2019屆高考化學(xué)復(fù)習(xí)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第3講電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)練習(xí)新人教版.docx

第六章 第3講 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1(導(dǎo)學(xué)號27346709)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)物解析：B用電解法提取氯化銅廢液中的銅時，銅必須作陰極，陽極是惰性電極，陰極的反應(yīng)式為Cu22e=Cu，B項正確。2(導(dǎo)學(xué)號27346710)用下列裝置能達(dá)到預(yù)期目的的是()A甲圖裝置可用于電解精煉鋁B乙圖裝置可得到持續(xù)、穩(wěn)定的電流C丙圖裝置可達(dá)到保護(hù)鋼閘門的目的D丁圖裝置可達(dá)到保護(hù)鋼閘門的目的解析：DAlCl3溶液中存在Al3、H，通電時后者先得電子，故陰極得到的不是鋁，而是氫氣，A不能達(dá)到目的；B中的這種原電池中，電流會迅速衰減，乙裝置不能達(dá)到目的；丙裝置是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，其中陽極材料要用比鐵活潑的金屬，故C不能達(dá)到預(yù)期目的。3(導(dǎo)學(xué)號27346711)根據(jù)金屬活動性順序表可知Cu不能發(fā)生反應(yīng)Cu2H2O=Cu(OH)2H2。但是選擇恰當(dāng)?shù)碾姌O材料和電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解，這個反應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)。下列四組電極和電解質(zhì)溶液中，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)囊唤M是()ABCD陽極石墨棒CuCuCu陰極石墨棒石墨棒FePt電解質(zhì)溶液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液CuSO4溶液解析：B分析所給出的化學(xué)方程式可知，Cu為陽極，陽極的電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2，2H2O2e=H22OH為陰極反應(yīng)，A項為惰性電極電解CuSO4溶液，錯誤，B項，Na2SO4溶液起增強(qiáng)導(dǎo)電性的作用，可以發(fā)生電解反應(yīng)Cu2H2OCu(OH)2H2，B項正確，C項，電解質(zhì)溶液為H2SO4，會與生成的Cu(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，實(shí)際上不會生成Cu(OH)2，C項錯誤；在Pt上析出銅，不會生成Cu(OH)2，D項錯誤。4(導(dǎo)學(xué)號27346712)利用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是()Aa管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B一段時間后，a管液面高于b管液面Ca處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小Da、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2解析：C根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)分別為左邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：O24e2H2O=4OH右邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：2H2e=H2a、b處溶液的pH均增大，C錯誤。5(導(dǎo)學(xué)號27346713)如圖所示，a、b是兩根石墨棒。下列敘述正確的是()Aa是正極，發(fā)生還原反應(yīng)Bb是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)C稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變D往濾紙上滴加酚酞試液，a極附近顏色變紅解析：Ca是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)；b是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)；在反應(yīng)過程中，硫酸根離子沒有參與反應(yīng)，因此稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變；往濾紙上滴加酚酞試液，b極附近顏色變紅。6(導(dǎo)學(xué)號27346714)用石墨作電極電解足量CuSO4溶液，通電一段時間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的()ACuSO4B.H2OCCuO DCuSO45H2O解析：C電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式為2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，離開溶液的物質(zhì)為Cu和O2，其中銅和氧的原子個數(shù)比為1：1，因此需要加入CuO，C項正確。