高考化学总复习 专题6 第三单元 电能转化为化学能 金属腐蚀及防护随堂检测（含解析） 苏教版

【高考总复习】2013年高三化学专题6：第三单元电能转化为化学能　金属腐蚀及防护随堂检测（含解析）（苏教版）1.如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是(　　)A．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变B．甲烧杯中a的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2OC．当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀D．当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L(标准状况)解析：选B。电解时甲池中溶液pH下降、乙池中溶液pH上升。若甲池中硫酸铜已经电解完全，则两池相混时不会产生沉淀。当b极生成铜3.2g时，电路中转移电子0.1mol，则d极产生的氢气在标准状况下为1.12L。2.(2012·金华四校联考)某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是(　　)A．电源中“a”为负极，“b”为正极B．电解池中的电解液不可以是NaCl溶液C．B电极发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．A、B两端都必须使用铁作电极解析：选C。Fe(OH)2极易被氧化，采用电解过程中生成的H2排出溶液中的O2，使反应在H2环境中发生，故H2应在B极生成，B极为阴极，b为负极；阳极是铁电极，阴极可为铁电极，也可为其他电极；因为铁作电极，活性电极优先反应，铁失电子，故电解液可以是NaOH或NaCl溶液等。3．(2012·北京朝阳区高三第一次模拟)科学家P.Tatapudi等人首先使用在空气中电解水(酸性条件下)的方法，阳极制得臭氧，阴极制得过氧化氢。电解总方程式为：3H2O＋3O23H2O2＋O3，下列说法正确的是(双选)(　　)A．阴极反应：3O2＋6H2O＋6e－===3H2O2＋6OH－B．阳极反应：3H2O－6e－===O3＋6H＋C．每生成标准状况下22.4LO3转移电子3molD．电解一段时间后，溶液pH减小-3-\n解析：选BD。根据电解池中阳极失电子、阴极得电子，并结合电解总方程式以及题目叙述可知，阳极是水失电子生成臭氧，阴极是氧气得电子生成过氧化氢。A项未考虑到电解质溶液的酸性；C项每生成标准状况下22.4LO3(由水生成)转移电子6mol；随着电解的进行，水减少，溶液的酸性增强。4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(双选)(　　)A．银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀解析：选AC。银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，SnFe可形成原电池，镀层不再起到保护作用，B错。轮船外壳与锌块形成原电池，Zn作负极(阳极)，从而保护Fe正极(阴极)，所以C正确。外加电流的阴极保护法应该让输油钢管与直流电源的负极相连，故D错误。5.近年来研究表明，铁的正六价含氧酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的用途。我国学者提出在NaOH浓溶液中用电化学法来制备FeO，装置如图。在电解过程中阳极上发生的电极反应为________________________________________________________________________，总电解反应的离子方程式为____________________；电解一段时间后，在阳极上收集到气体为1.12L，在阴极上收集到气体为8.96L(均已换算成标准状况)，则获得FeO的物质的量为________。解析：阳极反应式为：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O，阴极反应式为：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－，总反应式为：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑。一段时间后，阳极反应变为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极反应不变；n(O2)＝0.05mol，n(H2)＝0.4mol，据电子得失守恒：6n(FeO)＋4n(O2)＝2n(H2)，n(FeO)＝0.1mol。答案：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2OFe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑　0.1mol1．(2011·高考山东卷)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是(　　)A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：选C。根据原电池的构成条件可知该镀锌装置不能构成原电池，A项错；电镀时能量守恒，而锌析出量与能量的转化无关，只与通过的电量成正比，故B项错；因电流恒定，单位时间内通过导线的电子恒定，故升高温度不改变电解的反应速率，C项正确；镀锌层破损后则构成锌铁原电池，铁作正极，锌作负极，对铁制品仍有保护作用，故D项错。-3-\n2．(2011·高考广东卷)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(　　)A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动解析：选D。A项中没有构成原电池，Fe与CuSO4直接反应在Fe片上有Cu析出，A项正确；B项中构成原电池，Cu片作正极，有Cu析出，B项正确；无论a、b是否连接，铁都失去电子，Cu2＋被还原，溶液中阳离子最终变成Fe2＋，C项正确；a接电源正极，b接电源负极，构成电解池，Cu失电子变成Cu2＋，Cu2＋移向Fe电极，得电子析出Cu，D项错误。3．(2011·高考浙江卷)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是(　　)A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－===Cu2＋解析：选B。NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆圈中心区(a)被腐蚀而变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，这时，负极电极反应为：Fe－2e－===Fe2＋(发生氧化反应)。正极电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(发生还原反应)。在液滴外沿，由于Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，形成了棕色铁锈环(b)。若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，由于Fe的金属活动性比铜强，Fe仍为负极，负极发生的电极反应为：Fe－2e－===Fe2＋。又根据在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极的规律，Cl－应由b区向a区迁移。所以A、C、D项均错误，B项正确。-3-