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2022年新教材高考化学一轮复习 课时练习24 电解池 金属的腐蚀与防护(含解析).doc

上传人:高**** 文档编号:489861 上传时间:2024-05-28 格式:DOC 页数:6 大小:438KB
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资源描述

1、电解池 金属的腐蚀与防护(建议用时:60分钟)一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是()A电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极B粗铜与电源负极相连,发生氧化反应C阴极上发生的反应是 Cu22e=CuD电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥C解析:根据电解池原理,粗铜作阳极,比铜活泼的Zn、Fe等杂质发生氧化反应,比Cu不活泼的金属单质,如Ag等在阳极底部沉积;精铜作阴极,只发生Cu22e=Cu。2取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双

2、色同心圆,内圆为白色,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连接C电解过程中,水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小D解析:电解饱和NaCl溶液,阳极生成Cl2,Cl2与水反应生成HClO和HCl,盐酸具有酸性,可使pH试纸变红色,HClO具有漂白性,又可将红色漂白,故内圆为白色,外圈为红色,可推出a为阳极,b为阴极,A正确;a为阳极与电源正极相连,B正确;电解过程中,H2O得电子,为氧化剂,C正确;b电极附近有OH生成,pH增大,D错误。3(2021泰安模拟)国产航母山东舰已经列装服役,它是采用模块制造然后焊接组装而成的,对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水

3、环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述中正确的是()A由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性强于Fe元素B由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况,乙是河水环境下的腐蚀情况C两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe3e=Fe3D为了防止舰艇在海水中被腐蚀,可在焊点附近用锌块打“补丁”D解析:Fe元素的金属性强于Sn元素,A错误;海水含大量的盐,由图示可以看出乙是海水环境下的腐蚀情况,B错误;铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe2e=Fe2,C错误;焊点附近用锌块打“补丁”,可以防止舰艇在海水中被腐蚀,D正确。4下列有关电化学装置完全正确的是()A.铜的精炼B.铁上镀银C.防

4、止Fe被腐蚀D.构成铜锌原电池C解析:电解精炼铜时,应该用粗铜作阳极,精铜作阴极,A错误;铁上镀银时,应该用银作阳极,铁作阴极,B错误;C是外加电流法,正确;铜锌原电池中,锌应插入硫酸锌溶液中,铜应插入硫酸铜溶液中,D错误。5一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下,下列说法不正确的是()pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2Fe3O4Fe2O3FeOA在pH14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O24H4e=2H2OB在pH4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀C在pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀D在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓A解析:A项,pH14的溶液为碱性,正

5、极反应式为O22H2O4e=4OH,故A错误;B项,pH4溶液为酸性溶液,碳钢主要发生析氢腐蚀,正极反应式为2H2e=H2,故B正确;C项,pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,正极反应式为O22H2O4e=4OH,故C正确;D项,在碱性溶液中碳钢发生吸氧腐蚀,煮沸除氧气后,腐蚀速率会减慢,故D正确。6厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理,同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子,A表示乳酸根离子)。下列说法正确的是()A通电后,阳极附近pH增大B电子从负极经电解质溶液回到正极C通电后,A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D当电路中通过2 mol电子的电量时,会有 1 mol 的O2生成C解析

6、:由图示判断左侧为阳极,右侧为阴极,阳极电极反应式为2H2O4e=O24H,氢离子浓度增大,pH减小,A错误;电子从电源的负极到电解池的阴极,由阳极回到电源的正极,电子不能进入电解质溶液,电解质溶液中靠离子传递电荷,B错误;氢离子由阳极室进入浓缩室,A由阴极室进入浓缩室,得到乳酸,C正确;由电极反应式2H2O4e=O24H可知,当电路中通过 2 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成,D错误。二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3OH=B(OH),H3BO3可以通过电解的方法制备。

