高考化學(xué)提升作業(yè)(28)92電解池、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)(含答案)

1、化學(xué)備課大師 【全免費】溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課時提升作業(yè)(二十八)(40分鐘100分)一、單項選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求)1.如圖是電解飽和NaCl溶液的實驗裝置,其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷中正確的是()A.a為正極、b為負(fù)極B.c為陰極、d為陽極C.電解過程中,d電極質(zhì)量增加D.電解過程中,氯離子濃度不變2.電化學(xué)在日常生活中有廣泛的應(yīng)用,下列說法或做法正確的是()A.暴雨后遭洪水浸泡的鐵門生銹是因為發(fā)生化學(xué)腐

2、蝕B.白鐵皮(鐵鍍鋅)表面有劃損時,不能阻止鐵被腐蝕C.廢棄的干電池不能隨意丟棄,但可以土埋處理D.不能將鐵制自來水管與銅制水龍頭連接3.(2013惠州模擬)下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是()4.用電解法提取氯化銅廢液中的銅,方案正確的是()A.用銅片連接電源的正極,另一電極用鉑片B.用碳棒連接電源的正極,另一電極用銅片C.用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物D.用帶火星的木條檢驗陽極產(chǎn)物5.(2013福州模擬)1 L某溶液中含有的離子如下表:離子Cu2+Al3+NO3-Cl-物質(zhì)的量濃度(molL-1)11a1用惰性電極電解該溶液,當(dāng)電路中有3 mol e-通過時(忽略電解時溶液體積的變化及電極產(chǎn)

3、物可能存在的溶解現(xiàn)象),下列說法正確的是()A.電解后溶液呈酸性B.a=3C.陽極生成1.5 mol Cl2D.陰極析出的金屬是銅與鋁6.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液,在電解的過程中,溶液的pH依次為升高、不變、降低的是()A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KClNa2SO4CuSO4C.CaCl2KOHNaNO3D.HClHNO3K2SO47.將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是()A.液滴中的Cl-由

4、a區(qū)向b區(qū)遷移B.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕,生成的Fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的OH-形成Fe(OH)2,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e-Cu2+8.(能力挑戰(zhàn)題)已知電極上每通過96 500 C的電量就會有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。精確測量金屬離子在惰性電極上以鍍層形式沉積的金屬質(zhì)量,可以確定電解過程中通過電解池的電量。實際測量中,常用銀電量計,如圖所示。下列說法不正確的是()A.電量計中的銀棒應(yīng)與電源的正極相連,鉑坩堝上發(fā)生

5、的電極反應(yīng)是Ag+e-AgB.稱量電解前后鉑坩堝的質(zhì)量變化,得金屬銀的沉積量為108.0 mg,則電解過程中通過電解池的電量為96.5 CC.實驗中,為了避免銀溶解過程中可能產(chǎn)生的金屬顆粒掉進(jìn)鉑坩堝而導(dǎo)致測量誤差,常在銀電極附近增加一個收集網(wǎng)袋。若沒有收集網(wǎng)袋,測量結(jié)果會偏高D.若要測定電解飽和食鹽水時通過的電量,可將該銀電量計中的銀棒與待測電解池的陽極相連,鉑坩堝與電源的負(fù)極相連二、雙項選擇題(本大題共2小題,每小題6分,共12分。在每小題給出的四個選項中,有兩個選項符合題目要求)9.(2013珠海模擬)如圖中,兩電極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別為:a極:2Ag+2e-2Agb極:Fe-2e-Fe2

6、+下列說法不正確的是()A.該裝置一定是電解池B.a、b可能是同種電極材料C.裝置中電解質(zhì)溶液不一定含有Ag+D.裝置中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式一定是Fe+2Ag+Fe2+2Ag10.以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價為+3價)和H2O2作原料的燃料電池,負(fù)極材料采用Pt/C,正極材料采用MnO2,可用作空軍通信衛(wèi)星電源,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.電池放電時Na+從a極區(qū)移向b極區(qū)B.電極b采用MnO2,MnO2既作電極材料又有催化作用C.該電池的負(fù)極反應(yīng)為BH4-+8OH-8e-BO2-+6H2OD.每消耗3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移的電子為3 mol三、非選擇題(本大題共3

7、小題,共48分)11.(12分)請分析下列有關(guān)鋁鹽溶液電解時的變化情況。(1)用石墨作電極,用如圖裝置電解AlCl3溶液,兩極均產(chǎn)生氣泡,陰極區(qū)有沉淀生成。持續(xù)電解,在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象是 ,解釋此現(xiàn)象的離子方程式是 。(2)若用石墨作電極電解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液,混合溶液中二者的物質(zhì)的量濃度分別為3 molL-1、0.5 molL-1,則下列表示電解過程的曲線正確的是 。12.(16分)(2013佛山模擬)如圖是一個用鉑絲作電極,電解稀MgSO4溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍:6.88.0,酸色紅色,堿色黃色)回答

