2025版新教材高考化學一輪復習課時評價17電能轉化為化學能-電解池金屬的腐蝕與防護含解析魯科版

PAGE6-課時評價17電能轉化為化學能——電解池金屬的腐蝕與防護(建議用時：40分鐘)一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1．在世界海運史上曾發(fā)生過這樣一個悲?。阂凰颐小鞍⒛羌{”號的貨輪滿載著精銅砂，在向日本海岸行駛時突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒。堅硬的鋼制船體為什么會突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結果表明導致沉船的緣由與船上的精銅砂親密相關。下列對此調(diào)查結論的理解正確的是()A．精銅砂裝載過多導致沉船B．運輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應導致質量增大，超過船的承載實力C．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構成了原電池，加速了做為負極的船體的腐蝕D．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構成了電解池，鋼制船體做為陽極而被氧化腐蝕C解析：在潮濕的環(huán)境中，Cu、Fe形成原電池加快了輪船的腐蝕。2．我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．通電時，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應B．通電時，陰極上的電極反應為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．斷電時，鋅環(huán)上的電極反應為Zn2＋＋2e－=ZnD．斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕C解析：通電時，鋅環(huán)與電源的正極相連，為陽極，發(fā)生氧化反應，A項正確；斷電時，Zn比鐵活潑，做負極，電極反應為Zn－2e－=Zn2＋，C項錯誤。3．電解法處理含鉻(六價鉻)廢水的原理如圖所示，陽極區(qū)溶液中的離子反應式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。下列說法正確的是()A．電解槽中H＋向陽極移動B．陽極的電極反應式：Fe－3e－=Fe3＋C．電解一段時間后，陰極區(qū)溶液的pH上升D．陽極的鐵板可用石墨代替C解析：A項，電解過程中，H＋向陰極移動，錯誤；B項，陽極上Fe失電子生成Fe2＋，F(xiàn)e2＋再發(fā)生題給反應，錯誤；C項，陰極反應為2H＋＋2e－=H2↑，H＋參加反應被消耗，pH上升，正確；D項，石墨代替Fe，無法產(chǎn)生Fe2＋，錯誤。4．某同學進行下列試驗：操作現(xiàn)象取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食鹽水放置一段時間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”，其邊緣為紅色，中心區(qū)域為藍色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說法不正確的是()A．生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕B．中心區(qū)的電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋C．邊緣處的電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．交界處發(fā)生的反應為4Fe2＋＋O2＋10H2O=4Fe(OH)3＋8H＋D解析：生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了OH－，O2＋2H2O＋4e－=4OH－，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，故A、C兩項正確；依據(jù)試驗現(xiàn)象，中心區(qū)域為藍色，說明生成了Fe2＋，F(xiàn)e－2e－=Fe2＋，故B項正確；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，是因為生成的氫氧化亞鐵被氧氣氧化成了氫氧化鐵，故D項不正確。5．(2024·菏澤模擬)電解法制取K2FeO4的裝置如圖所示，下列說法正確的是()A．鉑極與電源的正極相連B．鹽橋中向陰極遷移的主要是H＋C．陽極池與陰極池中OH－濃度均減小D．Fe極上主要反應為Fe＋8OH－－6e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2OD解析：Pt做陽極時，事實上是電解水，得不到K2FeO4，故A錯誤；KNO3溶液中H＋濃度微小，鹽橋中向陰極遷移的主要是K＋，故B錯誤；陰極反應為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，陰極池OH－濃度增大，故C錯誤；Fe做陽極，主要反應為Fe＋8OH－－6e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O，故D正確。6．(2024·天津模擬)工業(yè)上電解NaHSO4溶液制備Na2S2O8(其中陰離子結構為)。其中陰極材料為Pb，陽極材料為Pt。下列說法不正確的是()A．SOeq\o\al(2－,4)向陽極遷移B．陽極可換為銅電極C．陽極反應中S的化合價不變D．陰極電極反應式：2H＋＋2e－=H2↑B解析：A項，電解過程中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，正確；B項，銅若做陽極材料，則銅在陽極失電子的實力比SOeq\o\al(2－,4)失電子的實力強，故陽極不行換為銅，錯誤；由S2Oeq\o\al(2－,8)的結構可以看出作標記的兩個氧原子之間形成過氧鍵，該氧原子的化合價為－1價，S的化合價為＋6價，陽極反應中S的化合價不變，正確；D項，電解過程中，陰極發(fā)生還原反應，溶液中H＋得電子的實力比Na＋強，故陰極電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，正確。二、不定項選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)7．(2024·成海模擬)工業(yè)電解Na2CO3溶液的裝置如圖所示，A、B兩極均為惰性電極。下列說法正確的是()A．該裝置可用于制備NaHCO3溶液，其中A極發(fā)生還原反應B．