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    2021版高考化学(人教版)一轮复习(课件+学案+课后检测)第21讲 电解池 金属腐蚀与防护 (共3份打包)

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    2021版高考化学(人教版)一轮复习(课件+学案+课后检测)第21讲 电解池 金属腐蚀与防护 (共3份打包)

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    一、选择题1(2020·济南高三模拟)四个电解装置都以Pt做电极它们分别装有如下电解质溶液电解一段时间后测定其pH变化所记录的结果正确的是(  )选项ABCD电解质溶液HClAgNO3KOHBaCl2pH变化减小增大增大不变解析:C。电解盐酸溶质HCl的量减少溶剂的量不变所以酸性减弱pH增大A项错误;电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气溶液酸性增强pH减小B项错误;电解氢氧化钾溶液的实质是电解水溶质的量不变溶剂减少碱性增强pH增大C项正确;电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气溶液碱性增强pH增大D项错误。2(2020·哈尔滨高三一模)观察如图装置下列说法正确的是(  )Aab接电流表该装置一定为原电池Bab接直流电源该装置一定为电解池Cab接直流电源铁可能不易被腐蚀Dab接电流表或接直流电源铁都可能是负极解析:CAab接电流表若液体c为非电解质溶液不满足原电池的构成条件不能形成原电池错误;B若液体c为非电解质溶液溶液不导电所以不能发生电解即不是电解池错误;C若该装置是电解池Fe与负极相连时做阴极被保护即铁可能不易被腐蚀正确;D接直流电源时该装置可能为电解池Fe可能做阴极或阳极错误。3(2020·贵阳高三调研)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧:一艘名叫阿那吉纳号的货轮满载着精铜砂在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢?事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是(  )A精铜砂装载过多导致沉船B运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大超过船的承载能力C在潮湿的环境中船体与铜构成了原电池加速了作为负极的船体的腐蚀D在潮湿的环境中船体与铜构成了电解池钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀解析:C。在潮湿的环境中CuFe形成原电池加快了轮船的腐蚀。4(教材改编题)电解法精炼含有FeZnAg等杂质的粗铜。下列叙述正确的是(  )A电解时以硫酸铜溶液做电解液精铜做阳极B粗铜与电源负极相连发生氧化反应C阴极上发生的反应是Cu22e===CuD电解后FeZnAg等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥解析:CA精铜应做阴极;B粗铜应做阳极与电源正极相连;DFeZnCu活泼在阳极先放电不会形成阳极泥。5锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用被称为生命火花。利用恒电势电解NaBr溶液间接将葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]氧化为葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH]进而制取葡萄糖酸锌装置如图所示下列说法错误的是(  )A钛网与直流电源的正极相连发生还原反应B石墨电极上的电极反应为2H2O2e===H22OHC电解过程中硫酸钠溶液浓度保持不变D生成葡萄糖酸的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHOBr2H2O===CH2OH(CHOH)4COOH2HBr解析:A。根据题意和题图可知在钛网上NaBr转化为溴单质失电子发生氧化反应钛网做阳极故与电源正极相连A错误;石墨电极做阴极发生还原反应电极反应式为2H2O2e===H22OHB正确;电解过程中左侧发生反应:2Br2e===Br2CH2OH(CHOH)4CHOBr2H2O===CH2OH(CHOH)4COOH2HBr右侧发生反应:2H2O2e===H22OH左侧产生的H通过质子交换膜不断向右侧提供被消耗的H故硫酸钠溶液浓度保持不变CD正确。6(2020·沧州高三质量监测)以铅蓄电池为电源通过电解法制备酒石酸(C4H6O6简写为RH2)的原理如图所示(AB为惰性电极ab为离子交换膜)下列叙述不正确的是(  )AN极的电极反应式为PbO22eSO4H===PbSO42H2OBb为阴离子交换膜C阴极反应为2H2O2e===H22OH阴极区溶液pH增大D铅蓄电池中消耗2 mol H2SO4理论上生成2 mol RH2解析:D。电解的目的为制备RH2则装置右侧为产品室若原料室中的R2通过阴离子交换膜进入产品室与H结合则可制得RH2所以电极B上应为H2O电离出的OH放电生成O2H即电极B为阳极电极反应为2H2O4e===O24Hb为阴离子交换膜N为正极M为负极电极A为阴极。N为铅蓄电池正极电极反应为PbO22eSO4H===PbSO42H2OA项正确;根据上述分析可知b为阴离子交换膜B项正确;阴极应为H2O电离出的H放电生成H2OH故电极反应为2H2O2e===H22OHOH浓度增大pH增大C项正确;铅蓄电池放电时总反应为PbPbO22H2SO4===2PbSO42H2O当电池中消耗2 mol H2SO4电路中转移2 mol e根据电极B上的电极反应2H2O4e===O24H可知转移2 mol e产品室有2 mol H生成R22H===RH2所以理论上可生成1 mol RH2D项错误。7(经典题)下列关于如图所示装置说法正确的是(  )A装置中电子移动的途径是负极FeM溶液石墨正极BMNaCl溶液通电一段时间后溶液中可能有NaClOCMFeCl2溶液可以实现石墨上镀铁DM是海水该装置是通过牺牲阳极的阴极保护法使铁不被腐蚀解析:B。装置中电子移动的途径是负极Fe石墨正极电子不能在溶液中传递A错误;若MNaCl溶液通电一段时间后阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2发生反应生成NaClNaClO所以溶液中可能有NaClOB正确;若MFeCl2溶液石墨为阳极发生氧化反应不可能实现石墨上镀铁C错误;若M是海水该装置是电解池是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀而不是牺牲阳极的阴极保护法D错误。