高考化学大一轮专题复习(课件+讲义+课时检测+专题验收+真题汇编)：专题8 化学反应与能量变化(9份

课时跟踪检测(二十)电解池金属的腐蚀与防护1．(2014·北京西城检测)下列关于电化学知识说法正确的是()A．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在阴极上依次析出Al、Fe、CuB．电解CuSO4溶液一段时间后，加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复至原状态C．铅蓄电池在充电时，连接电源正极的电极发生的电极反应为：PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4 D．将钢闸门与直流电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀2．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋3．(2014·宿迁模拟)一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：下列说法不正确．．．的是()A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e—===2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓4．用Pt做电极，电解含c(Cu2＋)∶c(Na＋)∶c(Cl－)＝1∶2∶4的混合溶液，在任何情况下，阴、阳两极下不可能．．．同时发生的反应是()A．阴极：2H＋＋2e－===H2↑阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．阴极：2H＋＋2e－===H2↑阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑C．阴极：Cu2＋＋2e－===Cu阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D．阴极：Cu2＋＋2e－===Cu阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑5.如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。

发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。

下列说法中不正确的是()A．开始时发生的是析氢腐蚀B．一段时间后发生的是吸氧腐蚀C．两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋D．析氢腐蚀的总反应式为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)26．(2014·威海期末)下列描述错误的是( )A ．从海水中可以制取镁、溴、碘等物质B ．电解精炼铜(含少量Fe 、Zn 、Pt)的电解后溶液中，存在的金属阳离子只有Fe 2＋、Zn 2＋C ．电解饱和食盐水可以制取烧碱、氯气、氢气D ．在镀件上电镀铜，电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量7．(2014·青岛模拟)下列实验装置中，实验时，先断开K 2，闭合K 1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K 1，闭合K 2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是( )A ．断开K 2，闭合K 1时，总反应的离子方程式为：2H ＋＋2Cl —=====通电Cl 2↑＋H 2↑ B ．断开K 2，闭合K 1时，电子沿“b →Cu →电解质溶液→石墨→a ”的路径流动C ．断开K 2，闭合K 1时，铜电极附近溶液变红D ．断开K 1，闭合K 2时，铜电极上的电极反应为：Cl 2＋2e —===2Cl —8．(2014·温州十校联合)用石墨电极电解100 mL H 2SO 4与CuSO 4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L 气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu 2＋的物质的量浓度为( ) A ．1 mol·L －1 B ．2 mol·L －1 C ．3 mol·L －1 D ．4 mol·L －1 9．有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示(电极未标出)：回答下列有关问题：(1)电解池的阴极反应式为______________________。

(2)通入空气的电极为________________，燃料电池中阳离子的移动方向________(“从左向右”或“从右向左”)。

(3)电解池中产生 2 mol Cl 2，理论上燃料电池中消耗________ mol O 2。

(4)a 、b 、c 的大小关系为：________。

10．已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO4放电2PbSO4＋2H2O，现用如图装置进充电行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol 电子时铁电极的质量减少11.2 g。

请回答下列问题。

(1)A是铅蓄电池的________极，铅蓄电池正极反应式为________________________________________________________________________，放电过程中电解液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。

(2)Ag电极的电极反应式是__________________________________________________，该电极的电极产物共________g。

(3)Cu电极的电极反应式是_________________________________________________，CuSO4溶液的浓度__________(填“减小”、“增大”或“不变”)。

(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示________。

a．各U形管中产生的气体的体积b．各U形管中阳极质量的减少量c．各U形管中阴极质量的增加量11．(2014·郑州模拟)重铬酸钾又名红矾钾，是化学实验室中的一种重要分析试剂。

工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料，采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)。

制备装置如下图所示(阳离子交换膜只允许阳离子透过)：制备原理：2CrO2－4(黄色)＋2H＋Cr2O2－7(橙色)＋H2O(1)通电后阳极室产生的现象为___________，其电极反应式是_____________。

(2)该制备过程总反应的离子方程式可表示为4CrO2－4＋4H2O===2 Cr2O2－7＋4OH－＋2H2↑＋O2↑，若实验开始时在右室中加入38.8 g K2CrO4，t分钟后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3∶2，则溶液中K2CrO4和K2Cr2O7的物质的量之比为________；此时电路中转移电子的物质的量为___________。

