2024届高三化学一轮复习培优--电镀训练

2024届高三化学一轮复习培优--电镀训练

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法正确的是

A．钢铁的腐蚀都是析氢腐蚀

B．电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Au、Ag等金属

C．电镀铜时用待镀的金属制品作阳极，铜作阴极

D．氯化铝溶液蒸干灼烧产物为氧化铝

2．下列过程中，不需要外加电源就能进行的是（　　）

①电解②电镀③电离④电化学腐蚀

A．①② B．①③ C．②③ D．③④

3．是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A．基态O原子中含有的末成对电子个数为

B．标准状况下，中含有的键个数为

C．电解精炼铜时在阴极得到，转移的电子数为

D．中含有的阴离子个数为

4．下列描述中不符合生产实际的是

A．电解熔融氧化铝制金属铝 B．根据原电池原理生产化学电源

C．电解饱和食盐水制金属钠 D．电镀法铁上镀锌

5．铁上镀铜，做阳极，阴极

A．铁 铁 B．铜 铜 C．铁 铜 D．铜 铁

6．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（       ）

A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子

B．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子

C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子

D．铁作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子

7．下列与金属铜相关的叙述正确的是

A．在镀件上镀铜时，可用铜做阳极 B．用铜做电极的原电池中，铜电极一定做正极

C．用电解法精炼铜时，用纯铜做阳极 D．电解饱和溶液时，用铜做阳极

8．下列说法正确的是

A．滴定时，俯视滴定管内液面，读数偏高

B．配制溶液时，加入稀抑制水解

C．室温下，浓度均为的和溶液中水的电离程度相同

D．电镀时，通常把待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的溶液作电镀液

9．完成下列实验所用仪器或操作合理的是

A．A B．B C．C D．D

10．下列叙述正确的是

A．铁与稀H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液，可使反应速率加快

B．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属

C．在铁上镀铜时，金属铜作阴极

D．用惰性电极电解CuSO4溶液，溶液的pH不变

11．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质Fe、Zn、Cu、Pt，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性)，下列叙述正确的是

A．阳极的电极反应式：

B．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

C．电解后，溶液中存在的阳离子只有和

D．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

12．下列说法不正确的是

A．溴化银是一种重要感光材料，是胶卷中必不可少的成分

B．电镀银时银电极与电源负极相连

C．氧化铝具有高熔点，可用于生产耐火砖

D．铜的电解精炼阳极溶解的铜的质量一定小于阴极析出的铜的质量

13．下列实验能达到预期目的是

A．A B．B C．C D．D

14．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A．100g质量分数为46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中含有的氧原子数为4NA

B．25℃时，pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA

C．电解精炼铜过程中，当电路中通过0.5NA电子时，阳极有16g Cu转化为Cu2+

D．0.1mol KI与0.1mol FeCl3在溶液中反应转移的电子数为0.1NA(2Fe3++2I-2Fe2++I2)

15．图示与表述内容不相符的是

A．A B．B C．C D．D

二、实验题

16．金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。

（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是____。

a.Fe2O3            b.NaCl            c.Cu2S            d.Al2O3

（2）如图为电解精炼银的示意图，____(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为__________。

