（廣東專用）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)能力拔高 第27講《電解池、金屬的腐蝕與防護》.doc

第六章 第3節(jié) 電解池金屬的腐蝕與防護(課時活頁卷)一、單項選擇題1化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中，正確的是()a用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應(yīng)式為：2cl2e=cl2b氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：o22h2o4e=4ohc粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，正極反應(yīng)式為：cu2e=cu2d鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式：fe2e=fe2【答案】a【解析】電池的負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，b不對；粗銅精煉時，純銅應(yīng)該連接電源的負(fù)極；鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，鐵為負(fù)極。2（2013.廣東陽春一中月考）21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)。在8001 000 時電解熔融tio2可制得鈦，裝置如圖所示。下列敘述正確的是()aa為電源的正極b石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)c陰極發(fā)生的反應(yīng)為：tio24e=ti2o2d每生成0.1 mol鈦，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol【答案】c【解析】由o2移動方向可知b為電源正極，a項錯誤；b為電源正極，石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，b項錯誤；d項每生成0.1 mol鈦，轉(zhuǎn)移電子0.4 mol，錯誤。3化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是()a明礬水解形成的al(oh)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化b在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率cmgo的熔點很高，可用于制作耐高溫材料d電解mgcl2飽和溶液，可制得金屬鎂【答案】d【解析】電解mgcl2溶液，溶液中h放電能力比mg2強，得不到金屬鎂。（2013.廣東連州中學(xué)月考）下面兩套實驗裝置，都涉及金屬的腐蝕反應(yīng)，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的。請同學(xué)們仔細(xì)觀察，完成45題。4下列敘述正確的是()a裝置在反應(yīng)過程中自始至終只生成紅棕色氣體b裝置開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕c裝置在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣d裝置在反應(yīng)結(jié)束時溶液中的金屬陽離子只有cu2【答案】c【解析】裝置形成原電池，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)銅作負(fù)極、鐵作正極，反應(yīng)的實質(zhì)是銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，開始生成二氧化氮，硝酸變稀后生成一氧化氮；濃硝酸變稀后，鐵和銅兩個電極轉(zhuǎn)換，溶液中會有亞鐵離子生成；裝置開始發(fā)生的是化學(xué)腐蝕不是電化學(xué)腐蝕，鐵、氧氣和水反應(yīng)生成鐵銹，氧氣消耗后壓強變小左邊液面上升，接觸后發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出。5下列與反應(yīng)原理相關(guān)的敘述不正確的是()a裝置中不可能發(fā)生反應(yīng)：fe2fe3=3fe2b裝置在反應(yīng)結(jié)束時溶液中存在fe2c裝置的溶液若換為稀硝酸，則腐蝕過程與原裝置不同d裝置中的鐵絲能發(fā)生電化學(xué)腐蝕【答案】a【解析】濃硝酸變稀，稀硝酸與鈍化生成的氧化物反應(yīng)有鐵離子生成，鐵單質(zhì)與鐵離子發(fā)生反應(yīng)：fe2fe3=3fe2，溶液中最終只含有fe2；稀硝酸存在時，鐵作負(fù)極，銅作正極，鐵被腐蝕；裝置開始發(fā)生的是化學(xué)腐蝕不是電化學(xué)腐蝕，鐵、氧氣和水反應(yīng)生成鐵銹，氧氣消耗后壓強變小液面左移，接觸后發(fā)生析氫腐蝕。6.關(guān)于如圖裝置所示的兩個實驗，說法正確的是()a中均發(fā)生了化學(xué)變化，均是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置b中電流方向是從zn經(jīng)導(dǎo)線流入cuc反應(yīng)開始階段，中均有氫氣產(chǎn)生d電極反應(yīng)式：中陽極2cl2e=cl2中正極2h2e=h2【答案】d【解析】a項裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；b項電流方向為從cu流向zn；c項中產(chǎn)生的氣體是cl2。二、雙項選擇題7利用電解法可將含有fe、zn、ag、pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是()a電解時以精銅作陽極b電解時陰極發(fā)生還原反應(yīng)c粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是cu=cu22ed電解后，電解槽底部會形成含少量ag、pt等金屬的陽極泥【答案】bd【解析】電解精煉銅時，粗銅作陽極，精銅作陰極，故a、c錯；電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故b正確；比銅活潑性差的金屬形成陽極泥，故d正確。8下列有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法正確的是()a純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變黑b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采用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正極相連以保護它不受腐蝕【答案】ac【解析】b項，鐵比錫活潑，鍍層破損后加速鐵的腐蝕；d項，鋼管與直流電源正極相連，加速鐵的腐蝕。三、非選擇題9如圖所示，甲、乙是電化學(xué)實驗裝置，請回答下列問題：(1)若甲、乙兩個燒杯中均盛放飽和nacl溶液。甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式是將濕潤的淀粉ki試紙放在乙燒杯的上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色，這是因為電解生成的某種氣體a氧化i生成了i2。若a氣體和i2按物質(zhì)的量之比為51反應(yīng)，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。如果不考慮氣體產(chǎn)物與燒杯中溶液之間的反應(yīng)，當(dāng)乙中有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移后停止實驗，燒杯中溶液的體積為100 ml，則溶液混勻后的ph_。