2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第九章 第29講 電解池 金屬的腐蝕和防護(hù)課后作業(yè)（含解析）.doc

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電解池 金屬的腐蝕和防護(hù)建議用時(shí)：40分鐘滿分：100分一、選擇題(每題6分，共60分)1下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()A水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B金屬護(hù)欄表面涂漆C汽車底盤噴涂高分子膜D地下鋼管連接鎂塊答案A解析水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極，鋼閘門為陰極，從而得以保護(hù)，A正確；金屬護(hù)欄表面涂漆的原理是隔絕金屬護(hù)欄與空氣接觸，從而減緩金屬護(hù)欄的腐蝕，B錯(cuò)誤；汽車底盤噴涂高分子膜的原理也是隔絕與空氣的接觸，C錯(cuò)誤；地下鋼管連接鎂塊形成了原電池，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法，D錯(cuò)誤。2下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B圖b中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，CuZn合金的腐蝕速率減小C圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D圖d中，ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的答案B解析因液面處氧氣的濃度大且與海水接觸，故在液面處鐵棒腐蝕最嚴(yán)重，A錯(cuò)誤；接通開關(guān)后形成原電池，Zn的腐蝕速率增大，H在Pt電極上放電產(chǎn)生H2，C錯(cuò)誤；干電池自放電腐蝕主要是由Zn的還原作用引起的，D錯(cuò)誤。3以石墨為電極，電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列說法錯(cuò)誤的是()A陰極附近溶液呈紅色 B陰極逸出氣體C陽極附近溶液呈藍(lán)色 D溶液的pH變小答案D解析以石墨為電極，電解KI溶液的方程式是2KI2H2OI2H22KOH。在陰極由于產(chǎn)生氫氣，溶液顯堿性，遇酚酞溶液變?yōu)榧t色，A正確；陰極有H2生成，B正確；由于其中含有少量酚酞和淀粉，所以在陽極附近碘單質(zhì)遇淀粉，溶液變?yōu)樗{(lán)色，C正確；因?yàn)楫a(chǎn)生了堿，溶液堿性增強(qiáng)，所以溶液的pH變大，D錯(cuò)誤。4.如圖是一個(gè)石墨作電極，電解稀的Na2SO4溶液的裝置，通電后在石墨電極A和B附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列有關(guān)敘述正確的是()A逸出氣體的體積，A電極的小于B電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體CA電極附近呈紅色，B電極附近呈藍(lán)色D電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芙獬手行源鸢窪解析A、B電極反應(yīng)式分別為4H2O4e=2H24OH、2H2O4e=O24H，相同溫度和壓強(qiáng)下，A電極生成氣體體積大于B電極，A錯(cuò)誤；陽極上生成O2，陰極上生成H2，O2和H2都是無色無味氣體，B錯(cuò)誤；由電極反應(yīng)式知，A電極附近溶液呈堿性，B電極附近溶液呈酸性，則A電極溶液呈藍(lán)色，B電極溶液呈紅色，C錯(cuò)誤；惰性電極電解稀的Na2SO4溶液，實(shí)際是電解水，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行?，D正確。5.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。下列說法正確的是()A氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是4OH4e=2H2OO2B電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Cu2濃度不變C在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅D制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂答案D解析氯堿工業(yè)中陽極是Cl放電生成Cl2，A錯(cuò)誤；電解精煉銅時(shí)陽極粗銅溶解，陰極Cu2放電析出Cu，但是粗銅中含有鋅、鐵、鎳等雜質(zhì)，使得溶液中Cu2濃度變小，B錯(cuò)誤；鐵片上鍍銅時(shí)，陰極應(yīng)該是鐵片，陽極是純銅，C錯(cuò)誤；D正確。6.工業(yè)上，常用NCl3制備水的消毒劑ClO2。利用如圖裝置電解氯化銨和鹽酸的混合溶液制得NCl3(已知NCl3的水溶液具有漂白性)。下列推斷正確的是()A石墨極為正極B鐵極附近電解質(zhì)溶液的pH減小C每生成1 mol NCl3時(shí)必轉(zhuǎn)移3 mol電子D電解反應(yīng)為NH4Cl2HClNCl33H2答案D解析石墨極為陽極，A錯(cuò)誤；鐵為陰極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2，故溶液的酸性逐漸減弱，pH增大，B錯(cuò)誤；每生成1 mol NCl3，必轉(zhuǎn)移6 mol電子，C錯(cuò)誤。