2014届高考化学一轮 6.3电解池、金属的电化学腐蚀与防护指导活页作业.doc

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1、6.3电解池、金属的电化学腐蚀与防护一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1下列关于金属腐蚀的说法正确的是()A金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：MnH2O=M(OH)nn/2H2B金属的化学腐蚀的实质是：Mne=Mn，电子直接转移给还原剂C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀解析：金属在潮湿的空气中发生的如果是吸氧腐蚀，则不生成氢气。金属发生化学腐蚀时，电子直接转移给氧化剂。金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行。答案：D2依据下列甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是()A甲是原电池，乙是电镀装置B甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应

2、C乙、丙装置中，阳极均发生氧化反应而溶解D乙、丙装置中，c(Cu2)基本不变解析：甲为铜锌原电池，乙为在Zn片上镀铜的电镀池，丙为电解精炼铜。答案：B3用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是()AAgNO3BNa2SO4CCuCl2DHCl解析：既然电解一段时间后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢复到电解前的浓度，这说明电解过程中消耗的是水，那么，在两个电极上放电的离子分别是H和OH，即溶液中阳离子的放电能力只能小于H；溶液中阴离子的放电能力也只能小于OH。常见的这样的物质有强碱、含氧酸和强碱对应的最高价含氧酸盐。答案：B4将

3、NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu2e=Cu25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

4、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错误；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，C项正确；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：C6铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为：Zn2e=Zn2B电池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外

5、电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液解析：Zn是负极，故A错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故D错。答案：BC7某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：FeNiO22H2OFe(OH)2Ni(OH)2，下列说法中正确的是()A放电时，负极上发生反应的物质是FeB放电时，正极反应是：NiO22e2H=Ni(OH)2C充电时，阴极反应是：Ni(OH)22e2OH=NiO22H2OD充电时，阳极附近pH增大解析：放电时发生原电池反应，则Fe作负极，NiO2作正极

6、，负极反应式为Fe2OH2e=Fe(OH)2，正极反应式为NiO22e2H2O=Ni(OH)22OH；充电时为电解池反应，阳极为Ni(OH)2，阴极为Fe(OH)2，阳极反应式为Ni(OH)22OH2e=NiO22H2O，阴极反应式为Fe(OH)22e=Fe2OH，阳极区溶液pH减小，阴极区溶液pH增大。答案：A8用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可推知M的相对原子质量为()A.B.C.D.解析：根据电解规律列出物质间的关系式，设M的相对原子质量为Mr。MxxeO2Mr g22.4 La gb L解得Mr答案：C9用惰性电极

7、进行下列电解，有关说法正确的是()电解稀硫酸电解CuSO4溶液电解KOH溶液电解NaCl溶液A电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大B中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复电解前的情况C中阳极消耗OH，故溶液浓度变小D中阴、阳两极上产物的物质的量之比为21解析：依据惰性电极电解规律，可知为电解水型，为放O2生酸型，为电解水型，为放H2生碱型。答案：B10用下图所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升。下列说法正确的是()A同温、同压下，装置中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多B用装置

8、进行实验时铁电极的电极反应为：Fe2e2OH=Fe(OH)2C用装置进行实验时石墨电极的电极反应为：2H2e=H2D装置通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低二、非选择题(本题共4个小题，共50分)11(12分)(2012山东高考)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。A浓H2SO4B稀HNO3CNaOH溶液D氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。(4)以Cu

9、SO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_。A电能全部转化为化学能B粗铜接电源正极，发生氧化反应C溶液中Cu2向阳极移动D利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。解析：(1)焙烧时冰铜中的硫元素转化为SO2，所以气体A为SO2，应用碱液吸收SO2。(2)滴加KSCN溶液变红色说明溶液中含有Fe3，用KMnO4溶液检验含有Fe3的溶液中的Fe2。(3)高温下泡铜中的Cu2O与Al发生置换反应。(4)电解精炼粗铜，粗铜接电

