2018版高考化学二轮复习第六章化学反应与能量6.3电解池金属的电化学腐蚀与防护跟踪检测

1、跟踪检测（二十二） 电解池 金属的电化学腐蚀与防护1埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法正确的是()A金属棒X的材料可能为铜B金属棒X的材料可能为钠C钢管附近土壤的pH可能会升高D这种方法属于外加电流的阴极保护法解析：选C金属棒X的材料若为铜，则易腐蚀钢管，A项错误；钠为活泼金属，易发生反应，B项错误；钢管吸氧发生还原反应，产生OH，附近土壤的pH可能会升高，C项正确；该装置没有外接电源，不属于外加电流的阴极保护法，D项错误。2下列有关电化学装置的说法正确的是()A利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S2e=2AgS2B图b

2、电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出C图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D图d中若M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图a中形成原电池，Al为负极被氧化，Ag2S为正极被还原，正极反应式为Ag2S2e=2AgS2，A正确；图b中，铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，B错误；图c中的X极若为负极，粗铜为阴极，而电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行粗铜的精炼，C错误；图d装置中有外接电源，属于“有外加电源的阴极保护法”，D错误。3(2017济南模拟)四个电解装置都以Pt作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，

3、电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是()选项ABCD电解质溶液HClAgNO3KOHBaCl2pH变化减小增大增大不变解析：选C电解盐酸，溶质HCl的量减小，溶剂量不变，所以酸性减弱，pH增大，A错误；电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，pH减小，B错误；电解氢氧化钾溶液的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂减小，碱性增强，pH增大，C正确；电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气，溶液碱性增强，pH增大，D错误。4(2017石家庄模拟)如图所示装置是一种可充电电池，装置为电解池。离子交换膜只允许Na通过，充放电的化学方程式为2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr

4、。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是()A负极反应为4Na4e=4NaB闭合K后，b电极附近的pH变小C当有0.01 mol Na通过离子交换膜时，b电极上析出气体在标准状况体积为112 mLD闭合K后，a电极上产生的气体具有漂白性解析：选C当闭合开关K时，b附近溶液先变红，即b附近有OH生成，在b极析出氢气，b极是阴极，a极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B极是负极，A极是正极。闭合K时，负极发生氧化反应，电极反应为2Na2S22e=2NaNa2S4，A错误；闭合开关K时，b极附近先变红色，该极上生成H2和OH，pH增大，B错误；闭合K时，有0.01 mol Na通过离

5、子交换膜，说明有0.01 mol电子转移，阴极上生成0.005 mol H2，标准状况下体积为0.005 mol22.4 Lmol10.112 L112 mL，C正确；闭合开关K时，a极是阳极，该极上金属铜被氧化，电极反应为Cu2e=Cu2，没有气体产生，D错误。5.制备二氧化锰的装置如图，阳极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液，阴极以稀硫酸为电解液，电解装置中大箭头表示溶液中阳离子移动的方向。下列说法正确的是()AN是电源的负极B右侧气孔逸出的气体可能为副产物H2C石墨电极的电极反应式为Mn22e2H2O=MnO24HD电解过程中阳离子交换膜左侧硫酸浓度基本不变，右侧减小解析：选C阳离子向阴极移动

6、，说明左侧为阴极，则M为电源负极，N为电源正极，A项错误；右侧为阳极，逸出的气体可能是溶液中的氢氧根离子放电生成的氧气，B项错误；石墨电极为阳极，锰离子失去电子生成二氧化锰，C项正确；电解过程中阳离子向左侧移动，左侧溶液中H放电生成H2，硫酸的溶液不变，右侧MnSO4电解生成MnO2和H2SO4，硫酸浓度增加，D项错误。6(2015福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H从b极区向a极区迁移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原Da电极的反应为

7、3CO218H18e=C3H8O5H2O解析：选B结合装置图可知该装置为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误；b极连接电源的正极，为阳极，在电解池中H向a极(阴极)区移动，B项正确；右侧H2OO2发生的是氧化反应，每生成1 mol O2，转移4 mol电子，C3H8O中碳元素的化合价是2,3CO2C3H8O，转移18 mol电子，故生成1 mol O2消耗 mol CO2，C项错误；a电极发生的是还原反应：3CO218H18e=C3H8O5H2O，D项错误。7(2017深圳模拟)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得

8、到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)。下列有关叙述不正确的是()A图中a极连接电源的负极BA口放出的物质是氢气，C口放出的物质是氧气Cb极电极反应式为SO2eH2O=SO2HD电解过程中阴极区碱性明显增强解析：选BA项，Na移向阴极区，SO移向阳极区，所以a极为阴极，应接电源负极，正确；B项，阴极区H放电生成氢气，阴极电极反应式为2H2O2e=H22OH，从A口出来的是氢气，b极应接电源正极，阳极电极反应式为SO2eH2O=SO2H，从C口流出的是浓度较大的硫酸，错误；C项，b为阳极，SO在阳极失去电子变成SO，阳极电极反应式为SO2eH2O=SO2H，正确；D项，阴极电极反应为2H

9、2O2e=H22OH，c(OH)增大，碱性增强，正确。8(2017温州模拟)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示。下列说法正确的是()A铁是阳极，电极反应为Fe2e2OH=Fe(OH)2B电解一段时间后，镍电极附近溶液的pH减小C若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有FeOD每制得1 mol Na2FeO4，理论上可以产生67.2 L气体解析：选C用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，电极反应式为Fe8OH6e=FeO4

