2022高考化學一輪復習 基礎課時練20 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護

2022高考化學一輪復習 基礎課時練20 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護1(2017·長春期末)下列關于電化學的敘述正確的是()A圖兩極均有氣泡產生，滴加酚酞溶液時石墨一極變紅B圖裝置可以驗證犧牲陽極的陰極保護法C圖可以模擬鋼鐵的吸氧腐蝕，碳棒一極的電極反應式：O22H2O4e=4OHD上述4個裝置中，圖、中Fe腐蝕速率較快，圖中Fe腐蝕速率較慢答案：C2(2018·桂林中學月考)下列各組中，每種電解質溶液用惰性電極電解時只生成氫氣和氧氣的一組是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2答案：C3(2018·沈陽二中月考)如圖所示的兩個實驗裝置，溶液的體積均為200 mL。開始時電解質溶液的濃度均為0.1 mol·L1，工作一段時間后，測得導線中均通過0.02 mol電子，若不考慮鹽的水解和溶液體積的變化，下列敘述中正確的是()A產生氣體的體積：<B中陰極質量增加，中正極質量減小C溶液的pH變化：減小，增大D電極反應式：中陽極為4OH4e=2H2OO2，中負極為2H2e=H2解析：選C中陽極反應式為4OH4e=2H2OO2，導線中通過0.02 mol電子時，生成0.005 mol O2；中正極反應式為2H2e=H2，導線中通過0.02 mol電子時，生成0.01 mol H2，但題目未指明兩種氣體是否處于相同狀況下，故無法比較氣體體積的大小，A錯誤。中陰極反應為Cu22e=Cu，陰極表面析出Cu，電極質量增加；中正極表面析出H2，電極質量不變，B錯誤。中陽極反應也可寫作2H2O4e=4HO2，反應中生成H，溶液的酸性增強，則溶液的pH減?。恢姓龢O反應消耗H，溶液的酸性減弱，則pH增大，C正確。中Zn比Cu更活潑，則Zn作負極，電極反應式為Zn2e=Zn2，D錯誤。4(2018·山西五校聯考)某研究小組為探究鐵發(fā)生電化學腐蝕的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖甲)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化(結果如圖乙)。下列敘述錯誤的是()A圖乙中，t2時容器中壓強明顯小于起始壓強是因為鐵粉發(fā)生了吸氧腐蝕B炭粉表面的電極反應式只有O22H2O4e=4OHC炭粉表面一定發(fā)生了還原反應D圖丙中，發(fā)生腐蝕時電子轉移方向如箭頭所示解析：選B滴加醋酸溶液，開始階段鐵粉發(fā)生析氫腐蝕，由于產生H2，裝置內氣體壓強不斷增大，待醋酸消耗完后，鐵粉又發(fā)生了吸氧腐蝕，由于消耗O2，裝置內氣體壓強逐漸減小，A正確；開始階段，炭粉表面的反應為2H2e=H2，后來炭粉表面發(fā)生的反應為O22H2O4e=4OH，B錯誤；發(fā)生腐蝕時，炭粉作正極，表面發(fā)生還原反應，C正確；發(fā)生腐蝕時，Fe作負極，炭粉作正極，則電子由鐵粉轉移到炭粉，并在炭粉表面被O2或H獲得而發(fā)生還原反應，D正確。5(2018·溫州十校聯考)下列關于如圖所示實驗裝置說法不正確的是()A該裝置為鐵的吸氧腐蝕實驗B一段時間后，向插入鐵釘的玻璃筒內滴入NaOH溶液，即可觀察到鐵釘附近溶液中有沉淀生成C向插入石墨棒的玻璃筒內滴入石蕊試液，可觀察到石墨附近的溶液變紅D若將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，裝置內發(fā)生析氫腐蝕解析：選C無銹鐵釘通過導線與石墨棒相連并插入飽和食鹽水中形成原電池，由于NaCl溶液呈中性，故鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，則正極反應式為2H2OO24e=4OH，A正確；發(fā)生腐蝕時，Fe作負極被氧化，電極反應式為Fe2e=Fe2，一段時間后，鐵釘附近溶液中含有Fe2，滴入NaOH溶液時，先生成Fe(OH)2沉淀，后被氧化生成Fe(OH)3沉淀，B正確；發(fā)生吸氧腐蝕時，石墨棒周圍溶液呈堿性，滴入石蕊試液，溶液變成藍色，C錯誤；將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，電解質溶液呈酸性，發(fā)生腐蝕時，正極反應式為2H2e=H2，故發(fā)生析氫腐蝕，D正確。