高考化学复习专题训练—电解池、金属的腐蚀与防护(含解析)

高考化学复习专题训练—电解池、金属的腐蚀与防护（含解析）

A组基础必做题

1．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是(B)

A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色

C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

[解析]电解食盐水时发生的反应，阳极：2Cl－－2e－===Cl

2↑，阴极：2H

2O

＋2e－===H

2↑＋2OH－，总反应：2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H

2↑＋Cl

2↑。对照选

项分析，A错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：

Cl

2＋2I－===I

2＋2Cl－，溶液呈棕色，B正确；阴极上是H2O电离产生的H＋放电产

生H2，不是Na＋放电生成钠，C错误；电解后生成NaOH溶液呈碱性，D错误。

2．(2022·广西岑溪月考)铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸

性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如图所示。下列说法不正确的是(B)

A．因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀

B．若水膜中溶解了SO

2，则铁铆钉腐蚀的速率变小

C．铜极上的反应是2H＋＋2e－===H

2↑、O

2＋4e－＋4H＋===2H

2O

D．在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀

[解析]金属性：铁强于铜，形成原电池时铁作负极，则铁铆钉被氧化而腐

蚀，A正确；若水膜中溶解了SO2，并转化成H

2SO

3，水膜酸性增强，则铁铆钉腐蚀的速率变大，B不正确；铜板上既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，其电极

反应分别为2H＋＋2e－===H

2↑和O

2＋4e－＋4H＋===2H

2O，C正确；在金属表面涂

一层油脂，使铁铆钉与空气隔绝，能防止铁铆钉被腐蚀，D正确。

3．(2022·山东省实验中学一诊)下列说法正确的是(D)

A．用惰性电极电解饱和食盐水，阴极逸出的气体可使湿润的淀粉碘化钾试

纸变蓝

B．粗铜电解精炼时，若电路中通过2mole－，阳极减少64g

C．用惰性电极电解MgCl

2溶液所发生反应的离子方程式为2Cl－＋

2H

2O=====电解Cl

2↑＋H

2↑＋2OH－

D．在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的负极

[解析]用惰性电极电解饱和食盐水，阳极逸出的气体可使湿润的淀粉碘化

钾试纸变蓝，故A错误；在电解精炼铜时，阳极上是粗铜，阳极上放电的不只是

铜，还有比铜活泼的铁、锌等金属杂质，则当转移2mol电子时，阳极减少的质

量不一定等于64g，故B错误；用惰性电极电解MgCl2溶液所发生反应的离子方

程式为Mg2＋＋2Cl－＋2H2O=====电解Cl

2↑＋H

2↑＋Mg(OH)

2↓，故C错误；在镀件上电

镀铜时，镀件应作阴极，连接电源的负极，故D正确。

4．用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下

表中各项所列对应关系均正确的一项是(C)选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论

A正极Na

2SO

4溶液U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色

B正极AgNO

3溶液b管中电极反应是4OH－－4e－===O

2↑＋

2H

2O

C负极CuCl

2溶液b管中有气体逸出

D负极NaOH溶液溶液pH降低

[解析]电解Na

2SO

4溶液时，阳极上是OH－发生失电子的氧化反应，即

a管中OH－放电，酸性增强，酸遇酚酞不变色，即a管中呈无色，A项错误；电

解AgNO3溶液时，阴极上是Ag＋发生得电子的还原反应，即b管中电极反应是析

出金属Ag的反应，B项错误；电解CuCl2溶液时，阳极上是Cl－发生失电子的氧

化反应，即b管中Cl－放电，产生Cl2，C项正确；电解NaOH溶液时，阴极上是

H＋放电，阳极上是OH－放电，实际上电解的是水，导致NaOH溶液的浓度增大，

碱性增强，pH升高，D项错误。

5．(2022·辽宁凌源模拟)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图表示一

个电解池，装有电解质溶液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答下列问题：

(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两侧

各滴加几滴酚酞溶液，则：

①电解池中X极上的电极反应为__2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑__，在X极附近观察到的现象是__产生无色气体，溶液变红__。

