2022高考化学总复习 6-3 电能转化为化学能金属的腐蚀及防护课时作业（含解析）苏教版.doc

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1、【与名师对话】2014高考化学总复习 6-3 电能转化为化学能金属的腐蚀及防护课时作业（含解析）苏教版(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1下列反应一定属于氧化反应的是()A金属的腐蚀B原电池的正极反应C放热反应 D电镀池镀件阴极的反应解析：金属腐蚀的本质就是被氧化的过程，A正确；B、D发生的均为还原反应；C项放热反应与是否发生氧化还原反应无直接关系。答案：A2(2012年黑龙江佳木斯一中调研)早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH(熔融)4NaO22H2O；后来吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe4NaOHFe3O42H2

2、4Na。下列有关说法正确的是()A电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为2OH2e=H2O2B若用戴维法与吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相同C吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强D目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如下图)，电解槽中石墨为阳极，铁为阴极解析：电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为4OH4e=O22H2O，A项错误；戴维法制备钠，只有钠是还原产物，而吕萨克法制备钠时，还原产物除钠外，还有氢气，故制备等量钠时，两反应中转移的电子总数不同，B项错误；铁的还原性比钠弱，吕萨克法制钠利用的是化学平衡原理，产物中气态钠及时抽走，使平衡右移，C项错误。答案：D

3、3(2013年山东省沂源一中)利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 ()Aa管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B一段时间后，a管液面高于b管液面Ca处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式：Fe2e=Fe2解析：a管氧化剂是溶解氧气，发生吸氧腐蚀，b管是稀H2SO4发生析氢腐蚀，A项正确。生铁丝中含有碳在电解质溶液中形成原电池，a管吸收氧气，b管析出氢气，所以a管液面高，B项正确。a处溶液生成OH，pH增大，b处消耗H，pH也增大，C项错误。不论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，负极都是Fe2e=Fe2，D项正确。答案：C4

4、用石墨作电极电解2 molL1的NaCl和1 molL1的MgSO4混合溶液时，下列曲线合理的是()解析：依据2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2MgSO42NaOH=Mg(OH)2Na2SO4，溶液起始及最终的pH均接近于7，沉淀量从起始至最终应是先逐渐增加，后期保持不变。故D项正确。答案：D5(2012年河南开封高三二检)铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，不正确的是()A此过程中铜并不被腐蚀B此过程中电子从Fe移向CuC正极反应式为：2H2e=H2D此过程中还涉及反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3解析：Cu比Fe还原性弱，形成原电池时Fe作负极，Cu

5、作正极，负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为O22H2O4e=4OH，电子从Fe流向Cu，Fe2与OH结合生成的Fe(OH)2可继续被O2氧化生成Fe(OH)3，进而形成铁锈。答案：C6用石墨作电极电解200 mL CuSO4溶液，电解过程中电子转移的物质的量n(e)与产生气体的体积V(g)(标准状况)的关系如图所示，下列说法正确的是()A电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol/LB电解后所得溶液中c(H)2 mol/LC当n(e)0.6 mol时，V(H2)：V(O2)2：3D向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复为电解前的浓度解析：从图上可看出，电解分为两个阶段；

6、第一阶段电解CuSO4溶液，第二阶段电解水。当n(e)0.4 mol时，Cu2消耗完，因而Cu2的物质的量为0.2 mol，电解前其浓度为1 mol/L，A错误。B项忽略了溶液体积的变化。当n(e)0.6 mol时，得到O2 0.15 mol，而H2只在第二阶段产生，该阶段电子转移0.2 mol，得到H2 0.1 mol，C正确。D项没有补充消耗的水，显然不对。答案：C7(2013年山西四校联考)下列图示中关于铜电极的连接错误的是() 解析：铜锌原电池铜做正极，A项正确。电解精炼铜，粗铜做阳极，B项正确。镀铜时，Cu2在镀件表面得电子变为铜应与电源负极相连接，C项错误。电解氯化铜溶液铜做阴极，

7、D项正确。答案：C8以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，A项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，B错；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，C项对；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，D项错误。答案：C9(2012年山东师大附中高三质检

