2018版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量6.3電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)跟蹤檢測(cè)

1、跟蹤檢測(cè)（二十二） 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1埋在地下的鋼管常用如圖所示的方法加以保護(hù)，使其免受腐蝕。關(guān)于此方法，下列說(shuō)法正確的是()A金屬棒X的材料可能為銅B金屬棒X的材料可能為鈉C鋼管附近土壤的pH可能會(huì)升高D這種方法屬于外加電流的陰極保護(hù)法解析：選C金屬棒X的材料若為銅，則易腐蝕鋼管，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鈉為活潑金屬，易發(fā)生反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼管吸氧發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生OH，附近土壤的pH可能會(huì)升高，C項(xiàng)正確；該裝置沒(méi)有外接電源，不屬于外加電流的陰極保護(hù)法，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2下列有關(guān)電化學(xué)裝置的說(shuō)法正確的是()A利用圖a裝置處理銀器表面的黑斑Ag2S，銀器表面發(fā)生的反應(yīng)為Ag2S2e=2AgS2B圖b

2、電解一段時(shí)間，銅電極溶解，石墨電極上有亮紅色物質(zhì)析出C圖c中的X極若為負(fù)極，則該裝置可實(shí)現(xiàn)粗銅的精煉D圖d中若M是海水，該裝置是通過(guò)“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”使鐵不被腐蝕解析：選A圖a中形成原電池，Al為負(fù)極被氧化，Ag2S為正極被還原，正極反應(yīng)式為Ag2S2e=2AgS2，A正確；圖b中，銅為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，不能溶解，石墨電極上生成氧氣，B錯(cuò)誤；圖c中的X極若為負(fù)極，粗銅為陰極，而電解精煉時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，不能進(jìn)行粗銅的精煉，C錯(cuò)誤；圖d裝置中有外接電源，屬于“有外加電源的陰極保護(hù)法”，D錯(cuò)誤。3(2017濟(jì)南模擬)四個(gè)電解裝置都以Pt作電極，它們分別裝著如下電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解，

3、電解一段時(shí)間后，測(cè)定其pH變化，所記錄的結(jié)果正確的是()選項(xiàng)ABCD電解質(zhì)溶液HClAgNO3KOHBaCl2pH變化減小增大增大不變解析：選C電解鹽酸，溶質(zhì)HCl的量減小，溶劑量不變，所以酸性減弱，pH增大，A錯(cuò)誤；電解硝酸銀溶液生成硝酸、金屬銀和氧氣，溶液酸性增強(qiáng)，pH減小，B錯(cuò)誤；電解氫氧化鉀溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，溶質(zhì)的量不變，溶劑減小，堿性增強(qiáng)，pH增大，C正確；電解氯化鋇溶液得到氫氧化鋇、氫氣和氯氣，溶液堿性增強(qiáng)，pH增大，D錯(cuò)誤。4(2017石家莊模擬)如圖所示裝置是一種可充電電池，裝置為電解池。離子交換膜只允許Na通過(guò)，充放電的化學(xué)方程式為2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr

4、。閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，b極附近先變紅色。下列說(shuō)法正確的是()A負(fù)極反應(yīng)為4Na4e=4NaB閉合K后，b電極附近的pH變小C當(dāng)有0.01 mol Na通過(guò)離子交換膜時(shí)，b電極上析出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況體積為112 mLD閉合K后，a電極上產(chǎn)生的氣體具有漂白性解析：選C當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，b附近溶液先變紅，即b附近有OH生成，在b極析出氫氣，b極是陰極，a極是陽(yáng)極，與陰極連接的是原電池的負(fù)極，所以B極是負(fù)極，A極是正極。閉合K時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2Na2S22e=2NaNa2S4，A錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，b極附近先變紅色，該極上生成H2和OH，pH增大，B錯(cuò)誤；閉合K時(shí)，有0.01 mol Na通過(guò)離

