2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)規(guī)范練：-第六單元-化學(xué)反應(yīng)與能量-考點規(guī)范練18

考點標準練18電解池金屬的電化

學(xué)腐蝕與防護

（時間：45分鐘總分值：100分）

一、選擇題（.此題共8小題，每題6分，共48分。每題只有一個選項符合題目要求）

1.如圖是CO2電催化.復(fù)原為CH&的工作原理示意圖。以下說法不正確的選項是（）

—?電源2

鹽橋（含瓊脂的

飽和KC1溶液）

銅電極一

①KHCCh溶液②K2sO’溶液

（溶有CO?）

A.該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程

B.一段時間后,①池中HKHCO3）不變

C.一段時間后,②池中溶液的pH一定下降

+

D.銅電極的電極反響式為C02+8H+8e"=CH4+2H2O

2.為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計了如下圖裝置，以下有關(guān)說法中錯誤的選項是（）

A.正極的電.極反響式為02+2任0+40-^=40T

B.將石墨電極改成Mg電極,難以觀察到鐵銹生成

C.假設(shè)向自來水中參加少量NaCl（s）,可較快地看到鐵銹

D.分別向鐵、石墨電極附近吹入02,前者鐵銹出現(xiàn)較快

鐵片?

海水器三第一電極d

3.研究電化學(xué)腐蝕及防護的裝置如下圖。以下有關(guān)說法錯誤的選項是（）

A.d為石墨,鐵片腐蝕加快

B.d為石墨，石墨上電極反響為02+2lM）+4e"=40H-

C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕

+

D.d為鋅塊,鐵片上電極反響為2H+2e---H.2f

4.關(guān)于以下裝置的說法中正確的選項是（）

A.裝置①中，鹽橋中的K，移向ZnSOa溶液一端

B.裝置②工作一段時間后,a極附近溶液的pH增大

C.用裝置③精煉銅時,c極為粗銅

D.裝置④中電子在外電路由Zn流向Fe,裝置中有Fe，+生成

5.用如下圖裝置除去含CN-C「廢水中的CM時，控制溶液pH為9~10,陽極產(chǎn)生的C10一將C2氧化為

兩種無污染的氣體。以下說法不正確的選項是（）

A.用石墨作陽極,鐵作陰極

B.陽極的電極反響式:C「+20H--2e--C1O+H2O

C.陰極的電極反響式:2H2+2e^=H2t+20H

D.除去CN一的反響：2CN-+5C1CT+2H+-N2t+2C02t+5Cr+H2O

離子交換膜

6.納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制陽極電解液中0K的濃度

制備納米級CuzO的裝置如下圖，總反響為2Cu+HzO更鯉CuzO+H?t。以下說法不正確的選項是（）

A.鈦（Ti）電極外表發(fā)生氧化反響

B.陽極附近溶液的pH逐漸減小

C.離子交換膜宜采用陰離子交換膜

D.陽極外表總反響式是2Cu+2OH=2e--Cu20+H20

陽離子交換膜

7.LiOH常用于制備鋰離子電池的正極材料。工業(yè)上常利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解

液分別為LiOH和LiCl溶液。以下說法正確的選項是（）

A.a是電源的負極

B.B極區(qū)電解液為LiOH溶液

-

C.A電極的電極反響式為40H-4e~---2H20+02t

D.每產(chǎn)生標準狀況下2.24L氫氣,就有0.1mol陽離子通過交換膜進入陰極區(qū)

8.將等物質(zhì)的量濃度的Cu（N03）2和KC1溶液等體積混合后,用石墨電極進行電解，電解過程中,溶液

pH隨時間力變化的曲線如下圖，那么以下說法錯誤的選項是.（）

A.段陽極只產(chǎn)生CL,陰極只產(chǎn)生Cu

B.歐段表示在陰極上是H,放電產(chǎn)生了H2

C.切段相當于電解水

D.陽極先析出Cl2,后析出02,陰極先產(chǎn)生Cu,后析出上

二、非選擇題（此題共3個小題,共52分）

9.（12分）甲烷和甲醇可以作燃料電池，具有廣,闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。答復(fù)以下問題:

