(新高考)高考化学一轮复习讲测练第17讲电解池金属的腐蚀与防护（练）解析版.doc

第17讲 电解池 金属的腐蚀与防护【练基础】1.下列关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是(　　)A．Fe电极作阳极，发生氧化反应B．Cl－向石墨极作定向移动C．石墨电极反应：Fe3＋＋3e－===FeD．电解池发生总反应：2Cl－＋2Fe3＋Cl2↑＋2Fe2＋【答案】A【解析】A项，电子流出的一极是电源的负极，故Fe连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，正确；B项，电解质溶液中，阴离子向阳极移动，Fe为阳极，Cl－向Fe极作定向移动，错误；C项，石墨电极是电解池的阴极，发生还原反应，电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，错误；D项，Fe为阳极，是活性电极，Fe被氧化生成Fe2＋，石墨是电解池的阴极，Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，故电解池发生的总反应：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，错误2．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装有如下电解质溶液，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【答案】C【解析】电解盐酸，溶质HCl的量减少，溶剂的量不变，所以酸性减弱，pH增大，A项错误；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项错误；电解氢氧化钾溶液的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂减少，碱性增强，pH增大，C项正确；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项错误。

3．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是(　　)选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子【答案】B【解析】电子从电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中的阳离子Q移向阴极a4．观察如图装置，下列说法正确的是(　　)A．a、b接电流表，该装置一定为原电池B．a、b接直流电源，该装置一定为电解池C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀D．a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极【答案】C【解析】A项，a、b接电流表，若液体c为非电解质溶液，不满足原电池的构成条件，不能形成原电池，错误；B项，若液体c为非电解质溶液，溶液不导电，所以不能发生电解，即不是电解池，错误；C项，若该装置是电解池，Fe与负极相连时做阴极被保护，即铁可能不易被腐蚀，正确；D项，接直流电源时，该装置可能为电解池，Fe可能做阴极或阳极，错误5．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示下列说法错误的是(　　)A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀【答案】C【解析】锌环与电源的正极相连，为阳极，发生氧化反应，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误。

6．在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关下列对此调查结论的理解正确的是(　　)A．精铜砂装载过多导致沉船B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀【答案】C【解析】在潮湿的环境中，Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀7．如图是某课题组设计的一种利用电解原理制取H2O2并用来处理工业废氨水的装置为了不影响H2O2的产量，需向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5下列说法正确的是(　　)A．阴极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．阳极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===H2O2C．处理废氨水的过程中所发生的反应为3H2O2＋2NH3·H2O===8H2O＋N2↑D．工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大【答案】C【解析】根据题给装置图可知，阳极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===H2O2，故A、B项错误。

根据题图可知，H2O2可将NH3·H2O氧化为N2，C项正确根据电极反应式可知，工作过程中阳极上生成氢离子，所以阳极附近溶液的pH逐渐减小，D项错误8．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做电解液，精铜做阳极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Cu2＋＋2e－===CuD．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥【答案】C【解析】A项，精铜应做阴极；B项，粗铜应做阳极，与电源正极相连；D项，Fe、Zn比Cu活泼，在阳极先放电，不会形成阳极泥9．科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案，装置如图所示下列说法错误的是(　　)A.反应过程中需要不断补充Fe2＋B．阳极反应式是2HCl－2e－===Cl2↑＋2H＋C．电路中转移1 mol电子，消耗标况下氧气5.6 LD．电解总反应可看作是4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)【答案】A【解析】HCl在阳极失电子，发生氧化反应，生成Cl2和H＋，Fe3＋在阴极得电子，还原成Fe2＋，Fe2＋、H＋、O2反应生成Fe3＋和H2O，Fe2＋、Fe3＋在阴极循环，A错误；HCl在阳极失电子生成Cl2和H＋，电极反应式为2HCl－2e－===Cl2↑＋2H＋，B正确；根据电子得失守恒有O2～4e－，电路中转移1 mol电子，消耗0.25 mol氧气，标准状况下体积为5.6 L，C正确；由图可知，反应物为HCl(g)和O2(g)，生成物为H2O(g)和Cl2(g)，故电解总反应可看作是4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，D正确。

