《2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3單元 第3節(jié) 電解池《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》分享到：課時(shí)檢測.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3單元 第3節(jié) 電解池《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》分享到：課時(shí)檢測.doc（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3單元 第3節(jié) 電解池《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》分享到：課時(shí)檢測 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1．關(guān)于如下圖裝置所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，說法正確的是(　　)。 　 A．①②中均發(fā)生了化學(xué)變化，均是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 B．②中電流方向是從Zn經(jīng)導(dǎo)線流入Cu C．反應(yīng)開始階段，①②中均有氫氣產(chǎn)生 D．電極反應(yīng)式：①中陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑，②中正極：2H＋＋2e－===H2↑ 2．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是(　　)。 　 A．圖甲中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重 B．圖乙中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu－Zn合金的腐蝕速率減小 C．圖丙中，接通開關(guān)時(shí)Zn的腐蝕速率增大，Zn上放出的氣體的速率也增大 D．圖丁中，Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 3．下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(　　)。 A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù) B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是：Fe－3e－===Fe3＋ 4．下列裝置或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)。 　 　 A．①防止鐵釘生銹　　　 B．②構(gòu)成銅鋅原電池 C．③構(gòu)成銅銀原電池　　 D．④驗(yàn)證NaCl溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物 5．(2011年廣東高考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如下圖裝置。下列敘述不正確的是(　　)。 A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會有金屬銅析出 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu C．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D．a(chǎn)和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2＋向銅電極移動 6．(xx年上海高考)下圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，下列說法錯誤的是(　　)。 A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極 B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 C．該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 D．該裝置可看作是銅鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對一個(gè)給3分，選錯一個(gè)不給分) 7．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(　　)。 A．純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗 B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鑲層仍能對鐵制品起保護(hù)作用 C．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法 D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕 8．三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO－，把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說法正確的是(　　)。 A．可用鐵作陽極材料　　 B．電解過程中陽極附近溶液的pH升高 C．陽極反應(yīng)方程式為：2Cl－－2e－===Cl2↑ D．1 mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過了1 mol電子 三、非選擇題(本大題共64分) 9．(16分)(1)利用如下圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為______________________。 (2)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M。電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：______________________；充電完成時(shí)，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為：________________________。 (3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是：__________________________。若電解電路中通過2 mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為__________g。 10．(16分)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示： (1)溶液A的溶質(zhì)是____________________； (2)電解飽和食鹽水的離子方程式是：________________________________； (3)電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3，用化學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用：______________________________________________； (4)電解所用的鹽水需精制，去除有影響的Ca2＋、Mg2＋、NH、SO[c(SO)＞c(Ca2＋)]。