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    高考化学总复习 课时跟踪检测 二十 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 Word版含答案

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    这是一份高考化学总复习 课时跟踪检测 二十 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 Word版含答案,共8页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
     课时跟踪检测二十 电解池 金属的电化学腐蚀与防护(时间:45分钟 满分:100)一、选择题(每小题6分,共60)1(2017届北京海淀区期末练习)关于下列装置的说法正确的是(  )A装置中盐桥内的K移向CuSO4溶液B装置将电能转变为化学能C若装置用于铁棒镀铜N极为铁棒D若装置用于电解精炼铜则溶液中的Cu2浓度保持不变解析:装置为原电池,Zn为负极,Cu为正极,盐桥中K向正极区移动,即移向CuSO4溶液,A项正确;装置将化学能转化为电能,B项错误;若装置用于铁棒镀铜,M为铁棒,N为铜棒,C项错误;若装置用于电解精炼铜,溶液中Cu2浓度减小,D项错误。答案:A2(2017届南京高二检测)下列事实不能用电化学原理解释的是(  )A铝片不需要特殊的保护方法B炒过菜的铁锅未清洗易生锈C轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌D镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀解析:铝在表面能生成一层氧化铝保护膜,与电化学知识无关。炒过菜的铁锅未清洗易生锈,是因为铁和内部的碳与未清洗的菜汁形成了原电池,铁被腐蚀而生锈。轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌,是因为形成了原电池后,锌比铁活泼,作负极被腐蚀,船体被保护。镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀,是因为镀锌铁与潮湿的空气形成了原电池后,锌比铁活泼,锌被腐蚀,铁被保护。镀锡铁与潮湿的空气形成了原电池后,铁比锡活泼,铁作负极被腐蚀。 答案:A3(2017届湖南永州月考)关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是(  )AFe电极作阳极发生氧化反应BCl向石墨极定向移动C石墨电极反应Fe33e===FeD电解池发生总反应2Cl2Fe3===Cl22Fe2解析:由电子转移方向可知石墨为阴极,铁为阳极。电子流出的一极是电源的负极,故Fe连接电源的正极,铁作阳极,发生氧化反应,A项正确;电解质溶液中,阴离子向阳极移动,Fe为阳极,ClFe极作定向移动,B项错误;石墨是电解池的阴极,发生还原反应,电极反应为Fe3e===Fe2C项错误;Fe为阳极,是活性电极,Fe发生氧化反应生成Fe2,石墨是电解池的阴极,发生还原反应,Fe3放电生成Fe2,故电解池发生总反应:Fe2Fe33Fe2D项错误。答案:A4用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(ClBrNaMg2)的装置如图所示(ab为石墨电极)下列说法正确的是(  )A电池工作时正极反应式为O22H2O4e===4OHB电解时a电极周围首先放电的是ClC电解时电子流动路径是负极外电路阴极溶液阳极正极D忽略能量损耗当电池中消耗0.02 g H2b极周围会产生0.02 g H2解析:燃料电池为酸性电解质,电池工作时,正极反应式为O24e4H===2H2OA项错误;苦卤水中Br还原性强于Cl,电解时,a电极周围首先放电的是BrB项错误;电子不能进入电解质溶液,C项错误;根据转移电子数相等,可知D项正确。答案:D5(2017届兰州第一中学月考)金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外还有氧浓差腐蚀如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同在氧浓度低的部位是原电池的负极下列说法正确的是(  )A纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀B钢铁吸氧腐蚀时负极的电极反应式为Fe3e===Fe3C海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用D在图示氧浓差腐蚀中M极处发生的电极反应为O22H2O4e===4OH解析:纯铁发生腐蚀时,没有正极材料,不能构成原电池纯铁发生的是化学腐蚀,A项错误;钢铁发生吸氧腐蚀时,负极的电极反应式为Fe2e===Fe2B项错误;铜不如铁活泼,铜、铁在海水中形成原电池,铁作负极,加快了海轮的腐蚀,C项错误;因氧浓度低的部位是原电池的负极,由图示可知,MO2浓度高,该处O2得到电子,其电极反应式为O22H2O4e===4OHD项正确。