【优化指导】2015届高三化学总复习第9章第2节电解池金属的电化学腐蚀与防护课时跟踪检测新人教版
1．有关钢铁电化学腐蚀及保护的下列叙述中正确的是( )
A．钢铁的电化学腐蚀过程可用原电池或电解池的原理来解释
B．轮船的外壳镶嵌锌块，这是外加电流的阴极保护法
C．在钢铁表面镀锌属于牺牲阳极的阴极保护法
D．钢铁的电化学腐蚀中，主要是吸氧腐蚀
解析：选D 钢铁的电化学腐蚀只能用原电池原理来解释，A错误；轮船的外壳镶嵌锌块，这是牺牲阳极的阴极保护法，B错误；在钢铁表面镀锌属于增加保护膜，C错误。
2．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( )
A．AgNO3B．Na2SO4
C．CuCl2D．HCl
解析：选B 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。
3．(2014·深圳中学调研)下列关于各图的说法，正确的是( )
A．①中阴极处能产生使湿润淀粉－KI试纸变蓝的气体
B．②中待镀铁制品应与电源正极相连
C．③中电子由b极流向a极
D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
解析：选D ①中阴极处为Cu2＋放电，析出Cu，A错；②中待镀铁制品应与电源负极相连，B错；③中a极为负极，b极为正极，电子由a极经外电路流向b极，C错；④中的离子交换膜只允许阳离子通过，NaOH在阴极，可以避免阳极生成的Cl2与NaOH溶液反应，D 对。
4．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是( )
A．AgNO3CuCl2Cu(NO3)2 B．KCl Na2SO4CuSO4
C．CaCl2KOH NaNO3 D．HCl HNO3K2SO4
解析：选B
A．用图①装置精炼铜，a极为粗铜，b为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．图②装置的盐桥中KCl的Cl－移向乙烧杯
C．图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护
D．图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同
解析：选B A项，电解精炼时，阳极是粗铜，阴极是精铜，电解质溶液含有铜离子，
故正确。
B项，原电池中阴离子向负极移动，即向甲烧杯移动，故错误。
C项，电解池的阴极被保护，故正确。
D项，一个铝原子失去3个电子，一个锌原子失去2个电子，所以消耗负极材料的物质的量不同，故正确。
6．(2014·皖南八校联考)如图为一种固体离子导体电池与湿润KI试纸AB连接，Ag＋可以在RbAg4I5晶体中迁移，空气中氧气透过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成I2，Ag与I2作用形成电池。下列说法中正确的是( )
A．试纸A端发生还原反应
B．Ag＋从银电极移向石墨，K＋移向A端
C．试纸B端出现棕色
D．石墨电极上电极反应式：I2＋2e－===2I－
解析：选D 由题意得知银被氧化，则银为原电池负极，石墨为正极；A为电解池阳极，B为阴极。A项错误，试纸A端应发生氧化反应；B项错误，K＋向B端移动；C项错误，因为I－在试纸A端放电生成I2，出现棕色；D项正确，石墨电极(正极)是单质碘发生还原反应。
7．(2013·大纲全国高考)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2－7)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是( )
A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋
B．电解过程中溶液pH不会变化
C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O2－7被还原
解析：选B 铁板作阳极，则阳极上Fe失电子，A正确；电解过程中有OH－生成，所以pH变大，B错；生成的OH－会与Fe3＋结合生成Fe(OH)3，C正确；电路中每转移12 mol电子，生成6 mol Fe2＋，则有1 mol Cr2O2－7被还原，D正确。
8．(2014·杭州检测)如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是( )
A ．该系统中只存在3种形式的能量转化
B ．装置Y 中负极的电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －
C ．装置X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D ．该系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
解析：选C 根据图中工作原理知，装置X 是电解池，装置Y 是原电池。A 选项，该系统中不止3种形式的能量转化。B 选项，装置Y 中负极发生氧化反应，失电子。C 选项，装置X 电解水，生成氢气和氧气，正确。D 选项，化学能与电能之间不能完全转化。
9．在下图装置中，若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，则下列说法错误的是
( )
A ．乙中左侧电极反应式：Cu 2＋＋2e －
===Cu
B ．电解过程中装置丙的pH 无变化
C ．向甲中通入适量的HCl 气体，可使溶液恢复到电解前的状态
D ．当甲装置中产生标准状况下4.48 L 气体时，Cu 电极上质量增加43.2 g
解析：选D A 项，乙装置的左侧电极质量增加，则左侧为阴极，由此可确定X 极为负极，Y 为正极，乙装置中铜离子放电，对；B 项，装置内阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上溶液的物质的量浓度不变，pH 保持不变，对；C 项，装置甲中开始
的反应为：2KCl ＋2H 2O=====通电
2KOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，故要使溶液恢复可通入适量HCl 气体即可，对；D 项，由装置甲发生的反应可得两电极产生的气体体积相等，所以产生氢气为2.24 L ，转移电子0.2 mol ，则铜电极上生成Ag 0.2 mol ，质量为21.6 g ，错。
10．(2014·浙江考试院测试)设计如图装置探究HCl 溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知：Cd 的金属活动性大于Cu)。恒温下，在垂直的玻璃细管内，先放CdCl 2溶液及显色剂，然后小心放入HCl 溶液，在aa′处形成清晰的界面。通电后，可观察到清晰
界面缓缓向上移动。下列说法不正确的是( )
A ．通电时，H ＋、Cd 2＋向Pt 电极迁移，Cl －向Cd 电极迁移
B ．装置中总反应的化学方程式为Cd ＋2HCl=====通电