10、H2O，A错误；镍电极上H放电生成H2，c(H)减小，溶液的pH增大，B错误；若离子交换膜为阴离子交换膜，FeO穿过阴离子交换膜向左侧扩散，左侧溶液中会含有FeO，C正确；温度和压强未知，不能计算生成气体体积，D错误。9(2017合肥模拟)如图所示，甲池的总反应式为N2H4O2=N22H2O。下列说法正确的是()A甲池中负极上的电极反应式为N2H44e=N24HB乙池中石墨电极上发生的反应为4OH4e=2H2OO2C甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D甲池中每消耗0.1 mol N2H4乙池电极上则会析出6.4 g固体解析：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氢氧化钾溶液

11、，则负极不可能生成H，应为N2H44e4OH=N24H2O，A错误；乙池的石墨极是阳极，发生氧化反应，B正确；甲池总反应中生成了水，则KOH溶液浓度变小，pH减小，乙池生成Cu、O2、H2SO4，溶液pH减小，C错误；根据各个电极流过的电量相等知，N2H42Cu，甲池消耗0.1 mol N2H4，乙池电极上则会析出12.8 g铜，D错误。10(2017衡水模拟)1 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2Al3NOCl物质的量浓度(molL1)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol电子通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是()A电解后溶液pH

12、0 Ba3 C阳极生成1.5 mol Cl2 D阴极析出的金属是铜与铝 解析：选AA项，当电路中有3 mol电子通过时，阳极首先发生2Cl2e=Cl2，生成0.5 mol Cl2，然后发生4OH4e=O22H2O，生成2 mol H，阴极首先发生：Cu22e=Cu，析出1 mol Cu，然后发生2H2e=H2，生成0.5 mol H2，同时生成1 mol OH，最终溶液里得到1 mol H，H的浓度为1 molL1，pH0，正确；B项，由溶液电荷守恒可知2c(Cu2)3c(Al3)c(NO)c(Cl)，可求得c(NO)4 molL1，即a4，错误；C项，电解时阳极首先发生：2Cl2e=Cl2，

13、然后发生4OH4e=O22H2O，生成Cl2和O2，错误；D项，由于离子放电顺序Cu2HAl3，没有Al生成，错误。11(2017威海模拟)钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。(1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为_。(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。(3)图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段

14、时间后，当铁件质量增加3.2 g时，X电极溶解的铜的质量_3.2 g(填“”或“”)。(4)图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，铜电极发生的反应是_，若将开关K置于N处，发生的总反应是_。解析：(1)铁锈的成分为Fe2O3，能和盐酸反应生成FeCl3和水，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为Fe2FeCl3=3FeCl2。(2)若X为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极即连接电源的负极，故K连接N处。若X为锌，开关K置于M处，Zn为阳极被腐蚀，Fe为阴极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。(3)若X为粗铜，容器中海水替换为硫

15、酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，由于粗铜中有杂质参加反应，所以X电极溶解的铜的质量3.2 g。(4)若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，此时构成原电池装置，铜电极为正极，发生的反应是2Fe32e=2Fe2；若将开关K置于N处，此时构成电解池装置，铜为阳极，铜本身被氧化而溶解，阴极铁离子被还原，发生的总反应是：Cu2Fe2=2Fe3Cu2。答案：(1)Fe2FeCl3=3FeCl2(2)N牺牲阳极的阴极保护法(3)(4)2Fe32e=2Fe2Cu2Fe2=2Fe3Cu212某蓄电池的反应为NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2(1

16、)该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是_(填选项字母)。放电时生成Fe(OH)2的质量为18 g，则外电路中转移的电子数是_。ANiO2BFeCFe(OH)2 DNi(OH)2(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常在船体上镶嵌Zn块，或与该蓄电池的_(填“正”或“负”)极相连。(3)以该蓄电池作电源，用如图所示的装置在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是_(用相关的电极反应式和离子方程式表示)。(4)精炼铜时，粗铜应与直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。精炼过程中，电解质溶液中的c(Fe2)、c(Zn2)会逐渐增大而影响进一步电解。甲同学

17、设计如下除杂方案：已知：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀时的pH2.37.55.66.2完全沉淀时的pH3.99.76.48.0则加入H2O2的目的是_。乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。解析：(1)该蓄电池充电时反应逆向进行，发生还原反应的电极为阴极，物质为所含元素的化合价降低的物质，为Fe(OH)2。放电时FeFe(OH)2，电极反应式为Fe2e2OH=Fe(OH)2，每生成1 mol Fe(OH)2，转移2 mol电子，18 g Fe(OH)2的物质的量为0.2 mol，故转移0.4 mol电子。

18、(2)外接电源的阴极保护法中，船体应与蓄电池的负极相连。(3)铝制品发生钝化时，在铝表面形成致密的氧化膜，也会有Al3进入溶液中与HCO发生反应Al33HCO=Al(OH)33CO2，使溶液变浑浊。(4)精炼铜时，粗铜应与电源的正极相连。处理电解质溶液时加入H2O2将Fe2氧化为Fe3，然后调节溶液的pH为4，可以使Fe3以Fe(OH)3的形式除去。若将溶液的pH调节到8，Cu2也沉淀完全。答案：(1)C0.4NA或2.4081023(2)负(3)Al3e=Al3，Al33HCO=Al(OH)33CO2(4)正将Fe2氧化为Fe3不正确同时会使Cu2生成沉淀而除去13(2017仙桃模拟)利用电

19、化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含Cr2O废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。(1)甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。则石墨是电池的_极；石墨附近发生的电极反应式为_。(2)工作时，甲池内的NO向_极移动(填“石墨”或“石墨”)；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为_。(3)乙池中Fe()棒上发生的电极反应为_。(4)若溶液中减少了0.01 mol Cr2O，则电路中至少转移了_mol电子。(5)向完全还原为Cr3的乙池工业废水中滴加NaOH溶液，可将铬以Cr(OH)3沉淀的形式