2023年屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護作業(yè)

跟蹤檢測〔二十〕以下有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法不正確的選項是( )A．鋼鐵在弱堿性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反響是O＋2HO＋4e－===4OH－2 2B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用C．在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是承受了犧牲陽極的陰極保護法D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的負極相連以保護它不受腐蝕解析：選B弱堿性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A正確；當(dāng)鍍層破損時，Sn、Fe可形成原電池，F(xiàn)e作負極，加快了Fe的腐蝕，B錯誤；Fe、Zn、海水形成原電池，Zn失去電子作負極，從而保護了Fe，C正確；承受外加電流的陰極保護法時，被保護金屬與直流電源的負極相連，D正確。如圖兩套試驗裝置，都涉及金屬的腐蝕反響，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的。以下表達正確的選項是( )裝置Ⅰ在反響過程中只生成NO氣體2裝置Ⅱ開頭階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕裝置Ⅱ在反響過程中能產(chǎn)生氫氣D．裝置Ⅰ在反響完畢時溶液中的金屬陽離子只有Cu2＋2解析：選C 裝置Ⅰ中，鐵被濃硝酸鈍化，銅與濃硝酸反響，在這種條件下，銅作原電池的負極，鐵作正極，反響生成紅棕色的NO，隨著反響的進展，濃硝酸變?yōu)橄∠跛?，隨后鐵作負極Cu作正極，稀硝酸發(fā)生復(fù)原反響生成無色的NO，金屬過量，故反響完畢時溶液中既有Fe2＋又有Cu2＋，A、D錯誤；由于裝置Ⅱ中左邊布滿氧氣，一開頭發(fā)生吸氧腐蝕，消耗氧氣導(dǎo)致左邊液面上升，鐵與稀硫酸反響產(chǎn)生氫氣，發(fā)生析氫腐蝕，B錯誤，C正確。2(2023·廣元診斷)鋅銅原電池裝置如以下圖，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，以下有關(guān)表達正確的選項是( )A．鋅電極上發(fā)生復(fù)原反響B(tài)．電池工作一段時間后，甲池的c(SO2－)不變4C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量削減D．陰、陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡4解析：選B A項，由裝置圖可知該原電池反響原理為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故Zn電極為負極失電子發(fā)生氧化反響，Cu電極為正極得電子發(fā)生復(fù)原反響錯誤；B項，該裝置中為陽離子交換膜，只允許陽離子和水分子通過，故兩池中c(SO2－)不變，正確；C項放電過程中溶液中Zn2＋由甲池通過陽離子交換膜進入乙池乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，故乙池中的Cu2＋漸漸由Zn2＋替代，摩爾質(zhì)量：M(Zn)>M(Cu)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，錯誤；D項，該裝置中為陽離子交換膜，只允許陽離子和水分子通過，放電過程中溶液中4Zn2＋由甲池通過陽離子交換膜進入乙池保持溶液中電荷平衡，陰離子并不通過交換膜，錯誤。4．(2023·安慶六校聯(lián)考)以以下圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的選項是( )解析：CA項，鋅比銅活潑，鋅作負極，銅作正極，連接正確；B項，電解精煉銅，粗銅作陽極，純銅作陰極，連接正確；C項，電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，連接錯誤；D項，電解氯化銅溶液，銅作陰極，石墨作陽極，連接正確。以下關(guān)于電化學(xué)學(xué)問的說法正確的選項是( )電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣，陰極得到金屬鈉B．電解精煉銅時，陽極質(zhì)量的削減不愿定等于陰極質(zhì)量的增加CAlCl、FeCl、CuCl

