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1、新高考化学大二轮复习习题汇编配餐作业(二十)电解池金属的电化学腐蚀与防护1某研究性学习小组用如图装置研究不同能量之间的转化问题。下列说法正确的是()A断开开关S1，闭合开关S2，化学能转化为电能，电能转化为光能等B断开开关S1，闭合开关S2，此时构成的装置属于电解池C断开开关S2，闭合开关S1，此时构成的装置属于原电池D断开开关S2，闭合开关S1，化学能转化为电能解析从装置图可知断开开关S1，闭合开关S2，构成原电池，化学能转化为电能，电能转化为光能等，A项正确，B项错误；断开开关S2，闭合开关S1，此时构成的装置属于电解池，C、D两项错误。答案A2(2018邯郸质检)据最近报道，中国生产的首
2、艘国产航母“山东”号已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1：舰体镶嵌一些金属块；方法2：航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是()A方法1叫外加电流的阴极保护法B方法2叫牺牲阳极的阴极保护法C方法1中金属块可能是锌、锡和铜D方法2中舰体连接电源的负极解析舰体是由钢板做的。方法1，舰体镶嵌一些金属块，必须是比铁活泼的金属，如锌等(锡和铜不行)，这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法；方法2，航母舰体与电源相连，必须与电源负极相连，这种方法叫外加电流的阴极保护法。综上所述，D项正确，本题选D。答案D3(2018济南模拟)四个电解装置都以Pt作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电
3、解，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是()选项A.B.C.D.电解质溶液HClAgNO3KOHBaCl2pH变化减小增大增大不变解析电解盐酸，溶质HCl的量减小，溶剂量不变，所以酸性减弱，pH增大，A项错误；电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，pH减小，B项错误；电解氢氧化钾溶液的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂减小，碱性增强，pH增大，C项正确；电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气，溶液碱性增强，pH增大，D项错误。答案C4(2018沧州质量监测)以铅蓄电池为电源，通过电解法制备酒石酸(C4H6O6，简写为RH2)的原理如图所示(A、B为惰性电极，a、b为
4、离子交换膜)下列叙述不正确的是()AN极的电极反应式为PbO22eSO4H=PbSO42H2OBb为阴离子交换膜C阴极反应为2H2O2e=H22OH，阴极区溶液pH升高D铅蓄电池中消耗2 mol H2SO4时，理论上生成 2 mol RH2解析电解目的为制备RH2，则装置右侧为产品室，若原料室中的R2通过阴离子交换膜进入产品室与H结合，则可制得RH2。所以B极应为H2O电离出的OH放电，生成H，即B极为阳极，电极反应为2H2O4e=O24H，b为阴离子交换膜，N为正极，M为负极，A为阴极。N为铅蓄电池正极，电极反应为PbO22eSO4H=PbSO42H2O，故A项正确；根据上述分析可知，b为阴
5、离子交换膜，故B项正确；阴极应为H2O电离出的H放电，生成OH，故电极反应为2H2O2e=H22OH，OH浓度增大，pH增大，故C项正确；铅蓄电池放电时总反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，当电池中消耗2 mol H2SO4时，则电路中转移2 mol e。根据B极电极反应2H2O4e=O24H可知，转移2 mol e，产品室有2 mol H生成，R22H=RH2，所以理论上可生成1 mol RH2，故D项错误。答案D5(2018湖南岳阳一模)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是()A土
6、壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属C金属棒M上发生反应：Mne=MnD这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法解析金属棒M只要比铁活泼即可，太活泼的金属易与水反应，B项错误。答案B6.(2018武汉调研)某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是()A石墨电极与直流电源负极相连B用湿润淀粉KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色C氢氧化钠在石墨电极附近产生， Na向石墨电极迁移D铜电极的反应式为2H 2e=H2 解析若该装置是探究氯碱工业原理，则Cu电极应该与电源的负极连接，石墨电极与直流电源正极相连，A项错误；Cu电极为阴极，在阴极
7、发生反应：2H2e=H2；在阳极C电极上发生反应：2Cl2e=Cl2；所以用湿润淀粉KI试纸在碳电极附近检验气体，试纸变蓝色，B项错误；由于Cu电极为阴极，在阴极发生反应：2H2e=H2；破坏了附近的水的电离平衡，最终在Cu电极附近氢氧化钠产生， Na向铜电极迁移，C项错误；铜电极的反应式为2H2e= H2，D项正确。答案D7在水中加入等物质的量的Ag、Ba2、Na、SO、NO、Cl。该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物和还原产物的质量比为()A35.5108 B16137C81 D10835.5解析Ag与Cl生成AgCl，Ba2与SO生成BaSO4，电解硝酸钠溶液实际上
