（浙江选考）2021版高考化学一轮复习 专题6 化学反应与能量变化 3 第三单元 电解池 金属的腐蚀

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第三单元电解池金属的腐蚀与防护课后达标检测一、选择题1．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是()A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性解析：选B。电解食盐水时发生的反应：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H＋＋2e－===H2↑，总反应：2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。对照选项分析，A错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕色，B正确；阴极上是H2O电离产生的H＋放电产生H2，不是Na＋放电生成钠，C错误；电解后生成NaOH溶液呈碱性，D错误。2．(2020·杭州二中选考模拟)能够使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑发生的是()A．用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液B．用铜片作阴、阳极，电解硫酸钾溶液C．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D．铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中解析：选B。金属铜和水之间发生的反应是非自发的氧化还原反应，应设计成电解池，在反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑中，失电子的是金属铜，所以必须选择金属铜作阳极材料，其他导电的物质做阴极材料即可，在阴极上应该是水中的氢离子得电子的反应，可以选择硫酸钠等来做电解质。A.用铜片作阴、阳电极，电解氯化铜溶液，阳极失电子生成铜离子，阴极铜离子得到电子析出铜，故A错误；B.用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液，可以实现该反应，故B正确；C.铜锌合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，金属锌被腐蚀，铜被保护，故C错误；D.原电池原理不能实现该非自发的氧化还原反应，故D错误。3.用粗硅做原料，熔融盐电解法制取硅烷的原理如图。下列叙述正确的是()A．电源的B极为负极B．可选用石英代替粗硅C．电解时，熔融盐中Li＋向粗硅移动D．阳极反应：Si＋4H－－4e－===SiH4↑2解析：选D。根据装置图可知，该装置为电解池，总反应为Si＋2H2=====通电SiH4。H2生成H－，发生还原反应，Si发生氧化反应。根据电解池原理，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，故通入H2的那一极是阴极，故A极是负极，B极是正极，A项错误；阳极粗硅失电子，若换成石英，即SiO2，SiO2中Si已经是＋4价，无法再失电子，B项错误；电解时，熔融盐中Li＋向阴极移动，C项错误；阳极粗硅生成SiH4，故电极反应为Si＋4H－－4e－===SiH4↑，D项正确。4．(2020·温州选考科目模拟)利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是()A．氯碱工业中，X电极上反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2＋浓度不变C．在铁片上镀铜时，Y是纯铜D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁解析：选D。氯碱工业中阳极是Cl－放电生成Cl2；电解精炼铜时阳极粗铜溶解，阴极Cu2＋放电析出Cu，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，溶液中Cu2＋浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。5．(2020·杭州七中选考模拟)电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是()A．电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极B．粗铜与电源负极相连，发生氧化反应C．阴极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===CuD．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥答案：C6．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋解析：选B。在外加电流保护时，被保护的金属要与电源的负极相连，A项错。铁与铜接触易构成原电池，铁作负极，铁更易被腐蚀，C项错。铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋，D项错。7．关于下列装置的说法正确的是()3A．装置①中盐桥内的K＋移向CuSO4溶液B．装置①将电能转变为化学能C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中的Cu2＋浓度保持不变解析：选A。A.Zn比铜活泼为负极，Cu为正极，K＋移向CuSO4溶液，故A正确；B.原电池是将化学能转化为电能，故B错误；C.若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铜棒，故C错误；D.电解精炼铜时溶液中的Cu2＋浓度减小，故D错误。8．(2020·金华东阳二中选考模拟)如图所示装置，均盛有等体积等浓度的稀硫酸，工作相同的时间后测得均通过nmole－。下列叙述错误的是(不考虑溶液体积的变化)()A．铁棒的腐蚀程度：甲＜乙B．碳电极上发生反应的电极反应式相同C．溶液的pH：甲减小，乙增大D．甲、乙产生气体的体积(相同条件)比为3∶2解析：选B。A.甲中Fe作阴极，被保护，乙中铁作负极被腐蚀，所以铁棒的腐蚀程度：甲＜乙，故A正确；B.甲中石墨电极上氢氧根离子放电生成氧气，乙中石墨电极上氢离子放电生成氢气，所以二者电极反应式不同，故B错误；C.甲中电池反应式为2H2O=====电解2H2↑＋O2↑，乙中电池反应式为Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋，甲中硫酸浓度增大、乙中硫酸浓度减小，所以溶液的pH：甲减小，乙增大，故C正确；D.