6(2018·鞍山檢測)以甲醇燃料電池(KOH為電解質)為電源，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程。實驗中，通電一段時間后可觀察到鋁電極逐漸失去光澤，并出現細小氣泡，裝置如圖所示，下列說法正確的是()A燃料電池b電極上發(fā)生的反應為CH3OH6eH2O=6HCO2B電解池中石墨電極作陰極，發(fā)生的反應為2H2e=H2C電解池中Al電極上發(fā)生的反應為Al3e3HCO=Al(OH)33CO2D理論上每生成19.5 g沉淀，標準狀況下a電極上消耗2.1 L O2解析：選C由鋁電極發(fā)生失電子的氧化反應可知燃料電池a電極為正極，則燃料電池b電極為負極，發(fā)生氧化反應，因電解質溶液為KOH溶液，則發(fā)生的反應為CH3OH6e8OH=CO6H2O，故A錯誤；電解池中石墨電極作陰極，電極反應式為2HCO2e=H22CO，故B錯誤；電解池中Al為陽極，陽極上發(fā)生的反應為Al3e3HCO=Al(OH)33CO2，生成的氫氧化鋁再轉化成氧化鋁保護膜，故C正確；生成19.5 g Al(OH)3沉淀，其物質的量為0.25 mol，則反應中轉移電子的物質的量為0.25 mol×30.75 mol，則標準狀況下a電極上消耗O2的體積為×22.4 L·mol14.2 L，故D錯誤。7工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性：Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)A碳棒上發(fā)生的電極反應：4OH4e=O22H2OB電解過程中，B室中NaCl溶液的物質的量濃度將不斷減小C為了提高Ni的產率，電解過程中需要控制廢水pHD若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應總方程式發(fā)生改變答案：B8(2017·北京東城區(qū)期末)氫氧化鋰是制取鋰和鋰的化合物的原料，用電解法制備氫氧化鋰的工作原理如圖所示：下列敘述不正確的是()Ab極附近溶液的pH增大Ba極發(fā)生的反應為2H2O4e=O24HC該法制備LiOH還可得到硫酸和氫氣等產品D當電路中通過1 mol 電子時，可得到2 mol LiOH解析：選D由圖可知，Li向b極移動，則b極為陰極，電極反應式為2H2O2e=2OHH2，由于b極生成OH，故b極附近溶液的pH增大，A正確；a極為陽極，電極反應式為2H2O4e=O24H，B正確；SO向a極移動，與a極產生的H形成H2SO4，在b極上產生H2和LiOH，C正確；根據陰極反應式可知，電路中通過1 mol電子時，生成1 mol OH，可得到1 mol LiOH，D錯誤。9(2018·豫南九校質檢)如圖所示，在一定電壓下用惰性電極電解由等物質的量濃度的FeCl2、HCl組成的混合溶液。已知在此電壓下，陰、陽離子根據放電能力順序，都可能在陽極放電，下列分析正確的是()AC1電極上的電極反應式為2H2O2e=2OHH2BC1電極處溶液首先變黃色CC2電極上可依次發(fā)生的電極反應為Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2D當C1電極上有2 g物質生成時，就會有2NA個電子通過溶液發(fā)生轉移解析：選CC1電極與電源的負極相連，作陰極，溶液中的H在陰極放電，電極反應式為2H2e=H2，A錯誤；C1電極上H放電生成H2，C2電極與電源的正極相連，作陽極，Fe2的還原性強于Cl，則依次發(fā)生的電極反應為Fe2e=Fe3、2Cl2e=Cl2，故C2電極處溶液先變黃色，B錯誤，C正確；電子只能通過導線傳遞，不能通過溶液傳遞，D錯誤。10(2018·安徽六校聯考)模擬電滲析法淡化海水的工作原理示意圖如下。已知X、Y均為隋性電極，模擬海水中富含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等離子。下列敘述中不正確的是()AN是陰離子交換膜BY電極上產生有色氣體CX電極區(qū)域有渾濁產生DX電極反應式為2H2O4e=4HO2解析：選DY電極為陽極，電極反應式為2Cl2e=Cl2，為保持Y電極附近溶液呈電中性，M、N之間海水中的陰離子需透過離子交換膜N進入右側溶液，則N為陰離子交換膜，A正確；電解時，Y電極上產生的Cl2為有色氣體，B正確；X為陰極，電極反應式為2H2O2e=H22OH，溶液中c(OH)增大，易產生Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀而使X電極區(qū)域出現渾濁，C正確；X電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為2H2O2e=H22OH，D錯誤。