2022屆新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)19電解池金屬的腐蝕與防護【含答案】

電解池金屬的腐蝕與防護一、選擇題1．要實現(xiàn)反應(yīng)：Cu＋2HCl=CuCl2＋H2↑，設(shè)計了下列四個實驗，你認為可行的是()2．關(guān)于如圖裝置說法正確的是()A．裝置中電子移動的途徑是：負極→Fe→M溶液→石墨→正極B．若M為NaCl溶液，通電一段時間后，溶液中可能有NaClOC．若M為FeCl2溶液，可以實現(xiàn)石墨上鍍鐵D．若M是海水，該裝置是通過“犧牲陽極的陰極保護法”使鐵不被腐蝕3．研究電化學(xué)腐蝕及防護的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．d為石墨，鐵片腐蝕加快B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－=H2↑4．下列裝置的線路接通后，經(jīng)過一段時間，溶液的pH值明顯下降的是()5．下列有關(guān)電化學(xué)裝置的說法正確的是()A．用圖1裝置處理銀器表面的黑斑(Ag2S)，銀器表面發(fā)生的反應(yīng)為Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－B．用圖2裝置電解一段時間后，銅電極部分溶解，溶液中銅離子的濃度基本不變C．圖3裝置中若直流電源的X極為負極，則該裝置可實現(xiàn)粗銅的電解精煉D．圖4裝置中若M是銅，則該裝置能防止鐵被腐蝕6．用石墨電極完成下列電解實驗。實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；……下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A．a(chǎn)、d處：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．b處：2Cl－－2e－=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋D．根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅7．電浮選凝聚法處理污水的原理如圖所示。電解過程生成的膠體能使污水中的懸浮物凝聚成團而除去，電解時陽極也會產(chǎn)生少量氣體。下列說法正確的是()A．可以用鋁片或銅片代替鐵片B．陽極產(chǎn)生的氣體可能是O2C．電解過程中H＋向陽極移動D．若污水導(dǎo)電能力較弱，可加入足量硫酸8．用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如圖所示，則下列有關(guān)說法中正確的是()A．X為直流電源的正極，Y為直流電源的負極B．陽極區(qū)pH減小C．圖中的b<aD．陰極的電極反應(yīng)為HSOeq\o\al(－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋和SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋9．工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是()已知：①Ni2＋在弱酸性溶液中發(fā)生水解②氧化性：Ni2＋(高濃度)>H＋>Ni2＋(低濃度)A．碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH－－4e－=O2↑＋2H2OB．電解過程中，B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小C．為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水pHD．若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變10．普通電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含雜質(zhì)，利用下面的雙膜(陰離子交換膜和過濾膜)電解裝置可制備高純度的Cu。下列有關(guān)敘述中正確的是()A．電極a為粗銅，電極b為精銅B．甲膜為過濾膜，可阻止陽極泥及漂浮物雜質(zhì)進入陰極區(qū)C．乙膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進入陰極區(qū)D．當(dāng)電路中通過1mol電子時，可生成32g精銅11．研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2－CaO作電解質(zhì)，利用圖示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中正確的是()A．將熔融CaF2－CaO換成Ca(NO3)2溶液也可以達到相同目的B．陽極的電極反應(yīng)式為：C＋2O2－－4e－=CO2↑C．在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少D．石墨為陰極12．廚房垃圾發(fā)酵液可通過電滲析法處理，同時得到乳酸的原理如圖所示(圖中HA表示乳酸分子，A－表示乳酸根離子)。下列說法正確的是()A．通電后，陽極附近pH增大B．電子從負極經(jīng)電解質(zhì)溶液回到正極C．通電后，A－通過陰離子交換膜從陰極進入濃縮室D．當(dāng)電路中通過2mol電子的電量時，會有1mol的O2生成二、非選擇題13．可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如圖。通過控制開關(guān)連接K1或K2，可交替得到H2和O2。①制H2時，連接________。產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。②改變開關(guān)連接方式，可得O2。③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)式，說明電極3的作用：________________________________________________________________________。14．KIO3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)KIO3的化學(xué)名稱是________。(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是__________________?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是________。“調(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。(3)KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式________________________________________________________________________。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為________________________________________________________________________，其遷移方向是________。③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有______________________(寫出一點)。