5、子交換膜，說(shuō)明有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移，陰極上生成0.005 mol H2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.005 mol22.4 Lmol10.112 L112 mL，C正確；閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，a極是陽(yáng)極，該極上金屬銅被氧化，電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2，沒(méi)有氣體產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。5.制備二氧化錳的裝置如圖，陽(yáng)極以硫酸錳和硫酸混合液為電解液，陰極以稀硫酸為電解液，電解裝置中大箭頭表示溶液中陽(yáng)離子移動(dòng)的方向。下列說(shuō)法正確的是()AN是電源的負(fù)極B右側(cè)氣孔逸出的氣體可能為副產(chǎn)物H2C石墨電極的電極反應(yīng)式為Mn22e2H2O=MnO24HD電解過(guò)程中陽(yáng)離子交換膜左側(cè)硫酸濃度基本不變，右側(cè)減小解析：選C陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)

6、，說(shuō)明左側(cè)為陰極，則M為電源負(fù)極，N為電源正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；右側(cè)為陽(yáng)極，逸出的氣體可能是溶液中的氫氧根離子放電生成的氧氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨電極為陽(yáng)極，錳離子失去電子生成二氧化錳，C項(xiàng)正確；電解過(guò)程中陽(yáng)離子向左側(cè)移動(dòng)，左側(cè)溶液中H放電生成H2，硫酸的溶液不變，右側(cè)MnSO4電解生成MnO2和H2SO4，硫酸濃度增加，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6(2015福建高考)某模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說(shuō)法正確的是()A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B該裝置工作時(shí)，H從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原Da電極的反應(yīng)為

7、3CO218H18e=C3H8O5H2O解析：選B結(jié)合裝置圖可知該裝置為電解裝置，模擬“人工樹(shù)葉”，故為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b極連接電源的正極，為陽(yáng)極，在電解池中H向a極(陰極)區(qū)移動(dòng)，B項(xiàng)正確；右側(cè)H2OO2發(fā)生的是氧化反應(yīng)，每生成1 mol O2，轉(zhuǎn)移4 mol電子，C3H8O中碳元素的化合價(jià)是2,3CO2C3H8O，轉(zhuǎn)移18 mol電子，故生成1 mol O2消耗 mol CO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極發(fā)生的是還原反應(yīng)：3CO218H18e=C3H8O5H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7(2017深圳模擬)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得

8、到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。下列有關(guān)敘述不正確的是()A圖中a極連接電源的負(fù)極BA口放出的物質(zhì)是氫氣，C口放出的物質(zhì)是氧氣Cb極電極反應(yīng)式為SO2eH2O=SO2HD電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)解析：選BA項(xiàng)，Na移向陰極區(qū)，SO移向陽(yáng)極區(qū)，所以a極為陰極，應(yīng)接電源負(fù)極，正確；B項(xiàng)，陰極區(qū)H放電生成氫氣，陰極電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH，從A口出來(lái)的是氫氣，b極應(yīng)接電源正極，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為SO2eH2O=SO2H，從C口流出的是濃度較大的硫酸，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，b為陽(yáng)極，SO在陽(yáng)極失去電子變成SO，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為SO2eH2O=SO2H，正確；D項(xiàng)，陰極電極反應(yīng)為2H

9、2O2e=H22OH，c(OH)增大，堿性增強(qiáng)，正確。8(2017溫州模擬)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A鐵是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Fe2e2OH=Fe(OH)2B電解一段時(shí)間后，鎳電極附近溶液的pH減小C若離子交換膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeOD每制得1 mol Na2FeO4，理論上可以產(chǎn)生67.2 L氣體解析：選C用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)，鐵失電子生成高鐵酸鈉，則鐵作陽(yáng)極，鎳作陰極，電極反應(yīng)式為Fe8OH6e=FeO4

10、H2O，A錯(cuò)誤；鎳電極上H放電生成H2，c(H)減小，溶液的pH增大，B錯(cuò)誤；若離子交換膜為陰離子交換膜，F(xiàn)eO穿過(guò)陰離子交換膜向左側(cè)擴(kuò)散，左側(cè)溶液中會(huì)含有FeO，C正確；溫度和壓強(qiáng)未知，不能計(jì)算生成氣體體積，D錯(cuò)誤。9(2017合肥模擬)如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4O2=N22H2O。下列說(shuō)法正確的是()A甲池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式為N2H44e=N24HB乙池中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2C甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D甲池中每消耗0.1 mol N2H4乙池電極上則會(huì)析出6.4 g固體解析：選B由圖知甲池是燃料電池，乙池是電解池，甲池的電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀溶液

