《[新课标]高考化学一轮复习规范练：第六单元化学反应与能量考点规范练18电解池金属的电化学腐蚀与防护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[新课标]高考化学一轮复习规范练：第六单元化学反应与能量考点规范练18电解池金属的电化学腐蚀与防护（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点规范练 18 电解池金属的电化学腐蚀与防护 ( 时间 :45 分钟满分 :100 分) 一、选择题 ( 本题共 8 小题 , 每小题 6 分, 共 48 分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.如图是 CO2电催化 还原为 CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是( ) A.该过程是电能转化为化学能的过程 B.一段时间后 , 池中n(KHCO3) 不变 C.一段时间后 , 池中溶液的pH一定下降 D.铜电极的电极反应式为CO2+8H +8e- CH4+2H2O 2.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置, 下列有关说法中错误的是( ) A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e -
2、 4OH - B.将石墨电极改成Mg电极 , 难以观察到铁锈生成 C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈 D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2, 前者铁锈出现较快 3.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( ) A.d 为石墨 , 铁片腐蚀加快 B.d 为石墨 , 石墨上电极反应为O2+2H2O+4e - 4OH - C.d 为锌块 , 铁片不易被腐蚀 D.d 为锌块 , 铁片上电极反应为2H +2e- H2 4.关于下列装置的说法中正确的是( ) A.装置中 , 盐桥中的K +移向 ZnSO 4溶液一端 B.装置工作一段时间后,a 极附近溶液的pH增大 C
3、.用装置精炼铜时,c 极为粗铜 D.装置中电子在外电路由Zn 流向 Fe, 装置中有Fe 2+生成 5.用如图所示装置除去含CN - 、Cl -废水中的 CN - 时, 控制溶液pH为 910, 阳极产生的ClO -将 CN-氧化 为两种无污染的气体。下列说法不正确的是( ) A.用石墨作阳极, 铁作阴极 B.阳极的电极反应式:Cl - +2OH -2e- ClO -+H 2O C.阴极的电极反应式:2H2O+2e - H2+2OH - D.除去 CN - 的反应 :2CN - +5ClO - +2H + N2+2CO2+5Cl - +H2O 6.纳米级 Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关
4、注。采用离子交换膜控制阳极电解液中OH -的浓度 制备纳米级Cu2O的装置如图所示, 总反应为2Cu+H2OCu2O+H2。下列说法不正确的是( ) A.钛 (Ti) 电极表面发生氧化反应 B.阳极附近溶液的pH逐渐减小 C.离子交换膜宜采用阴离子交换膜 D.阳极表面总反应式是2Cu+2OH -2e- Cu2O+H2O 7.LiOH 常用于制备锂离子电池的正极材料。工业上常利用如图装置电解制备LiOH, 两电极区电解 液分别为LiOH 和 LiCl溶液。下列说法正确的是( ) A.a 是电源的负极 B.B 极区电解液为LiOH溶液 C.A 电极的电极反应式为4OH - -4e - 2H2O+O
5、2 D.每产生标准状况下2.24 L氢气 , 就有 0.1 mol阳离子通过交换膜进入阴极区 8.将等物质的量浓度的Cu(NO3)2和 KCl 溶液等体积混合后, 用石墨电极进行电解, 电解过程中 , 溶液 pH随时间t变化的曲线如图所示, 则下列说法错误的是 ( ) A.AB段阳极只产生Cl2, 阴极只产生Cu B.BC段表示在阴极上是H +放电产生了 H2 C.CD段相当于电解水 D.阳极先析出Cl2, 后析出 O2, 阴极先产生Cu,后析出 H2 二、非选择题 ( 本题共 3 个小题 , 共 52 分) 9.(12 分 ) 甲烷和甲醇可以作燃料电池, 具有广阔的开发和应用前景。回答下列问