的混合溶液，在陰極上依次析出Al、Fe、Cu3 3 2DCuSO4

溶液一段時間后(Cu2＋未反響完)，參與適量Cu(OH)2

可以使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)22解析：選BA項，電解飽和食鹽水在陽極Cl－失電子得到Cl，陰極H＋得電子得到H和NaOH，錯誤；B項，陽極除銅放電外，比銅活潑的金屬如Zn、Fe也放電，但陰極上只有Cu2＋Fe3＋>Cu2224 ＋>H＋>Fe2＋>Al3＋，F(xiàn)e2＋Al3＋不放電，F(xiàn)e3＋Fe2＋，不會析出FeAl，錯誤；D項，電解CuSO溶液，陰極析出Cu，陽極生成O，應(yīng)參與CuO4 以下有關(guān)電化學(xué)裝置的說法正確的選項是( )a裝置處理銀器外表的黑斑AgAg

S＋2e－===2Ag2 2＋S2－b電解一段時間，銅電極溶解，石墨電極上有亮紅色物質(zhì)析出cX極假設(shè)為負極，則該裝置可實現(xiàn)粗銅的精煉dM是海水，該裝置是通過“犧牲陽極的陰極保護法”使鐵不被腐蝕解析：選A 形成原電池反響，Ag2S為正極被復(fù)原，正極反響式為Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，故AB錯誤；圖c中的X極假設(shè)為負極，粗銅為陰極，而電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，不能進展粗銅的精煉，故C，故D錯誤。7.(2023·建鄴區(qū)模擬)H

S

2(s)＋2H

O(l) kJ·mol－1H

S燃料電池的2 2 2 2 2示意圖。以下說法正確的選項是( )a為電池的正極bO＋2H

O＋4e－===4OH－2 24mol632kJ熱能17gHS1molH＋經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)2解析：選D 由2HS＋O===S＋2HO得出負極HS失電子發(fā)生氧化反響，則a為電2 2 2 2 222池的負極，故A錯誤；正極O得電子發(fā)生復(fù)原反響，所以電極b上發(fā)生的電極反響為O222＋4H＋＋4e－===2HOB4mol1mol氧氣，但該裝2C17g即

17g ＝34g·mol－10.5molHS0.25molO＋4H＋＋4e－===2HO1mol2 2 2H＋經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)，故D正確。8.按如以下圖裝置進展以下不同的操作，其中不正確的選項是( )鐵腐蝕的速率由快到慢的挨次：只閉合K>K>都斷開>K3 1 2K，正極的電極反響式：2HO＋O＋4e－===4OH－3 2 2K，一段時間后，漏斗內(nèi)液面上升，然后只閉合K，漏斗內(nèi)液面上升1 2K，U形管左、右兩端液面均下降2解析：選A 金屬腐蝕速率：電解池的陽極>原電池的負極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>3 2 1 3 3 2 電解池的陰極，閉合K，是原電池，鐵作負極；閉合K，是電解池，鐵作陰極；閉合K，鐵作陽極，因此腐蝕速率由快到慢的挨次：只閉合K>只閉合K>都斷開>只閉合K，故A錯誤；只閉合K，構(gòu)成原電池，鐵棒發(fā)生吸氧腐蝕，正極反響式O2H＋43 2 1 3 3 2 1122＋＋2e－===H↑，U形管中氣體壓強增大，因此漏斗中液面上升；然后只閉合K，鐵作陰22極，陰極反響式為2H＋＋2e－===H↑，陽極反響式為2Cl－－2e－===Cl↑，U形管中氣體2 22壓強增大，漏斗中液面上升，故C正確；依據(jù)選項C的分析，只閉合K，兩極均有氣體放出，氣體壓強增大，左、右兩端液面均下降，故D正確。29．(2023·合肥模擬)N

H＋O===N＋2H

O。以下說法正確的選項是( )

2 4 2 2 2甲池中負極上的電極反響式為NH－4e－===N＋4H＋2 4 24OH－－4e－===2HO＋O↑2 2pH增大，乙池溶液pH減小0.1molNH，乙池理論上最多產(chǎn)生6.4g固體2 4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KOH溶液，則負極不行能生成H＋，應(yīng)為N