7(導(dǎo)學(xué)號27346715)甲裝置中是物質(zhì)的量之比為12的CuSO4和NaCl的混合溶液，電解過程中溶液的pH隨時間t變化的示意圖如乙所示(不考慮電解產(chǎn)物與水的反應(yīng))。試分析下列敘述中正確的是()A該混合溶液中的SO導(dǎo)致A點(diǎn)溶液的pH小于B點(diǎn)BAB段與BC段在陰極上發(fā)生的反應(yīng)是相同的，即：Cu22e=CuCBC段陰極產(chǎn)物和陽極產(chǎn)物的體積之比為21D在整個電解的過程中會出現(xiàn)少量淡藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀解析：C由題意，電解前溶液中的銅離子水解，溶液顯酸性，開始時電解CuCl2即AB段，當(dāng)CuCl2電解完后，溶液是硫酸鈉溶液，顯中性，這時再電解就是電解水，即BC段，AB段陰極生成銅，BC段陰極生成氫氣；BC段電解水，陰極產(chǎn)物氫氣和陽極產(chǎn)物氧氣的體積之比為21；在整個電解的過程中不會出現(xiàn)淡藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀，A、B、D錯誤，選C。8(導(dǎo)學(xué)號27346716)空間實(shí)驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC)。RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。圖為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說法正確的是()Ac極上進(jìn)行還原反應(yīng)，B中的H可以通過隔膜進(jìn)入AB為了增加導(dǎo)電性，可以將左邊容器中的水改為食鹽水Cd極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：O24H4e=2H2OD當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，a極產(chǎn)生0.56 L O2解析：A電解池中b電極為陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH4e=2H2OO2；a電極為陰極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：4H4e=2H2，a電極上析出的是氫氣而不是氧氣，故D錯誤；原電池中是酸性溶液，d為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：2H24e=4H，故C錯誤；c電極為正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：O24H4e=2H2O，故A正確；如果把左邊容器中的水改為食鹽水，則陽極上析出氯氣而不是氧氣，故B錯誤。9(導(dǎo)學(xué)號27346717)如圖所示，a、b是多孔石墨電極，某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗：斷開K2，閉合K1一段時間，觀察到兩支玻璃管內(nèi)都有氣泡將電極包圍，此時斷開K1，閉合K2，觀察到電流計A的指針有偏轉(zhuǎn)。下列說法不正確的是()A斷開K2，閉合K1一段時間，溶液的pH變大B斷開K1，閉合K2時，b極上的電極反應(yīng)式為：2H2e=H2C斷開K2，閉合K1時，a極上的電極反應(yīng)式為：4OH4e=O22H2OD斷開K1，閉合K2時，OH向b極移動解析：B該題為原電池及電解池的綜合考查題。當(dāng)斷開K2，閉合K1時為電解池，此時根據(jù)電源判斷a極為陽極，b極為陰極，相當(dāng)于電解了水，A項正確；a極的電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O，C項正確；當(dāng)斷開K1，閉合K2時，該裝置為原電池，a極為正極，電極反應(yīng)式為：O24e2H2O=4OH，b極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：2H24OH4e=4H2O，故D項正確；B項錯誤。10(導(dǎo)學(xué)號27346718)目前混合動力車使用的鎳氫電池如圖所示。在堿性環(huán)境下，鎳氫電池充放電總反應(yīng)式為H22NiOOH2Ni(OH)2，下列判斷正確的是()A放電時，甲電極的電極反應(yīng)式為H22e=2HB放電時，OH通過交換膜向甲極移動C充電時，甲電極附近的pH變小D充電時，乙電極質(zhì)量增大解析：B電解質(zhì)溶液為堿性，所以電極反應(yīng)式中不能有H，A錯誤；由H2可知放電時甲為負(fù)極，OH向負(fù)極移動，B正確；C選項，充電時甲電極發(fā)生反應(yīng)：2H2O2e=H22OH，堿性增強(qiáng)，錯誤；D選項，充電時乙電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O，質(zhì)量減輕，錯誤。11(導(dǎo)學(xué)號27346719)(2018北京石景山高三上學(xué)期期未考試)知識的梳理和感悟是有效學(xué)習(xí)的方法之一。某學(xué)習(xí)小組將有關(guān)“電解飽和食鹽水”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行梳理，形成如下問題(顯示的電極均為石墨)。(1)圖1中，電解一段時間后，氣球b中的氣體是_(填化學(xué)式)，U形管_(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。(2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器，電解可制備“84”消毒液的有效成分，則c為電源的_極；該發(fā)生器中反應(yīng)的總離子方程式為_。