假设都转移4mol电子，甲中生成气体的物质的量为3mol、乙中生成气体的物质的量为2mol，所以相同条件下气体的体积之比为3∶2，故D正确。9．用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成。则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中，正确的有()①该溶液的pH可能增大②该溶液的pH可能减小③该溶液的pH可能不变④该溶液的浓度可能增大⑤该溶液的浓度可能不变⑥该溶液的浓度可能减小4A．3种B．4种C．5种D．6种解析：选C。若电解的是不饱和的强碱(如NaOH)溶液，则电解后溶液的pH增大，浓度增大；若电解的是不饱和的非还原性的含氧酸(如H2SO4)，则对应溶液的pH将降低，浓度增大；若电解的是活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4)的饱和溶液，则溶液pH保持不变，浓度不变。10．图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A．滤纸上c点附近会变红色B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．溶液中的SO2－4向Cu电极定向移动解析：选A。紫红色斑即MnO－4向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极。c端为阴极，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色，A正确。电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu2＋得电子，生成铜，总反应式为2CuSO4＋2H2O=====通电2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt电极附近生成H＋，则SO2－4向Pt电极移动，B、D不正确。随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，再电解则为电解水，硫酸浓度不断增大，pH不断减小，C不正确。11.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()A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体解析：选B。K1闭合构成原电池，铁棒是负极，铁失去电子，铁棒上发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋，石墨棒是正极，溶液中的氧气得到电子转化为OH－，石墨棒周围溶液pH逐渐升高，A不正确，B正确；K2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连作阴极，不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，溶液中的氢离子放电生成氢气，石墨棒是阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，电路中通过0.002NA个电子时，两极均产生0.001mol气体，共计是0.002mol气体，C、D不正确。12．在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O­CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如下图所示。下列说法不正确的是()5A．X是电源的负极B．阴极的电极反应式是H2O＋2e－===H2＋O2－、CO2＋2e－===CO＋O2－C．总反应可表示为H2O＋CO2=====通电H2＋CO＋O2D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1解析：选D。A项，根据图示，X极产物为H2和CO，是H2O与CO2的还原产物，可判断在X极上发生还原反应，由此判断X极为电源的负极，A项正确；B项，根据题意，电解质为固体金属氧化物，可以传导O2－，故在阴极上发生的反应为H2O＋2e－===H2＋O2－、CO2＋2e－===CO＋O2－，B项正确；C项，根据电极产物及B项发生的电极反应可知，该反应的总反应方程式为H2O＋CO2=====通电H2＋CO＋O2，C项正确；D项，根据C项的电解总反应方程式可知，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比为2∶1，D项错误。二、非选择题13．现有下列四种装置：①盛200mL0.005mol·L－1硫酸铜溶液；②盛200mL0.01mol·L－1硫酸；③盛200mL氯化锌溶液；④盛200mL氯化钾溶液。试回答下列问题：(1)上述四种装置中，为电解池的是________(用编号回答)，装置①中两电极的电极反应式分别是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(注明电极名称)。(2)用离子方程式回答：通电时装置④中的总反应是____________________________，溶液中可能发生的副反应是__________________________________________________。(3)工作一段时间后，测得导线上均通过0.002mol电子，则上述四种装置中溶液pH6最小的是________(用编号回答，溶液体积变化忽略不计)。(4)若将装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，则Fe极上发生的反应是________________________________________________________________________，C极上发生的反应是___________________________________________________。解析：(1)电解池的标志是有外加电源，①③④中都有外加电源，①③④是电解池。(2)装置④中是惰性电极电解氯化钾溶液，生成氢气、氯气、KOH，其中Cl2与KOH会发生氧化还原反应。(3)工作一段时间后，①②③中溶液呈现酸性，④中溶液呈碱性，通过0.002mol电子时，①中生成H＋为0.002mol，H＋浓度为0.01mol·L－1；②中消耗H＋为0.002mol，剩余H＋为0.01mol·L－1×2×200×10－3L－0.002mol＝0.002mol，同时溶液中的硫酸锌也会水解生成H＋；③中为氯化锌溶液，其酸性是由Zn2＋水解所得，酸性较弱，所以②中溶液酸性最强，pH最小。(4)若将装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，因为氯化钾溶液是中性溶液，所以装置④就成了电化学腐蚀中的吸氧腐