H－4e－＋4OH－===N＋4HO，A錯誤；乙池的石墨電極2 4 2 22 2 是陽極，發(fā)生氧化反響，B正確；甲池總反響中生成了水，則KOH溶液濃度變小，pH減小，乙池生成Cu、O、HSO，溶液pH減小，C2 2 NH～2Cu0.1molNH12.8g銅，D錯誤。2 4 2 4如以下圖，某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。以下有關(guān)說法正確的選項是( )反響一段時間后，乙裝置中在鐵電極區(qū)生成氫氧化鈉乙裝置中鐵電極為陰極，電極反響式為Fe－2e－===Fe2＋C．通入氧氣的一極為正極，發(fā)生的電極反響為O－4e－＋2H

O===4OH－2 2D．反響一段時間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變222解析：選A 甲裝置為甲醚燃料電池，充入氧氣的一極發(fā)生復(fù)原反響，為電極的正極，充入甲醚的一極為電極的負極乙裝置為電解飽和氯化鈉溶液的裝置依據(jù)串聯(lián)電池中電子的轉(zhuǎn)移，可知Fe電極為陰極，C極為陽極；丙裝置為電解精煉銅的裝置，精銅為陰極，粗銅為陽極。乙裝置中鐵電極發(fā)生的反響為2H＋＋2e－===H↑，依據(jù)電荷守恒知Na＋移向陰極，在鐵電極處生成氫氧化鈉，A正確，B錯誤；正極發(fā)生復(fù)原反響，反響式為O＋4e－＋2HO===4OH－，C錯誤；粗銅極除了銅發(fā)生氧化反響外，活動性在銅前面的雜質(zhì)金屬也會反響，但在精銅極，只有Cu2＋被復(fù)原，依據(jù)電荷守恒，硫酸銅溶液濃度減小，D錯誤。222四甲基氫氧化銨[(CH)NOH][(CH)NCl]34 34為原料，承受電滲析法合成(CH)NOH，其工作原理如以下圖(a、b為石墨電極，c、d、e34為離子交換膜)，以下說法不正確的選項是( )A．N為正極B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下制備0.75N (CH)NOH，a、b兩極共產(chǎn)生16.8L氣體A 34C．c、e均為陽離子交換膜D．b極電極反響式：4OH－－4e－===O↑＋2HO2 2解析：選B 電解后左側(cè)(CH)NOH溶液由稀變濃，說明a極發(fā)生復(fù)原反響，2HO＋34 222e－===H↑＋2OH－，據(jù)此推斷a為陰極，b為陽極，所以N為正極，故A正確；b極為2放電生成O，標(biāo)準(zhǔn)狀況下制備0.75N(CH)

NOH，需2 2 2 A 34×22.4L·mol4 2mol－1＝12.6LB錯誤，D正確；(CH)NOH溶液由稀變濃，說明(CH)

N＋c膜，34 34c膜是陽離子交換膜，NaCl溶液由稀變濃，說明Na＋e膜，e膜是陽離子交換膜，故C正確。如圖A為堿性硼化釩(VB)—空氣電池示意圖，兩極用離子交換膜隔開，VB放電2 2時生成兩種氧化物。假設(shè)用該電池為電源，用惰性電極電解硫酸銅溶液，試驗裝置如圖B所示。則以下說法錯誤的選項是( )堿性硼化釩(VB)—空氣電池中使用陰離子交換膜2VB2

c電極電解過程中，b電極外表產(chǎn)生的氣體可以收集后充入A池中的電極循環(huán)利用2VB－22e－＋11HO===VO＋2BO＋22H＋2 2 2 2 5 2 32解析：選D 硼化釩—空氣燃料電池中，VB在負極失電子，氧氣在正極得電子，電池2總反響為4VB＋11O===4BO＋2VO，VB

放電時生成兩種氧化物，氧化物會和酸反響，2 2 2 3 2 5 22所以電池中使用陰離子交換膜，故A正確；VB2

極是負極，外電路中電子由VB

電極流向2陰極c電極，故B正確；電解過程中，b電極是陽極，該電極外表產(chǎn)生的氣體是氧氣，可以22收集后充入A池中的電極循環(huán)利用，故C正確；負極上是VB失電子發(fā)生氧化反響，因在2