（1）甲醇燃料電池（簡稱DMFC）由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替

代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖甲所示,通入a氣體的電極是原電池的（填

（2）某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖乙所示U

形管中氯化鈉溶液的體積為800mLo閉合K后,假設(shè)每個電池甲烷用量均為0.224L（標準狀況），

且反響完全,那么理論上通過電解池的電量為（法拉第常數(shù)49.65X104C-moF

，假設(shè)產(chǎn)生的氣體全部逸出，電解后溶液混合均勻，電解后U形管中溶液的pH為o

KOH溶液KOH溶液NaCl飽和溶液

乙

10.（20分）（1）用間接電化學(xué)法除去N0的過程,如下圖：

電解池的陰極室中溶液的pH在4~7之間,寫出陰極的電極反響式:

用離子方程式表示吸收池中除去NO的原理：—

（2）目前已開發(fā)出電解法制取C102的新工藝。

精制飽而1f陽離子'f%0（含少

NaCl溶液交換膜量NaOH）

①用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取C102（如下圖）,寫出陽極產(chǎn)生C102的電極反響

式：

②電解一段時間，當陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL（標準狀況）時，停止電解，通過陽離子交換膜的陽

離子?的物質(zhì)的量為mol;用平衡移動原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因：

（3）（2023北京順義區(qū)一模）①鋼鐵銹蝕的圖示如圖a所示：

用箭頭表示出圖a中電子的運動方向;請你分析高鐵鐵軌銹蝕的原因是.

圖a

B極A極

進氣

水…

49%硫酸

硫酸一

質(zhì)子膜（只允許H+通過）

圖b

②我國的科技人員為了消除SO2的污染,變廢為寶,利用原電池原理,設(shè)計由SO2和來制備硫酸。設(shè)

計裝置如圖b所示，電極A、B為多孔的材料。

A極為（填“正極”或"負極”）。

B極的電極反響式是

H.（20分）如下圖的四個容器中分別盛有不同的溶液，除a、b外，其余電極均為石墨電極。甲為鉛

放心

蓄電池,其工作原理為Pb+Pb0?+2壓S04鼎2PbS04+2H。其兩個電極的電極材料分別為PbO,和Pb。閉

合K,發(fā)現(xiàn)g電極附近的溶液先變紅,20min后,將K斷開,此時c、d兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。

據(jù)此答復(fù)：

（Da電極的電極材料是（填“PbO」或"Pb"）0

（2）丙裝置中發(fā)生電解的總反響方程式為o

（3）電解20min時，停止電解，此時要使乙中溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài),需要參加的物質(zhì)及其物質(zhì)的量

是O

(4)20Juin后將乙裝置與其他裝置斷開，然后在c、d兩極間連接上靈敏電流計，發(fā)現(xiàn)電流計指針偏

轉(zhuǎn),那么此時c電極為極,d電極上發(fā)生反響的電極反響為

(5)電解后取amL丁裝置中的溶液，向其中逐滴參加等物質(zhì)的量濃度的CH3C00H溶液,當參加bmL

CHsCOOH溶液時,混合溶液的pH恰好等于7(體積變化忽略不計)。CftCOOH的電離平衡常數(shù)為

1.75X10-5,那么g。

參考答案

考點標準練18電解池金屬的

電化學(xué)腐蝕與防護

1.B該裝置是一個電解池，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,A項正確;在電解池的陰極上發(fā)生

二氧化碳得電子的復(fù)原反響，即C0z+8H++8e—CH4+2H2O,一段時間后,氫離子濃度減小,氫氧根離子

濃度增大,氫氧根離子會和①池中的碳酸氫鉀反響,所以“(KHCOJ會減小,B項錯誤;在電解池的陽極

上,是陰離子(氫氧根離子)發(fā)生失電子的氧化反響,所以酸性增強,pH一定下降,C項正確;銅電極的

+-

電極反響式為C02+8H+8e-CH4+2H2O,D項正確。

2.D鐵是負極,失電子被氧化成Fe2+,在正極氧氣得電子發(fā)生復(fù)原反響生成0H；故將氧氣吹向石墨

電極,鐵銹出現(xiàn)得更快,A項正確、D項錯誤;假設(shè)將石墨電極換成Mg電極,那么負極為Mg,Fe被保

護,難以看到鐵生銹,B項正確；向自來水中參加NaCl(s),可使電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強,加快腐