（3）为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是____________。

17．某实验小组通过以下实验，探究一定温度下镀件表面镀铜的最佳条件。

【查阅资料】①    

②在溶液中不稳定，容易发生歧化反应(歧化反应是指同种元素的化合价既有升高又有降低的反应)。

【实验设计】用、(焦磷酸钠)、添加剂配制一定浓度的电镀液，用纯铜和镀件作为两极材料，探究电镀液的pH、电流密度对镀层的影响。

(1)配制一定体积的溶液，以下仪器一定不需要用到的是_______(填仪器名称)。

(2)镀件表面的油污可用热的纯碱溶液清洗，理由是_______。

(3)纯铜与电源的_______相连(填“正极”或“负极”)。

(4)电镀时阴极上发生的主要反应的电极反应式为_______。

ⅰ.其他条件不变时，通电10 min，探究pH对电镀的影响如下：

【实验结果与数据分析】

(5)实验3中，铜镀层的沉积速率_______(保留两位有效数字)。

(6)实验1和实验4中，酸性或碱性较强时，镀层均出现斑驳，可能的原因是_______。

ⅱ.电流密度与镀膜质量的关系如图所示：

(7)本实验电镀的最佳条件是pH为8.5，电流密度为_______。

(8)使用最佳条件电镀时，在阳极附近的电镀液中出现红色固体(Cu)沉积物，用离子方程式表示其产生原因_______，通空气搅拌可防止红色固体沉积物生成。

参考答案：

1．D

【详解】A．当钢铁表面的水膜呈酸性时，发生析氢腐蚀；当钢铁表面的水墨呈弱酸性或中性时，发生吸氧腐蚀，则钢铁的腐蚀不都是析氢腐蚀，故A错误；

B．Zn、Fe的活泼性比铜强，先于Cu放电，所以电解精炼铜时，阳极泥中不含有Zn、Fe，故B错误；

C．电镀过程中，镀件作阴极，镀层金属作阳极，所以电镀铜时用待镀的金属制品作阴极、铜作阳极，故C错误；

D．氯化铝水解生成氢氧化铝和HCl，HCl易挥发，升高温度促进其挥发，所以将氯化铝溶液加热蒸干得到氢氧化铝固体，灼烧得到氧化铝固体，故D正确；

答案选D。

【点睛】由易挥发的酸根组成的盐，其盐溶液蒸干不能得到溶质。

2．D

【分析】不需要外加电源，说明不需要其他能量就可以发生。

【详解】①电解，属于电解池，需要外接电源；②电镀属于电解池的应用，属于电解池，需要外接电源；③电离，电解质在水溶液中或者熔融状态下可以电离，不需要外接电源；④电化学腐蚀，在潮湿的空气中，金属会发生电化学腐蚀，不需要外接电源；③④符合题意，本题答案选D。

3．C

【详解】A．基态O原子中含有2个末成对电子，所以基态O原子中含有的末成对电子个数为，故A错误；

B．标准状况下，水为液体，不适用气体摩尔体积，故B错误；

C．电解精炼铜时，阴极反应为，所以得到，即1mol，转移的电子数为，故C正确；

D．中阴离子为，物质的量为1mol，有的阴离子个数为，故D错误；

故答案选C。

4．C

【详解】A.氯化铝熔融时不导电，所以电解熔融氧化铝制取金属铝，符合生产实际，故A不选；

B.原电池装置可以形成电流，所以根据原电池原理可以生成化学电源，符合生产实际，故B不选；

C.电解饱和食盐水制取烧碱时，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近生成氢氧化钠，不能得到金属钠，所以不符合生产实际，故C选；

D.电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，所以在镀件上镀锌时，纯锌作阳极，符合生产实际，故D不选；

故选C。

5．D

【详解】电镀的过程：待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，含有镀层金属离子的溶液做电镀液，因此铁上镀铜，铜做阳极，铁阴极；D正确；

综上所述，本题选D。

【点睛】电镀的特点：待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，含有镀层金属离子的溶液做电镀液，电镀前后，电镀液的浓度保持不变。

6．A

【详解】电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属的离子的溶液做电解质溶液。因此，在铁制品上镀一定厚度的锌层，铁制品作阴极，锌作阳极，溶液中含有锌离子。故选A。

【点睛】电镀时，为确保镀层均匀、光滑、美观，阳极金属纯度要高，电压要稳定，镀件表面必须没有油污，要设法阻止溶液中的H+得电子生成氢气，否则，气泡会附着在镀层与镀件之间，从而导致镀层的起泡、脱落。