②Y电极上的电极反应为__2Cl－－2e－===Cl

2↑__，检验该电极反应产物的方

法是__将湿润的淀粉－KI试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色__。

(2)若用电解法精炼粗铜，电解质溶液a选用CuSO

4溶液，则有：

①X电极的材料是__纯铜__，电极反应为__Cu2＋＋2e－===Cu__。

②Y电极的材料是__粗铜__，电极反应为__Cu－2e－===Cu2＋__。(说明：杂质

发生的电极反应不必写出)。

[解析](1)①若X、Y是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，X极与电源负极相

连，则X极是阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。由

于生成OH－，X极附近溶液呈碱性，则观察到X极产生无色气体，溶液变成红色。

②Y电极与电源的正极相连，则Y极是阳极，Cl－在阳极上发生氧化反应生成Cl2，

电极反应为2Cl－－2e－===Cl

2↑。可利用湿润的淀粉－KI试纸检验生成的Cl

2，试

纸变成蓝色。(2)①电解精炼粗铜时，纯铜为阴极，粗铜为阳极，则X电极是纯铜，

Cu2＋在该电极上发生还原反应生成Cu，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu。②Y电极

是粗铜，Cu是活性电极，自身失电子发生氧化反应，则电极反应为Cu－2e－===Cu2

＋。

6．(1)为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，连接在铁闸门上的固体材料

可以采用__C__(填写字母序号)。

A．铜B．钠

C．锌D．石墨

(2)如图所示的方案也可以减小铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直

流电源的__负__极。

(3)在海洋工程上，通常用铝合金(Al－Zn－Cd)保护海底钢铁设施，其中负极

发生的电极反应为__Al－3e－===Al3＋__；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，

纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是__铝表面易被氧化，生成一层致密而坚

固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”__。

[解析]Fe发生吸氧腐蚀，常见保护方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

B组能力提升题

7．(2022·山东滨州模拟)利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯

进行水体修复的过程如图所示。H＋、O2、NO－3等共存物的存在会影响水体修复效

果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的

物质的量为ne。下列说法错误的是(B)

A．反应①②③④均在正极发生

B．单位时间内，三氯乙烯脱去amolCl时n

e＝amol

C．④的电极反应为NO－3＋10H＋＋8e－===NH＋4＋3H

2O

D．增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可使n

t增大

[解析]正极反应得到电子，反应①中，三氯乙烯(C

2HCl

3)中C为＋1价，乙烯(C2H

4)中C为－2价，C的化合价降低，得电子；反应②中，H＋生成H2，H的

化合价由＋1价变为0价，化合价降低，得电子；反应③中，O2转化为OH－，O

由0价降为－2价，化合价降低，得电子；反应④中，NO－3转化为NH＋4，N由＋

5价降为－3价，化合价降低，得电子，A项正确；三氯乙烯(C

2HCl

3)转化为乙烯

(C

2H

4)，C元素从＋1价降为－2价，1mol三氯乙烯转移6mole－，则失去3molCl

时转移6mole－，即脱去amolCl时，ne为2amol，B项错误；NO－3转化为NH＋4，

N由＋5价降为－3价，1molNO－3得8mole－，根据电荷守恒，补充H＋配平反应，

C项正确；单位体积内的0价铁越多，释放电子的物质的量越多，即n

t增大，D

项正确。

8．(2022·山东济南联考)2020年5月5日，广东省东莞虎门大桥出现桥面抖

动现象，专家对桥墩的主体钢筋进行了全面检测，并确定了其安全性。以下说法

正确的是(B)

A．桥墩钢筋容易发生化学腐蚀

B．在海面与空气交界处的钢铁，比海水中的钢铁更容易被腐蚀

C．可以在桥墩钢铁上嵌附铜片，减慢其腐蚀速率

D．将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为牺牲阳极的阴极保护法

[解析]桥墩钢筋可与海水形成原电池，容易发生电化学腐蚀，A说法错误；

铁的活动性大于铜，钢铁桥墩上镶嵌铜，腐蚀速率加快，C说法错误；将桥墩钢

铁与外接电源负极相连的方法，称为外加电流的阴极保护法，D说法错误。

9．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，将电源接通后，

向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，则以下说法正确的是(D)

A．电源B极是正极

B．丁装置中X极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷

C．欲用丙装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO

3溶液

D．甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶2

[解析]由题给信息可知，F极为阴极，电源B极是负极，故A错误；丁装

置中Y电极是阴极，如果Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷，故

B错误；若用丙装置给铜镀银，G应该是Ag，H是铜，电镀液是AgNO

3溶液，

故C错误。

10．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等金属

腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是(D)

A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到导管内液柱上升，可用酒精灯

加热左侧试管

B．图Ⅱ装置是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ装置的正极材料是铁

C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ所示装置进行探究，Cl－由活性炭区向