高中考试化学特训练习含答案——金属的腐蚀与防护

这是一份高中考试化学特训练习含答案——金属的腐蚀与防护，共7页。试卷主要包含了12 L，电化学在化学工业中有着广泛应用等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
1
.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,电解后溶液的 pH 依次为升高、不变、降低的是
( )
A.AgNO 溶液ꢀNaCl 溶液ꢀCu(NO ) 溶液
3
3 2
B.KCl 溶液ꢀNa SO 溶液ꢀCuSO 溶液
2
4
4
C.CaCl 溶液ꢀKOH 溶液ꢀNaNO 溶液
2
3
D.HCl 溶液ꢀHNO 溶液ꢀK SO 溶液
3
2
4
2
.下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的 pH 明显减小的是( )
3
.(双选)金属镍有广泛的用途,粗镍中含有 Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下
列叙述中正确的是(已知:氧化性 Fe2+Zn2+,故阴极反应为 Ni2++2e- Ni,可见,阳极质量减少是因为 Zn、Fe、Ni 溶
解,而阴极质量增加是因为 Ni 析出,B 项错误;电解后溶液中的阳离子有 Fe2+、Zn2+、Ni2+
和 H+,C 项正确;电解时 Cu 和 Pt 不失电子,沉降在电解池底部形成阳极泥,D 项正确。
4
.A 以铜为阴极,石墨为阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为 2Cl--2e- Cl2↑,A
项正确;铅蓄电池放电时的正极反应式为 PbO +4H++SO2 +2e- PbSO +2H O,
负极反应
-
2
4
项错误 粗铜精炼时 与电源正极相连的应是粗铜 该极发生的
4
2
为 Pb-2e-+SO2
-
PbSO4,B
;
,
,
4
电极反应除 Cu-2e- Cu2+外,还有比铜活泼的杂质金属失电子的反应,C 项错误;钢铁发
生电化学腐蚀的负极反应为 Fe-2e- Fe2+,D 项错误。
5
.AD A 项,铁锅中含有的 Fe、C 与电解质溶液构成原电池,活泼金属为负极,Fe 易失电
子,故腐蚀过程中,负极是 Fe,正确;B 项,原电池中电子由负极 Fe 直接向正极 C 流动,在电
解质溶液中依靠离子的移动导电,错误;C 项,该原电池中,C 是正极,正极上氧气得电子发
生还原反应,电极反应为 O +2H O+4e- 4OH-,错误;D 项,C 是正极,O2 在 C 表面上发生
2
2
还原反应,正确。
6
.C 电解 Na SO 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
2
4
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。
7
.B 正极反应得电子,反应①中,三氯乙烯(C HCl )中 C 为+1 价,乙烯(C H )中 C 为-2
2
3
2
4
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,O 转化为 OH-,O 由 0 价降为-2 价,得电子;反应④中,NO- 转化为 N
2
3
+
,N 由+5 价降为-3 价,得电子,A 项正确;三氯乙烯(C HCl )转化为乙烯(C H ),C 元素从
H
4
2
3
2
4
+
1 价降为-2 价,1 ml 三氯乙烯转移 6 ml e-,则失去 3 ml Cl 时转移 6 ml e-,即脱去 a
ml Cl 时 n 为 2a ml,B 项错误;N - 转化为 N +,N 由+5 价降为-3 价,1 ml N - 得 8 ml
O
H
4
O
3
e
3
e-,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 nt 增大,D 项正确。
8
.AD 甲装置为原电池装置,氧气在 N 电极被还原生成水,所以 N 电极为正极,M 电极为
负极;乙装置为电解池,a 电极上 Si 被氧化成 Si4+,发生氧化反应,所以 a 电极为阳极与 N
极相连,b 电极为阴极与 M 极相连。根据分析可知 M 与 b 相连,A 项正确;根据分析可知
a 电极为阳极,即液态 Cu-Si 合金为阳极,但固体硅不导电,所以不能为阴极,Si4+在铝电极
上得电子被还原,B 项错误;废水中尿素含量不同,电流强度不同,单位时间内转移的电子
数不同,会影响硅提纯的速率,C 项错误;CO(NH ) 在负极 M 上失电子发生氧化反应,生成
2
2
N 、CO ,结合电荷守恒得到电极反应为 CO(NH ) +H O-6e- CO ↑+N ↑+6H+,D 项正
2
2
2 2
2
2
2
确。
9
