【新教材】高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)：限時自測28電解池 金屬的腐蝕和防護(hù)

1、新教材適用高考化學(xué)課后限時自測(二十八)(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題5分，共50分)1.(2014杭州市第一次高考科目教學(xué)質(zhì)量檢測)圖中實(shí)驗(yàn)為研究金屬腐蝕的實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)說法正確的是()a食鹽水中有氣泡逸出b鐵表面的反應(yīng)為fe3e=fe3c紅色首先在食鹽水滴的中心出現(xiàn)d該實(shí)驗(yàn)研究的是金屬的吸氧腐蝕【解析】由于電解質(zhì)溶液為中性，故發(fā)生吸氧腐蝕，d項(xiàng)正確；鐵為負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為fe2e=fe2，b項(xiàng)錯誤；正極為碳，電極反應(yīng)為o24e2h2o=4oh，即碳附近溶液顯堿性，先變紅，c項(xiàng)錯誤；在整個反應(yīng)過程中沒有氣體生成，因此a項(xiàng)錯誤。【答案】d2圖中燒杯中盛的是天然水，鐵腐蝕的速

2、率由快到慢的順序是()abc d【解析】認(rèn)真觀察裝置圖，分析各圖中發(fā)生反應(yīng)的原理，然后才能比較鐵腐蝕的速率快慢。是電解池裝置，在池中fe是陽極，鐵失去電子，鐵腐蝕最快。在池中，fe是陰極，受到很好的保護(hù)，鐵腐蝕最慢。是原電池裝置，在池中fe是負(fù)極，腐蝕較快(比慢，比快)。在池中fe是正極，腐蝕較慢(比慢，比快)。綜上所述，鐵被腐蝕的速率由快到慢為?！敬鸢浮縝3要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)：cu2hcl=cucl2h2，設(shè)計了下列四個實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是()【解析】銅與鹽酸不能直接發(fā)生反應(yīng)，由于不是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，故不能設(shè)計成原電池，即a、b選項(xiàng)不符合；由于銅失去電子，故銅作陽極，與電源的正極相連，選項(xiàng)

3、c符合?！敬鸢浮縞4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【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。【答案】a5(2014江西吉安二模)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是() 經(jīng)酸化的3% nacl溶液 圖1圖2圖3圖4)a圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠

4、近底端腐蝕越嚴(yán)重b圖2中，插入溶液中的鐵棒容易溶解，主要是發(fā)生電化學(xué)腐蝕c圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕d圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的陰極【解析】a項(xiàng)，水面附近的鐵容易腐蝕，因?yàn)榧扔兴?，又有空氣，錯誤；b項(xiàng)，鐵在陰極受保護(hù)，不容易腐蝕，錯誤；c項(xiàng)，高溫下鐵被氧化，正確；d項(xiàng)，鎂塊為原電池的負(fù)極，一般用鋅塊，因?yàn)殒V容易形成致密氧化膜，錯誤?！敬鸢浮縞6用惰性電極電解尿素co(nh2)2的堿性溶液制氫，裝置如下圖所示，電解池中的隔膜僅阻止氣體通過。電解時總反應(yīng)為co(nh2)22ohcon23h2以下說法不正確的是()aa為

5、陽極，b為陰極b電解時，溶液中oh向b極移動c陰極反應(yīng)：2h2o2e=h22ohd電解后，溶液ph減小【解析】氮元素化合價升高，故n2應(yīng)在陽極生成，h2在陰極生成，即a為陽極，b為陰極，a項(xiàng)正確；電解時陰離子移向陽極(a極)，b項(xiàng)錯誤；由電解的總反應(yīng)看出，電解過程中消耗oh，d項(xiàng)正確?！敬鸢浮縝7科學(xué)家從電解冶煉鋁的工藝中得到啟發(fā)，找出了冶煉鈦的新工藝tio2直接電解法生產(chǎn)鈦，電解質(zhì)為熔融的氯化鈣，原理如圖所示。下列說法錯誤的是()a陰極獲得鈦，電極反應(yīng)式為tio24e=ti2o2b陽極的電極反應(yīng)式是2o24e=o2，生成的部分氧氣會將石墨氧化成co和co2c在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)該不斷地更換兩極

6、材料d該法生產(chǎn)ti符合綠色環(huán)保的要求【解析】根據(jù)圖可知陰、陽兩極發(fā)生的反應(yīng)，由于tio2和石墨不斷被消耗，應(yīng)該不斷地更換兩電極材料；由于此工藝消耗較多的能量，且產(chǎn)生污染性氣體，該法不符合綠色環(huán)保的要求，d錯?！敬鸢浮縟8現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽，用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術(shù)原理，可電解na2so4溶液生產(chǎn)naoh溶液和h2so4溶液。下列說法中正確的是()a陽極反應(yīng)為2h2e=h2b從a口出來的是h2so4溶液ca是陽離子交換膜，允許h通過dna2so4溶液從e口加入【解析】惰性電極電解na2so4溶液，陽極得到o2和h，陰極得到h2和oh。離子交換膜將電解槽

7、分為3個區(qū)域，na2so4溶液從中間區(qū)域加入，na通過陽離子交換膜b移向陰極室，so通過陰離子交換膜a移向陽極室，這樣即可得到naoh和h2so4。陽極室和陰極室在電解開始時只需分別加入少量h2so4和naoh溶液，以增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性而又不帶入雜質(zhì)。【答案】b9電解尿素co(nh2)2的堿性溶液制氫氣的裝置如圖所示(電解池中隔膜僅阻止氣體通過，a、b極均為惰性電極)。下列說法正確的是()a電解時，b極發(fā)生氧化反應(yīng)b溶液中oh逐漸向b極移動c電解時a極的電極反應(yīng)式為co(nh2)28oh6e=con26h2od若在b極產(chǎn)生標(biāo)況下224 ml h2，則消耗尿素2 g【解析】hh2發(fā)生還原反應(yīng)，b極產(chǎn)