精制流程如下(淡鹽水和溶液A來自電解池)： ①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是__________；②過程Ⅰ中將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是__________________________________________；③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過程Ⅱ中除去的離子有：________________。 11．(16分)(1)鍍鋁電解池中，金屬鋁為__________，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl 和Al2Cl形式存在，鋁電鍍的主要電極反應(yīng)式為：____________________________。鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見下圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極)。電解時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為：__________________________。 (3)電鍍時(shí)，鍍件與電源的________極連接?；瘜W(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉積在鍍件表面形成鍍層。①若用銅鹽進(jìn)行化學(xué)鍍銅，應(yīng)選用________(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。②某化學(xué)鍍銅的反應(yīng)速率隨鍍液pH變化如下圖所示。該鍍銅過程中，鍍液pH控制在12.5左右。據(jù)圖中信息，給出使反應(yīng)停止的方法：__________________________。 12．(16分)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。 方法1：還原沉淀法。該法的工藝流程為： CrOCr2OCr3＋Cr(OH)3↓ 其中第①步存在平衡：2CrO(黃色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O (1)若平衡體系的pH＝2，則溶液顯__________色。 (2)能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是________。 a．Cr2O和CrO的濃度相同 b．2v(Cr2O)＝v(CrO) c．溶液的顏色不變 (3)第②步中，還原1 mol Cr2O，需要________mol的FeSO47H2O。 (4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋ (aq)＋3OH－(aq)。常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3＋)c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5 molL－1，溶液的pH應(yīng)調(diào)至__________。 方法2：電解法。該法用Fe作電極電解含Cr2O的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。 (5)用Fe作電極的原因?yàn)開_______________。 (6)在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應(yīng)解釋)__________________。溶液中同時(shí)生成的沉淀還有____________。 第3節(jié)　電解池　金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 1．D　解析：A項(xiàng)①裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；B項(xiàng)②中電流方向從Cu流向Zn；C項(xiàng)①中產(chǎn)生的氣體是Cl2。 2．B　解析：圖甲中，鐵棒發(fā)生化學(xué)腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，A錯誤；圖乙中開關(guān)由M置于N，Cu－Zn合金作正極，腐蝕速率減小，B正確；圖丙中接通開關(guān)時(shí)Zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt上放出，C錯誤；圖丁中干電池放電時(shí)MnO2發(fā)生還原反應(yīng)，體現(xiàn)還原性，D錯誤。 3．B　解析：對鋼鐵制品進(jìn)行電化學(xué)防腐時(shí)，需接電源的負(fù)極，接正極會加快腐蝕，A錯誤；鐵鈍化的兩個(gè)前提是常溫、濃硝酸(或濃硫酸)，鈍化的結(jié)果是表面形成致密氧化膜，B正確；鋼管與銅管堆放在一起，當(dāng)形成原電池時(shí)，鋼管作負(fù)極，腐蝕加快，C錯誤；鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，F(xiàn)e只能失去2個(gè)電子生成Fe2＋，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，D錯誤。 4．D　解析：鐵釘應(yīng)接電源負(fù)極，A錯誤； Zn電極放于CuSO4溶液中，二者直接發(fā)生置換反應(yīng)而不能構(gòu)成原電池，B錯誤； Cu－CuSO4溶液－Ag不能構(gòu)成原電池，C錯誤；直流電源右端為陽極，發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，可用KI淀粉溶液檢驗(yàn)Cl2產(chǎn)生，陰極發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，同時(shí)溶液中c(OH－)增大，酚酞溶液變紅，D正確。 5．D　解析：若a和b不連接，則不能構(gòu)成原電池，單質(zhì)鐵直接與Cu2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)而置換出銅，方程式為：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A正確；若a和b用導(dǎo)線連接，則構(gòu)成原電池，此時(shí)鐵作負(fù)極，銅作正極，方程式分別為：Fe－2e－===Fe2＋，Cu2＋＋2e－===Cu，B正確；由A、B分析可知， C正確；若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，則構(gòu)成電解池，此時(shí)銅作陽極，失去電子被氧化，鐵作陰極，在電解池中陽離子向陰極運(yùn)動， D錯誤。 6．A　解析：若該裝置為電解池，則a、b兩電極的材料可以都為Zn，A錯誤；在保證陽極為Zn時(shí)，該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸，B正確；在保證其中一電極的材料為Zn，另一電極的材料的活潑性比Zn弱的情況下，該原電池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸或稀硫酸，C、D正確。 7．