6、题: (1) 甲醇燃料电池( 简称 DMFC) 由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染, 可作为常规能源的替 代品而越来越受到关注。DMFC 工作原理如图甲所示, 通入 a 气体的电极是原电池的( 填 “正”或“负” ) 极 , 其电极反应式为。 甲 (2) 某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源, 进行饱和氯化钠溶液电解实验, 如图乙所示U 形管中氯化钠溶液的体积为800 mL。闭合 K后 , 若每个电池甲烷用量均为0.224 L(标准状况 ), 且 反应完全 ,则理论上通过电解池的电量为( 法拉第常数F=9.6510 4 Cmol -1 ), 若 产生的气体全部逸出, 电解后溶液混合
7、均匀, 电解后 U形管中溶液的pH为。 乙 10.(20 分)(1) 用间接电化学法除去NO的过程 , 如图所示 : 已知电解池的阴极室中溶液的pH在 47 之间 , 写出阴极的电极反应式:。 用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理 : 。 (2) 目前已开发出电解法制取ClO2的新工艺。 用石墨作电极, 在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2( 如图所示 ), 写出阳极产生ClO2的电极反 应式 : 。 电解一段时间, 当阴极产生的气体体积为112 mL( 标准状况 ) 时, 停止电解 , 通过阳离子交换膜的阳 离子 的物质的量为 mol; 用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因 : 。 (
8、3)(2016北京顺义区一模) 钢铁锈蚀的图示如图a 所示 : 用箭头表示出图a 中电子的运动方向; 请你分析高铁铁轨锈蚀的原因是 。 图 a 图 b 我国的科技人员为了消除SO2的污染 , 变废为宝 , 利用原电池原理, 设计由 SO2和 O2来制备硫酸。设 计装置如图b 所示 ,电极 A、B为多孔的材料。 A极为( 填“正极”或“负极” ) 。 B极的电极反应式是。 11.(20 分) 如图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液, 除 a、b 外, 其余电极均为石墨电极。甲为 铅蓄电池 ,其工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,其两个电极的电极材料分别为PbO2和 Pb
9、。 闭合 K,发现 g 电极附近的溶液先变红,20 min后, 将 K断开 , 此时 c、d 两极上产生的气体体积相 同。据此回答 : (1)a 电极的电极材料是( 填“PbO2”或“ Pb”) 。 (2) 丙装置中发生电解的总反应方程式为。 (3) 电解 20 min 时 ,停止电解 , 此时要使乙中溶液恢复到原来的状态, 需要加入的物质及其物质的量 是。 (4)20 min后将乙装置与其他装置断开,然后在 c、d 两极间连接上灵敏电流计, 发现电流计指针偏 转, 则此时 c 电极为极,d 电极上发生反应的电极反应为。 (5) 电解后取a mL 丁装置中的溶液, 向其中逐滴加入等物质的量浓度
10、的CH3COOH 溶液 , 当加入b mL CH3COOH 溶液时 , 混合溶液的pH恰好等于 7( 体积变化忽略不计) 。已知 CH3COOH 的电离平衡常数为 1.7510 -5 , 则 =。 参考答案 考点规范练18电解池金属的 电化学腐蚀与防护 1.B 该装置是一个电解池, 电解池是将电能转化为化学能的装置,A 项正确 ; 在电解池的阴极上发生 二氧化碳得电子的还原反应, 即 CO2+8H +8e- CH4+2H2O,一段时间后 , 氢离子浓度减小, 氢氧根离子 浓度增大 ,氢氧根离子会和池中的碳酸氢钾反应, 所以n(KHCO3) 会减小 ,B 项错误 ; 在电解池的阳极 上, 是阴离