10. 下列关于如图所示装置说法正确的是(　　)A．装置中电子移动的途径是负极→Fe→M溶液→石墨→正极B．若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClOC．若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁D．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【答案】B【解析】装置中电子移动的途径是负极→Fe，石墨→正极，电子不能在溶液中传递，A错误；若M为NaCl溶液，通电一段时间后，阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2发生反应生成NaCl和NaClO，所以溶液中可能有NaClO，B正确；若M为FeCl2溶液，石墨为阳极，发生氧化反应，不可能实现石墨上镀铁，C错误；若M是海水，该装置是电解池，是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀，而不是牺牲阳极的阴极保护法，D错误练提升】1．利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示H＋、O2、NO等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne下列说法错误的是(　　)A．反应①②③④均在正极发生B．单位时间内，三氯乙烯脱去a mol Cl时ne＝a molC．④的电极反应式为NO＋10H＋＋8e－===NH＋3H2OD．增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可使nt增大【答案】B【解析】A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应①②③④均为得电子的反应，所以应在正极发生；B.三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为＋1价，乙烯中C原子化合价为－2价，1 mol C2HCl3转化为1 mol C2H4时，得到6 mol电子，脱去3 mol氯原子，所以脱去a mol Cl时ne＝2a mol；C.由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化：NO＋8e－——NH，由于生成物中有NH，所以只能用H＋和H2O来配平该反应，而不能用H2O和OH－来配平，所以④的电极反应式为NO＋10H＋＋8e－===NH＋3H2O；D.增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可以增大小粒径ZVI和正极的接触面积，加快ZVI释放电子的速率，可使nt增大。

2．以铅蓄电池为电源，通过电解法制备酒石酸(C4H6O6，简写为RH2)的原理如图所示(A、B为惰性电极，a、b为离子交换膜)：下列叙述不正确的是(　　)A．N极的电极反应式为PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2OB．b为阳离子交换膜C．阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区溶液pH增大D．铅蓄电池中消耗2 mol H2SO4时，理论上生成2 mol RH2【答案】BD【解析】电解的目的为制备RH2，则装置右侧为产品室，若原料室中的R2－通过阴离子交换膜进入产品室与H＋结合，则可制得RH2，所以电极B上应为H2O放电，生成O2和H＋，即电极B为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，b为阴离子交换膜，N为正极，M为负极，电极A为阴极N为铅蓄电池正极，电极反应式为PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O，A项正确；根据上述分析可知，b为阴离子交换膜，B项错误；阴极应为H2O放电，生成H2和OH－，故电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－浓度增大，pH增大，C项正确；铅蓄电池放电时总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，当电池中消耗2 mol H2SO4时，电路中转移2 mol e－，根据电极B上的电极反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋可知，转移2 mol e－，产品室有2 mol H＋生成，又R2－＋2H＋===RH2，所以理论上可生成1 mol RH2，D项错误。

3.现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图下列说法正确的是(　　)A．电解开始时阴极有H2放出B．电解开始时阳极上发生：Cu2＋＋2e－===CuC．当电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D．整个电解过程中，SO不参与电极反应【答案】D【解析】依据放电顺序，阴极先放电的是Cu2＋，故阴极开始析出的是Cu，阳极先放电的是Cl－，故阳极开始产生的是Cl2，故A、B错误；由阴极反应Cu2＋＋2e－===Cu，n(Cu2＋)＝0.1 mol，当电路中通过电子的量达到0.2 mol时，此时Cu2＋消耗完毕，阴极放电离子变为H＋，故C错误；阳极先是Cl－放电，当Cl－消耗完毕，此时H2O电离产生的OH－开始在阳极放电，SO不参与电极反应，故D正确4．如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是(　　)A．乙装置中溶液颜色会变浅B．铁电极应与Y相连接C．M电极反应式：H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋D．当N电极消耗0.25 mol气体时，铜电极质量减少16 g【答案】C【解析】乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变，A项错误；电镀时，待镀金属做阴极，与电源。