答案:D6(2017届河南南阳二中模拟)化学用语是学习化学的重要工具下列用来表示物质变化的化学用语中正确的是(  )A电解饱和食盐水时阳极的电极反应式为2Cl2e===Cl2B氢氧燃料电池的负极反应式O22H2O4e===4OHC粗铜精炼时与电源正极相连的是纯铜电极反应式为Cu2e===Cu2D钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式 Fe3e===Fe3解析:电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl2e===Cl2A项正确;氢氧燃料的正极上氧气得电子发生还原反应,电池反应式:O22H2O4e===4OHB项错误;粗铜精炼时,粗铜连接电源正极,纯铜连接电源负极,阳极上电极反应式为Cu2e===Cu2C项错误;钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe2e===Fe2D项错误。答案:A71 L K2SO4CuSO4的混合溶液中c(SO)2 mol·L1用石墨作电极电解此溶液当通电一段时间后(电解完全)两极均收集到22.4 L气体(标准状况)原溶液中c(K)(  )A0.5 mol·L1  B1 mol·L1C1.5 mol·L1 D2 mol·L1解析:n(O2)1 moln(H2)1 mol,生成1 mol O2转移4 mol电子,生成1 mol H2转移2 mol电子,说明Cu22e===Cu转移2 mol电子,n(Cu2)1 molc(Cu2)1 mol·L1,由电荷守恒得2c(Cu2)c(K)2c(SO),代入c(SO)c(Cu2)可得c(K)2 mol·L1,故D项正确。答案:D8(2017届浙江浦江县模拟)如图所示将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中下列分析正确的是(  )AK1K2闭合时Na均移向铁棒BK1闭合石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合铁棒不会被腐蚀属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合电路中通过0.4NA个电子时两极共产生标况下4.48 L气体解析:K1闭合时,形成原电池,铁作负极,石墨棒作正极,Na移向石墨棒,A项错误;K1闭合,形成原电池,石墨棒作正极,正极反应式为O24e2H2O===4OH,石墨棒附近pH逐渐升高,B项正确;K2闭合,铁与外接电源负极相连,铁作阴极,不被腐蚀,是外加电流的阴极保护法,C项错误;K2闭合时,为电解池,铁棒作阴极,电极反应式为2H2e===H2,当电路中通过0.4NA个电子时,阴极产生0.2 mol气体,标准状况下体积为4.48 L,石墨棒作阳极,电极反应式为2Cl2e===Cl2,当电路中通过0.4NA个电子时,阳极产生0.2 mol气体,标准状况下的体积为4.48 L,两极共产生标准状况下8.96 L气体,D项错误。答案:B9高铁酸盐在能源环境保护等方面有着广泛的用途可以用电解法制高铁酸盐(已知高铁酸盐在酸性条件下不稳定)总反应式为Fe2H2O2OH3H2FeO下列说法正确的是(  )A铁为阳极发生还原反应B铁为阴极NaOH为电解液C阳极发生的电极反应为Fe8OH3e===4H2OFeOD标准状况下铁失去3 mol电子可以在阴极得到33.6 L氢气解析:由总反应知,铁为阳极,发生氧化反应,电解质溶液应为浓NaOH溶液,AB项错误;Fe在反应中失去6个电子,C项错误;根据总反应式可知,铁失去3 mol电子在阴极得到1.5 mol H2,标准状况下体积为33.6 LD项正确。答案:D10(2017届河北省高阳中学月考)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注采用离子交换膜控制电解液中OH的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示发生的反应为2CuH2OCu2OH2下列说法正确的是(  )A钛电极发生氧化反应B阳极附近溶液的pH逐渐增大C离子交换膜应采用阳离子交换膜D阳极反应式是2Cu2OH2e===Cu2OH2O解析:钛电极为阴极,发生还原反应,A项错误;由阴极区迁移过来的OH在阳极全部参与反应,阳极附近的pH不变,B项错误;铜作阳极,在阳极铜失电子,发生氧化反应,阳极反应式为2Cu2OH2e===Cu2OH2OOH由阴极区迁移到阳极区参与反应,离子交换膜为阴离子交换膜,C项错误,D项正确。答案:D二、非选择题(40)11(14)(2017届宿迁摸底)铁在地壳中的含量约占5%左右铁矿石的种类很多重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)(1)红热的铁能跟水蒸气反应一种产物与磁铁矿的主要成分相同另一种产物是可燃性气体则其反应的化学方程式为________________该可燃气体在酸性条件下可制成燃料电池写出该气体发生的电极反应式______________________(2)在常温下铁跟水不起反应但在潮湿的空气中铁很容易生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)而被腐蚀每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一铁生锈的化学原理如下请你用离子方程式和化学方程式补充完整原电池反应负极2Fe4e===2Fe2正极______________氢氧化物的形成Fe22OH===Fe(OH)2________________氢氧化物的分解2Fe(OH)3===Fe2O33H2O(3)为了防止铁生锈可在铁制品表面镀上一层铜(如下图装置)a________(正极负极)铁制品表面发生的电极反应式为________________解析:(1)红热的铁高温下与水蒸气反应生成Fe3O4H2,反应方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。