2023-2024屆新高考一輪復(fù)習(xí)人教版 第六章 第3講　電解池　金屬的腐蝕與防護(hù) 作業(yè)

第3講電解池金屬的腐蝕與防護(hù)

----------??課后作業(yè)?集訓(xùn)?.一

(40分鐘)

選題表

題號(hào)

知識(shí)點(diǎn)

基礎(chǔ)能力創(chuàng)新

電解原理24

電解原理應(yīng)用5,6,7,8,910

金屬腐蝕和防護(hù)1,3

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

1.考古中出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有銅銹覆蓋在其表面。銅銹

的成分非常復(fù)雜,主要成分有CU2(OH)2?)3和Cs(OH)3C1?？脊艑W(xué)家將

銅銹分為無(wú)害銹和有害銹,結(jié)構(gòu)如圖所示。

疏松的

下列說(shuō)法正確的是(B)

A.錫青銅中的錫加速了銅的腐蝕速度

B.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快

C.CuKOH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分別屬于有害銹和無(wú)害銹

D.生成C*(OH)2CO3是電化學(xué)腐蝕過(guò)程,生成Cu2(OH)3Cl是化學(xué)腐蝕

過(guò)程

解析:錫青銅中的錫比銅活潑,所以形成原電池時(shí),錫作負(fù)極,則銅被

保護(hù)，故A不符合題意;在潮濕環(huán)境中，錫青銅易形成原電池而發(fā)生電

化學(xué)腐蝕,所以在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快，故B符合題意；

Cu2(OH)2CO3為致密結(jié)構(gòu),可以阻止潮濕空氣進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)一步腐蝕銅,

屬于無(wú)害銹,Cu2(OH)3Cl為疏松結(jié)構(gòu),潮濕空氣可以進(jìn)入空隙內(nèi)將內(nèi)部

的銅進(jìn)一步腐蝕,屬于有害銹,故C不符合題意;生成Cu2(OH)3C1主要

是電化學(xué)腐蝕過(guò)程,生成CU2(OH)2CO3主要是化學(xué)腐蝕過(guò)程,故D不符

合題意。

2.某研究小組在探究電化學(xué)原理時(shí)，如圖將鹽橋換成n型彎鐵絲，當(dāng)

接通直流電源后,石墨①附近溶液變紅。下列判斷或預(yù)測(cè)錯(cuò)誤的是

(C)

???.

NaCI溶液(含酚醐)

A.A為電源的負(fù)極

B.鐵絲左端③附近出現(xiàn)灰綠色沉淀

C.電子移動(dòng)方向?yàn)锳f石墨①一鐵絲-＞石墨②一B

D.石墨②電極反應(yīng)式為2CΓ-2e-Cl2t

解析:鹽橋換成n型彎鐵絲，當(dāng)接通直流電源后,石墨①附近溶液變紅,

說(shuō)明石墨①是陰極,A為負(fù)極,B為正極,石墨②為陽(yáng)極,故A正確;鐵絲

左端③為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e—Fe2+,Fe2+與陰極產(chǎn)生的OH一結(jié)

合生成Fe(OH)2,很快被氧化呈灰綠色,鐵絲左端③附近出現(xiàn)灰綠色沉

淀,故B正確；電子不能在溶液中移動(dòng)，故C錯(cuò)誤。

3.用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝

置及得到的圖像如下，分析圖像，以下結(jié)論錯(cuò)誤的是(C)

壓強(qiáng)傳感器電腦

A.溶液pH≤2時(shí),生鐵發(fā)生析氫腐蝕

B.生鐵的腐蝕中電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍

C.在酸性溶液中生鐵不可能發(fā)生吸氧腐蝕

D.兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為Fe-2e-Fe2+

解析:根據(jù)pH=2的溶液中壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系知,壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行

而逐漸增大,說(shuō)明該裝置發(fā)生析氫腐蝕,故A正確;pH=4的醋酸溶液中

壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸減小，說(shuō)明發(fā)生吸氧腐蝕,pH=4的醋酸溶

液呈酸性,所以在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕,故C錯(cuò)誤。

反能力提升

4.某課外小組同學(xué)為探究氨氮廢水的處理方法，以0.005mol/L

(NHjSol溶液模擬氨氮廢水,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

Hq①用如圖裝置進(jìn)行一段時(shí)間后，檢測(cè)陽(yáng)極附近溶液

<Γ^

石Γ［石電解中氨氮濃度并未顯著變化

己、內(nèi)

Ir墨

②在氨氮廢水中加陽(yáng)極產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)有色布條褪色的

酸:的氨廢水

49a入NaCl溶液,進(jìn)行氣體,一段時(shí)間后,氨氮檢測(cè)濃度

電解明顯降低

下列有關(guān)敘述正確的是（B）

A.步驟①由于氨氮濃度未顯著變化,裝置未發(fā)生電解反應(yīng)

