子，电解池中就有被电解7.天津大学张兵团队合成了高曲率的纳米针尖电极催化剂，实现了溴自由基介导的环氧氯丙烷无膜电合成。其工作原理如图所示。已知：。具有较低的和生成能垒、较高的氧化的能垒和固定的Br吸附位点，同时抑制析氧和析溴竞争反应。下列说法错误的是()A.电极a接电源的正极B.Ⅱ可能为C.由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为D.当合成1mol环氧氯丙烷时，至少有22.4L（标准状况）生成8.某储能电池原理如图。下列说法正确的是()A.放电时负极反应：B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移C.放电时每转移电子，理论上吸收D.充电过程中，溶液浓度增大9.某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间后，下列说法错误的是()A.装置A利用的是牺牲阳极法B.取a处溶液，滴加溶液，有蓝色沉淀C.向c处滴加几滴酚酞溶液，变红D.在d处上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝10.研究青铜器（含Cu、S等）在潮湿环境中发生的腐蚀对文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是()A.在酸性土壤的环境中有利于粉状锈的形成B.b为负极，电极反应式为C.若c处紧贴铝箔，则可减缓多孔粉状锈的形成D.将c与电源正极相连，可起到保护青铜器的作用11.古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物，其中结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下：下列说法不正确的是()A.青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的电极反应方程式为：B.青铜锈蚀Ⅰ过程中浓度越大，腐蚀趋势越大C.青铜锈蚀Ⅲ生成的方程式为：D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久12.关于下列各装置图的叙述中正确的是()A.装置①中K闭合时，片刻后可观察到滤纸a点变红色B.装置①中K闭合时，片刻后溶液中增大C.装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只闭合只闭合只闭合开关都断开D.装置③中当铁制品上析出铜时，电源负极输出的电子数为（为阿伏加德罗常数的值）13.碳中和的目标是减少含碳气体的排放。与都能引起温室效应，将二者联合处理不仅可以减缓温室气体排放，还可以转化为等高附加值产品。(1)和在一定条件下能发生如下两个反应：Ⅰ.Ⅱ.若和按物质的量之比1：3投料在某恒容密闭容器中发生上述反应，一定时间内和的转化率随温度的变化如图所示，其中在时的平衡转化率为，在时的平衡转化率几乎为。①反应Ⅰ在________下能自发进行(瑱“高泹”或“低温”)。②温度高于时，随温度升高，平衡产物中的体积分数________（㙋"“增大”“减小”或“不变”)。③时反应Ⅱ的平衡常数________(保留3位有效数字，下同)，平衡时的体积分数为________。(2)与在催化剂作用下反应可生'成，其反应机理如图所示。①写出该反应的化学方程式：____________________________________。②转化过程中经历了的变化，该变化过程_________(填“吸热”或“放热”)。产物中碳原子的杂化方式为_________。③甲醇与氧气形成的燃料电池是新能源汽车等领域常用的电池。通常以石墨为电极，溶液为电解质溶液，写出该燃料电池的总反应：__________________该电池放电时，负极反应式为_______________________________________。14.铋（Bi）是一种重要的有色金属，工业上通过辉铋矿（主要成分是，含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素）生产海绵铋的一种工艺流程如下：回答下列问题：（1）为提高“酸浸”速率，可采取的措施为_________（写出一条即可）。（2）“酸浸”时，辉铋矿被浸出到“浸液”中的元素为_________（填元素符号）。（3）“氧化浸出”时，会生成，则该过程发生反应的离子方程式为_________。（4）向“滤液”中通入_________（填物质名称）后，所得溶液可循环利用。（5）实验研究表明，既不能被硫酸溶解，也不能被NaCl溶液溶解，但其能被盐酸溶解，分析其原因可能为_________。（6）工业上也可采用电解法制备铋单质。将“氧化浸出”工序所得的溶液进行氧化处理，调节溶液pH以除去，再利用下图装置电解获得铋单质。（已知：；当离子浓度低于时，认为该离子沉淀完全。）①常温下，需要调节pH不低于_________以除去。②N与直流电源的_________（填“正极”或“负极”）相连；M极的电极反应式为_________。15.钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。（1）如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵溶液（显酸性）和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则_____（填“a”或“b”）试管内盛有食盐水。②a试管中铁发生的是_____（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应为_____。（2）如下两个图都是金属防护的例子。①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用__________（填字母），此方法叫__________保护法。A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨②图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接直流电源的__________（填“正”或“负”）极。③以上两种方法中，__________（填“甲”或“乙”）方法能使铁闸门保护得更好。答案以及解析1.答案：D解析：A.与足量发生取代反应，反应方程式为，故A正确；B.铜片上电镀银，阳极银失电子生成阴离子，阴极银离子得电子生成金属银，总反应（银作阳极，硝酸银溶液作电镀液）为，故B正确；C.