8、)右图中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中央的紫红色斑点向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大CZ中溶液的pH先减小，后增大D溶液中的SO向Cu电极定向移动解析：紫红色斑点即MnO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为阴极，NaCl溶液中H放电，OH浓度相对增大，c点附近会变红色。Pt为阳极，溶液中的OH放电：4OH4e=O22H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu2得电子，生成铜，总反应为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，Pt电极为阳极，

9、则SO向Pt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，再电解时，则为电解水，硫酸浓度增大，C不正确。答案：A10已知反应AsO2I2HAsOI2H2O是可逆反应。设计如图装置(C1、C2均为石墨电极)，分别进行下述操作：.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液结果发现电流计指针均发生偏转。据此，下列判断正确的是()A操作过程中，C1为正极B操作过程中，盐桥中的K移向B烧杯溶液C操作过程中，C2棒上发生的反应为：AsO2H2e=AsOH2OD操作过程中，C1棒上发生的反应为：2I=I22e解析：向B烧杯中加浓盐酸，可逆反应向右进行，C2上发生的是得电子

10、的还原反应，C2为正极，A错、C对；向B烧杯中加入NaOH溶液，反应向左进行，A中发生的是I2得电子生成I的反应，K应移向A烧杯，B、D错。答案：C11(2012年福建三明高三第一次模拟)科学家从电解冶炼铝的工艺中得到启发，找出了冶炼钛的新工艺TiO2直接电解法生产钛，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示。下列说法错误的是()A阴极得到钛，电极反应式为TiO24e=Ti2O2B阳极的电极反应式是2O24e=O2，生成的部分氧气会将石墨氧化成CO和CO2C在工业生产过程中应该不断地更换两极材料D该法生产Ti符合绿色环保的要求解析：根据图像可知阴、阳两极发生的反应；由于TiO2和石墨不断被消耗，故应

11、该不断地更换两极材料；由于消耗较多的能量，且产生污染性气体，故该法不符合绿色环保的要求，D错。答案：D12如图所示，将铁棒和石墨棒插入1 L 1 molL1食盐水中。下列说法正确的是()A若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀B若电键K与N连接，正极反应式是4OH4e=2H2OO2C若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜D若电键K与M连接，当两极共产生28 L(标准状况)气体时，生成了1 mol NaOH解析：A项，若电键K与N连接，则形成原电池，铁作负极，被腐蚀，不正确；B项，若电键K与N连接，正极反应式是O22H2O4e=4OH，不正确；C项，若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，

12、则形成电解池，若要在铁棒上镀铜，电解质溶液不能用食盐水，而应用硫酸铜溶液，故不正确；D项，若电键K与M连接，为电解食盐水，根据反应方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22 2 44.81 x V解得xl，V22.4 L，即1 mol氯化钠全部被电解完，产生1 mol氢氧化钠，而现在产生气体为28 L，表明电解完氯化钠后继续电解水，但生成氢氧化钠的量不变，即生成了1 mol NaOH。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(12分)如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为_；乙中总反应的离子方程式为_；将湿润的淀粉

13、KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_；如果起始时乙中盛有200 mL pH5的CuSO4溶液(25)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入_(填写物质的化学式)_g。解析：(1)若两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液，则：甲装置为原电池，石墨棒作正极，O2放电，电极反应为：O22H2O4e=4OH。乙装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，Fe电极不参与反应，其实质与用惰

14、性电极电解食盐水相同，离子方程式为：2Cl2H2OCl2H22OH。Cl2和I2的物质的量之比为5：1，生成HCl和HIO3。(2)若两烧杯中均盛有CuSO4溶液，则：甲装置为原电池，铁作负极，电极反应为：Fe2e=Fe2。乙装置为电解池，电解反应为：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，根据电解方程式，从电解质溶液中析出Cu，放出O2，因此只需加入CuO(或CuCO3)即可恢复到电解前的状态。由电解反应式可知，2HCuOCuCO3，电解后n(H)0.10.20.02(mol)，故m(CuO)0.02800.8(g)，m(CuCO3)0.021241.24(g)。答案：(1)O22H2O

15、4e=4OH2Cl2H2O2OHH2Cl25Cl2I26H2O=10HCl2HIO3(2)Fe2e=Fe2CuO(或CuCO3)0.8(或1.24)14(14分)(2012年信阳调研)铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过程。(1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 g/cm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，需要称取_g NaOH固体。(2)把铝片浸入热的16%的NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗，写出除去氧化膜的离子方程

