2021版浙江高考选考化学一轮复习教师用书：专题6 3 第三单元 电解池 金属的腐蚀与防护

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=====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4 mol电子，甲中生成气体的物质的量为3 mol、乙中生成气体的物质的量为2 mol，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 ③该溶液的pH可能不变 ⑤该溶液的浓度可能不变 A．3种 C．5种

②该溶液的pH可能减小 ④该溶液的浓度可能增大 ⑥该溶液的浓度可能减小 B．4种 D．6种

＋

＋

电解

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SO24向Cu电极定向移动

解析：选A。紫红色斑即MnO4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=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt电极附近生成H，则SO24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 0.001 mol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0.001 mol气体，共计是0.002 mol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H2O-CO2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( )

－

＋

－

＋

－

＋

－

＋

－

－

－

＋

－

－

－

通电

A．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=====H2＋CO＋O2 D．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=====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200 mL 0.005 mol·L

－1

－1

－

－

－

－

－

－

－

－

－

通电

通电

硫酸铜溶液；②盛200 mL 0.01 mol·L

硫酸；③盛200 mL氯化锌溶液；④盛200 mL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0.002 mol电子，则上述四种装置中溶液pH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0.002 mol电子时，①中生成H为0.002 mol，H浓度为0.01 mol·L1；②中消耗H为0.002 mol，剩余H为0.01 mol·L1×2×200×103L－0.002 mol＝0.002 mol，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。