7在微電子工業(yè)中NF3常用作氮化硅的蝕刻劑，工業(yè)上通過電解含NH4F等的無水熔融物生產(chǎn)NF3，其電解原理如圖。下列說法不正確的是()Aa電極為電解池的陽極B陽極的電極反應(yīng)式：NH3F6e=NF34HCH由b極移向a極，并參與電極反應(yīng)D電解過程中可能還會(huì)生成少量氧化性極強(qiáng)的氣體單質(zhì)，該氣體的分子式是F2答案C解析由圖示可知H在陰極(b)得到電子生成H2，則a電極是電解池的陽極，A正確；陽極是NH失去電子生成NF3和H，B正確；陽離子(H)由陽極(a)流向陰極(b)，并參與電極反應(yīng)，C錯(cuò)誤；電解過程中，F(xiàn)可能在陽極失去電子生成氧化性極強(qiáng)的F2，D正確。8電解法處理酸性含鉻(主要含有Cr2O)廢水時(shí)，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在反應(yīng)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，最后Cr3以Cr(OH)3形式被除去，下列說法不正確的是()A陽極反應(yīng)為Fe2e=Fe2B過程中有Fe(OH)3沉淀生成C電解過程中溶液pH不會(huì)變化D電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子，最多有1 mol Cr2O被還原答案C解析Fe板作陽極，為活性電極，F(xiàn)e失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2，陽極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，A項(xiàng)正確；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的H得到電子生成氫氣，H濃度減小，鐵離子水解生成Fe(OH)3沉淀，B項(xiàng)正確；由反應(yīng)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O可知，處理過程中消耗H，溶液的酸性減弱，溶液pH增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2e=Fe2，則電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子需要消耗6 mol Fe，再根據(jù)處理過程的反應(yīng)方程式，得6Fe12e6Fe2Cr2O，故被還原的Cr2O的物質(zhì)的量為1 mol，D項(xiàng)正確。9(2018青島模擬)假設(shè)圖中原電池產(chǎn)生的電壓、電流強(qiáng)度均能滿足電解、電鍍要求，即為理想化。為各裝置中的電極編號(hào)。下列說法錯(cuò)誤的是()A當(dāng)K閉合時(shí)，裝置A發(fā)生吸氧腐蝕，在電路中作電源B當(dāng)K斷開時(shí)，裝置B鋅片溶解，有氫氣產(chǎn)生C當(dāng)K閉合后，整個(gè)電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)?，D當(dāng)K閉合后，裝置A、B中溶液的pH均變大答案A解析當(dāng)K閉合時(shí)，裝置B能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以裝置B為原電池，則裝置A、C、D都是電解池，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)K斷開時(shí)，裝置B不能構(gòu)成原電池，鋅片和稀硫酸發(fā)生化學(xué)腐蝕而溶解，有氫氣產(chǎn)生，B項(xiàng)正確；當(dāng)K閉合后，裝置B為原電池，裝置A、C、D為電解池，電子從負(fù)極流向陰極，再從陽極流向陰極，所以整個(gè)電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)椋珻項(xiàng)正確；當(dāng)K閉合后，裝置A中陰極上H放電，陽極上Cl放電，導(dǎo)致溶液中OH濃度增大，溶液的pH增大，裝置B中正極上H放電導(dǎo)致溶液中H濃度減小，溶液的pH增大，D項(xiàng)正確。10(2018武漢調(diào)研)廚房垃圾發(fā)酵液通過電滲析法處理，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示(圖中HA表示乳酸分子，A表示乳酸根離子)。下列說法正確的是()A通電后，陽極附近pH增大B電子從負(fù)極經(jīng)電解質(zhì)溶液回到正極C通電后，A通過陰離子交換膜從陰極區(qū)進(jìn)入濃縮室D當(dāng)電路中通過2 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有1 mol O2生成答案C解析由題圖可知，陽極上電解水產(chǎn)生H和O2，所以通電后，陽極附近pH減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是通過帶電離子的定向移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解池中，陰離子向陽極方向移動(dòng)，故通電后，A通過陰離子交換膜從陰極區(qū)進(jìn)入濃縮室，C項(xiàng)正確；根據(jù)陽極的電極反應(yīng)式2H2O4e=O24H，當(dāng)電路中通過2 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol O2生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(共40分)11(20分)某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)甲池為_(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為_。