AC　解析：銀器在空氣中久置會被O2所氧化變黑，為化學(xué)腐蝕，A正確；當(dāng)鍍層破損時(shí)，Sn－Fe可形成原電池，不再起到保護(hù)作用，B錯誤；與鋅塊形成原電池，Zn作負(fù)極(陽極)，從而保護(hù)Fe正極(陰極)，C正確；外加電流保護(hù)法應(yīng)該與直流電源的負(fù)極相連，D錯誤。 8．CD　解析：陽極不可能是活潑性電極如鐵，A錯誤；陽極產(chǎn)生Cl2與堿反應(yīng)，故pH降低，B錯誤；電解時(shí)陽極產(chǎn)生Cl2，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，C正確；二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳失e－， D正確。 9．(1)N　犧牲陽極的陰極保護(hù)法 (2)MH＋OH－－e－===M＋H2O　2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (3)2H＋＋2e－===H2↑　87 解析：(1)若K置于N處，必須讓被保護(hù)的金屬接電源負(fù)極；若開關(guān)K置于M處，形成原電池，鋅作負(fù)極，為犧牲陽極保護(hù)法(或犧牲陽極的陰極保護(hù)法)。(3)電解時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的H＋在陰極得電子被還原。由關(guān)系式Mn2＋～MnO2～2e－可得電路中通過2 mol電子時(shí)，MnO2的理論產(chǎn)量為87 g。(3)蓄電池放電時(shí)是原電池，充電時(shí)是電解池。只要記清原電池中“負(fù)氧化、正還原”，電解池中“陽氧化、陰還原”的規(guī)律，在寫電極反應(yīng)式時(shí)先弄清楚是原電池還是電解池，然后將給出的總反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)按需選取即可。陰極的電極反應(yīng)有兩個(gè)，第一階段是充電時(shí)的反應(yīng)式：M＋H2O＋e－===MH＋OH－，第二階段為吸收氧氣的電解反應(yīng)式，由題意氧氣在陰極被還原，結(jié)合該蓄電池中電解質(zhì)溶液顯堿性可知氧氣被還原為OH－，所以其電極方程式為：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 10．(1)NaOH (2)2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (3)氯氣與水反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的逸出 (4)①M(fèi)g(OH)2　②2NH＋3Cl2＋8OH－===8H2O＋6Cl－＋N2↑?、跾O、Ca2＋ 解析：第(2)問中電解時(shí)在電極的作用下，溶液中的陽離子向陰極作定向運(yùn)動，陰離子向陽極作定向運(yùn)動，所以電解飽和食鹽水時(shí)Na＋和H＋向陰極運(yùn)動并放電，但H＋比Na＋易得電子，所以H＋首先放電，電極式為：2H＋＋2e－===H2↑；由于H＋是水電離出的，所以隨著H＋的不斷放電，就破壞了陰極周圍水的電離平衡，OH－的濃度就逐漸增大，因此溶液A的溶質(zhì)是NaOH。由于Cl－比OH－易失電子，所以在陽極上Cl－首先放電，電極式為：2Cl－－2e－===Cl2↑；因此電解飽和食鹽水的離子方程式為：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。第(3)問中由于陽極上生成氯氣，而氯氣可溶于水，并發(fā)生下列反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO，根據(jù)平衡移動原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的逸出。第(4)問中由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A(即NaOH)調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，會產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，即鹽泥a中還含有Mg(OH)2；淡鹽水中含有氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將NH氧化為N2，而氯氣被還原成Cl－，方程式為：2NH＋3Cl2＋8OH－===8H2O＋6Cl－＋N2↑；沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動，一般說來，溶解度小的沉淀易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO就結(jié)合Ba2＋生成更難溶的BaSO4沉淀，同時(shí)溶液中還存在Ca2＋，因此還會生成CaCO3沉淀。 11．(1)陽極　Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl　致密的氧化鋁膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生 (2)CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO＋N2↑＋6H2O (3)負(fù)?、龠€原劑?、谡{(diào)節(jié)溶液pH在8～9之間 解析：(1)既然是鍍鋁，所以鋁必需作陽極，由于熔融鹽中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，所以陽極的電極反應(yīng)式為：Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl。鋁在空氣中易形成一層極薄的致密而堅(jiān)固的氧化膜，它能阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)被氧化，起到防腐蝕保護(hù)作用。(2)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，只能是尿素中氮失去電子，元素化合價(jià)升高，生成氮?dú)?，碳元素在堿性溶液中變成CO。(3)電鍍池中，鍍件與電源的負(fù)極相連，待鍍金屬為陽極與電源正極相連。要把銅從銅鹽中置換出來，則應(yīng)加入還原劑。根據(jù)圖示信息，pH在8～9之間時(shí)，反應(yīng)速率為0。 12．(1)橙　(2)c　(3)6　(4)5 (5)陽極反應(yīng)為：Fe－2e－===Fe2＋，提供還原劑Fe2＋ (6)2H＋＋2e－===H2↑　Fe(OH)3 解析：(1)pH＝2溶液呈酸性，促使平衡正向移動，溶液為橙色。(2)平衡時(shí)Cr2O和CrO的濃度不一定相同，a錯誤；b未指明速度所表示的方向；溶液顏色不變表示反應(yīng)混合物有色物質(zhì)的濃度不變化，c正確。(3)由Cr2O～2Cr3＋，化合價(jià)降低6價(jià)，而Fe2＋～Fe3＋化合價(jià)升高1價(jià)，故根據(jù)電子守恒可知存在如下關(guān)系：Cr2O～6Fe2＋。(4)將c(Cr3＋)＝10－5molL－1代入Cr(OH)3的Ksp表達(dá)式，可得溶液的c(OH－)＝10－9 molL－1，故c(H＋)＝10－5 molL－1，溶液的pH＝5。從題給信息可知Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3發(fā)生還原反應(yīng)，故為陰極反應(yīng)；則陰極活潑電極鐵將發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2＋。