11、子 ( 氢氧根离子 ) 发生失电子的氧化反应, 所以酸性增强 ,pH 一定下降 ,C 项正确 ; 铜电极的 电极反应式为CO2+8H +8e- CH4+2H2O,D项正确。 2.D 铁是负极 , 失电子被氧化成Fe 2+, 在正极氧气得电子发生还原反应生成 OH -, 故将氧气吹向石墨 电极 , 铁锈出现得更快,A 项正确、 D项错误 ; 若将石墨电极换成Mg电极 , 则负极为Mg,Fe 被保护 , 难 以看到铁生锈 ,B 项正确 ; 向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强, 加快腐蚀速 率,C 项正确。 3.D d 为石墨 , 则铁、碳及海水形成原电池, 发生铁的吸氧腐蚀
12、, 从而加快铁片腐蚀,A 项正确 ;d 为 石墨时是正极 , 电极反应为O2+2H2O+4e - 4OH -,B 项正确 ;d 为锌块 , 则 Zn、Fe 和海水构成原电池 ,由 于活泼性ZnFe, 则锌作负极 , 铁片不易被腐蚀,C 项正确 ;d 为锌块时 , 铁片上的反应为O2+2H2O+4e - 4OH - ,D 项错误。 4.B 在装置中 , 金属锌是负极 , 金属铜是正极, 盐桥中的K +移向 CuSO 4溶液一端 , 故 A项错误 ; 装置 是电解池 , 阴极上是氢离子得电子发生还原反应, 氢离子浓度减小, 所以 a 极附近溶液的pH增大 , 故 B项正确 ; 电解精炼铜时, 电解
13、池的阳极是粗铜, 阴极是精铜 , 即 c 极为精铜 , 故 C项错误 ; 在装置 中 , 金属锌是负极, 金属铁是正极, 电子在外电路从负极Zn流向正极Fe, 装置中铁电极上会产生氢 气, 故 D项错误。 5.D 若铁作阳极 , 则铁失电子生成Fe 2+, 则 CN-无法除去 ,故铁只能作阴极 ,A 项正确 ; Cl -要生成 ClO- ,Cl 的化合价升高, 故在阳极发生氧化反应, 又已知该溶液呈碱性, 故 B项正确 ; 阳离子在电解池的阴 极得电子发生还原反应, 碱性条件下 ,H2O提供阳离子H +, 故 C项正确 ; 由于溶液呈碱性 , 故除去 CN -发 生的反应为2CN -+5ClO
14、- +H2ON2+2CO2+5Cl -+2OH- ,D 项错误。 6.A 钛(Ti) 电极为阴极 , 氢离子得电子,发生还原反应,A 项错误 ; 阳极附近溶液的氢氧根离子参加 电极反应 ,pH 逐渐减小 ,B 项正确 ; 离子交换膜宜采用阴离子交换膜, 氢氧根离子能从阴极区移动到 阳极区 ,C 项正确 ; 阳极电极反应式为2Cu+2OH -2e- Cu2O+H2O,D项正确。 7.B 根据图示可知,B 电极上有氢气生成, 则 B为电解池阴极 ,A 为阳极 ,a 为正极、 b 为负极 , 阴极 电极反应式为2H2O+2e - 2OH -+H 2, 阳极反应式为2Cl -2e- Cl2。根据以上分
15、析知,A 项错误 ;A 极是阳极、 B极是阴极 ,B 电极反应式为2H2O+2e - 2OH -+H 2, 有氢氧根离子生成, 所以 B极区电解 液为 LiOH溶液 ,A 极区电解质溶液为LiCl 溶液 ,B 项正确 ;A 电极上氯离子放电, 电极反应式为2Cl - - 2e - Cl2,C 项错误 ; 每产生标准状况下2.24 L氢气 , 就有 0.2 mol电子转移 , 根据电荷守恒知, 有 0.2 mol阳离子通过交换膜进入阴极区,D 项错误。 8.B 设 Cu(NO3)2和 KCl 的物质的量各为n mol, 在AB段, 阳极发生反应2Cl - -2e - Cl2, 阴极发生 反应 C
16、u 2+2e- Cu,阳极n mol 氯离子失n mol 电子 , 阴极上n mol 铜离子得n mol 电子 , 由于混 合后的溶液呈酸性,铜离子浓度逐渐减小, 溶液 pH逐渐增大 ,A 项正确 ; 在BC段, 阳极发生反应2H2O- 4e - 4H +O 2, 阴极发生反应Cu 2+2e- Cu,阴极上n mol 铜离子再得n mol 电子 , 溶液中氢离子 浓度增大 ,溶液的 pH迅速减小 ,B 项错误 ; 在CD段,阳极发生反应4OH - -4e - 2H2O+O2, 阴极发生反 应 2H +2e- H2, 实质是电解水, 溶液中氢离子浓度逐渐增大,pH 减小 ,C 项正确 ; 由上述分析可知, 阳极先析出Cl2, 后析出 O2, 阴极先产生Cu,后析出 H2,D 项正确。 9.答案 (1) 负CH3OH+H 2O-6e - CO2+6H + (2)7.72 10 3C 13 解析 (1) 由电子流向知 , 通入 a 气体的电极为负极, 燃料电池中 , 负极通入燃料 , 发生氧化反应, 被氧