8、下列問題:(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號);A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色 B管溶液不變色(2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式: ;(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式: ;(4)檢驗a管中氣體的方法是 ;(5)檢驗b管中氣體的方法是 ;(6)電解一段時間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 。13.(20分)(能力挑戰(zhàn)題)如圖甲、乙是電化學(xué)實驗裝置。(1)若甲、乙兩燒杯中均盛有飽和NaCl溶液。甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為 ;乙中總反應(yīng)的離子方程式為 ;將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方,發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色,這是因為過量的Cl2氧化了生成

9、的I2。若反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為51,且生成兩種酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;(2)若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO4溶液。甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為 ;如果起始時乙中盛有200 mL pH = 5的CuSO4溶液(25),一段時間后溶液的pH變?yōu)?,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),可向溶液中加入(填寫物質(zhì)的化學(xué)式)g。答案解析1.【解析】選A。由電子流向可知,a為正極,b為負(fù)極,c為陽極,d為陰極,故而有:c極:2Cl-2e-Cl2;d極:2H+2e-H2,因此,B、C、D項均錯。2.【解析】選D。被洪水浸泡的鐵門發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕,A項錯;白鐵皮表面有劃損時,腐蝕的是表面的鋅,能阻止鐵

10、被腐蝕,B項錯;廢棄的干電池會對土壤、地下水造成重金屬污染,不能土埋處理,C項錯;鐵和銅是兩種活潑性不同的金屬,易形成原電池,會加速鐵制自來水管的腐蝕,D項正確。3.【解析】選C。鋅比銅的活潑性強,銅為原電池的正極,A正確;電解精煉銅,粗銅作陽極,溶解,銅離子在陰極純銅上析出,B正確;電鍍池中,鍍件應(yīng)作陰極,鍍層金屬作陽極,C不正確;電解氯化鈉溶液,若用銅作電極,只能作陰極,D正確。4.【解題指南】解答本題要注意以下2點:(1)陽極材料不能用活性電極。(2)陽極產(chǎn)物是Cl2,陰極產(chǎn)物是Cu。【解析】選B。用電解法提取氯化銅廢液中的銅,陽極材料一定不是銅,否則將會發(fā)生如下反應(yīng):Cu-2e-Cu2

11、+,使廢液中又產(chǎn)生Cu2+,即陽極材料應(yīng)該選擇惰性電極,陰極選常見的電極都可以,A選項錯誤,B項正確;陰極反應(yīng)是Cu2+2e-Cu,不能用NaOH溶液吸收,C選項錯誤;陽極反應(yīng)是2Cl-2e-Cl2,產(chǎn)生的Cl2可以用氫氧化鈉溶液吸收,不能用帶火星的木條檢驗,D項錯誤。5.【解析】選A。1 mol Cu2+放電的過程中,另一極Cl-和OH-各放電1 mol,故溶液顯酸性,A正確;根據(jù)電荷守恒可推知a=4,B不正確;Cl-的物質(zhì)的量為1 mol,陽極不會產(chǎn)生1.5 mol Cl2,C不正確;鋁較活潑,在溶液中Al3+不會放電,D不正確。6.【解析】選B。由電解規(guī)律可得:類型化學(xué)物質(zhì)pH變化放O2

12、生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生堿型KCl、CaCl2升高電解電解質(zhì)型CuCl2升高HCl升高電解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不變KOH升高HNO3降低7.【解析】選B。液滴邊緣O2多,發(fā)生正極反應(yīng)O2+2H2O+4e-4OH-。液滴下的Fe發(fā)生負(fù)極反應(yīng)Fe-2e-Fe2+,為腐蝕區(qū)(a)。A項錯誤,Cl-由b區(qū)向a區(qū)遷移;B項正確;C項錯誤,液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕;D項錯誤,Cu不如Fe活潑,作正極,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+。8.【解析】選D。該裝置實質(zhì)為電鍍裝置,銀棒為陽極,鉑坩堝為陰極,A項,電量計中的銀棒應(yīng)與電源的正極相連,鉑