8、生氫氣是陰極，a項(xiàng)錯誤；電解池中陰離子(oh)向陽極(a極)移動，b項(xiàng)錯誤；圖中尿素進(jìn)入電解裝置后通過隔膜到達(dá)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：co(nh2)28oh6e=con26h2o，c項(xiàng)正確；標(biāo)況下，224 ml h2的物質(zhì)的量是0.01 mol，轉(zhuǎn)移電子0.02 mol，需要消耗 mol co(nh2)2，其質(zhì)量為0.2 g。【答案】c10.(2014山東棗莊高三期中)如圖為直流電源，為浸透飽和nacl溶液和酚酞試液的濾紙，為電鍍槽，接通電路后發(fā)現(xiàn)上的c點(diǎn)顯紅色，為實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，接通后，使c、d兩點(diǎn)短路，下列敘述中正確的是()aa為直流電源的負(fù)極bc極上發(fā)生的反應(yīng)為2h2e=h2cf電極為銅板de極

9、發(fā)生還原反應(yīng)【解析】電解氯化鈉溶液，c點(diǎn)變紅，說明該極為陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2h2e=h2，則b為電源的負(fù)極，a為電源的正極，a項(xiàng)錯誤，b項(xiàng)正確；電鍍時鍍層金屬應(yīng)為陽極，連接電源的正極(a)故應(yīng)為e極，發(fā)生氧化反應(yīng)，c、d項(xiàng)錯誤。【答案】b二、非選擇題(共50分)11(12分)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為_。(2)為了降低某水庫鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料r可以采用_。(填寫字母序號)a銅b鈉 c鋅d石墨(3)圖乙所示的方案也可以減慢鐵閘門的腐蝕速

10、率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的_極?！窘馕觥?1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負(fù)極上fe失電子，正極上o2得電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，則鋅會失去電子而溶解，fe被保護(hù)，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接在直流電源的負(fù)極?！敬鸢浮?1)2fe4e=2fe2(負(fù)極)，o22h2o4e=4oh(正極)(2)c(3)負(fù)12(12分)(2013?？谝恢匈|(zhì)檢)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個電解池，其中a為電解質(zhì)溶液，x、y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：方案xya溶液a銀石墨agno3b銀鐵agno3c鐵銀fe

11、(no3)3d鐵銀agno3(1)x的電極名稱是_(填“陽極”或“陰極”)。(2)若x、y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，實(shí)驗(yàn)開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，一段時間后_極附近變紅(填“x”或“y”)，y極上的電極反應(yīng)式為_。(3)若x、y都是惰性電極，a是cuso4溶液，電解一段時間后，陽極上產(chǎn)生氣體的體積為0.224 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則陰極上析出金屬的質(zhì)量為_g。(4)若要用該裝置電解精煉粗銅，電解液a選用cuso4溶液，則y電極的材料是_。(5)若要用電鍍方法在鐵表面鍍一層金屬銀，應(yīng)該選擇的方案是_。(填字母編號)【解析】(1)x電極與電源的負(fù)極相連，為陰極。(2)y電極連接電源的

12、正極，故為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2cl2e=cl2。(3)陽極反應(yīng)為4oh4e=o22h2o，生成0.224 l氧氣，失電子的物質(zhì)的量為40.04 mol，陰極反應(yīng)為cu22e=cu，根據(jù)電子守恒，析出銅的質(zhì)量為64 gmol11.28 g。(4)電解精煉粗銅時，粗銅為陽極連接電源的正極，即為y電極。(5)電鍍時，鍍件為陰極，a、b項(xiàng)錯誤；鍍層金屬為陽極，c、d項(xiàng)合理，而含鍍層金屬離子的溶液為電鍍液，c項(xiàng)錯誤，d項(xiàng)正確?！敬鸢浮?1)陰極(2)x2cl2e=cl2(3)1.28(4)粗銅(5)d13(12分)如圖所示，甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：(1)若甲、乙兩個燒杯中均盛放

13、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?yàn)殡娊馍傻哪撤N氣體a氧化了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)乙反應(yīng)有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移后停止實(shí)驗(yàn)，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(

14、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?！窘馕觥?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，結(jié)合質(zhì)量守恒定律，可得5cl2i26h2o=10hcl2hio3。乙為電解池，根據(jù)氯化鈉電解的化學(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

15、時間后銅析出、氧氣放出，所以只需要補(bǔ)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?！敬鸢浮?1)o24e2h2o=4oh5cl2i26h2o=10hcl2hio313(2)fe2e=fe22cu22h2o2cu4ho2cuo(或cuco3)0.4(或0.62)14(14分)已知鉛蓄電池的工作原理為pbpbo22h2so42pbso42h2o，現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行電解(電解液足量)，測得當(dāng)鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請回答下列問題。(1)a是鉛蓄電池的_極，鉛蓄電池正極反應(yīng)式為_，放電過程中電解液的密度_(填“減小”、“增大”或“不變”)。(2)ag電極的電極反應(yīng)式是_，該電極的電極產(chǎn)物共_g。(3)cu電極的電極反應(yīng)式是_，cuso4溶液的濃度_(填“減小”、“增大”或“不變”)。(4)如圖表示電解進(jìn)行過程中某個量(縱坐標(biāo)x)隨時間的變化曲線，則x表示_。a各u形管中產(chǎn)生的氣體的體積b各u形管中陽極質(zhì)量的減少量c各u形管中陰極質(zhì)量的增加量【解析】根據(jù)在