(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。該工藝的相關(guān)物質(zhì)運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖3所示(其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過)。燃料電池B中的電極反應(yīng)式分別為負(fù)極_，正極_。分析圖3可知，氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%、b%、c%，由大到小的順序為_。解析：(1)圖1中，根據(jù)電子流向知，左邊電極是電解池陽極，右邊電極是電解池陰極，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，所以氣球a中氣體是氯氣，氣球b中的氣體是氫氣，同時陰極附近有NaOH生成，溶液呈堿性，無色酚酞遇堿變紅色，所以U形管右邊溶液變紅色。(2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極有NaOH生成，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO，次氯酸鈉具有漂白性，為了使反應(yīng)更充分，則下邊電極生成氯氣，上邊電極附近有NaOH生成，上邊電極生成氫氣，為陰極，則c為負(fù)極，d為正極，其電池反應(yīng)式為ClH2OClOH2。(3)B是燃料電池，右邊電池中通入空氣，左邊原電池中通入氣體Y，則Y是氫氣，則電解池中左邊電極是陽極，右邊電極是陰極，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；燃料電池中通入氧化劑的電極是正極，通入氫氣的電極是負(fù)極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，負(fù)極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，負(fù)極、正極反應(yīng)式分別為2H24e4OH=4H2O、O24e2H2O=4OH。圖3電解池中加入NaOH目的是增大溶液導(dǎo)電性，通入電解池后生成氫氧化鈉，所以加入的NaOH濃度小于出來的NaOH濃度；原電池中，正極上生成氫氧化鈉，且其濃度大于加入的氫氧化鈉，所以氫氧化鈉濃度大小順序是b%a%c%。答案：(1)H2右(2)負(fù)ClH2OClOH2(3)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OHb%a%c%12(導(dǎo)學(xué)號27346720)下圖是一個化學(xué)過程的示意圖。(1)圖中甲池是_裝置(填“電解池”或“原電池”)，其中OH移向_極(填“CH3OH”或“O2”)。(2)寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式：_。(3)向乙池兩電極附近滴加適量紫色石蕊試液，附近變紅的電極為_極(填“A”或“B”)，并寫出此電極的反應(yīng)式：_。(4)乙池中總反應(yīng)的離子方程式：_。(5)當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40 g時，乙池的pH是_(若此時乙池中溶液的體積為500 mL)；此時丙池某電極析出1.60 g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是_(填序號)。AMgSO4BCuSO4CNaCl DAgNO3解析：(3)碳電極(A極)與原電池裝置中通入O2的電極相連，則作陽極，電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O；銀電極(B極)與原電池裝置中通入甲醇的電極相連，則作陰極，電極反應(yīng)式為Age=Ag，電解過程的總反應(yīng)式為4Ag2H2O4AgO24H，因此當(dāng)向乙池兩電極附近滴加適量紫色石蕊試液，附近變紅的電極為A電極。(5)當(dāng)乙池中B(Ag)電極的質(zhì)量增加5.40 g時，即析出Ag的物質(zhì)的量為0.05 mol，則生成H的物質(zhì)的量為0.05 mol，由此可得溶液的pH1。根據(jù)放電規(guī)律，本題首先排除選項A和選項C。當(dāng)乙池中B(Ag)電極的質(zhì)量增加5.40 g時，此時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.05 mol，當(dāng)丙池中電極上析出1.60 g金屬銅時，正好轉(zhuǎn)移0.05 mol電子，因此選項B正確。當(dāng)丙裝置中為AgNO3溶液，且AgNO3溶液足量時，可知析出金屬的質(zhì)量也應(yīng)為5.40 g，若AgNO3溶液不足時，析出金屬的質(zhì)量必小于5.40 g，故選項D也有可能。答案：(1)原電池CH3OH(2)CH3OH6e8OH=CO6H2O(3)A4OH4e=O22H2O(4)4Ag2H2O4AgO24H(5)1BD13(導(dǎo)學(xué)號27346721)如圖所示裝置中，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾，a、b為電源兩極。在A、B中充滿KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，電解一段時間后A、B中均有氣體產(chǎn)生。(1)電源的a極為_(填“正極”或“負(fù)極”)。(2)在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4溶液，現(xiàn)象是_。(3)寫出A中電極反應(yīng)式：_。(4)若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