蝕速率,C項正確。

3.Dd為石墨，那么鐵、碳及海水形成原電池，發(fā)生鐵的吸氧腐蝕，從而加快鐵片腐蝕,A項正確;d

為石墨時是正極，電極反響為0升2壓0+4e「——40H「,B項正確;d為鋅塊,那么Zn、Fe和海水構(gòu)成原電

池，由于活潑性Zn>Fe,那么鋅作負極,鐵片不易被腐蝕,C項正確;d為鋅塊時,鐵片上的反響為

-

02+2H20+4e-40H；D項錯誤。

4.B在裝置①中,金屬鋅是負極,金屬銅是正極,鹽橋中的K，移向CuSO,溶液一端,故A項錯誤;裝置

②是電解池,陰極上是氫離子得電子發(fā)生復(fù)原反響,氫離子濃度減小,所以a極附近溶液的pH增大，

故B項正確；電解精煉銅時，電解池的陽極是粗銅,陰極是精銅，即c極為精銅,故C項錯誤;在裝置

④中,金屬鋅是負極,金屬鐵是正極，電子在外電路從負極Zn流向正極Fe,裝置中鐵電極上會產(chǎn)生氫

氣，故D項錯誤。

5.D假設(shè)鐵作陽極，那么鐵失電子生成Fe",那么CN「無法除去，故鐵只能作陰極,A項正確;CF要生

成CIO；Cl的化合價升高,故在陽極發(fā)生氧化反響,又該溶液呈堿性,故B項正確；陽離子在電解池的

陰極得電子發(fā)生復(fù)原反響,堿性條件下,H20提供陽離子H；故C項正確;由于溶液呈堿性,故除去GN-

發(fā)生的反響為2CN-+5C10「+H20——N2t+2C02f+5CF+20H；D項錯誤。

6.A鈦(Ti)電極為陰極,氫離子得電子,發(fā)生復(fù)原反響,A項錯誤;陽極附近溶液的氫氧根離子參加

電極反響,pH逐漸減小,B項正確;離子交換膜宜采用陰離子交換膜,氫氧根離子能從陰極區(qū)移動到

陽極區(qū),C項正確；陽極電極反響式為2Cu+20H-2e-CU2O+H2O,D項正確。

7.B根據(jù)圖示可知,B電極上有氫氣生成,那么B為電解池陰極,A為陽極,a為正極、b為負極,陰

-

極電極反響式為2H20+2e-=20H>H2t,陽極反響式為2C「-2e「一=CLt。根據(jù)以上分析知,A項錯

誤;A極是陽極、B極是陰極,B電極反響式為2Hz0+2e「=~-20H+H2f,有氫氧根離子生成,所以B極區(qū)

電解液為LiOH溶液,A極區(qū)電解質(zhì)溶液為LiCl溶液,B項正確;A電極上氯離子放電，電極反響式為

2Cr-2e-Cl2f,C項錯誤;每產(chǎn)生標準狀況下2.24L氫氣,就有0.2mol電子轉(zhuǎn)移,根據(jù)電荷守恒

知,有0.2mol陽離子通過交換膜進入陰極區(qū),D項錯誤。

8.B設(shè)Cu(NO3)2和KC1的物質(zhì)的量各為nmol,在48段,陽極發(fā)生反響2CF-2e-Cl2t,陰極發(fā)生

反響Cu"+2e「^=Cu,陽極nmol氯離子失nmol電子，陰極上/mol銅離子得nmol電子，由于混

合后的溶液呈酸性,銅離子濃度逐漸減小,溶液pH逐漸增大,A項正確;在8C段,陽極發(fā)生反響2H2。-

+

4e=-4H+02t,陰極發(fā)生反響Cu"+2e「一€u,陰極上;〃mol銅離子再得nmol電子,溶液中氫離子

濃度增大,溶液的pH迅速減小,B項錯誤;在切段,陽極發(fā)生反響40H-4e-2H20+02t,陰極發(fā)生反

響2H++2e「一民t,實質(zhì)是電解水,溶液中氫離子濃度逐漸增大,pH減小,C項正確；由上述分析可知，

陽極先析出CL,后析出02,陰極先產(chǎn)生Cu,后析出壓,D項正確。

+

9.答案(1)負CH30H+H20-6e-C02t+6H

(2)7.72X103C13

解析(1)由電子流向知,通入a氣體的電極為負極,燃料電池中，負極通入燃料,發(fā)生氧化反響,被氧

化生成二氧化碳。

申解

(2)電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為2NaCl+2H20-2NaOH+H2t+CLt,可得關(guān)系式1molCH「8mol