10、源的正极，作阳极，发生氧化反应，B对；电解时电解质溶液中的阳离子(Cu2)向阴极移动，C错；阳极上比Cu活泼的Al、Zn优先失电子变成离子进入电解质溶液，而比Cu不活泼的Ag、Pt、Au则不能参与电极反应，以单质的形式沉积在阳极下方形成阳极泥，D对；电解时有一小部分电能转化为热能，A错。(5)电池反应的总方程式为2CuO24H=2Cu22H2O，负极电极反应式为2Cu4e=2Cu2，将电池反应的总方程式与负极电极反应式相减得正极电极反应式：4HO24e=2H2O。答案：(1)C、D(2)Fe3取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色(3)3Cu2O2AlAl2O36Cu(4)B、D(5)

11、4HO24e=2H2O12(12分)如图为相互串联的甲、乙两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中，发现石墨电极附近先变红。请回答：(1)电源X极为_极(填“正”或“负”)，乙池中Pt电极上的电极反应式为_。(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为_，电路中通过的电子为_mol。(3)若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL，则电解后所得溶液c(OH)_。解析：(1)由题意得X极为正极，Pt电极为电解池的阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2。(2)甲池的阴极电极反应式：Cu22e=Cu。乙池的阴极电极反应式：2H2e=H2由电子

12、守恒得：Cu2eH264 g2 mol22.4 L128 gn(e)V(H2)则：n(e)0.4 mol，V(H2)4.48 L(3)乙池发生反应：2Cl2H2O2OH H2Cl22 22.4 Ln(OH)4.48 Ln (OH)0.4 mol电解后所得溶液c(OH)1 molL1答案：(1)正2Cl2e=Cl2(2)4.48 L0.4(3)1 molL113(12分)请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生氢气的体积(大于25 mL)，并检验氯气的氧化性。(1)A极发生的电极反应式是_，B极发生的电极反应式是_。电解饱和食盐水的化学方程式_。(2)电源、电流表与A、B两

13、极的正确连接顺序为：L()()()()M。(3)设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：_接_、_接A、B接_、_接_。(4)在实验中，盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为_。(5)已知饱和食盐水50 mL，某时刻测得H2体积为5.6 mL(标准状况)。此时溶液pH约为_。解析：(1)要达到电解食盐水的目的，则电解池中铁棒必须接上电源的负极而成为阴极，碳棒则接上电源的正极而成为阳极，反之，铁作阳极则Fe2进入溶液，无法实现电解食盐水的目的。(2)电源负极接电解池的铁棒、碳棒接电流计“”端，“”端接电源正极。(3)电解池左边A导管口产生H2，右边B导管口产生Cl2，以电解池为中

14、心，则有：HFGA，BDEC，相应装置的作用：(5)2NaOHH2 2 mol22.4 L 5.0104 mol5.6103 Lc(OH)(5.0104 mol)(50103 L)102 mol/L，c(H)1012 mol/L，pHlg101212。答案：(1)2H2e=H22Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)ABJK(3)HFGDEC(4)Cl22I=2ClI2(5)1214(14分)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.06.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生

15、的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示：(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的_。aH2SO4BBaSO4cNa2SO4DNaOHeCH3CH2OH(2)电解池阳极的电极反应分别是_；4OH4e=2H2OO2。(3)电极反应和的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是_。(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH44CO8e=5CO22H2O

16、。正极的电极反应是_。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的化学式是_。(5)实验过程中，若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4_L(标准状况)。解析：(1)通过电解生成Fe(OH)3沉淀，不能加酸，a项不符合；BaSO4难溶于水，b项不符合；Na2SO4对电解产物没有影响，可以增强导电能力，故c项符合；保持污水的pH在5.06.0之间，NaOH显然不符合；CH3CH2OH为非电解质，导电能力差，e项不符合；故答案为c。(2)燃料电池中，通入CH4的一极为负极，通入空气的一极为正极，故烧杯中铁为阳极，电极反应为：Fe2e=Fe2。(3)电极反应和的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是4Fe210H2OO2=4Fe(OH)38H。(4)已知负极的电极反应是CH44CO8e=5CO22H2O，而总的反应方程式为CH42O2=CO22H2O，用总反应方程式减去负极的电极反应式得正极的电极反应式，为O22CO24e=2CO。根据电极反应，A物质的化学式是CO2。(5)阴极电极反应为：2H2e=H2，产生44.8 L(标准状况)气体，转移4 mol e；根据CH44CO8e=5CO22H2O知，熔融盐燃料电池消耗CH4 11.2 L。9