16、式：_。(3)按下图组装好仪器，接通开关K，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式：阳极：_；阴极：_。(4)断开电路，取出铝片，用质量分数为1%的稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式：_。解析：(1)mNaOH(aq)V200 mL1.2 g/cm3240 g，m(NaOH)mNaOH(aq)w(NaOH)240 g16%38.4 g。(2)铝片表面的氧化膜为Al2O3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。(3)阳极是Al失去电子，与H2O共同作用转化成Al2O3；阴极是电解质溶液中的H得到电子而转化成H2。(

17、4)NH3H2O属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。答案：(1)38.4(2)Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4(3)2Al3H2O6e=Al2O36H；6H6e=3H2(4)NH3H2OH=NHH2O15(12分)如图所示，用石墨电极电解氯化铜溶液。查阅资料可知，CuCl显黄色，氯化铜溶液显蓝绿色或黄绿色；向体积相同浓度分别为0.01 mol/L、0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.5 mol/L的氯化铜溶液中加入NaCl至饱和，对比发现，溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变。请回答下列问题：(1)阳极上的气体呈_色，检验该气体可用_。(2)写出电解的离子方程式：_。(3

18、)实验时，装置中阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色，原因是_。(4)取出阴极的石墨棒，发现表面有浅蓝色固体，试设计实验探究此浅蓝色固体的成分：_。(5)为什么要设计连接后面的装置？_解析：(1)阳极是阴离子放电，即Cl放电产生Cl2，故颜色为黄绿色；检验Cl2可用湿润的淀粉KI试纸，若试纸变蓝，则确定为氯气。(2)电解氯化铜的离子方程式为：Cu22ClCuCl2。(3)由题目所给信息，Cu2与Cl浓度比值逐渐增大，溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变，故阴极Cu2放电后，Cu2与Cl浓度比值减小而呈现黄绿色。(4)随着反应的进行，Cu2浓度降低，此时有一部分H放电而使此区域OH浓度增大，故此浅蓝色固体为

19、Cu(OH)2。(5)电解氯化铜时产生的氯气有毒，故后面连接装置既可用作检验电解产生的气体，又可用于吸收该有毒气体。答案：(1)黄绿色湿润的淀粉KI试纸(2)Cu22ClCuCl2(3)阴极Cu2放电后，Cu2与Cl浓度比值减小(4)取此浅蓝色固体于试管中，加入硫酸，若溶解且溶液变蓝色，则为Cu(OH)2(5)因为阳极产生的氯气为有毒气体，故后面连接装置可以用于检验与吸收16(14分)(2012年北京朝阳区高三第一次模拟)某课外活动小组设计了如图所示的装置，调节滑动变阻器控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预

20、期目的，但也看到了很令人高兴的现象。(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)请帮助他们分析并回答下列问题：(1)写出B装置中的电极反应：阴极：_；阳极：_。(2)观察到A装置中的现象是：_；_；_。(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：_。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：_。解析：(1)阴极H放电，电极反应为2H2e=H2；阳极Fe为活泼电极，故Fe先失去电子，电极反应为：Fe2e=Fe2。(2)由于氢气通入烧瓶后，使氨气与水接触，故

21、现象有：A烧杯中的水倒吸进入烧瓶产生红色喷泉；烧瓶中液面上升到高于左侧尖嘴一定程度后又逐渐下落至与左侧尖嘴相平；最后A烧杯中溶液呈红色，导管口有气泡冒出。(3)关闭止水夹a，U形管左边气体不断生成，压强增大，打开止水夹b后，U形管右边的FeCl2溶液被压入NaOH溶液中，生成Fe(OH)2沉淀：Fe22OH=Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定，在空气中立即变成灰绿色，最后变成红褐色：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，则阳极应为惰性电极，可把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中的两电极互换位置等。答案：(1)2H2e=H2；Fe2e=Fe2(2)A烧杯中的水倒吸进入烧瓶产生红色喷泉烧瓶中液面上升到高于左侧尖嘴一定程度后又逐渐下落至与左侧尖嘴相平最后A烧杯中溶液呈红色，导管口有气泡冒出(3)Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(4)把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中的两电极互换位置等10