生成a溶液的電極室中反應為2H2O＋4COeq\o\al(2－,3)－4e－=O2↑＋4HCOeq\o\al(－,3)C．A極還可能有少量CO2產(chǎn)生，A、B兩極產(chǎn)生的氣體M和R體積比略大于2∶1D．當c2＝1mol·L－1、c1＝9mol·L－1時，另一室理論上可制備4mol溶質a(假設右室溶液體積為0.5L)BD解析：電解池中陽離子移向陰極，依據(jù)Na＋的移動方向可知B為陰極，陰極上水電離出的H＋放電生成H2，所以流出NaOH溶液的濃度變大；A為陽極，陽極上水電離出的OH－放電生成O2，同時電離出的H＋與碳酸根離子結合生成碳酸氫根離子，a溶液為碳酸氫鈉溶液。依據(jù)分析可知A極為陽極，發(fā)生氧化反應，故A錯誤；依據(jù)分析可知A極上的電極反應式為2H2O＋4COeq\o\al(2－,3)－4e－=O2↑＋4HCOeq\o\al(－,3)，故B正確；氣體M為O2，R為H2，依據(jù)得失電子守恒可知，理論上生成1molO2的同時生成2molH2，A極還可能有少量CO2產(chǎn)生，所以A、B兩極產(chǎn)生的氣體M和R體積比應略大于1∶2，故C錯誤；若c2＝1mol·L－1、c1＝9mol·L－1，則電解過程中陰極生成的OH－濃度為8mol·L－1，右室溶液體積為0.5L，則反應轉移的電子的物質的量為4mol，依據(jù)陽極的電極反應式可知，生成4mol碳酸氫鈉，故D正確。8．三室式電滲析法處理含NH4NO3廢水的原理如圖所示，在直流電場的作用下，兩膜中間的NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室，工作一段時間后，在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3。下列敘述正確的是()A．a(chǎn)極為電源負極，b極為電源正極B．c膜是陰離子交換膜，d膜是陽離子交換膜C．陰極反應式為2H＋＋2e－=H2↑D．當電路中通過1mol電子的電量時，會有5.6LO2生成AC解析：結合題圖裝置可知，工作一段時間后，在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3，則Ⅱ室中的陽離子NHeq\o\al(＋,4)、H＋向Ⅰ室移動與Ⅰ室中的NOeq\o\al(－,3)生成了硝酸銨，則c膜為陽離子交換膜，Ⅰ室中石墨為陰極，a極為電源負極，陰極反應式為2H＋＋2e－=H2↑；Ⅱ室中的陰離子NOeq\o\al(－,3)、OH－向Ⅲ室移動與Ⅲ室中的NHeq\o\al(＋,4)生成硝酸銨，則d膜為陰離子交換膜，Ⅲ室中石墨為電解池陽極，b極為電源正極，陽極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。依據(jù)上述分析A、C正確，B錯誤；D選項中未指明氣體狀況條件，無法用氣體摩爾體積公式計算體積，則D錯誤。9．我國科技工作者首次提出一種新型的Li＋電池，該電池正極為含有I－、Li＋的水溶液，負極為固態(tài)有機聚合物，電解質溶液為LiNO3溶液，聚合物離子交換膜作為隔膜將液態(tài)正極和固態(tài)負極隔開，其工作原理如圖所示。下列有關推斷正確的是()A．甲是原電池工作原理圖，乙是電池充電原理圖B．放電時，液態(tài)電解質溶液的顏色加深C．充電時，Li＋穿過隔膜從右側移向左側D．放電時，負極反應式為D解析：“負極為固態(tài)有機聚合物”，即放電時，固態(tài)有機聚合物在負極失電子，電極反應式為，故乙是原電池工作原理圖，A錯誤、D正確；放電時，正極電極反應式為Ieq\o\al(－,3)＋2e－=3I－，Ieq\o\al(－,3)被還原為I－，液態(tài)電解質溶液顏色變淺，B錯誤；充電過程為電解過程，陽離子從陽極移向陰極，即甲中Li＋從左側移向右側，C錯誤。三、非選擇題10．如圖，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，A、B為電源。將電源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F極旁邊顯紅色。(1)若用CO、氧氣燃料電池做電源，電解質溶液為KOH溶液，則A為________極，A電極上的電極反應式為__________________，B電極上的電極反應式為_______________________________。(2)若甲中裝有100mL1mol·L－1的硫酸銅溶液，工作一段時間后，停止通電，此時C、D兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同，甲中D極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________L，欲使溶液復原到起始狀態(tài)，可向溶液中加入________(填標號)。A．CuO B．Cu2(OH)2CO3C．Cu(OH)2 D．CuCO3(3)通電后乙中反應的化學方程式：_____________________。(4)欲用(丙)裝置給銅鍍銀，反應一段時間后(用CO、氧氣燃料電池做電源)銅制品質量增加43.2g，理論上消耗氧氣的質量是________g。(5)工作一段時間后，丁中X極旁邊的顏色漸漸變淺，Y極旁邊的顏色漸漸變深，這說明____________________________在電場作用下向Y極移動。解析：(1)電解食鹽水時F極旁邊顯紅色，說明F為陰極，則對應的B為負極，A為正極。若用CO、氧氣燃料電池做電源，則氧氣在正極反應生成氫氧根離子，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－；一氧化碳在負極反應，電極反應式為CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。(2)若甲中裝有100mL1mol·L－1的硫酸銅溶液，首先電解硫酸銅生成銅、氧氣和硫酸，然后電解水生成氫氣和氧氣，0.1mol硫酸銅完全電解生成0.05mol氧氣，則假設電解水有xmol氧氣生成，則同時生成2xmol氫氣，由2x＝x＋0.05，解得x＝0.05mol，則D上產(chǎn)生0.1mol氫氣，標準狀況下體積為2.24L。要想復原原來的溶液濃度可加入0.1mol氧化銅和0.1mol水，或對應的物質，故選C。(3)通電后乙中為電解食鹽水，生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，化學方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up10(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(4)欲用(丙)裝置給銅鍍銀，反應一段時間后(用CO、氧氣燃料電池做電源)銅制品質量增加43.2g，則說明析出43.2g銀，即eq\f(43.2g,108g·mol－1)＝0.