8、电解水。答案C8(2018吉林市第一次摸底考试)用含锌、银杂质的粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液做电解液进行电解，下列有关电解液中Cu2物质的量浓度的叙述中，正确的是()Ac(Cu2)增大 Bc(Cu2)减小Cc(Cu2)不变 D无法确定解析用含锌、银杂质的粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液做电解液进行电解，则在阳极，Zn会失去电子变为Zn2进入溶液，溶液中的Cu2在阴极得到电子变为Cu析出，因此电解液中Cu2物质的量浓度减小，故选项是B。答案B9(2018天星高三联考)锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，其成本低，便于大量推广，且对环境无污染。已知电池的总反应为V2O5x
9、LiLixV2O5，下列说法正确的是()A电池在放电时，Li向电源负极移动B充电时阳极的反应为LixV2O5xe=V2O5xLiC放电时负极失重7.0 g，则转移2 mol电子D该电池以Li、V2O5为电极，酸性溶液作介质解析电池在放电时，Li向正极移动，A项错误；电池充电时阳极发生氧化反应，电极反应式是LixV2O5xe=V2O5xLi，B项正确；负极的反应为Lie=Li，每消耗1 mol Li(7.0 g)则转移1 mol电子，C项错误；Li是活泼金属，会与酸性溶液反应产生H2，因而电池介质不会是酸性溶液，D项错误。答案B【素养立意】手机作为人们不可替代的通信工具的今天，开发环保、经济、耐
10、用的手机电池具有重要意义。手机电池放电时是原电池，充电时是电解池。本题以手机用的二次电池为载体，综合考查原电池和电解池的工作原理，难度中等。 10(2018广东五校诊断一)如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是()A乙装置中溶液颜色会变浅B铁电极应与Y相连接CM电极反应式：H2NCONH2H2O6e=CO2N26HD当N电极消耗0.25 mol气体时，铜电极质量减少16 g解析乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变，A项错误；电镀时，待镀金属作阴极，与电源负极相连
11、，而N电极上O2转化为H2O发生还原反应，N电极为正极，B项错误；M电极为负极，发生氧化反应：H2NCONH2H2O6e=CO2N26H，C项正确；根据N电极反应式：O24H4e=2H2O、铜电极反应式：Cu2e=Cu2，由各电极上转移电子数相等，可得关系式：O22Cu，则N电极消耗0.25 mol O2时，铜电极质量减少0.25 mol264 gmol132 g，D项错误。答案C11利用如图所示装置电解硝酸银溶液和饱和硫酸钠溶液(甲中盛有AgNO3溶液，乙中盛有饱和Na2SO4溶液)。(1)通电一段时间，观察到湿润的淀粉KI试纸的_(填“C”或“D”)端变蓝。(2)装置甲中阳极为_，阴极的电
12、极反应式为_。(3)装置乙中观察到的现象是_。(4)电解一段时间后，装置甲、乙中共收集到气体0.168 L(标准状况下)，而且该时间段内装置乙中析出硫酸钠晶体(Na2SO410H2O)w g，测得装置甲中溶液的体积为1 L，则装置甲中溶液的pH为_。电解前饱和Na2SO4溶液的质量分数的计算式为_(计算时忽略电解过程中的其他副反应)。解析(1)由于D连接电源负极，作阴极，则C极作阳极，发生氧化反应生成I2，故淀粉KI试纸的C端变蓝。(2)装置甲中Pt电极作阳极，而Fe极发生还原反应，作阴极。(3)装置乙中Cu为阳极，发生氧化反应生成Cu2，Cu极附近溶液中有Cu2的颜色，石墨电极上水得电子，发
13、生还原反应，生成氢气，溶液的pH增大，故生成氢氧化铜沉淀。(4)相同时间内，装置甲、乙通过的电子的物质的量相等，装置甲中生成1 mol O2时，装置乙中生成2 mol H2，故0.168 L气体中有1/3是氧气，即氧气为0.056 L，且装置甲中存在关系式：4HO2，故装置甲中c(H)0.01 mol/L，即装置甲中溶液的pH2。对于装置乙，阳极反应式为Cu2e=Cu2，阴极反应式为2H2e=H2，电解的总反应式为Cu2H2OCu(OH)2H2。当阴极析出0.005 mol H2时，耗水0.01 mol，析出的晶体中Na2SO4的质量除以晶体质量和电解时消耗水的质量之和即为饱和溶液的质量分数。
14、答案(1)C(2)PtAge=Ag(3)石墨极有气泡产生，Cu极周围变蓝，溶液中出现蓝色沉淀(4)2100%12某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题：(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_。(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为_，总反应的离子方程式为_。有关上述实验，下列说法正确的是_(填序号)。溶液中Na向A极移动从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。该电解槽的阳极反应式为_。此时通过阴离子交换膜的离子数_(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钾溶液从出口_(