11、，則負(fù)極不可能生成H，應(yīng)為N2H44e4OH=N24H2O，A錯(cuò)誤；乙池的石墨極是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；甲池總反應(yīng)中生成了水，則KOH溶液濃度變小，pH減小，乙池生成Cu、O2、H2SO4，溶液pH減小，C錯(cuò)誤；根據(jù)各個(gè)電極流過(guò)的電量相等知，N2H42Cu，甲池消耗0.1 mol N2H4，乙池電極上則會(huì)析出12.8 g銅，D錯(cuò)誤。10(2017衡水模擬)1 L某溶液中含有的離子如下表：離子Cu2Al3NOCl物質(zhì)的量濃度(molL1)11a1用惰性電極電解該溶液，當(dāng)電路中有3 mol電子通過(guò)時(shí)(忽略電解時(shí)溶液體積的變化及電解產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)，下列說(shuō)法正確的是()A電解后溶液pH

12、0 Ba3 C陽(yáng)極生成1.5 mol Cl2 D陰極析出的金屬是銅與鋁 解析：選AA項(xiàng)，當(dāng)電路中有3 mol電子通過(guò)時(shí)，陽(yáng)極首先發(fā)生2Cl2e=Cl2，生成0.5 mol Cl2，然后發(fā)生4OH4e=O22H2O，生成2 mol H，陰極首先發(fā)生：Cu22e=Cu，析出1 mol Cu，然后發(fā)生2H2e=H2，生成0.5 mol H2，同時(shí)生成1 mol OH，最終溶液里得到1 mol H，H的濃度為1 molL1，pH0，正確；B項(xiàng)，由溶液電荷守恒可知2c(Cu2)3c(Al3)c(NO)c(Cl)，可求得c(NO)4 molL1，即a4，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解時(shí)陽(yáng)極首先發(fā)生：2Cl2e=Cl2，

13、然后發(fā)生4OH4e=O22H2O，生成Cl2和O2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由于離子放電順序Cu2HAl3，沒(méi)有Al生成，錯(cuò)誤。11(2017威海模擬)鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料，了解鋼鐵腐蝕的原因與防護(hù)方法具有重要意義，對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可適當(dāng)延長(zhǎng)其使用壽命。(1)抗腐蝕處理前，生產(chǎn)中常用鹽酸來(lái)除鐵銹。現(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵件的腐蝕，開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于_處。若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_(kāi)。(3)圖中若X為粗銅，容器中海水替換為硫酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K置于N處，一段

14、時(shí)間后，當(dāng)鐵件質(zhì)量增加3.2 g時(shí)，X電極溶解的銅的質(zhì)量_3.2 g(填“”或“”)。(4)圖中若X為銅，容器中海水替換為FeCl3溶液，開(kāi)關(guān)K置于M處，銅電極發(fā)生的反應(yīng)是_，若將開(kāi)關(guān)K置于N處，發(fā)生的總反應(yīng)是_。解析：(1)鐵銹的成分為Fe2O3，能和鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和水，當(dāng)鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2FeCl3=3FeCl2。(2)若X為碳棒，由于Fe比較活潑，為減緩鐵的腐蝕，應(yīng)使Fe為電解池的陰極即連接電源的負(fù)極，故K連接N處。若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，Zn為陽(yáng)極被腐蝕，F(xiàn)e為陰極被保護(hù)，該防護(hù)法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。(3)若X為粗銅，容器中海水替換為硫