.B 由 2CuSO +2H O 2Cu+2H SO +O ↑知,如果 CuSO 溶液未电解完,加 CuO 即可复
4
2
2
4
2
4
原,而加入 Cu(OH) 溶液相当于加入等物质的量的 CuO 和 H O,故 CuSO 溶液电解完后,
2
2
4
还电解了部分水。电解析出了 0.1 ml Cu,转移电子 0.2 ml ,放出 0.05 ml O2 ,而电解
.1 ml H O 转移电子 0.2 ml ,阳极放出 0.05 ml O ,故转移的电子的总物质的量为 0.4
0
2
2
ml ,A 项错误,B 项正确;没有告诉溶液的体积无法计算溶液浓度,C 项错误;根据以上分
析,在标准状况下,阳极收集到的气体体积为(0.05+0.05) ml×22.4 L· ml-1=2.24 L,D 项错
误。
1
0.C 阴极为 H+得电子生成 H2,A 项错误;S 2-的结构为
,其中 S 为+6 价,
2O
8
中间两个 O 均为-1 价,阳极电极反应中两个-1 价的 O 失去电子,阳极反应中 S 的化合价
没有变化,B 项错误;S 与 O 之间为极性键,中间两个 O 之间为非极性键,C 项正确;铜为活
泼电极,若铜为阳极,则阳极铜会失去电子,D 项错误。
1
1.答案 Fe3++e- Fe2+,4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2Oꢀ5.6
解
析
负
极
区
发
生
还
原
反
应
F
e
3
+
+
e
-
F
e
2
+
,
生
成
的
二
价
铁
又
被
氧
气
氧
化
成
三
价
铁
,
发
生
反
应 4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H O。由反应可知电路中转移 4 ml 电子消耗 1 ml O ,则转
2
2
1
4
1
4
移 1 ml 电子消耗 ml O ,其在标准状况下的体积为 ml ×22.4 L·ml-1=5.6 L。
2
1
2.答案 (1)①2H2O+2e- 2OH-+H2↑ꢀ产生无色气体,溶液变红ꢀ②2Cl--2e- Cl2↑ꢀ将
湿
润
的
淀
粉
K
I
试
纸
放
在
Y
电
极
附
近
,
试
纸
变
蓝
色

(2)①纯铜ꢀCu2++2e- Cuꢀ②粗铜ꢀCu-2e- Cu2+
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- Cl2↑。可利用湿润的淀
粉 KI 试纸检验生成的 Cl2,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+。
1
3.答案 (1)①C H +18OH--14e- 2C 2-+12H O ②4OH--4e- 2H O+O ↑ꢀ电极表面产
O
2
6
3
2
2
2
生气泡,附近溶液变蓝ꢀ③Ag++e- Agꢀ1
(2)①铜ꢀCu-2e- Cu2+ꢀ②铁钥匙ꢀCu2++2e- Cu
(3)Fe+8OH--6e- Fe 2-+4H Oꢀ2H O+2e- 2OH-+H2↑
O
4
2
2
解
析
(
1
)
①
甲
池
中
乙
烷
(
C
H
)
通
入
左
侧
电
极
发
生
氧
化
反
应
,
则
左
侧
P
t
电
极
为
负
极
,
电
解
质
2
6
溶液为 KOH 溶液,故负极反应为 C H +18OH--14e- 2CO2
-
+12H O。②乙池中 若 、
,
X
2
6
3
2
Y 都是石墨,A 是 Na SO 溶液,则 X 是阳极,发生氧化反应,电极反应为 4OH--4e-
2
4
2
H O+O ↑。Y 是阴极,电极反应为 2H O+2e- 2OH-+H2↑,电极附近显碱性,则 Y 极附近
2
2
2
观察到的现象是电极表面产生气泡,附近溶液变蓝。③甲池中右侧 Pt 电极发生的反应为
O +2H O+4e- 4OH-,消耗标准状况下 112 mL O2(即 0.005 ml)时电路中转移电子的物
2
2
质的量为 0.005 ml×4=0.02 ml。乙池中,若 X、Y 都是石墨,A 溶液是足量 AgNO3 溶
液,Y 极是阴极,电极反应为 Ag++e- Ag。X 极是阳极,电极反应为 2H2O-4e- 4H++O2↑,
据得失电子守恒可知,电路中转移 0.02 ml 电子时,X 极生成 0.02 ml H+,则乙池溶液中
c(H+)=0
.02ml
=0.1 ml·L-1,溶液 pH=1。
0
.2 L
(2)①在铁钥匙表面镀一层金属铜,X 极是阳极,则 X 极的材料是铜,电极反应为 Cu-
e- Cu2+。②Y 极是阴极,则 Y 极材料是铁钥匙,电极反应为 Cu2++2e- Cu。
(3)由图可知,Fe 电极与电源正极相连,则铁电极为电解池的阳极,Fe 被氧化生成 Fe
2
2
4
-,故阳极的电极反应为 Fe+8OH--6e- Fe 2-+4H O。Cu 极与电源的负极相连,则铜电
O
O
4
2
极为电解池的阴极,发生还原反应析出 H ,电极反应为 2H O+2e- 2OH-+H2↑。
2
2