7．A

【详解】A．在镀件上镀铜时，铜做阳极在电极上发生氧化反应补充溶液中的铜离子，A正确；

B．用铜做电极的原电池中，铜与锌做电极，硫酸铜做电解液，铜做正极，铜与银做电极，硝酸银做电解液，铜做负极，B错误；

C．用电解法精炼铜时，用粗铜做阳极，纯铜做阴极，C错误；

D．电解CuCl2饱和溶液时，不能用铜做阳极，若用铜做阳极，铜会发生氧化反应，失去电子形成铜离子，D错误；

故答案为A。

8．D

【详解】A．滴定管刻度线示数上方小，下方大，所以滴定时，俯视滴定管内液面，读数偏小，A项错误；

B．稀硝酸能将氧化为，B项错误；

C．为弱电解质，在水中部分电离，为强电解质，在水中完全电离，二者电离程度不相同，C项错误；

D．电镀时，阳极发生氧化反应，所以镀层金属作阳极，含镀层金属离子的溶液作电镀液，待镀金属作阴极， D项正确；

答案选D。

9．B

【详解】A．SO2不能溶于饱和亚硫酸钠溶液，应用NaOH溶液吸收，故A错误；

B．高锰酸钾可氧化草酸根离子，可滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度，故B正确；

C．苯和四氯化碳的混合物互溶，不能选分液漏斗分离，应选蒸馏法，故C错误；

D．铁制品与电源正极相连为阳极，失去电子生成亚铁离子，不能实现铁制品镀铜，故D错误；

故选：B。

10．A

【详解】A.铁能置换出铜，从而构成原电池，铁是负极，加快反应速率，选项A正确；

B.构成原电池的正负极可以是相同的金属，也可以是不同的金属，也可以是金属和非金属，选项B不正确；

B.电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，因此选项C不正确；

D.惰性电极电解硫酸铜析出的是铜和氧气，同时还生成硫酸，pH降低，选项D不正确。

答案选A。

【点睛】

11．B

【详解】A．阳极发生氧化反应，其电极反应式：Ni﹣2e﹣=Ni2+，Fe﹣2e﹣=Fe2+；Zn﹣2e﹣=Zn2+，故A错误；

B．粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极，铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥，电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt，故B正确；

C．电解后，溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+，故C错误；

D．电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Cu；阴极析出的是镍；依据电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，故D错误；

故答案为B。

12．B

【详解】A. 溴化银见光分解生成银和溴，是一种重要感光材料，是胶卷中必不可少的成分，故正确；B. 电镀银时银电极与电源正极相连，做阳极，电镀液中含有银离子，反应中银离子得到电子生成银单质，阳极的银溶解生成银离子，故错误；C. 氧化铝具有高熔点，所以可用于生产耐火砖，故正确；D. 铜的电解精炼阳极首先溶解比铜活泼的金属，如锌铁等，再溶解铜，所以溶解的铜的质量一定小于阴极析出的铜的质量，故正确。故选B。

【点睛】掌握电解原理的应用。在电镀装置中镀层金属做阳极，含镀层金属阳离子的溶液为电镀液。精炼铜装置中，粗铜连接电源正极，做阳极，精铜连接电源阴极，做阴极，电解质溶液含有铜离子。

13．C

【详解】A．电镀过程中，镀件要与电源负极相连，因此，要在铁制镀件上镀铜，铁制镀件与电源负极相连，铜与电源正极相连，A错误；

B．NaClO溶液具有强氧化性，不能利用pH试纸测定pH，应利用pH计测定pH比较酸性强弱，B错误；

C．含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量CaCl2固体，溶液红色变浅，碳酸根离子水解平衡逆向移动，OH-浓度减小，则证明Na2CO3溶液中存在水解平衡，C正确；

D．足量NaOH溶液，两种沉淀均会生成，不能比较Cu(OH)2与Mg(OH)2的Ksp大小，D错误；

答案选C。

14．A

【详解】A．100g质量分数46%的乙醇溶液中含有46g的乙醇和54g的水，46g乙醇为1mol，54g水为3mol，故46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中含有的氧原子的物质的量为1+3=4mol，其氧原子数为4NA，A正确；

B．溶液的体积未知，不能计算溶液中OH-的数目，B错误；

C．电解精炼铜的过程中，阳极为粗铜，含有活泼性强于铜的铁和锌等杂质，放电顺序先于铜，因此当电路中通过0.5NA电子时，阳极有部分Fe和Zn失去电子，故Cu转化为Cu2+的质量小于16g，C错误；

