2019版高考化学总复习第6章化学反应与能量第3节电解池金属的电化学腐蚀高考真题实战新人教版

第3节电解池金属的电化学腐蚀
1．(2017·高考全国卷Ⅱ，11，6分)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4­H2C2O4混合溶液。

下列叙述错误的是( ) A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
解析：选C。

利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工铝质工件作阳极，A项正确；阴极与电源负极相连，对阴极电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等，B项正确；电解质溶液呈酸性，阴极上应是H＋放电，C项错误；在电解过程中，电解池中的阴离子向阳极移动，D项正确。

2．(2017·高考全国卷Ⅰ，11，6分)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。

下列有关表述不正确的是( )
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
解析：选C。

依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，钢管桩表面腐蚀电流是指铁失去电子形成的电流，接近于0，铁不容易失去电子，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。

3．(2017·高考海南卷)一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H＋。

下列叙述错误的是( )
A ．Pd 电极b 为阴极
B ．阴极的反应式为N 2＋6H ＋＋6e －
===2NH 3
C ．H ＋由阳极向阴极迁移
D ．陶瓷可以隔离N 2和H 2
解析：选A 。

此装置为电解池，总反应是N 2＋3H 2=====电解2NH 3，Pd 电极b 上是氢气失去电子
化合价升高，Pd 电极b 为阳极，故A 说法错误；根据A 选项分析，Pd 电极a 为阴极，反应式为N 2＋6H ＋＋6e －===2NH 3，故B 说法正确；H ＋在阴极上与N 2反应，则H ＋由阳极移向阴极，故C 说法正确；根据装置图，陶瓷可以隔离N 2和H 2，故D 说法正确。

4．(2016·高考全国卷Ⅰ，11，6分)三室式电渗析法处理含Na 2SO 4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 2－4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。

下列叙述正确的是( )
A ．通电后中间隔室的SO 2－
4离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大
B ．该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品
C ．负极反应为2H 2O －4e －===O 2↑＋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O 2生成
解析：选B 。

该装置为电解池。

H 2O 在正(阳)极区放电，生成O 2和H ＋，正(阳)极区溶液pH 减小，中间隔室中的阴离子SO 2－4通过cd 离子交换膜移向正(阳)极，故正(阳)极区得到H 2SO 4；当电路中通过1 mol 电子时生成0.25 mol O 2；H 2O 在负(阴)极区放电，生成OH －和H 2，负(阴)极区溶液pH 增大，中间隔室中的阳离子Na ＋通过ab 离子交换膜移向负(阴)极，故负(阴)极区可得到NaOH ；A 、C 、D 项错误，B 项正确。

5．(2015·高考四川卷)用如图所示装置除去含CN －、Cl －废水中的CN －时，控制溶液pH 为9～10，阳极产生的ClO －将CN －氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是( )
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O
解析：选D。

A．由题干信息可知Cl－在阳极放电生成ClO－，则阳极应为惰性电极，A项正确；B．Cl－在阳极放电生成ClO－，Cl的化合价升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液呈碱性，B项正确；C．阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，在碱性条件下，H2O 提供阳离子(H＋)，C项正确；D．由于溶液是碱性条件，故除去CN－发生的反应为2CN－＋5ClO －＋H
－＋2OH－，D项错误。

2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl
6．(2015·高考福建卷)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O 和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。

下列说法正确的是( )
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原
D．a电极的反应为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O
解析：选B。

该装置为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误；b极连接电源的正极，为阳极，H＋为阳离子，在电解池中向a极(阴极)区移动，B项正确；右侧H2O→O2发生的是氧化反应，每生成1 mol O2，转移4 mol电子，C3H8O中碳元素的化合价是－2，3CO2→C3H8O，转移18 mol电子，故生成1 mol O2消耗 2/3 mol CO2，C项错误；a 电极发生的是还原反应：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D项错误。

7．(2015·高考上海卷)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。

下列有关说法错误的是( )
A．d 为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
解析：选D。

A．由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时铁片的腐蚀速率快，正确。

B．d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正确。

C．若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。

D．d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误。

8.(2015·高考重庆卷)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。

(1)腐蚀过程中，负极是________(填图中字母“a”或“b”或“c”)；
(2)环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为______________________________________；
(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为______L(标准状况)。

解析：(1)负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c。

负极反应：Cu－2e －===Cu2＋，正极反应：O
－===4OH－。

2＋2H2O＋4e
(2)正极反应产物为OH－，负极反应产物为Cu2＋，两者与Cl－反应生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓。

(3)4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 mol，由Cu元素守恒知，发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 mol，失去电子0.08 mol，根据电子守恒可得，消耗O2的物质的量为0.02 mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。

答案：(1)c
(2)2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
(3)0.448。