B.步驟②中的氨氮濃度降低是由于生成的氯氣氧化了NH÷

C.氨氮濃度降低時(shí)溶液酸性減弱

D.濕潤(rùn)有色布條褪色是由于Ck的漂白性

解析:步驟①雖然氨氮濃度未顯著變化,但有電解質(zhì)溶液,所以電解了

水,A錯(cuò)誤;步驟②陽(yáng)極產(chǎn)生使有色布條褪色的氣體,應(yīng)為氯氣，同時(shí)測(cè)

得氨氮濃度降低,說(shuō)明氯氣和NHl發(fā)生了反應(yīng),B正確；電解生成氯氣

的同時(shí)陰極H'放電,而氯氣與NHl反應(yīng)生成2NH^+3C12-N2+6C1+

8H+,消耗3mol氯氣,生成8molH,而生成3mol氯氣的同時(shí)有3mol

氫氣生成，即同時(shí)消耗了6mol最終還能剩余2mol因此溶液

酸性增強(qiáng),C錯(cuò)誤。

5.（2022?山東威海二模）工業(yè)上用石墨和鉛作電極,用雙極膜電解葡

萄糖溶液制備甘露醇和葡萄糖酸鹽。已知在直流電場(chǎng)作用下,雙極膜

將水解離為和OH并實(shí)現(xiàn)其定向通過(guò)，電解過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法

錯(cuò)誤的是（C）

a

A.b極材料為石墨,接電源正極

B.通電后雙極膜中產(chǎn)生的OH向b極定向移動(dòng)

OH

?OH

HOYOH

C.生成葡萄糖酸鹽的反應(yīng)為OH+BrO3+OH—

HOCH2(CHOH)4COO+Br+H2O

D.理論上若生成1mol甘露醇,則可生成1mol葡萄糖酸鹽

解析:根據(jù)b電極上濱離子失去電子生成澳酸根離子可知b為陽(yáng)極,

電極反應(yīng)為Br+3H20-6e-BrO3+6H1,在陽(yáng)極區(qū)澳酸根離子和葡萄糖

OH

?OH

HOYOH

反應(yīng)生成葡萄糖酸鹽和澳離子，離子反應(yīng)為3OH+BrO/

30H—3H0CH2(CHOH)4COO'+Br+3H20,1mol濱酸根離子生成溪離子轉(zhuǎn)

移電子數(shù)為6mol,故1mol葡萄糖生成葡萄糖酸鹽轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

2mol,雙極膜中產(chǎn)生的OH響b電極移動(dòng),故C錯(cuò)誤。

6.(不定項(xiàng))某實(shí)驗(yàn)室用新型二次電池模擬工業(yè)上制備Mn和Mno2的工

作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)

2t

A.a電極的電極反應(yīng)為MnO2+4H'+2e-Mn+2H20

B.裝置工作時(shí),c、d兩個(gè)電極的質(zhì)量都增加

C.c電極反應(yīng)為Mn2'+2e'-Mn

D.d電極附近溶液的pH增大

解析:根據(jù)示意圖可知b為負(fù)極,a為正極,c為陰極,d為陽(yáng)極。c、d

2

的電極反應(yīng)分別為Mr?+2e——Mn、Mn-2e+2H2O-M∏O2+4H'od電極

附近溶液中c（H'）增大,PH減小,D錯(cuò)誤。

7.（不定項(xiàng)）疫情防控中要對(duì)環(huán)境進(jìn)行徹底消毒,二氧化氯（Clo%黃綠

色、易溶于水的氣體）是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上

通過(guò)惰性電極電解氯化鏤和鹽酸的方法制備CIO?的原理如圖所示。下

列說(shuō)法不正確的是（AC）

A.c為電源的正極,在b極區(qū)流出的Y溶液是濃鹽酸

B.電解池a極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為NHt-6e-+3CΓ-NC13+4H,

C.二氧化氯發(fā)生器內(nèi)，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)

的量之比為6：1

D.當(dāng)有0.3mol陰離子通過(guò)離子交換膜時(shí)一，二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生標(biāo)

準(zhǔn)狀況下1.12LNH3

解析：由圖可知，右側(cè)裝置為電解池,a極為電解池的陽(yáng)極,Cl在陽(yáng)極

失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成NCl3,電極反應(yīng)式為NH÷-6e+3CΓ-

NC13+4H1,b為電解池陰極,氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成

H2,電極反應(yīng)式為2H'+2e——昂t,在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸,則

c為直流電源的正極,d為負(fù)極;a極生成的NCL進(jìn)入左側(cè)的二氧化氯

發(fā)生器中與NaClO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)3H2θ+NCk+6NaClθ2-6ClO2f+

NH3↑+3NaCl+3Na0Ho

8.（不定項(xiàng)）（2022-山東泰安三模）1,5一戊二胺（HZNzXMNHJ是生

物法制備尼龍材料的重要原料,利用雙極膜（BPM）電滲析產(chǎn)堿技術(shù)可

將生物發(fā)酵液中的1,5一戊二胺硫酸鹽（含+EN~XZXNH杯口Sof）轉(zhuǎn)