15、酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K置于N處，一段時(shí)間后，當(dāng)鐵件質(zhì)量增加3.2 g時(shí)，由于粗銅中有雜質(zhì)參加反應(yīng)，所以X電極溶解的銅的質(zhì)量3.2 g。(4)若X為銅，容器中海水替換為FeCl3溶液，開(kāi)關(guān)K置于M處，此時(shí)構(gòu)成原電池裝置，銅電極為正極，發(fā)生的反應(yīng)是2Fe32e=2Fe2；若將開(kāi)關(guān)K置于N處，此時(shí)構(gòu)成電解池裝置，銅為陽(yáng)極，銅本身被氧化而溶解，陰極鐵離子被還原，發(fā)生的總反應(yīng)是：Cu2Fe2=2Fe3Cu2。答案：(1)Fe2FeCl3=3FeCl2(2)N犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(3)(4)2Fe32e=2Fe2Cu2Fe2=2Fe3Cu212某蓄電池的反應(yīng)為NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2(1

16、)該蓄電池充電時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是_(填選項(xiàng)字母)。放電時(shí)生成Fe(OH)2的質(zhì)量為18 g，則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_。ANiO2BFeCFe(OH)2 DNi(OH)2(2)為防止遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，通常在船體上鑲嵌Zn塊，或與該蓄電池的_(填“正”或“負(fù)”)極相連。(3)以該蓄電池作電源，用如圖所示的裝置在實(shí)驗(yàn)室模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是_(用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)。(4)精煉銅時(shí)，粗銅應(yīng)與直流電源的_(填“正”或“負(fù)”)極相連。精煉過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中的c(Fe2)、c(Zn2)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解。甲同學(xué)

17、設(shè)計(jì)如下除雜方案：已知：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)的pH2.37.55.66.2完全沉淀時(shí)的pH3.99.76.48.0則加入H2O2的目的是_。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將方案中的pH調(diào)節(jié)到8，你認(rèn)為此觀點(diǎn)_(填“正確”或“不正確”)，理由是_。解析：(1)該蓄電池充電時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為陰極，物質(zhì)為所含元素的化合價(jià)降低的物質(zhì)，為Fe(OH)2。放電時(shí)FeFe(OH)2，電極反應(yīng)式為Fe2e2OH=Fe(OH)2，每生成1 mol Fe(OH)2，轉(zhuǎn)移2 mol電子，18 g Fe(OH)2的物質(zhì)的量為0.2 mol，故轉(zhuǎn)移0.4 mol電子。

18、(2)外接電源的陰極保護(hù)法中，船體應(yīng)與蓄電池的負(fù)極相連。(3)鋁制品發(fā)生鈍化時(shí)，在鋁表面形成致密的氧化膜，也會(huì)有Al3進(jìn)入溶液中與HCO發(fā)生反應(yīng)Al33HCO=Al(OH)33CO2，使溶液變渾濁。(4)精煉銅時(shí)，粗銅應(yīng)與電源的正極相連。處理電解質(zhì)溶液時(shí)加入H2O2將Fe2氧化為Fe3，然后調(diào)節(jié)溶液的pH為4，可以使Fe3以Fe(OH)3的形式除去。若將溶液的pH調(diào)節(jié)到8，Cu2也沉淀完全。答案：(1)C0.4NA或2.4081023(2)負(fù)(3)Al3e=Al3，Al33HCO=Al(OH)33CO2(4)正將Fe2氧化為Fe3不正確同時(shí)會(huì)使Cu2生成沉淀而除去13(2017仙桃模擬)利用電

19、化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池，模擬工業(yè)電解法來(lái)處理含Cr2O廢水，如下圖所示；電解過(guò)程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。(1)甲池工作時(shí)，NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y，Y是N2O5，可循環(huán)使用。則石墨是電池的_極；石墨附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)工作時(shí)，甲池內(nèi)的NO向_極移動(dòng)(填“石墨”或“石墨”)；在相同條件下，消耗的O2和NO2的體積比為_(kāi)。(3)乙池中Fe()棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)。(4)若溶液中減少了0.01 mol Cr2O，則電路中至少轉(zhuǎn)移了_mol電子。(5)向完全還原為Cr3的乙池工業(yè)廢水中滴加NaOH溶液，可將鉻以Cr(OH)3沉淀的形式