e~8molNaOH,故假設(shè)每個電池甲烷通入量為0.224L(標準狀況)，生成0.08mol

008mol0.224L

NaOH,c(Na0H)=-=0.1mol-L,pH=13;電解池通過的電量為萬丁!一不義8X9.65X104

U?.norLrZZ.T-L-11101

C?mor1=7.72X103C(題中雖然有兩個燃料電池，但電子的傳遞量只能用一個電池的甲烷量計算)。

+2

10.答案(D2HS03+2H+2e^==-S2O4+2H=0

-+

2N0+2s2。23+2H20=N2+4HSO§(2)@Cr+2H20-5e-C102f+4H(2)0.01在陰極發(fā)生2H，+2e「

—H2t,H*濃度減小,使得HzOuOH+lT的平衡向右移動,0H一濃度增大,pH增大(3)①

F+W電葡版溶函三三三二

2++

Fe-2e—Fe;由于電解質(zhì)溶液中有H￡()3溶液，電離出氫離子,2H+2e-H2f,發(fā)生析氫腐蝕。電解

-2+

質(zhì)溶液中又溶有氧氣,02.+2Hz0+4e「^~■MH,發(fā)生吸氧腐蝕②正極S02+2H20-2e-SO4+4H

2

解析(1)陰極發(fā)生復(fù)原反響,是亞硫酸氫根離子得電子生成S2O4,電極反響式為2HSO3+24+2屋

2

-SQ2k+2H20;S2O4與一氧化氮發(fā)生氧化復(fù)原反響,生成氮氣和亞硫酸氫根,離子反響方程式為

2

2N0+2S2O4+2H20=~-N2+4HSO3。

(2)①由題意可知,氯離子放電生成C10“由元素守恒可知，有水參加反響，同時生成氫離子，電極反

響式為Cr+2H20-5e-C102t+4H\②在陰極發(fā)生2H++2人——星f,氫氣的物質(zhì)的量為

0.112L

22.4廣。005mol通過陽離子交換膜的陽離子為+1價離子,通過陽離子交換膜的陽離子的物

質(zhì)的量為0.005molX2=0.01mol,電解時陰極H*濃度減小,使得比0=01+11+的平衡向右移動,溶液

的pH增大。

(3)①鋼鐵含有鐵和碳,鐵為負極,碳為正極，電子由負極流向正極,故電子的移動方向可表示為

百凝落晟二三三二

『S:叫

I______二_T;高鐵鐵軌銹蝕的原因是鐵為負極發(fā)生氧化反響Fe-2e-Fe2+o由于電解質(zhì)溶

+

液中有H2CO3)電離出氫離子,2H+2e—H2t,發(fā)生析氫腐蝕。電解質(zhì)溶液中又溶有氧氣,02+2H20+4e-

—40H；發(fā)生吸氧腐蝕。②由題意可知原電池目的是用SOz與0z反響來制備硫酸,B極生成硫酸,那

么通入的氣體應(yīng)為S02,硫元素由+4價升高到+6價,發(fā)生氧化反響,B極為負極,A極為正極。B極S02

2

中硫元素由+4價升高到+6價,發(fā)生氧化反響,發(fā)生的電極反響式為SO2+2H2O-2e-SO4：+4H\

+

11.答案(l)PbOz(2)2H20-2H2t+02f(3)0.1molCu(0H)2(4)負02+4H+4e-2H20

/、175

⑸病

放鬼

解析甲池是原電池，作電源,發(fā)生的反響為Pb+Pb0?+2壓S0&蠹2PbS0&+2壓0;乙、丙、丁是電解池，閉

合K,發(fā)現(xiàn)g電極附近的溶液變紅,說明g電極是電解池的陰極,,h是電解池的陽極,所以a為正極,b

為負極;c電極為陰極,d電極為陽極;e電極為陰極,f電極為陽極;20min后,將K斷開,此時c、d

兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。

(Da電極是鉛蓄電池的正極,正極.的電極材料是Pb02?

(2)丙中電解硫酸鋁溶液,實際上是電解水，電解方程式為2H20-=2H2t+02t?

(3)c>d兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同,c