D．I-与Fe3+的反应为可逆反应，不能反应完全，因此0.1mol KI与0.1mol FeCl3在溶液中反应后无法生成0.1mol的Fe2+，故转移电子数小于0.1NA，D错误；

故答案选A。

15．D

【详解】A．该装置为电解池，a、d都为电解池的阴极，溶液中的氢离子反应生成氢气，溶液中氢氧根离子增多，显碱性，pH试纸变蓝，c、b都为电解池的阳极，b极的氯离子反应生成氯气，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，b部褪色，c极铁为活性电极，参与反应生成二价铁离子，A正确，不符合题意；

B．KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液混合时，随着反应的进行，n(Mn2+)逐渐增大，直到反应完全，其数值基本保持不变，B正确，不符合题意；

C．铜为阳极，溶解生成铜离子，溶液中的铜离子在阴极得到电子生成铜，实现铁上镀铜，C正确，不符合题意；

D．电解饱和食盐水使用阳离子交换膜，阴极是氢离子反应生成氢气，阳极是氯离子反应生成氯气，氯离子不能通过交换膜，为补充氯离子，氯化钠应从a进入，D错误，符合题意；

故选D。

16．     b、d     a     NO3-+2H++e-NO2+H2O     做电解质溶液(或导电)

【详解】（1）a、Fe用热还原法治炼，故不选；b、钠的性质很活泼，用电解熔融氯化钠的方法治炼，故选b；c、Cu用热还原法治炼，故不选；d、Al的性质很活泼，用电解氧化物的方法治炼，故选d；故选bd；

（2）电解精炼银时，粗银做阳极，所以粗银是与电源正极相连,即与电源的a极相连；与电源负极相连的b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO2，电极反应：NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O；答案：a 、 NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O。

（3）将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，该装置构成原电池，氯化钠溶液作电解质溶液，促进溶液的导电能力。答案：做电解质溶液。

【点睛】（1）电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的Al2O3）制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等）；热分解法：冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得；（2）电解精炼银时，粗银作阳极，精银作阴极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；

（3）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，该装置构成原电池，食盐水作电解质溶液，据此分析。

17．(1)圆底烧瓶

(2)热的溶液水解程度较大，碱性较强，可有效除去油污

(3)正极

(4)

(5)

(6)酸性强，放电产生氢气，碱性强，易生成沉淀，均影响镀件上铜的沉积

(7)0.5(或0.5~0.75之间)

(8)

【详解】（1）配制一定体积的溶液，需要用托盘天平称取一定质量的硫酸铜固体，需要量筒量取一定体积的蒸馏水，需要在烧杯中配制，故不需要的仪器为圆底烧瓶；

（2）油污在碱性条件下容易水解生成易溶于水的物质，热的溶液水解程度较大，碱性较强，可有效除去油污；

（3）电镀时，纯铜作阳极，与电源的正极相连，镀件作阴极，与电源的负极相连；

（4）由题给信息知，，则溶液中的铜主要以形式存在，电镀时阴极上析出单质铜，主要的电极反应式为：；

（5）实验3中，铜镀层的沉积速率v(Cu)= ；

（6）pH较低时，氢离子可以在阴极得到电子生成氢气，从而影响铜离子得到电子，pH较高时，容易生成氢氧化铜沉淀，也会影响铜离子得到电子，从而出现斑驳，故镀层出现斑驳的可能原因是：酸性强，放电产生氢气，碱性强，易生成沉淀，均影响镀件上铜的沉积；

（7）电镀时镀膜质量越大效果越好，由表格中的数据和图中信息可知，本实验电镀的最佳条件是pH为8.5，电流密度为电流密度为0.5A·dm-2 (或0.5~0.75A·dm-2之间)；

（8）纯铜为阳极电极材料，在阳极可出现铜单质失去电子形成+1价铜离子，电极反应式为Cu-e-=Cu+，在溶液中不稳定，容易发生歧化反应生成单质铜，反应的离子方程式为。