《2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量高效演练&88226;直击高考6.3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《2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量高效演练&88226;直击高考6.3电解池金属的电化学腐蚀与防护（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -6.36.3 电解池电解池 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护高效演练高效演练直击高考直击高考1.如图为直流电源电解稀 Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是( )A.逸出气体的体积,a 电极的小于 b 电极的B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出有刺激性气味的气体C.a 电极附近呈红色,b 电极附近呈蓝色D.a 电极附近呈蓝色,b 电极附近呈红色【解析】选 D。b 极 OH-放电产生 O2,b 极附近c(H+)c(OH-),石蕊溶液变红。在 a 极 H+放电产生 H2,a 极附近c(OH-)c(H+),石蕊
2、溶液变蓝。所以产生的气体体积 a 电极的大于 b 电极的,两种气体均为无色无味的气体,A、B、C 错误;D 正确。2.下图装置中 a、b、c、d 均为 Pt 电极。电解过程中,电极 b 和 d 上没有气体逸出,但质量均增大,且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是 ( )选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3【解析】选 B。A 项,当 X 为 MgSO4时,b 极上生成 H2,电极质量不增加,错误;C 项,X 为 FeSO4,Y 为 Al2(SO4)3,b、d 极上均产生气体,错误;D 项,b 极上析出 Cu,d 极上析出
3、Ag,其中 d 极质量大于 b 极质量,错误。3.(2018商洛模拟)用电化学制备正十二烷的方法:向烧杯中加入 50 mL 甲醇,不断搅拌加入少量金属钠,再加入 11 mL 正庚酸搅拌均匀,装好铂电极,接通电源反应,当电流明显减小时切断电源,然后提纯正十二烷。已知电解总反应: 2C6H13COONa+2CH3OHC12H26+2CO2+H2+2CH3ONa,下列说法不正确的是- 2 -( )A.图中电源的 a 极为直流电源的负极B.加入金属钠可以将酸转化为钠盐,提高离子浓度,增强导电性C.阳极电极反应:2C6H13COO-2e-C12H26+2CO2D.反应一段时间后将电源正负极反接,会产生杂
4、质影响正十二烷的制备【解析】选 D。A 项,a 连接的电极生成氢气,发生还原反应,则 a 为负极,故 A 正确;B 项,C6H13COONa 为强电解质,导电能力比正庚酸强,故 B 正确;C 项,阳极发生氧化反应,电极方程式为 2C6H13COO-2e-C12H26+2CO2,故 C 正确;D 项,因 C12H26为液体,而杂质为气体,不影响 C12H26的制备,故 D 错误。4.(新题预测)工业酸性废水中的 Cr2可转化为 Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如表所示(实验开始时溶液体积为 50 mL,Cr2的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中,不正确的是( )实验电解条件
5、阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨,滴加 1 mL 浓硫酸阴极为石墨,阳极为铁,滴加1 mL 浓硫酸Cr2的去除率/%0.92212.757.3A.对比实验可知,降低 pH 可以提高 Cr2的去除率B.实验中,Cr2在阴极放电的电极反应式是 Cr2+6e-+14H+2Cr3+7H2OC.实验中,Cr2去除率提高的原因是 Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2OD.实验中,理论上电路中每通过 6 mol 电子,则有 1 mol Cr2被还原- 3 -【解析】选 D。对比实验,这两个实验中只有溶液酸性强弱不同,其他外界因素都相同,且溶液的 pH 越小,Cr2的去除率越大,所以降低 pH
6、 可以提高 Cr2的去除率,故 A 正确;实验中,Cr2在阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为 Cr2+6e-+14H+2Cr3+7H2O,故 B 正确;实验中,Cr2在阴极上得电子,且溶液中的亚铁离子也能还原 Cr2,离子方程式为Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O,所以导致 Cr2去除率提高,故 C 正确;实验中,Cr2在阴极上得电子,且溶液中的亚铁离子也能还原 Cr2,理论上电路中每通过 6 mol 电子,则有 1 mol Cr2在阴极上被还原,且溶液中还有 1 mol Cr2被 Fe2+还原,所以一共有 2 mol Cr2被还原,故 D 错误。5.(新题预测)某同学