8(2020·德州高三模拟)高氯酸在化工生产中有广泛应用工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是(  )A装置中f极为光伏电池的正极B阴极的电极反应为2H2O4e===4HO2Cd处得到较浓的NaOH溶液c处得到HClO4浓溶液D若转移2 mol电子理论上生成100.5 g HClO4解析:C。根据内电路中阴阳相吸判断电解池中阳离子(Na)向阴极移动即右侧为阴极区f极为光伏电池的负极A错误;阳极放氧生酸电极反应为2H2O4e===4HO2得到HClO4浓溶液阴极放氢生碱电极反应为4H2O4e===4OH2H2得到较浓的NaOH溶液B错误C正确;由阳极反应式知转移2 mol电子时生成2 mol HClO4质量为201 gD错误。9(2020·天星高三联考)锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池其成本低便于大量推广且对环境无污染。已知电池的总反应为V2O5xLiLixV2O5下列说法正确的是(  )A放电时Li向负极移动B充电时,阳极的电极反应式为LixV2O5xe===V2O5xLiC放电时,负极失重7.0 g则转移2 mol电子D该电池以LiV2O5为电极酸性溶液做介质解析:B。放电时Li向正极移动A项错误;充电时,阳极发生氧化反应电极反应式是LixV2O5xe===V2O5xLiB项正确;放电时,负极的电极反应式为Lie===Li每消耗1 mol Li(7.0 g)转移1 mol电子C项错误;Li是活泼金属会与酸性溶液反应产生H2因而电池介质不能是酸性溶液D项错误。10(2020·广东五校诊断)如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能并生成环境友好物质的装置同时利用此装置的电能在铁上镀铜下列说法中正确的是(  )A乙装置中溶液颜色会变浅B铁电极应与Y相连接CM电极反应式:H2NCONH2H2O6e===CO2N26HDN电极消耗0.25 mol气体时铜电极质量减少16 g解析:C。乙装置为电镀装置电镀液的浓度不变因此溶液颜色不变A项错误;电镀时待镀金属做阴极与电源负极相连N电极上O2转化为H2O发生还原反应N电极为正极B项错误;M电极为负极发生氧化反应:H2NCONH2H2O6e===CO2N26HC项正确;根据N电极反应式:O24H4e===2H2O以及铜电极反应式:Cu2e===Cu2各电极上转移电子数相等可得关系式:O22Cu则当N电极消耗0.25 mol O2铜电极质量减少0.25 mol×2×64 g·mol132 gD项错误。二、非选择题11知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关电解饱和食盐水的相关内容进行梳理形成如下问题(显示的电极均为石墨)(1)1电解一段时间后气球b中的气体是________(填化学式)U形管________()边的溶液变红。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器电解可制备“84”消毒液的有效成分c为电源的________极;该发生器中反应的总离子方程式为__________________________(3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。阳极产生ClO2的电极反应式:___________________________________________________________________________________________________________________当阴极产生标准状况下112 mL气体时通过阳离子交换膜的离子的物质的量为________解析:(1)1根据电子流向知左边电极是电解池阳极右边电极是电解池阴极阳极上氯离子放电生成氯气阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极附近产生NaOH(2)要制取84消毒液应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境为了使反应更充分则下面电极生成氯气上面电极附近有NaOH生成上面电极生成氢气为阴极c为负极d为正极。(3)依据题干信息阳极上Cl被氧化为ClO2根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式。电极上得到或失去一个电子电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜。答案:(1)H2 (2) ClH2OClOH2(3)Cl5e2H2O===ClO24H0.01 mol12.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂而且高铁电池的研制也在进行中。图1是高铁电池的模拟实验装置:(1)该电池放电时正极的电极反应式为_______________________________________________________________________________________________________________(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液此盐桥中氯离子向________()移动;若用阳离子交换膜代替盐桥则钾离子向________()移动。(3)2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线由此可得出高铁电池的优点有________________________________________________________________________________________________________________________________________________.电解制取KIO3电解前先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液溶解时发生反应3I26KOH===5KIKIO33H2O将该溶液加入阳极区另将氢氧化钾溶液加入阴极区电解槽用水冷却。电解时阳极上发生反应的电极反应式为____________________________电解过程中阴极附近溶液pH________(变大”“变小不变)解析:.(1)根据题图1可知该电池中C做正极正极上FeO发生还原反应:FeO4H2O3e===Fe(OH)35OH(3)根据题图2可知高铁电池具有使用时间长、工作电压稳定的优点。.阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子和氢氧根离子电解过程中阳极上碘离子失去电子生成碘酸根离子电极反应式为I6OH6e===IO3H2O;阴极上氢离子放电生成氢气所以阴极附近水的电离平衡被破坏溶液中的氢氧根离子浓度增大pH变大。答案:.(1)FeO4H2O3e===Fe(OH)35OH (2)  (3)使用时间长、工作电压稳定.I6OH6e===IO3H2O 变大 

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