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1、2022年高考化学大一轮复习 9.2电解池 金属的电化学腐蚀与防护课时训练一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁作阳极B电解法精炼粗铜时用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱时用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌时用锌作阳极解析：铁作阳极时，铁发生氧化反应生成Fe2而进入电解液中，在阴极析出使铝不纯。答案：A2下列关于金属腐蚀的说法正确的是()A金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：MnH2O=M(OH)nH2B金属的化学腐蚀的实质是：Mne=Mn，电子直接转移给还原剂C金属的化学腐蚀必须
2、在酸性条件下进行D在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀解析：金属在潮湿的空气中发生的如果是吸氧腐蚀，则不生成氢气。金属发生化学腐蚀时，电子直接转移给氧化剂。金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行。答案：D3.常温下，用惰性电极电解下列物质的量浓度为1 molL1的溶液，pH保持不变的是()A盐酸 BNaOH溶液CNa2SO4溶液 DAgNO3溶液解析：本题考查电解原理，意在考查学生对电解原理的理解及分析判断能力。A项，酸性减弱；B项实质是电解水，碱性增强；C项实质是电解水，溶液始终显中性；D项是Ag和OH放电，溶液酸性增强。答案：C4.如图为电解精炼粗银(含Al、Zn、Pt、Au等杂
3、质)的示意图，其中b极有少量无色气体生成，该气体遇空气变红棕色，下列说法不正确的是()A在电解过程中，含有杂质的粗银应是电极aBb极生成气体的电极反应式为NO3e4H=NO2H2OC当纯银片增重2.16 g时，电路中通过0.02 mol电子D电解后Pt、Au以单质的形式沉积在a极下方解析：电解时，粗银为阳极，接电源正极，A项正确；b电极生成NO，该气体是NO得电子发生还原反应产生的，B项正确；阳极上Ag发生氧化反应，Al、Zn也发生氧化反应，阳极上Ag发生还原反应，NO也发生还原反应，故纯银片增重2.16 g时，电路中通过的电子大于0.02 mol，C项错误；Pt、Au不能发生氧化反应，D项正
4、确答案：C5.以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A阴极附近溶液呈红色 B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色 D溶液的pH变小解析：本题考查电解池原理。电解KI溶液，阳极发生氧化反应：2I2e=I2，阴极发生还原反应：2H2O2e=H22OH，总反应为2KI2H2OI2H22KOH。A项，阴极附近溶液呈碱性，遇酚酞变红，正确；B项，阴极生成H2，正确；C项，阳极生成I2，遇淀粉变蓝，正确；D项，根据总反应知，溶液pH增大，错误。答案：D6.用惰性电极电解某无色溶液时，有如下实验现象：阳极上有无色气体产生；阴极附近有白色沉淀生成。则原溶液中可能大量共存的离子组
5、是()ANa、Ba2、NO、ClBH、Mg2、Na、SOCCO、K、Cl、NaDFe3、NO、SO、Na解析：本题主要考查离子反应知识和电化学知识，意在考查学生分析问题和解决(解答)化学问题的能力。A、C项，用惰性电极电解时，阳极上均是Cl失电子生成Cl2，Cl2不是无色气体；D项中Fe3有颜色，可排除。答案：B7.如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中。下列分析正确的是()AK1闭合，铁棒上发生的反应为2H2eH2BK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 m
6、ol气体解析：本题考查电化学知识，考查学生综合思维能力。A项，K1闭合时，装置为原电池，负极Fe的反应为Fe2e=Fe2，错误；B项，石墨棒为正极，电极反应为O2得电子还原为OH，因此石墨棒周围溶液pH升高，正确；C项，K2闭合，装置为电解池，铁为阴极被保护，该保护方法是外接电源的阴极保护法，错误；D项，电解饱和食盐水，当电路中通过0.002 mol电子时，阴阳两极分别产生H2、Cl2，气体物质的量均为0.001 mol，错误。答案：B8.某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他均为Cu，则()A电流方向：电极A电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu解
7、析：本题考查电化学，考查学生分析问题的能力。由题意知，图中左侧装置构成双液原电池，电极为负极，发生氧化反应，B项错误；电极为正极，发生反应：Cu22e=Cu，C项错误；右侧装置为电解池，电极为阳极，发生反应：Cu2e=Cu2，D项错误；电极为阴极，电路中电流由电极经电流表到电极，A项正确。答案：A91 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2Al3NOCl物质的量浓度(mol/L)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是()A电解后溶液的pH0Ba3C阳极生成1.5 mol Cl2D阴极析出的金属是铜与