課時作業(yè)19電解池金屬的腐蝕與防護1．解析：銅與鹽酸不能直接反應(yīng)，由于不是能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，故不能設(shè)計成原電池，即A、B選項不符合；由于銅失去電子，故銅作陽極，與電源的正極相連，選項C符合。答案：C2．解析：裝置中電子移動的途徑是：負極→Fe電極，然后是溶液中的陰離子在陽極(石墨)放電→電源的正極，A錯誤；若M為NaCl溶液，通電一段時間后，陽極產(chǎn)生Cl2，溶液中的NaOH與陽極產(chǎn)生的Cl2發(fā)生反應(yīng)生成NaCl和NaClO，所以溶液中可能有NaClO，B正確；若M為FeCl2溶液，在陽極，溶液中的Fe2＋失去電子變?yōu)镕e3＋，所以不可能實現(xiàn)石墨上鍍鐵，C錯誤；若M是海水，該裝置是電解池，是通過外加電流的陰極保護法使鐵不被腐蝕，不是通過“犧牲陽極的陰極保護法”，D錯誤。答案：B3．解析：A項，當(dāng)d為石墨時，鐵片為負極，腐蝕加快，正確；B項，當(dāng)d為石墨時，石墨為原電池的正極，其電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，正確；C項，當(dāng)d為鋅塊時，鐵片為原電池的正極而受到保護，稱為犧牲陽極的陰極保護法，正確；D項，當(dāng)d為鋅塊時，鐵片為正極，電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，錯誤。答案：D4．解析：A項，該裝置是原電池裝置，H＋放電生成氫氣，溶液的pH增大，錯誤；B項，該裝置是電解池，Cu＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解）Cu(OH)2＋H2↑，氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大，錯誤；C項，電解食鹽水，生成氫氧化鈉使溶液的pH增大，錯誤；D項，電解硫酸銅實質(zhì)是電解水和硫酸銅，水中的氫氧根離子放電使溶液中的氫離子濃度增大，溶液的pH減小，正確。答案：D5．解析：題圖1裝置中，銀器、鋁與食鹽水構(gòu)成原電池，銀器是正極，銀器上的Ag2S發(fā)生還原反應(yīng)生成銀，A項正確；題圖2裝置中，銅電極是陰極，銅不參與電極反應(yīng)，B項錯誤；題圖3裝置中若X極為負極，則粗銅是陰極，電解精煉銅時粗銅應(yīng)作陽極，C項錯誤；題圖4裝置中，鐵作負極，鐵被腐蝕，D項錯誤。答案：A6．解析：A項，a、d處試紙變藍，說明溶液顯堿性，是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子剩余造成的，正確；B項，b處變紅，局部褪色，說明是溶液中的氯離子放電生成氯氣同時與H2O反應(yīng)生成HClO和H＋，Cl－－2e－＋H2O=HClO＋H＋，錯誤；C項，c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，正確；D項，實驗一中ac形成電解池，bd形成電解池，所以實驗二中形成3個電解池，n(右面)有氣泡生成，為陰極產(chǎn)生氫氣，n的另一面(左面)為陽極產(chǎn)生Cu2＋，Cu2＋在m的右面得電子析出銅，正確。答案：B7．解析：電解原理是鐵作陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2＋，陰極水中H＋放電生成H2，陽極區(qū)生成膠體吸附水中懸浮雜質(zhì)沉降而凈水。A項，銅鹽無凈水作用，錯誤；B項，陽極可能有少量OH－放電，正確；C項，H＋在陰極放電，錯誤；D項，加入的硫酸會與膠體反應(yīng)，錯誤。答案：B8．解析：由圖可知，亞硫酸氫根離子向Pt(Ⅱ)極移動，則Pt(Ⅱ)是陽極，則Y是電源的正極，X是電源的負極，A錯誤；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，則HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)失去電子生成SOeq\o\al(2－,4)和H＋，陽極區(qū)H＋濃度增大，pH減小，B正確；根據(jù)以上分析，陽極區(qū)SOeq\o\al(2－,3)失去電子生成SOeq\o\al(2－,4)和H＋，則圖中出來的硫酸的質(zhì)量分數(shù)大于加入的硫酸的質(zhì)量分數(shù)，所以b>a，C錯誤；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得到電子生成氫氣，D錯誤。答案：B9．解析：電極反應(yīng)式為陽極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑陰極：Ni2＋＋2e－=Ni2H＋＋2e－=H2↑A項正確；B項，由于C室中Ni2＋、H＋不斷減少，Cl－通過陰離子膜從C室移向B室，A室中OH－不斷減少，Na＋通過陽離子膜從A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯誤；C項，由于H＋的氧化性大于Ni2＋(低濃度)的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程需要控制廢水的pH，正確；D項，若去掉陽離子膜，在陽極Cl－首先放電生成Cl2，反應(yīng)總方程式發(fā)生改變，正確。答案：B10．解析：由題意結(jié)合電解原理可知，電極a是陰極，為精銅，電極b是陽極，為粗銅，A項錯誤；甲膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進入陰極區(qū)，B項錯誤；乙膜為過濾膜，可阻止陽極泥及漂浮物雜質(zhì)進入陰極區(qū)，C項錯誤；當(dāng)電路中通過1mol電子時，可生成0.5mol精銅，其質(zhì)量為32g，D項正確。答案：D11．解析：由圖可知，石墨為陽極，陽極上的電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－=CO2↑，鈦網(wǎng)電極是陰極，陰極上的電極反應(yīng)式為：2Ca2＋＋4e－=2Ca，鈣還原二氧化鈦反應(yīng)方程式為：2Ca＋TiO2=Ti＋2CaO。答案：B12．解析：由圖示判斷左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，陽極電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，氫離子濃度增大，pH減小，A錯誤；電子從電源的負極到電解池的陰極，由陽極回到電源的正極，電子不能進入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液中靠離子傳遞電荷，B錯誤；氫離子由陽極室進入濃縮室，A－由陰極室進入濃縮室，得到乳酸，C正確；由電極反應(yīng)式2H2O－4e－=O2↑＋4H＋可知，當(dāng)電路中通過2mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成，D錯誤。答案：C13．解析：①控制開關(guān)連接K1時，電極1作陰極，H2O在電極周圍放電產(chǎn)生H2。③開關(guān)連接K1時，電極3作陽極，Ni(OH)2被氧化為NiOOH；開關(guān)連接K2時，電極3作陰極，NiOOH被還原為Ni(OH)2。答案：①K12H2O＋2e－=H2↑＋2OH－③制H2時，電極3發(fā)生反應(yīng)：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O。制O2時，上述電極反應(yīng)逆向進行，使電極3得以循環(huán)使用/r/