換為1,5-戊二胺,實(shí)現(xiàn)無(wú)害化提取,工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)

誤的是（D）

產(chǎn)品

4BPMAmAnABPM∣

I/II/A

IiPtVInt

Na2SO4生物H2SO4Na2SO4

發(fā)酵液

A.a極的電勢(shì)比b極的低

B.m膜為陽(yáng)離子交換膜,n膜為陰離子交換膜

C.電解過(guò)程中,HzSOi極室溶液的PH逐漸減小

95極區(qū)每生成11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），理論上可生成2mol1,5一戊

二胺

解析:根據(jù)題意,將生物發(fā)酵液中的1,5-戊二胺硫酸鹽轉(zhuǎn)換為1,5一戊

二胺,實(shí)現(xiàn)無(wú)害化提取,則生物發(fā)酵液中Sof應(yīng)通過(guò)n膜進(jìn)入H2SO1溶

XZX

液,+H3N~N協(xié)應(yīng)通過(guò)In膜進(jìn)入產(chǎn)品室，與BPM表面產(chǎn)生的OH反應(yīng)

生成水和產(chǎn)品HZN~XZ?H2°陽(yáng)離子向a極移動(dòng),a極是陰極,則b極

是陽(yáng)極,故a極的電勢(shì)比b極的低,A正確;b極區(qū)是陽(yáng)極區(qū)，電滲析過(guò)

程生成O2,每生成11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），轉(zhuǎn)移電子為:I：1*4=

22.4LZmol

r.r∕?∕?Z?〃q∕?∕Vz?r——

+

2mol,而1molH3NNHI■生成H?NNHZ轉(zhuǎn)移2mol電子，

故理論上可生成1mol1,5-戊二胺,D錯(cuò)誤。

9.“雙碳”戰(zhàn)略倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式。

⑴科學(xué)家利用CO2、水合成環(huán)氧乙烷,有利于實(shí)現(xiàn)碳中和，總反應(yīng)為

2C02+2H20^Δ+2,502,該過(guò)程在兩個(gè)獨(dú)立的電解槽中實(shí)現(xiàn)，裝置如

圖一所示,在電解槽2中利用氯離子介導(dǎo)制備環(huán)氧乙烷，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如

圖二所示。

①電解槽1中陰極的電極反應(yīng)式為o

②圖二虛線框中發(fā)生的反應(yīng)為C2H,+HOC1-*HOCH2CH2C1?

__________________________________________、H+OH—H2O^

2C02+12H'+12e-C2H4+4H20ɑ

⑵我國(guó)化學(xué)工作者設(shè)計(jì)出一種電解裝置,該裝置在堿性條件下能將

CO2和甘油(C3H8O3)分別轉(zhuǎn)化為合成氣(C0、乩)和甘油醛(C3H6O3)。電解

過(guò)程中，陰極附近溶液的PH(填“增大”“減小”或“不變”)，

陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為o

解析：(1)①電解槽1中陰極區(qū)CO?得電子被還原為CN,電極反應(yīng)式為

,

2C02+12H+12e=C2H1+4H20;(S)HOCH2CH2Cl在堿性條件下脫去HCl,虛

線框內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)還有H0CH2CH2Cl+0H^A+H2O+C10

(2)電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為C02+H20+2e—C0+20H,OH濃度增大，

則PH增大；陽(yáng)極為甘油失去電子生成甘油醛，電極反應(yīng)式為CsHQ-

2e+20H-C3H603+2?0O

答案:(1)①2C(V12H'+12e——C2H4+4H2O

(S)HOCH2CH2C1+OH—*A+H20+C1

(2)增大C3H803-2e+20H=_C3H603+2H20

7創(chuàng)新應(yīng)川

10.(不定項(xiàng))酸性條件下,NazCrOi可轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,利用膜電解的三

室電解法制備N(xiāo)a2C0O7的裝置示意圖如圖,a為陽(yáng)離子交換膜,b為質(zhì)

子交換膜。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(AD)

稀硫酸NazCrO,溶液稀NaOH溶液

I

A.電解一段時(shí)間之后，I室溶液的PH變大,IH室溶液的PH變小

B.II室發(fā)生的反應(yīng)為2Cr0f+ZIT-CnO夕+乩0,當(dāng)陰極產(chǎn)生1molH2

時(shí)，II室溶液質(zhì)量減輕44g

C.若a改為陰離子交換膜,工作結(jié)束后,將∏室溶液蒸發(fā)濃縮、趁熱

過(guò)濾可得Na2SO4晶體,將濾液冷卻結(jié)晶，可析出Na2Cr2O7?2H20

D.該裝置的反應(yīng)總方程式為2Na2Cr01+2H20MNa2Cr207+2H2↑+02t

解析：HI室中NaoH的物質(zhì)的量不變,但由