(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為_(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽級(jí)”)，總反應(yīng)方程式為_。(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40 g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，丙池中_極析出_g銅。(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將_(填“增大”“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將_(填“增大”“減小”或“不變”)。答案(1)原電池CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)陽極4AgNO32H2O4AgO24HNO3(3)280D1.60(4)減小增大解析(1)甲池為原電池，通入CH3OH的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3OH6e8OH=CO6H2O。(2)乙池中為用惰性電極電解AgNO3溶液，其中A作陽極，B作陰極，總反應(yīng)式為：4AgNO32H2O4AgO24HNO3。(3)根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移的電子相同，得n(Ag)4n(O2)2n(Cu)，故V(O2) L0.28 L280 mL，m(Cu) g1.60 g。(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，根據(jù)丙中總反應(yīng)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，則溶液pH增大，而甲中總反應(yīng)為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，溶液pH減小。12(20分)如圖裝置甲是某可充電電池的示意圖，該電池放電的化學(xué)方程式為2K2S2KI3=K2S43KI，圖中的離子交換膜只允許K通過，C、D、F均為石墨電極，E為銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)C、D兩電極產(chǎn)生的氣體體積相同，E電極質(zhì)量減少1.28 g。(1)裝置甲的A電極為電池的_極，電解質(zhì)中的K從離子交換膜的_(填“左側(cè)”或“右側(cè)”，下同)向離子交換膜的_遷移；B電極的電極反應(yīng)式為_。(2)裝置乙D電極析出的氣體是_，體積為_ mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)若將裝置丙中的NaCl溶液改換成FeCl2和FeCl3的混合溶液。從反應(yīng)初始至反應(yīng)結(jié)束，丙裝置溶液中金屬陽離子物質(zhì)的量濃度與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示。.圖中表示的是_(填金屬離子符號(hào))的變化曲線。.反應(yīng)結(jié)束后，若用0.5 molL1 NaOH溶液沉淀丙裝置溶液中的金屬陽離子(設(shè)溶液體積為100 mL)，則至少需要0.5 molL1 NaOH溶液_ mL。答案(1)負(fù)左側(cè)右側(cè)I2e=3I(2)H2(或氫氣)224(3).Fe2.28解析(1)由E電極(銅)的質(zhì)量減少可知E為陽極，則F為陰極，A為負(fù)極，B為正極，C為陽極，D為陰極。原電池中陽離子從負(fù)極移向正極，即K由左側(cè)透過離子交換膜移向右側(cè)。根據(jù)電池放電的化學(xué)方程式知，I在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成I。(2)D電極上首先發(fā)生反應(yīng)Cu22e=Cu，當(dāng)Cu2消耗盡時(shí)，發(fā)生反應(yīng)2H2e=H2，根據(jù)得失電子守恒，該電極析出的H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為：22400 mLmol1224 mL。(3).若將裝置丙中的NaCl溶液改換成FeCl2和FeCl3的混合溶液，則電解時(shí)，陽極(E電極)發(fā)生反應(yīng)Cu2e=Cu2，陰極(F電極)發(fā)生反應(yīng)Fe3e=Fe2，故、分別表示Fe3、Fe2、Cu2的變化曲線。.由題圖中曲線可以看出，反應(yīng)后溶液中c(Cu2)2102 molL1，c(Fe2)5102 molL1，c(Fe3) 0 molL1，要使溶液中的金屬陽離子完全沉淀，需要n(NaOH)n(Cu2)n(Fe2)2(0.02 molL10.05 molL1)0.1 L20.014 mol，V(NaOH)0.028 L，即28 mL。