11(2018·西安模擬)如圖所示，甲池的總反應式為N2H4O2=N22H2O，下列關于該電池工作時的說法正確的是()A該裝置工作時，Ag電極上有氣體生成B甲池和乙池中溶液的pH均減小C甲池中負極反應式為N2H44e=N24HD當甲池中消耗0.1 mol N2H4時，乙池中理論上最多產生6.4 g固體解析：選B甲池為原電池，通入N2H4的電極為負極，通入O2的電極為正極，負極反應式為N2H44e4OH=N24H2O，正極反應式為O24e2H2O=4OH；乙池為電解池，陰極反應式為Cu22e=Cu，陽極反應式為4OH4e=2H2OO2。通入N2H4的電極為原電池的負極，負極與陰極相連，Ag電極為陰極，在該電極銅離子得電子生成銅單質，A項錯誤；甲池生成水，導致溶液中KOH濃度降低，則溶液pH減小，乙池中水電離產生的OH放電，導致溶液pH減小，B項正確；甲池負極反應式為N2H44e4OH=N24H2O，H不能在堿性溶液中出現，C項錯誤；甲池消耗0.1 mol N2H4時，轉移0.4 mol電子，乙池陰極反應式為Cu22e=Cu，銅離子得0.4 mol電子產生0.2 mol銅，質量為12.8 g，D項錯誤。12(2018·荊州質檢)電解硫酸鈉溶液聯合生產硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，以下說法正確的是()A產物丙為硫酸溶液Ba極與電源的負極相連C離子交換膜d為陰離子交換膜Da電極反應式：2H2O2e=H22OH解析：選A電解Na2SO4溶液的實質是電解水，則兩極產生的氣體為H2和O2；測得同溫同壓下，氣體甲和氣體乙的體積比約為12，則甲為O2，乙為H2；所以電極a為陽極，電極反應式為2H2O4e=O24H，Na2SO4溶液中的SO透過陰離子交換膜(c)進入左側溶液，則產物丙為H2SO4溶液，A正確；a為陽極，則a極與電源的正極相連，B錯誤；b極為陰極，溶液中陽離子要透過離子交換膜向b極移動，則離子交換膜d為陽離子交換膜，C錯誤；a極為陽極，電極反應式為2H2O4e=O24H，D錯誤。13某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的開關時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉。請回答下列問題：(1)甲池為_(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH一極的電極反應式為_。 (2)乙池中A(石墨)電極的名稱為_(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)，乙池中發(fā)生反應的總電極反應式為_。(3)當乙池中B極質量增加5.40 g時，甲池中理論上消耗O2的體積為_mL(標準狀況)，丙池中_(填“C”或“D”)極析出_g銅。(4)若丙池中電極不變，將其中溶液換成NaCl溶液，開關閉合一段時間后，甲池中溶液的pH將_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；丙池中溶液的pH將_。解析：(1)甲池為原電池，通入CH3OH的電極為負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH3OH6e8OH=CO6H2O。(2)乙池為用惰性電極電解AgNO3溶液，總電極反應式為4AgNO32H2O4AgO24HNO3。(3)根據各電極上轉移電子的數目相同得n(Ag)4n(O2)2n(Cu)，V(O2)××22.4 L·mol10.28 L280 mL，m(Cu)××64 g·mol11.60 g。(4)若丙池中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，根據總反應式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，可知電解一段時間后，溶液的pH將增大，而甲池中總反應為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，電解一段時間后，溶液pH將減小。答案：(1)原電池CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)陽極4AgNO32H2O4AgO24HNO3(3)280D1.60(4)減小增大