12．(2014·北京朝阳区期末)某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确．．．的是( ) A ．A 为电源正极B ．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：Cr 2O 2－7＋6Fe 2＋＋14H ＋===2Cr 3＋＋6Fe 3＋＋7H 2OC ．阴极区附近溶液pH 降低D ．若不考虑气体的溶解，当收集到H 2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr 2O 2－7被还原 13．(2014·滨州模拟)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产粗铜。

(1)该工艺的中间过程会发生反应：2Cu 2O ＋Cu 2S===6Cu ＋SO 2↑，反应的氧化剂是__________。

(2)火法熔炼的粗铜含杂质较多。

某化学研究性学习小组在实验室条件下用CuSO 4溶液作电解液来实现粗铜的提纯，并对电解后溶液进行净化除杂和含量测定。

实验一 粗铜的提纯 粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)，电解时粗铜应与电源的_________极相连，阴极上的电极反应式为_________。

实验二 电解后溶液的净化除杂 在精炼铜的过程中，电解液中c (Cu 2＋)逐渐下降，c (Fe 2＋)、c (Zn 2＋)会逐渐增大，所以需定时除去其中的Fe 2＋、Zn 2＋。

甲同学参考下表的数据，设计了如下方案： 电解后溶液――→试剂a 溶液A ――――――――→加少量碱至pH ＝4 ――→操作①溶液B试剂a 是____________________(填化学式)，其目的是__________________；该方案能够除去的杂质离子是____________(填离子符号)。

实验三 电解后溶液离子含量的测定乙同学设计了如下方案：则100 mL 溶液中Cu 2＋的浓度为__________mol·L －1，Fe 2＋的浓度为__________mol·L －1。

答 案1．选D A ．根据金属活动顺序表可知，阴极上离子的放电顺序是Fe 3＋＞Cu 2＋＞H ＋＞Fe 2＋＞Al 3＋，Fe 2＋和Al 3＋不放电，Fe 3＋得电子成为Fe 2＋，不会析出铁，所以铁和Al 不可以，因为它们比H 活泼，所以在阴极上依次生成的氢气、亚铁离子、Cu ，故A 错误；B.电解CuSO 4溶液，阴极析出Cu ，阳极生成氧气，应加入CuO 使溶液恢复至原状态，故B 错误；C.铅蓄电池充电时，与正极相连的电极是阳极，发生氧化反应，电极反应为PbSO 4＋2H 2O －2e －===PbO 2＋SO 2－4＋4H ＋，故C 错误；D.将钢闸门与直流电流的负极相连，作阴极，属于外加电源的阴极保护法，故D 正确。

2．选B A 中钢管与电源正极连接，成为电解池的阳极而溶解，加速了钢管的腐蚀，故A 项不符合题意。

铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，故B 正确。

钢管与铜管露天堆放在一起，潮湿的空气作为电解质溶液，铜管为正极、钢管为负极发生电化学腐蚀，加速了钢管的腐蚀，故C 项不合题意。

钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应应是Fe －2e －===Fe 2＋，故D 项不合题意。

3．选C A ．pH<4为强酸性，发生析氢腐蚀，正确；pH>6的溶液，氧气得电子，发生吸氧腐蚀，正确；C.pH>14的溶液，氧气与水反应得电子：O 2＋2H 2O ＋4e-===4OH-，错误；D.煮沸后除去了氧气，碳钢的腐蚀速率会减小，正确。

4．选C 阳离子的放电顺序：Cu 2＋> H ＋；阴离子的放电顺序：Cl －> OH －；C(Cu 2＋)∶C(Cl －)＝1∶4；H ＋ 、OH －来源于溶液中水的电离；Cu 2＋和OH －不能同时在阴极和阳极放电，错误。

5．选D pH ＝3的雨水浸泡过的铁钉，开始时水膜酸性较强，发生析氢腐蚀，总反应式为Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑，随着H ＋的消耗，pH 逐渐升高，一段时间后发生吸氧腐蚀。

铁钉腐蚀的负极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋。

6．选B A ．海水中含有镁、溴、碘等元素，因此从海水中可以制取镁、溴、碘等物质，A 正确；B.电解精炼铜(含少量Fe 、Zn 、Pt)的电解后溶液中，存在的金属阳离子除了有Fe 2＋、Zn 2＋外，还有铜离子，B 不正确；C.电解饱和食盐水阳极是氯离子放电，其产物是氯气。