8、铝解析：根据电子守恒可知，该反应过程中涉及的反应有：阳极：2Cl2e=Cl2(产生氯气的体积，标况下为0.5 mol)，4OH4e=2H2OO2；阴极：Cu22e=Cu,2H2e=H2。从电子守恒的角度知，电解后溶液的pH0，A项正确，从电荷守恒的角度可知，a4，B不正确。答案：A10.如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，、中溶液pH分别为(常温下，溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液的体积变化忽略不计)()A13、7、1 B12、7、2C1、7、13 D7、13、1解析：本题考查了电解装置及pH的计算，意在考查学生综合分析问题的能力和逻辑思维能力。中发生反应：2KC
9、l2H2O2KOHCl2H2，中反应的实质是电解水，pH7，中发生反应：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，三个电解槽串联，则三个电解槽相同时间内转移电子的物质的量相同：n(e)2n(Cu)20.32 g(64 g/mol)0.01 mol，所以中的产物：n(H2)0.005 mol，n(KOH)0.01 mol，c(OH)0.1 mol/L，则pH13，中的产物：n(H2SO4)n(Cu)0.005 mol，c(H)0.1 mol/L，所以pH1。答案：A11.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸中电解，装置如图
10、所示。下列说法正确的是()A阳极电极方程式为Al6OH3e=Al2O3H2OB随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大C当阴极生成气体3.36 L(标准状况)时，阳极增重2.4 gD电解过程中H移向Al电极解析：本题考查了电解原理及应用，意在考查学生对电解原理的理解以及计算能力。由题给电解装置图可知，铝作阳极，发生反应：2Al3H2O6e=Al2O36H，A选项错误；阴极发生反应：6H6e=3H2，溶液中水被消耗，pH逐渐减小，B选项错误；阴极生成气体3.36 L(标准状况)即0.15 mol，转移电子0.3 mol，则阳极增重2.4 g，C选项正确；电解过程中阳离子移向阴极，即H移向石墨电极，D选
11、项错误。答案：C12.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(NO)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列说法正确的是()ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液解析：从所给方程式知：电池的正极是NiOOH，负极是MH。B项，OH是阴离子，向阳极移动，
12、错。C项，H2O中的H被阴极提供的电子还原，不是被M还原，错。D项，从信息知：NiOOH与NH3能发生氧化还原反应，所以不能用氨水作电解质，错。考法点拨：有关原电池，通常考法有：给出原电池反应方程式(或给出电池原理图)，四个选项分别考查反应是氧化还是还原、粒子的移动方向、电极反应(放电或充电)、电极的连接、计算(电子转移数目、质量变化、气体体积)等。点拨：首先根据信息方程式或图找出正、负极，再写出正、负极的电极反应，各种设问便可迎刃而解。答案：A二、非选择题(本题共4小题，共52分)13(11分)如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜
13、。请按要求回答相关问题：(1)甲烷燃料电池负极反应式是_。(2)石墨(C)极的电极反应式为_。(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为_L；丙装置中阴极析出铜的质量为_g。(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。若用于制漂白液，a为电池的_极，电解质溶液最好用_。若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用_作电极。解析：本题主要考查了甲烷燃料电池、电解氯化钠溶液制烧碱以粗铜精炼、制备漂白液和氢氧化亚铁等知识，意在考查学生对原电池原理和电解原理的综合应用能力。(1)甲烷燃料电池负极上发生氧
14、化反应，即甲烷在负极上被氧化。在KOH溶液中甲烷被氧化后生成碳酸钾，负极反应为CH410OH8e=CO7H2O。(2)原电池的负极与电解池的阴极相接，铁极为阴极，则C极为阳极，在C极上发生氧化反应，电极反应为2Cl2e=Cl2。(3)n(O2)0.1 mol，甲池中正极反应为O22H2O4e=4OH，由电子守恒知，经过甲、乙、丙装置的电子的物质的量为0.4 mol。乙池中的铁极与甲池的负极相连，铁极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O2e=2OHH2，n(H2)0.2 mol，V(H2)0.2 mol22.4 Lmol14.48 L。丙池中精铜为阴极，发生还原反应，电极反应为Cu22e=Cu，n(Cu)0.2 mol，n(Cu)0.2 mol64 gmol112.8 g。(4)漂白液的有效成分是次氯酸盐，制备原理是2Cl2H2O2OHCl2H2，Cl22OH=ClClOH2O，气体与液体反应，最好采用逆向接触，即气体在下端产生，碱溶液