(2)若甲、乙兩燒杯中均盛放cuso4溶液。甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為_。乙中總反應(yīng)的離子方程式為_。如果起始時乙中盛放100 ml ph5的cuso4溶液(25 )，一段時間后溶液的ph變?yōu)?，若要使溶液恢復(fù)到起始時的濃度(忽略溶液體積的變化)，可向溶液中加入_(填寫物質(zhì)的化學(xué)式)_g?！敬鸢浮?1)o24e2h2o=4oh5cl2i26h2o=10hcl2hio313(2)fe2e=fe22cu22h2o2cu4ho2cuo(或cuco3)0.4(或0.62)【解析】(1)甲為原電池，鐵作負(fù)極，石墨作正極，石墨棒上電極反應(yīng)是o24e2h2o=4oh。根據(jù)題意，a氣體是氯氣，結(jié)合氯氣和i2的物質(zhì)的量之比為51，根據(jù)質(zhì)量守恒規(guī)律，可得5cl2i26h2o=10hcl2hio3。乙為電解池，根據(jù)氯化鈉溶液電解的化學(xué)反應(yīng)方程式：2nacl2h2o2naohh2cl2，n(e)0.01 mol，n(oh)n(naoh)n(e)0.01 mol，c(oh)0.1 mol/l，ph13。(2)甲為原電池，鐵作負(fù)極其電極反應(yīng)為fe2e=fe2。乙為電解池，其總反應(yīng)為2cu22h2o2cu4ho2。電解一段時間后銅析出且有氧氣放出，所以只需要補充cuo或者cuco3，根據(jù)ph1，得c(h)0.1 mol/l，n(h)0.1 mol/l0.1 l0.01 mol，結(jié)合2cu22h2o2cu4ho2，計算得出需加入0.4克cuo或者0.62克cuco3。10鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，請回答鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關(guān)問題。(1)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)下列哪些裝置可防止鐵棒被腐蝕_。(3)在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如圖： a電極對應(yīng)的金屬是_(寫元素名稱)，b電極的電極反應(yīng)式是_。若電鍍前a、b兩金屬片質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12 g，則電鍍時電路中通過的電子為_mol。鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因_?！敬鸢浮?1)2fecl3fe=3fecl2(2)b、d(3)銅cu22e=cu0.08鐵比銅活潑，鍍層破損后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕(敘述合理即可【解析】(1)鐵銹主要成分為fe2o3h2o，與hcl反應(yīng)生成fe3，fe3具有強氧化性，能夠氧化鐵：2fe3fe=3fe2。 (2)根據(jù)原電池和電解原理可知，a項鐵作負(fù)極，加速了鐵的腐蝕；b項鐵作正極被保護；c項為鐵的自然腐蝕；d項鐵作陰極，被保護。(3)鍍銅時陽極材料應(yīng)選銅。陽極溶解銅，陰極析出銅，故在陰極析出銅的質(zhì)量為：2.56 g。根據(jù)cu22e=cu可知轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.08 mol。鍍銅鐵破損，構(gòu)成原電池，鐵為負(fù)極，而鍍鋅鐵破損后鐵作正極，被保護。11如下圖所示，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。根據(jù)要求回答相關(guān)問題：(1) 通入氧氣的電極為_(填“正極”或“負(fù)極”)，寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式_。(2) 鐵電極為_(填“陽極”或“陰極”)，石墨電極(c)的電極反應(yīng)式為_。(3) 反應(yīng)一段時間后，乙裝置中生成氫氧化鈉主要在_(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)，簡述理由是_。(4) 如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中陽極上電極反應(yīng)式為_，反應(yīng)一段時間后，硫酸銅溶液濃度將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2.24 l氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數(shù)為_；丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為_?！敬鸢浮?1)正極ch3och312e16oh=2co3211h2o(2)陰極2cl2e=cl2(3)鐵極石墨(c)極為陽極，氯離子發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵極為陰極，h反應(yīng)生成h2，oh過量，由于陽離子交換膜只允許鈉離子向陰極區(qū)移動，故氫氧化鈉主要在陰極區(qū)生成(4)zn2e=zn2、cu2e=cu2減小(5)0.26.02102312.8 g【解析】甲裝置中甲醚(ch3och3)與氧氣反應(yīng)，甲醚被氧化，氧氣被還原，故在正極通入氧氣，在負(fù)極通入甲醚。甲醚在堿溶液中最終生成co32和h2o。乙裝置中鐵極與負(fù)極相連，鐵極為陰極，石墨(c)極為陽極；丙裝置中粗銅為陽極，與甲的正極相連，精銅為陰極。由于粗銅中含有鋅等比銅活潑的金屬，zn2得電子能力比cu2弱，根據(jù)電子守恒，陽極銅、鋅失去電子總數(shù)等于陰極上析出的銅得電子總數(shù)，故硫酸銅溶液濃度會降低。n(o2)0.1 mol，o24e2h2o=4oh，n(e)0.4 mol，乙裝置中，鐵極為陰極，電極反應(yīng)為2h2e=h2，根據(jù)電子守恒知，n(h2)0.2 mol，丙裝置中陰極：cu22e=cu，由電子守恒知，m(cu)0.2 mol64 g/mol12.8 g。12課題式研究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的良好方法。某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，d、f、x、y 都是鉑電極、c、e是鐵電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在f極附近顯紅色。試回答下列問題：(1)電源b 極的名稱是_。(2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是：_。(3)設(shè)電解質(zhì)溶液過量，則同一時間內(nèi)c、d電極上參加反應(yīng)的單質(zhì)和生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是_。(4)欲用丙裝置將粗銅(含少量鐵、鋅等雜質(zhì))精煉，g極材料應(yīng)該是_(填“粗銅”或“精銅”)，電解液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將_(填“變大”“變小”或“不變”)。(5)裝置丁中的現(xiàn)象是_。(6)設(shè)甲池中溶液的體積在電解前后都是500 ml，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，甲池中所生成物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_mol/l。【答案】(1)負(fù)極(2)cuso4fecufeso4(3)11(4)粗銅變小(5)y極附近紅褐色變深(6)0.4【解析】(1)電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，