溶液中加入少量溶液生成氢氧化铝沉淀、硫酸钡沉淀、硫酸钾，反应的离子方程式为，故C正确；D.酸性>苯酚>，苯酚钠溶液中通入少量生成苯酚和碳酸氢钠，，故D错误；选D。2.答案：D解析：A.电极A上电极反应式为，电极A附近溶液的碱性增强，pH变大，故A错误：B.非晶态Ni（Ⅲ）基硫化物是OER反应的催化剂，能改变反应速率，不能改变OER反应的反应热，故B错误：C.OER的第Ⅱ步骤有O—O非极性键的形成，故C错误：D.UOR尿素中N原子失电子生成氮气，生成1个氮气失去6个电子，电化学反应总过程为，故D正确；故选D。3.答案：C解析：A.根据分析可知，则铁腐蚀的速度最慢的是只闭合，A正确；B.根据腐蚀速率，阳极大于负极，所以闭合时铁的腐蚀速率比闭合时铁的腐蚀速率快，B正确；C.闭合，铁棒作阴极，生成氢气和氢氧根，所以铁棒电极附近pH变大，C错误；D.闭合，石墨作正极，氧气得到电子转化为氢氧根离子，所以石墨电极附近pH变大，D正确；故选C。4.答案：D解析：A.由分析可知，充电时，电极a与电源的负极相连，A正确；B.放电时电极a发生的反应是Zn转化为，这是一个氧化反应，所以电极a是原电池的负极，需要在电极a区加入KOH溶液作电解质溶液，B正确；C.放电时电极b发生的反应是转化为，这是一个还原反应，所以电极b是原电池的正极，电极反应式为，C正确；D.充电时电极a发生的反应是转化为Zn，发生还原反应，所以电极a是电解池的阴极，当电极a处生成6.5gZn时，转移的电子数为0.2mol，因此有0.2mol通过交换膜N，D错误；故选D。5.答案：B解析：A.由分析可知，装置Ⅱ中的试剂为浓硫酸，用于干燥，故A错误；B.Ⅰ为电解饱和食盐水的装置，Fe为阳极，电极方程式为：，阴极产生，该装置中阳极用苯隔绝空气，可以较长时间观察到白色沉淀，故B正确；C.由分析可知，装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ，不能用碱石灰除去，故C错误；D.Ba和都可以和水反应，不能用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量，故D错误；故选B。6.答案：B解析：A.由图可知，第三步中Ag电极的变化是AgCl得到电子转化为Ag，发生还原反应，是阴极，则a为直流电源的负极，故A错误；B.第一步为电解池，阳极反应为，阴极反应为，根据得失电子守恒，可得第一步电解池的总反应为，故B正确；C.第二步为原电池，正极反应为，负极反应为，生成的AgCl附着在负极表面，故正、负极质量均增加，故C错误；D.第三步的总反应为，溶液中HCl的物质的量保持不变，故D错误；故答案为：B。7.答案：B解析：A.根据分析，左边电极a为阳极，所以电极a接电源的正极，A正确；B.根据图示，I与·OH结合生成II，所以II只能是，B错误；C.根据图示，由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为，C正确；D.当合成1mol环氧氯丙烷时，阳极上和各失去1mol电子，共转移2mol电子，根据，转移2mol电子时，生成1mol，即22.4L（标准状况），D正确；答案选B。8.答案：A解析：放电时负极反应：，正极反应：，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：，由此解析。A.放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：，故A正确；B.放电时，阴离子移向负极，放电时透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误；C.放电时每转移电子，正极：，理论上释放，故C错误；D.充电过程中，阳极：，消耗氯离子，溶液浓度减小，故D错误；故选A。9.答案：B解析：A.在装置A中，由于锌比铁活泼，故锌作为负极，铁作为正极，利用了牺牲阳极法保护了铁制品不被腐蚀，A正确；B.由分析知，在a处不会生成，滴加溶液，不会产生蓝色沉淀，B错误；C.由分析知，在c处有生成，加几滴酚酞溶液，变红，C正确；D.由分析知，在d处有生成，在上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝，D正确；故选B。10.答案：C解析：在碱性土壤的环境中有利于粉状锈的形成，A项错误：b电极发生还原反应，为正极，电极反应式为，B项错误：若c处紧贴铝箔，生成的铜离子减少，则可减缓多孔粉状锈的形成，C项正确：将c与电源正极相连，c为阳极，Cu更易被氧化，不能起到保护青铜器的作用，D项错误。11.答案：C解析：A.青铜锈蚀I过程属于电化学腐蚀，Cu在负极失去电子生成CuCl，电极反应方程式为：，故A正确；B.青铜锈蚀I过程发生电极反应：，Cl-浓度越大，腐蚀趋势越大，故B正确；C.青铜锈蚀Ⅲ过程中和空气中的、HCl发生氧化还原反应生成，化学方程式为：，故C错误；D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，除去表面的酸性物质（如HCl），能使其保存更长久，D正确；故选C。12.答案：A解析：装置①中K闭合时，是负极，是正极，a为电解池的阴极，电极反应式为，所以片刻后可观察到滤纸a点变红色，A项正确；阴离子移向负极，所以溶液中增大，B项错误；装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只闭合（铁棒作阳极）>只闭合（铁棒作负极）>开关都断开>只闭合（铁棒作阴极），C项错误；，，D项错误。13.答案：(1)①高温②增大③1.56；(2)①②放热；和③或；解析：(1)②由图示可知，700℃以后，的转化已基本完全，但的转化率较低，随着温度的升高反应Ⅱ继续正向进行，平衡产物中的体积分数增大。③时，几乎已完全转化，的转化率为，设起始时充入了，则平衡时在反应Ⅰ中消耗1mol，总共消粍，所以反应Ⅱ中消耗，可以计算出达到平衡时，为，为，为，为，反应Ⅱ的平衡常数为1.56，此时CO的体积百分数为。(2)①与反应生成，反应的化学方程式为。②由图示可以看出，的过程是一个放热过程。乙酸中甲基碳原子为杂化，而羧基碳原子为杂化。③甲醇的碱性燃料电池类似燃料燃烧得到和，再被碱吸收，所以最终产物是碳酸钾和水，该燃料电池的总反应为，或，负极是燃料发生氧化反应，即甲酕失去电子生成，同时生成水，根据电荷守恒可写出负极反应式：14.答案：（1）将辉铋矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等（2）Fe、Al（3）（4）氯气或氧气（5）很小，与形成配位键，与