2D錯誤。

2 2 5 2 3 2Ⅰ.某試驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進展了一系列探究活動。如圖1所示為某試驗小組設(shè)計的原電池裝置，反響前電極質(zhì)量相等，一段時間后兩電極質(zhì)量相差12g，導(dǎo)線中通過 mol電子。1CuCl2

NHCl溶液，則石墨電極4的電極反響方程式為 。如圖2，其他條件不變，假設(shè)將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n形，乙裝置中與銅絲相連的石墨電極上發(fā)生的反響方程式為 。Ⅱ.氫能是進展中的能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。答復(fù)以下問題：與汽油等燃料相比，氫氣作為燃料的兩個明顯的優(yōu)點是 (寫兩點)。化工生產(chǎn)的副產(chǎn)品也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的NaFeO，同時獲得2 4氫氣?？偡错懛匠淌綖镕＋2H＋2O－Fe2－＋3H↑，工作原理如圖3所示。裝2 4 2置通電后，鐵電極四周生成紫紅色的FeO2－，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。假設(shè)氫氧化鈉溶液濃度過4高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。：NaFeO只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H復(fù)原。2 4 2①電解一段時間后，c(OH－)降低的區(qū)域在 (填“陰極室”或“陽極室”)。②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因是 。③c(NaFeO

)隨初始c(NaOH)的變化如圖4所示，任選M、N兩點中的一點，分析2 4c(NaFeO)低于最高值的緣由： 。2 4解析：(1)圖1為原電池反響，F(xiàn)e為負極，發(fā)生反響Fe－2e－===Fe2＋，石墨為正極，發(fā)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。一段時間后，兩電極質(zhì)量12g，則Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 質(zhì)量差轉(zhuǎn)移電子56g 64g (56＋64)g＝120g 2mol12g nn＝0.2mol。(2)CuCl溶液換為NHCl溶液，溶液呈酸性，NH＋在正極放電，2 4 4電極反響式為2NH＋＋2e－===2NH↑＋H↑(3)假設(shè)將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n形，4 3 2(Ⅰ)為陰極，乙22 與2Cl－－2e－===Cl↑。(5)①依據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是H＋放電生成氫氣，鐵電極發(fā)生氧化反響，溶液中的OH－削減，因此電解一段時間后，c(OH－)降低的區(qū)域在陽極室。②氫氣具有復(fù)原性，依據(jù)題意NaFeO22 與被22H復(fù)原，故電解過程中須將陰極產(chǎn)生的氣體準(zhǔn)時排出，防止Na被22

FeO4

H反響使產(chǎn)率2降低。③依據(jù)題意NaFeO只在強堿性條件下穩(wěn)定，在M點，c(OH－)低，NaFeO2

穩(wěn)定性2 4 2 4N點：c(OH－)過高，鐵電極上有Fe(OH)生成，使NaFeO

產(chǎn)率降低。3 2 4答案：(1)0.2 (2)2NH＋＋2e－===2NH↑＋H↑4 3 2(3)2Cl－－2e－===Cl↑2燃燒熱值高、燃燒無污染、是可再生能源(任寫兩點)H2

與高鐵酸鈉反響，使高鐵酸鈉的產(chǎn)率降低③M氧根濃度偏低，高鐵酸鈉的穩(wěn)定性差，且反響較慢(或N點：氫氧根濃度較高，鐵電極上簡潔生成氫氧化鐵，使高鐵酸鈉的產(chǎn)率降低)Ⅰ.1所示裝置試驗，Ua25mLCuSO4

溶液，X、Y為電極。假設(shè)X為鐵，Y為純銅，則該裝置所示意的是工業(yè)上常見的 池，陽極反響式為 。假設(shè)X為純銅，Y為含有Zn