在燃料电池中H2在负极通入,酸性条件下电极反应为H22e===2H(2)在潮湿环境中铁发生电化学腐蚀,主要是吸氧腐蚀,负极反应为2Fe4e===2Fe2,正极反应为O24e2H2O===4OHFe(OH)2易被空气中O2氧化,反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O===4Fe(OH)3(3)在铁制品表面镀铜时,纯铜作阳极与电源正极相连,铁制品作阴极与电源负极相连,铁制品表面发生的电极反应式为Cu22e===Cu答案(1)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2 H22e===2H(2)O24e2H2O===4OH 4Fe(OH)2O22H2O===4Fe(OH)3(3)正极 Cu22e===Cu12(14)(2017届长春外国语学校模拟)新型高效的甲醇燃料电池采用铂为电极材料两电极上分别通入CH3OHO2电解质为KOH溶液某研究小组将两个甲醇燃料电池串联后作为电源进行饱和氯化钠溶液电解实验如图所示回答下列问题(1)甲醇燃料电池正极负极的电极反应分别为____________________________________________(2)闭合开关Kab电极上均有气体产生其中a电极上得到的是________________电解氯化钠溶液的总反应方程式为________________________(3)若每个电池甲醇用量为3.2 g且反应完全则理论上通过电解池的电量为________________(法拉第常数F9.65×104 C·mol1列式计算)最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)(4)若用该装置中的电解池精炼铜在粗铜的电解过程中粗铜板应是图中电极________(“a”“b”)在电极b上发生的电极反应式为________________________________________解析:(1)碱性条件下甲醇燃料电池的总反应为2CH3OH3O24OH===2CO6H2O,正极反应式为3O212e6H2O===12OH,负极反应式由总反应式减正极反应式得到:2CH3OH12e16OH===2CO12H2O(2)由题知两个甲醇燃料电池作电源,其中甲醇为还原剂,通甲醇的电极为负极,通O2的电极为正极,则a为电解池阳极,在该极2Cl2e===Cl2,故a极上得到Cl2。电解氯化钠溶液的总反应为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)1 mol甲醇氧化失去6 mol电子,电量为6×9.65×104 C。题中虽有两个燃料电池,但电子的传递只能用一个燃料电池的甲醇量计算,可得×6×9.65×104 C·mol15.79×104 C。电路中通过电子的物质的量为×60.6 mol,由2Cl2e===Cl2,可得n(Cl2)0.3 mol,标准状况下Cl2的体积为0.3 mol×22.4 L·mol16.72 L(4)若用该装置电解精炼铜,粗铜应作阳极,纯铜作阴极,故粗铜极应为图中电极ab电极为精铜,电极反应式为Cu22e===Cu答案(1)3O212e6H2O===12OH2CH3OH12e16OH===2CO12H2O(2)Cl2 2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)×6×9.65×104 C·mol15.79×104 C 6.72  (4)a Cu22e===Cu13(12)ABC三种强电解质它们在水中电离出的离子如下表所示阳离子NaKCu2阴离子SOOH如图1所示装置中丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液足量的B溶液足量的C溶液电极均为石墨电极接通电源经过一段时间后测得乙中c电极质量增加了16 g常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示请回答下列问题(1)M为直流电源的________b电极上发生的电极反应为________________(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________(3)写出乙烧杯中的总反应的离子方程式________________________________(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)________解析:(1)由题中信息c电极质量增加,则c为阴极,d为阳极,M为负极,N为正极,乙中溶液为CuSO4溶液,根据图2电解后甲中pH增大,则判断甲烧杯中为NaOH(KOH),丙中电解后pH不变,则推出丙烧杯为K2SO4(Na2SO4)b为阳极,电极反应式为4OH4e===2H2OO2(2)n(Cu)0.25 mol,电路中通过的电子为0.25 mol×20.5 mole电极产生H2,根据反应2H2O2H2O2,转移0.5 mol电子产生H2的物质的量为0.25 mol,标准状况下H2的体积为V(H2)0.25 mol×22.4 L/mol5.6 L(4)要使丙烧杯中的溶液恢复到原来的状态,应加入H2OH2O的质量为0.25 mol×18 g/mol4.5 g答案:(1) 4OH4e===2H2OO2(2)5.6 L (3)2Cu22H2O2Cu4HO2(4)向丙烧杯中加4.5 g  

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