CdCl 2＋H 2↑
C ．一定时间内，如果通过HCl 溶液某一界面的总电量为5.0 C ，测得H ＋所迁移的电量为4.1 C ，说明该HCl 溶液中H ＋的迁移速率约是Cl －的4.6倍
D ．若电源正负极反接，则下端产生大量Cl 2，使界面不再清晰，实验失败
解析：选D
D ．项，若电源正、负极反接，则上端产生大量的Cl 2。
11．现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是( )
A ．阴极产物是氢气
B ．阳极产物是氧气
C ．阴极产物是铝和氧气
D ．阳极产物只有氯气
解析：选B 将氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al 2O 3，电解熔融的Al 2O 3，阳极为O 2－放电，阳
极产物为氧气；阴极为Al 3＋
放电，阴极产物为Al 。
12．(2014·临沂模拟)有关下图装置的叙述中，正确的是( )
A ．若X 为锌棒，Y 为NaCl 溶液，开关K 置于M 处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外接电流的阴极保护法
B ．若X 为碳棒，Y 为饱和NaOH 溶液，开关K 置于N 处，保持温度不变，则溶液的pH 保持不变
C ．若X 为银棒，Y 为硝酸银溶液，开关K 置于N 处，铁棒质置将增加，溶液中银离子浓度将减小
D ．若X 为铜棒，Y 为硫酸铜溶液，开关K 置于M 处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铁电极移动
解析：选B A项，若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，该装置是原电池，锌作负极被腐蚀，铁被保护，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，错误；B项，若X为碳棒，Y为饱和NaOH溶液，开关K置于N处，该装置是电解池，碳棒是阳极，铁棒是阴极，保持温度不变，电解后溶液的体积减小，氢氧化钠的浓度不变，则溶液的pH不变，正确；C 项，若X为银棒，Y为硝酸银溶液，开关K置于N处，该装置是电镀池，铁棒质量将增加，但溶液中银离子浓度将不变，错误；D项，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铁作负极被腐蚀，铜棒上铜离子得电子析出铜而使铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动，错误。
13．(2013·山东高考)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。
a．Fe2O3B．NaCl
c．Cu2S D．Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是____。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。
(3)下图为电解精炼银的示意图________，(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为_____________________________。
(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S 转化为Ag，食盐水的作用是________。
解析：(1)冶炼活泼金属(金属活动顺序中Al之前)时，一般采用电解法，所以答案为bd。
(2)在反应2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O中，Cu2S中铜元素化合价由＋1价升高到CuSO4中＋2价，硫元素化合价由－1价升高到CuSO4中＋6价，Cu和S均被氧化，故Cu2S作还原剂。在该反应中氧元素化合价由O2中0价降低到－2价，1 mol O2得4 mol e－，即1 mol O2参加反应时，还原剂失电子物质的量为4 mol。CuSO4溶液中因Cu2＋水解显酸性，故加入镁条时，可产生H2。
(3)电解精炼银时，粗银连接在电源正极上，作阳极，电极本身放电溶解，精银连接到
电源负极上，作阴极。
由图可知，b 极为电解池阴极，发生反应为Ag ＋＋e －
===Ag ，若该电极产生红棕色气体即NO 2，则应发生如下电极反应：NO －3＋2H ＋＋e －===NO 2↑＋H 2O 。
(4)将银器浸于铝质容器的食盐水中并相互接触，则构成原电池，Al 作负极，银器作正极，Ag 2S 得电子还原为单质银，食盐水主要是起到电解质溶液导电的作用。
答案：(1)bd (2)Cu 2S 4 H 2 (3)a NO －3＋2H ＋＋e －===NO 2↑＋H 2O (4)作电解质溶液(或导电)
14．(2014·莱州一中月考)如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH 3OH ＋3O 2＋4KOH===2K 2CO 3＋6H 2O 。
(1)甲池是________装置。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称是________。
(3)写出通入CH 3OH 的电极的电极反应式：______________________________________ ______________________________________。
(4)乙池中反应的化学方程式为______________________________________。
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g 时，甲池中理论上消耗O 2________ mL(标准状况)；此时丙池某电极上析出0.60 g 某金属，则丙池中的某盐溶液可能是________(填序号)。
A ．MgSO 4
B ．CuSO 4
C ．NaCl
D ．AgNO 3
解析：乙、丙中的反应均不能自发进行，所以甲为原电池，通入CH 3OH 的电极为负极，通入O 2的电极为正极。乙、丙为电解池，A 、C 为阳极，B 、D 为阴极，电解AgNO 3溶液的反
应为4AgNO 3＋2H 2O=====电解
4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3。(5)B 极Ag 的质量增加5.40 g 时，转移0.05 mol
电子，消耗V (O 2)＝0.05 mol 4
×22.4 L·mol －1＝0.28 L ，即280 mL ；A 、C 项无金属析出，B 、D 项可有金属析出，当它们不足量时都有可能析出0.60 g 金属。
答案：(1)原电池
(2)阳极
(3)CH 3OH ＋8OH －－6e －===CO 2－
3＋6H 2O
(4)4AgNO 3＋2H 2O=====电解
4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3
(5)280 BD