(课标通用)山东省高考化学专题六第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护练习(含解析)

第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

A组 基础题组

1.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是( )

A B C D X C Pt C Ag Y Fe Cu C Fe Z NaCl CuSO4 H2SO4 AgNO3 W H2O Cu(OH)2 H2O AgNO3晶体 答案 C 以Fe和C为电极,电解氯化钠溶液,阳极氯离子放电,阴极氢离子放电,通电一段时间后为氢氧化钠溶液,减少的是氯化氢,故A错误;以Pt和Cu为电极,电解硫酸铜溶液,阳极氢氧根离子放电,放出氧气,阴极铜离子放电析出铜,减少的是铜和氧元素,需要加入氧化铜恢复浓度,故B错误;以C为电极,电解硫酸溶液,阳极氢氧根离子放电,阴极氢离子放电,相当于电解水,通电一段时间后仍为硫酸溶液,可以加水让溶液复原,故C正确;以Ag和Fe为电极,电解AgNO3溶液,阳极银放电,阴极银离子放电,相当于电镀,通电一段时间后仍为AgNO3溶液,且浓度不变,不需要加AgNO3固体恢复原样,故D错误。

2.(2018云南腾冲高三期末)某蓄电池放电、充电时的反应为Fe+Ni2O3+3H2O断中正确的是( )

A.放电时,Fe为正极,Ni2O3为负极

B.充电时,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e+2HC.充电时,Ni(OH)2为阳极,发生还原反应 D.该蓄电池的电极是浸在某种碱性电解质溶液中

-+

Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列推

Fe+2H2O

答案 D 放电时为原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,反应中Fe失去电子,为负极,Ni2O3获得电子,为正极,故A错误;充电时为电解池,阴极发生还原反应,Fe(OH)2在阴极获得电子,阴极上的电极

反应式是Fe(OH)2+2e

-

Fe+2OH,故B错误;充电时为电解池,阳极发生氧化反应,Ni(OH)2发生氧化反应,

-

为阳极,故C错误;Fe(OH)2、Ni(OH)2只能存在于碱性溶液中,在酸性条件下不能存在,故电解质溶液必须是碱性溶液,故D正确。

3.四个电解装置都以Pt作电极,它们分别盛有如下电解质溶液进行电解,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是( )

选项 电解质溶液 pH变化 A HCl溶液 减小 B AgNO3溶液 增大 C KOH溶液 增大 D BaCl2溶液 不变 答案 C 电解盐酸,溶质HCl的量会减少,溶剂的量不变,所以酸性减弱,pH增大,故A错误;电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气,溶液酸性增强,pH减小,故B错误;电解氢氧化钾溶液的实质是电解水,溶质的量不变,溶剂的量减少,碱性增强,pH增大,故C正确;电解氯化钡溶液得到的是氢氧化钡、氢气和氯气,溶液碱性增强,pH增大,故D错误。

4.(2018山东潍坊三模)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法中错误的是( )

A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应 B.通电时,阴极上的电极反应式为2H2O+2eC.断电时,锌环上的电极反应式为Zn+2eD.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀

2+

-

H2↑+2OH Zn

-

-

答案 C 通电时,锌环连接电源正极,作阳极,发生氧化反应,A正确;阴极上溶液中的氢离子得电子,所以发生的电极反应为2H2O+2e式为Zn-2e

-2+

-

H2↑+2OH,B正确;断电时发生原电池反应,锌环失电子作负极,电极反应

-

Zn,C错误;断电时锌作负极,属于牺牲阳极的阴极保护法,D正确。

5.(2016课标Ⅰ,11,6分)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na和SO 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

+

2-

下列叙述正确的是( )

2-

A.通电后中间隔室的SO 离子向正极迁移,正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2H2O-4e

-

O2+4H,负极区溶液pH降低

+

D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成 答案 B 负极区(阴极)电极反应为:4H+4e

2-+

-

2H2↑,正极区(阳极)电极反应为:4OH-4e

-

--

+

-

2H2O+O2↑。A项,通电后SO 向正极移动,正极区OH放电,溶液酸性增强,pH减小;C项,负极反应为4H+4e

2H2↑,溶液pH增大;D项,当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.25 mol O2生成。 6.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可由反应2Cu+4I

2+

-

2CuI↓+I2得到。现以石墨为阴极,以Cu为阳

极电解KI溶液,通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始后不久阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液呈蓝色,对这些现象的解释正确的是( ) ①阴极:2H2O+2e②阳极:2H2O-4e③阳极:2I-2e

---

H2↑+2OH,c(OH)>c(H)

4H+O2↑,O2将I氧化为I2,I2遇淀粉溶液变蓝 I2,I2遇淀粉溶液变蓝

+

-

--+

-

④阳极:2Cu-4e+4I

--

2CuI+I2,I2遇淀粉溶液变蓝

A.①② B.①③ C.①④ D.③④

答案 C 以石墨为阴极,Cu为阳极电解KI溶液,通电后溶液中的H、K移向阴极,在阴极H得电子被还原,故①正确;I和OH移向阳极,阳极Cu失电子产生Cu,由信息反应可知2Cu+4I粉溶液变蓝,故④正确。

7.某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验(粗铜中有锌、铁、镍、银等杂质,部分导线未画出),下列说法正确的是( )

--2+

2+

-+

+

+

2CuI↓+I2,I2遇淀

A.a应与c相连接,b应与d相连接

B.电解一段时间,b与d两极析出物质的物质的量相等 C.电解一段时间,b极附近溶液的pH减小 D.电解过程中,Y池中Cu的浓度始终不变

答案 B X池中Zn为负极,接Y池的纯铜,X池中Cu为正极,接Y池的粗铜,故A错误;b极电极反应式为2H+2e

+

-2+

H2↑,d极电极反应式为Cu+2e

+

-

2+-

Cu,所以电解一段时间后,b、d两极析出物质的物质的量 H2↑,电解一段时间后b极附近溶液pH增大,故C错误;粗

2+

相同,故B正确;b极电极反应式为2H+2e

铜中含有锌、铁、镍等杂质,电解过程中Y池中Cu浓度减小,故D错误。

8.(2019安徽合肥高三调研)甲图为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能,乙图是用惰性电极电解饱和食盐水制消毒液的发生器。关于甲、乙的说法不正确的是( )