7、其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是()A阳极的电极反应式为2H2O4e=O24HB反应一段时间以后,阴极室NaOH溶液浓度减小C当电路中通过3 mol电子时,可得到1 mol H3BO3DB(OH)穿过阴膜进入产品室,Na穿过阳膜进入阴极室BC解析:电解时阳极a上OH失电子生成O2,电极反应式为2H2O4e=O24H,A正确;阴极电极反应式为2H2O2e=H22OH,Na穿过阳膜进入阴极室,所以阴极室NaOH溶液浓度增大,B错误;阳极电极反应式为2H2O4e=O24H,电路中通过3 mol电子时有3 mol H生成,硼酸(H3BO3)为一元弱酸,生

8、成1 mol硼酸需要1 mol H,所以电路中通过 3 mol电子时,可得到3 mol H3BO3,C错误;阳离子会经过阳膜进入阴极室,阴离子会经过阴膜进入产品室,B(OH)穿过阴膜进入产品室,Na穿过阳膜进入阴极室,D正确。8高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图所示,两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是()A阳极反应式:Fe8OH6e=FeO4H2OB甲溶液可循环利用C离子交换膜a是阴离子交换膜D当电路中通过2 mol电子的电量时,会有22.4 L H2生成CD解析:A项,阳极发生氧化反应,电极反应式为F

9、e8OH6e=FeO4H2O,正确;B项,阴极发生还原反应,水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根离子,甲溶液为浓的氢氧化钠溶液,可循环利用,正确;C项,电解池中阳离子向阴极移动,通过离子交换膜a的是Na,故a为阳离子交换膜,错误;D项,阴极发生还原反应,水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O2e=H22OH,当电路中通过 2 mol电子的电量时,会有1 mol H2生成,没注明标准状况,体积不一定是22.4 L,错误。9在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO与H2反应生成S2,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所

10、示。下列说法正确的是()A正极反应式为O22H2O4e=4OHB钢管腐蚀的产物中含有FeS、Fe(OH)2等CSO与H2的反应可表示为4H2SO8eS24H2OD向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀B解析:根据题中所给信息,潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀,则正极反应式为2H2e=H2,A错误;负极反应式为Fe2e=Fe2,厌氧细菌促使SO与H2反应生成S2,S2及正极上生成的OH与Fe2可分别生成FeS、Fe(OH)2,B正确;SO与H2的反应可表示为4H2SOS24H2O,C错误;向钢中加入铜,发生电化学腐蚀时,铜作正极,Fe作负极,从而加速钢管的腐蚀,D错误。三、非选择题10知识的梳理

11、和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。 图1图2(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是_(填化学式),U形管_(填“左”或“右”)边的溶液变红。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备84消毒液的有效成分,则c为电源的_极;该发生器中反应的总离子方程式为_。(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。图3燃料电池B中的电极反应式分别为负极_,正极_。分析图3

12、可知,氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%,由大到小的顺序为_。解析:(1)图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极,右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,所以气球a中气体是氯气,气球b中的气体是氢气,同时阴极附近有NaOH生成,溶液呈碱性,无色酚酞遇碱变红色,所以U形管右边溶液变红色。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极有NaOH生成,氯气和氢氧化钠反应生成NaClO,次氯酸钠具有漂白性,为了使反应更充分,则下边电极生成氯气,上边电极附近有NaOH生成,上边电极生成氢气,为阴极,则c为负

13、极,d为正极,其电池反应式为ClH2OClOH2。(3)B是燃料电池,右边电池中通入空气,左边原电池中通入气体Y,则Y是氢气,则电解池中左边电极是阳极,右边电极是阴极,阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电;燃料电池中通入氧化剂的电极是正极,通入氢气的电极是负极,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,负极、正极反应式分别为2H24OH4e=4H2O、O22H2O4e=4OH。图3电解池中加入NaOH目的是增大溶液导电性,通入电解池后生成氢氧化钠,所以加入的NaOH浓度小于出来的NaOH浓度;原电池中,正极上生成氢氧化钠,且其浓度大于加入的氢氧化钠,所以氢氧化钠浓度大小顺序是b%a%c%。答案:(1)H2右(2)负ClH2OClOH2(3)2H24OH4e=4H2OO22H2O4e=4OHb%a%c%

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