广东省2022高考化学一轮复习课时跟踪检测二十电解池金属的电化学腐蚀与防护

电解池　金属的电化学腐蚀与防护1．下列关于电解的叙述中，正确的是(　　)①电解是把电能转变成化学能　②电解是把化学能转变成电能　③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化　④某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现　⑤任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应A．②③④　　　　　　B．①②③④C．①②④D．①③④⑤2．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(　　)A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋3．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是(　　)A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2B．NaOH、CuSO4、H2SO4C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)24．下列有关电化学装置完全正确的是(　　)ABCD铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池5.(2022·昆明模拟)如图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是(　　)A．开关K置于N处，则铁电极的电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋B．开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀C．开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑D．开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁棒6．图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4\n溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是(　　)A．滤纸上c点附近会变红色B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．溶液中的SO向Cu电极定向移动7．(2022·深圳中学调研)下列关于各图的说法，正确的是(　　)A．①中阴极处能产生使湿润淀粉_KI试纸变蓝的气体B．②中待镀铁制品应与电源正极相连C．③中电子由b极流向a极D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应8．(2022·泰安模拟)1L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2＋Al3＋NOCl－物质的量浓度(mol/L)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole－通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是(　　)A．电解后溶液呈酸性B．a＝3C．阳极生成1.5molCl2D．阴极析出的金属是铜与铝9．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeO下列说法不正确的是(　　)\nA．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓10．(2022·陕西二模)用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后，恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移的电子的物质的量为(　　)A．0.4molB．0.5molC．0.6molD．0.8mol11．(2022·中山模拟)如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：(1)若两池中均盛放饱和NaCl溶液。①甲池中铁棒的电极反应式____________________________________________。②将湿润的淀粉碘化钾试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为电解生成的某种气体A氧化了生成的碘，已知反应中A气体和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为________________________________________。(2)若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：①甲池中石墨棒上的电极反应式为____________。②如果起始时乙池盛有200mLpH＝5的CuSO4溶液(25℃)，一段时间后溶液蓝色变浅，测定其pH变为1(不考虑体积变化)，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g。12．(2022·山东高考)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。a．Fe2O3B．NaClc．Cu2SD．Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。(3)右图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为______________________________。\n(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是_________________________________________________。13．如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，表明铁被________(填“氧化”或“还原”);向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为______________________。(2)装置2中的石墨是______极(填“正”或“负”)，该装置发生总反应的离子方程式为__________________。(3)装置3中甲烧杯盛放100mL0.2mol·L－1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。①电源的M端为________极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为__________________。②乙烧杯中电解反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下的体积为________mL。答案1．选D　把化学能转变成电能的装置是原电池；只要电解，必将发生氧化还原反应，即一定发生化学变化；一些不能自发进行的氧化还原反应，可以借助电解来实现，故选D项。2．选B　铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，B正确。3．选C　电解时只生成氧气和氢气，则电解质应是强碱、含氧酸或活泼金属的含氧酸盐，C项符合。\n4．选C　C是外加电流的阴极保护法，正确。5．选B　开关K置于N处，构成电解池，铁电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，铁的腐蚀减缓；开关K置于M处，构成原电池，铁电极为负极，电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，电子从铁棒经开关K流向碳棒。6．选A　紫红色斑即MnO向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色，A正确。7．选D　④中的离子交换膜只允许阳离子通过，NaOH在阴极，可以避免阳极生成的Cl2与NaOH溶液反应，D对。8．选A　1molCu2＋放电的过程中，另一极Cl－和OH－各放电1mol，故溶液显酸性，A正确。9．选C　C项，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误。10．选C　用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，如果硫酸铜没有消耗完或恰好消耗完，这时向电解液中加入氧化铜或碳酸铜就可以恢复到电解前的浓度和pH，而题中加入的是Cu2(OH)2CO3，说明CuSO4消耗完，并且又电解了一部分水。则电解的硫酸铜的物质的量为0.2mol，电解的水的物质的量为0.1mol，转移的电子的物质的量为0.2mol×2＋0.1mol×2＝0.6mol。11．解析：甲为原电池，乙为电解池。根据电解的总方程式可知加入的氧化铜的物质的量为氢离子的0.5倍，由于生成的酸性变化较大，可忽略原有酸性，直接根据电解后的溶液进行计算：m(CuO)＝×80g/mol＝0.8g(或1.24gCuCO3)。答案：(1)①Fe－2e－===Fe2＋②5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(2)①Cu2＋＋2e－===Cu②CuO(或CuCO3)　0.8(或1.24)12．解析：(1)Na、Al的金属活动性较强，冶炼时选择电解法。(2)该反应中Cu、S的化合价升高，因此还原剂为Cu2S。反应中O2中O由0价变为－2价，1molO2发生反应，得4mol电子，根据得失电子守恒，则还原剂失电子为4mol。CuSO4溶液中由于Cu2＋水解显酸性，加入镁条，产生的气体为H2。答案：(1)b、d　(2)Cu2S　4　H2　(3)a　NO＋2H＋＋e－===NO2＋H2O　(4)做电解质溶液(或导电)13．解析：(3)③两池中的对应关系：Cu～2e－～H2↑\n　　　　　　　　　　　　64g　　1mol　　　　　　　　　　　　0.64g　0.01mol即H2体积为224mL。答案：(1)氧化　O2＋4e－＋2H2O===4OH－(2)正　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(3)①正　Fe－2e－===Fe2＋②2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋　③224