13、坩堝上發(fā)生的電極反應(yīng)是Ag+e-Ag;B項,稱量電解前后鉑坩堝的質(zhì)量變化,得金屬銀的沉積量為108.0 mg,即1.010-3mol,則電解過程中通過電解池的電量為96.5 C;C項,實驗中,為了避免銀溶解過程中可能產(chǎn)生的金屬顆粒掉進(jìn)鉑坩堝而導(dǎo)致測量誤差,常在銀電極附近增加一個收集網(wǎng)袋。若沒有收集網(wǎng)袋,金屬銀的沉積量會偏高,測量結(jié)果會偏高;D項,根據(jù)串聯(lián)電路的原理,若要測定電解飽和食鹽水時通過的電量,應(yīng)將該銀電量計中的銀棒與待測電解池的陰極相連,鉑坩堝與電源的負(fù)極相連。9.【解析】選A、C。由a、b兩極上發(fā)生的反應(yīng)可知,a極發(fā)生還原反應(yīng),b極發(fā)生氧化反應(yīng),所以此裝置若是原電池,則b為負(fù)極,a為

14、正極,電解質(zhì)溶液含Ag+,電池反應(yīng)式為Fe+2Ag+Fe2+2Ag,且兩極材料一定不同;若此裝置是電解池,則b為陽極,a為陰極,電解質(zhì)溶液含Ag+,電池反應(yīng)式為Fe+2Ag+Fe2+2Ag,且兩極材料可以相同,也可以不同。B、D對,A、C錯。10.【解析】選B、D。由圖可知a極反應(yīng)過程BH4-BO2-,B元素化合價不變,H從-1價變?yōu)?1價,失電子,發(fā)生反應(yīng)BH4-+8OH-8e-BO2-+6H2O,則a極為負(fù)極;b極H2O2OH-得電子,電極反應(yīng)為H2O2+2e-2OH-,則b為正極;電池放電時作原電池,Na+移向正極,即由a移向b,A、C正確,MnO2作電極b材料,若起催化作用,則使H2O

15、2變?yōu)镠2O和O2,與圖示不符,B錯;由H2O22e-可知,每消耗3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移6 mol電子,D錯。11.【解析】(1)用惰性電極電解AlCl3溶液,起始時總反應(yīng)方程式可表示為2AlCl3+6H2O2Al(OH)3+3Cl2+3H2,陰極區(qū)產(chǎn)物為Al(OH)3和H2,故陰極區(qū)有白色沉淀Al(OH)3生成,隨著電解的進(jìn)行,AlCl3消耗完,這時相當(dāng)于電解水,陰極上H+放電,導(dǎo)致陰極區(qū)堿性增強,之前生成的Al(OH)3又慢慢溶解,離子方程式可表示為Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。(2)本題是對混合溶液的電解,可對4種離子進(jìn)行重新組合,由題知,電解NaCl和Al2(SO4)

16、3的混合溶液相當(dāng)于電解1 molL-1AlCl3和1.5 molL-1Na2SO4溶液,電解過程中總反應(yīng)式可表示為2AlCl3+6H2O2Al(OH)3+3H2+3Cl2,電解完AlCl3后再電解Na2SO4溶液,實質(zhì)就是電解水,知pH逐漸接近7,而沒有強堿生成,Al(OH)3沉淀也不會溶解。由此可知選項A、D正確。答案:(1)白色沉淀逐漸溶解至消失Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O(2)A、D12.【解析】由裝置圖可知A為電解池的陰極,電極反應(yīng)式為4H+4e-2H2;B為電解池的陽極,電極反應(yīng)式為4OH-4e-2H2O+O2。根據(jù)放電情況可知A極由于H+放電附近顯堿性,指示劑應(yīng)顯黃色

17、,同時還會發(fā)生反應(yīng)Mg2+2OH-Mg(OH)2;B極由于OH-放電附近顯酸性,指示劑仍顯本身的顏色紅色。在檢驗H2時利用其可燃性,檢驗O2時用能否使帶火星的木條復(fù)燃進(jìn)行檢驗。由于該電解池實質(zhì)是電解水,所以將電解液倒入燒杯后,整個溶液呈中性,故指示劑變紅,Mg(OH)2沉淀會消失。答案:(1)(2)2H+2e-H2、Mg2+2OH-Mg(OH)2(3)4OH-4e-2H2O+O2(4)用拇指按住管口,取出試管,靠近火焰,放開拇指,有爆鳴聲(5)用拇指按住管口,取出試管,放開拇指,將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃(6)溶液呈紅色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)13.【解析】(1)若兩燒杯中均盛有飽和NaCl溶液,則:甲裝置為原電池,石墨棒作正極,O2放電,電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-。乙裝置為電解池,石墨棒上發(fā)生氧化反應(yīng),Fe電極不參與反應(yīng),其實質(zhì)與用惰性電極電解食鹽水相同,離子方程式為2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-。Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為51,生成HCl和HIO3。(2)若兩燒杯中均盛有CuSO4溶液,則:甲裝置為原電池,鐵作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+。乙裝置為電解池,電解反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+