中学高考化学一轮复习.电解池金属的电化学腐蚀与防护实战训练
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第 1 页 7.2 电解池 金属电化学腐蚀与防护实战训练
1.[高考集萃]判断正误，正确画“√〞，错误画“×〞。
(1)[2021 ·江苏高考]钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流阴极保护法防止其腐蚀。( )
(2)[2021·江苏高考]假设在海轮外壳上附着一些铜块，那么可以减缓海轮外壳腐蚀。( )
(3)[2021·天津高考]铁外表镀锌可增强其抗腐蚀性。( )
(4)[2021·江苏高考]电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极。( )
(5)[2021·四川高考]用铜作电极电解CuSO4溶液：2Cu＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋4H＋。( )
(6)[2021·江苏高考]镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈。( )
(7)[2021·山东高考]电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数值)。( )
(8)[2021·广东高考]自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√
解析 (1)当铁作原电池正极或电解池阴极时，铁均会受到保护，正确；(2)在海轮外壳上附着一些铜，可形成铁、铜原电池，铁比铜活泼，作为负极被腐蚀，错误；(3)铁外表镀锌，可以形成原电池，锌作负极，增强铁抗腐蚀能力，正确；(4)电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，错误；(5)铜作电极电解CuSO4溶液时，阳极上Cu失第 2 页 去电子生成Cu2＋，不会得到O2，错误；(6)铁、铜形成原电池，铁作负极加快腐蚀，正确；(7)电解NaCl溶液阴极反响：2H＋＋2e－===H2↑，产生标准状况下22.4 L H2，可转移2NA个电子，错误；(8)为吸氧腐蚀，正确。
2．[2021 ·福建高考]某模拟“人工树叶〞电化学实验装置如下图，该装置能将H2O与CO2转化为O2与燃料(C3H8O)。以下说法正确是( )
A．该装置将化学能转化为光能与电能
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被复原
D．a电极反响为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O
答案 B
解析 该装置将光能转化为化学能，将电能转化为化学能，A项错误；该装置工作时，a极为阴极，b极为阳极，H＋从阳极(b极)区向阴极(a极)区迁移，B项正确；根据电路中通过电量相等，由2H2O――→失4e－O2、CO2――→得6e－13C3H8O可得：3O2～2CO2，那么每生成1 mol O2，被复原CO2质量为23 mol×44 g/mol＝29.3 g，C项错误；a极上CO2发生得电子复原反响转化为C3H8O，D项错误。
3．[2021 ·浙江高考]在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O－CO2混合气体制备H2与CO是一种新能源利用方式，根本原理如下图。以下说法不正确是( ) 第 3 页 A．X是电源负极
B．阴极电极反响式是：
H2O＋2e－===H2＋O2－ CO2＋2e－===CO＋O2－
C．总反响可表示为：H2O＋CO2=====通电H2＋CO＋O2
D．阴、阳两极生成气体物质量之比是1∶1
答案 D
解析 H2O与CO2混合气体转变为H2与CO过程在接电源X极电极上完成，说明该电极上发生了复原反响，该电极为阴极，那么X为电源负极，A项正确；阴极完成是H2O→H2，CO2→CO，对应电极反响式为H2O＋2e－===H2＋O2－，CO2＋2e－===CO＋O2－，B项正确；制备过程总反响为H2O＋CO2=====通电CO＋H2＋O2，C项正确；阴极与阳极产生气体，其物质量之比为2∶1，D项错误。
4．[2021·广东高考]某同学组装了如下图电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，那么( )
A．电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ
B．电极Ⅰ发生复原反响
C．电极Ⅱ逐渐溶解
D．电极Ⅲ电极反响：Cu2＋＋2e－===Cu
答案 A
解析 此题综合考察原电池与电解池知识，意在考察考生对电化学原理掌握情况。首先应根据图示判断左边两池通过盐桥构成原电池，产第 4 页 生电流对右边硫酸铜溶液进展电解(相当于精炼铜)。电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，所以电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ(电流方向与电子流动方向相反)，A正确；电极Ⅰ上铝失电子发生氧化反响，B错；电极Ⅱ上有铜析出，C错；电极Ⅲ电极反响：Cu－2e－===Cu2＋，D错。
5．[高考集萃]按要求填空。
(1)[2021 ·山东高考]利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH与LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反响式为________，电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A〞或“B〞)。
(2)[2021·课标全国卷Ⅰ]H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法〞工作原理如下图(阳膜与阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极电极反响式________________。
②分析产品室可得到H3PO2原因________________。
③早期采用“三室电渗析法〞制备H3PO2：将“四室电渗析法〞中阳极室稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质，该杂质产生原因是__________________________________
_________________________________________________________。
(3)[2021·福建高考]铁及其化合物与生产、生活关系密切。如图是实验室研究海水对铁闸不同局部腐蚀情况剖面示意图。
①该电化腐蚀称为________。 第 5 页 ②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多是________(填字母)。
(4)[2021·山东高考]离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl－7与AlCl－4组成离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
①钢制品应接电源________极，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反响，阴极电极反响式为________。假设改用AlCl3水溶液作电解液，那么阴极产物为__________________。
②为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品外表铝镀层，当反响转移6 mol电子时，所得复原产物物质量为________mol。
答案 (1)LiOH 2Cl－－2e－===Cl2↑ B
(2)①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ ②阳极室H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室H2PO－2穿过阴膜扩散至产品室，二者反响生成H3PO2
③PO3－4 H2PO－2或H3PO2被氧化
(3)①吸氧腐蚀 ②B
(4)①负 4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4 H2 ②3
解析 (1)产生H2极为阴极，同时产生OH－，Li＋通过阳离子交换膜进入阴极，阴极区电解液为LiOH溶液。阳极区电解液为LiCl溶液，Cl－发生失电子氧化反响生成Cl2。
(2)①阳极为水电离出OH－放电，电极反响式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。②阳极室中H＋穿过阳膜进入产品室，原料室中H2PO－2穿过阴膜扩散至产品室，二者反响生成H3PO2。③在阳极区H2PO－2或H3PO2可能失电子发生氧化反响，即生成物中会混有PO3－4。 第 6 页 (3)①在弱酸性或中性条件下，金属所发生腐蚀是吸氧腐蚀。②铁闸发生吸氧腐蚀时，正极必须有氧气参与，同时能提供电解质溶液环境，因此B处生成铁锈最多。
(4)①电镀时，钢制品为镀件，应作阴极，故应与电源负极相连接。根据题意，阴极发生得电子复原反响，应生成金属铝，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反响，那么Al2Cl－7、AlCl－4参与电极反响，故阴极电极反响式为4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4。电解AlCl3水溶液时，阴极为H＋得电子生成H2。②铝与NaOH溶液反响中，复原产物为H2，当反响转移6 mol电子时，生成3 mol H2。