7、利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法不合理的是( )A.区 Cu 电极上产生气泡,Fe 电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液后出现蓝色,Fe 被腐蚀B.区 Cu 电极附近滴加酚酞后变成红色,Fe 电极附近滴加 K3Fe(CN)6溶液出现蓝色,Fe 被腐蚀C.区 Zn 电极的电极反应式为 Zn-2e-Zn2+,Fe 电极附近滴加 K3Fe(CN)6溶液未出现蓝色,Fe 被保护D.区 Zn 电极的电极反应式为 2H2O+2e-H2+2OH-,Fe 电极附近滴加 K3Fe(CN)6溶液出现蓝色,Fe 被腐蚀【解析】选 A。区发生吸氧腐蚀,Cu 为正极,电极反应式为 O2+2H2O+4e-
8、4OH-,Cu 电极上不产生气泡,A项错误;区 Cu 为阴极,电极反应式为 2H2O+2e-H2+2OH-,Cu 电极附近溶液碱性增强,滴加酚酞后变成红色,Fe 为阳极,被腐蚀,电极反应式为 Fe-2e-Fe2+,Fe 电极附近滴加 K3Fe(CN)6溶液出现蓝色,B 项正确;区 Zn 为负极,电极反应式为 Zn-2e-Zn2+,Fe 为正极,得到保护,C 项正确;区 Zn 为阴极,电极反应式为 2H2O+2e-H2+2OH-,Fe 作阳极,被腐蚀,电极反应式为 Fe-2e-Fe2+,Fe 电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色,D 项正确。【加固训练】(2018武汉模拟)某同学做了如下实
9、验:- 4 -装置现象电流计指针未发生偏转电流计指针发生偏转下列说法中正确的是( )A.加热铁片所在烧杯,电流表指针会发生偏转B.用 KSCN 溶液检验铁片、附近溶液,可判断电池的正、负极C.铁片、的腐蚀速率相等D.“电流计指针未发生偏转”,说明铁片、铁片均未被腐蚀【解析】选 A。A.温度不同,反应速率不等,能够产生电流,电流表指针会发生偏转,故 A 正确;B.两烧杯中溶液的浓度不同,发生离子的定向移动,产生电流,铁失去电子发生氧化反应,生成亚铁离子,与 KSCN 溶液无明显现象,不能判断电池的正、负极,故 B 错误;C.铁片中未构成原电池、铁片构成了原电池,腐蚀速率一定不相等,故 C 错误;
10、D.“电流计指针未发生偏转”,说明铁片、铁片未构成原电池,但铁片表面均发生吸氧腐蚀,故 D 错误;故选 A。6.一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是( )A.a 为直流电源的正极B. 阴极反应式为 2H+2e-H2C.工作时,乙池中溶液的 pH 不变D.若有 1 mol 离子通过 A 膜,理论上阳极生成 0.25 mol 气体【解析】选 D。A.制备铬,则 Cr 电极应该是阴极,即 a 为直流电源的负极,A 错误;B.阴极反应式为C+3e-Cr,B 错误;C.工作时,甲池中硫酸根移向乙池,丙池中氢离子移向乙池,乙池中硫酸浓度增大,溶液的 pH 减小,C 错误;D.若有
11、 1 mol 离子通过 A 膜,即丙池产生 1 mol 氢离子,则理论上阳极生成0.25 mol 氧气,D 正确。- 5 -7.(2018长春模拟)甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。下图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D 均为石墨电极,C 为铜电极。工作一段时间后,断开 K,此时 A、B 两极上产生的气体体积相同。(1)甲中负极的电极反应式为_。 (2)乙中 A 极析出的气体在标准状况下的体积为_。 (3)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如下图,则图中线表示的是_的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要_ mL 5.0 molL-1 N
12、aOH 溶液。 【解析】(1)甲醇燃料电池是原电池反应,甲醇在负极失电子发生氧化反应,电极反应为 CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O。(2)工作一段时间后,断开 K,此时 A、B 两极上产生的气体体积相同,分析电极反应,B 为阴极,溶液中铜离子析出,氢离子得到电子生成氢气,设生成气体物质的量为x,溶液中铜离子物质的量为0.1 mol,电极反应为Cu2+ + 2e-Cu,0.1 mol 0.2 mol2H+ + 2e-H2,2x xA 电极为阳极,溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气,电极反应为 4OH-4e-2H2O+O2,- 6 -4x x得到 0.2+2x=4x,x=0.1 所以,乙中
13、A 极析出的气体是氧气,物质的量为 0.1 mol,在标准状况下的体积为 2.24 L。(3)根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化,可知,铜离子从无到有逐渐增多,铁离子物质的量逐渐减小,亚铁离子物质的量逐渐增大,为 Fe3+,为 Fe2+,为 Cu2+,依据(3)计算得到电子转移为 0.4 mol,当电子转移为 0.4 mol 时,丙中阳极电极反应为 Cu-2e-Cu2+,生成 Cu2+物质的量为 0.2 mol,由图象分析可知:反应前,丙装置中n(Fe3+)=0.4 mol,n(Fe2+)=0.1 mol,当电子转移 0.4 mol 时,Fe3+完全反应,生成 0.4 mol Fe2+,则反应结束后,Fe2+的物质的量为 0.5 mol,Cu2+的物质的量为 0.2 mol,所以需要加入 NaOH 溶液 1.4 mol,所以 NaOH 溶液的体积为 1.4 mol5.0 molL-1=0.28 L=280 mL。答案:(1)CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O(2)2.24 L (3)Fe2+ 280
