通用版2019版高考化学微一轮复习第22讲电解池金属腐蚀与防护微课时练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 22讲 电解池 金属腐蚀与防护 一、选择题 1 (2018 黑龙江哈尔滨三中月考 )下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ( ) A在酸性环境下，钢铁只能发生析氢腐蚀 B金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程 C轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法 D铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应： Fe 3e =Fe3 ，继而形成铁锈 解析： 酸性较强时，钢铁发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，所以酸性条件下钢铁不一定发生析氢腐蚀；金属腐蚀的实质是金属失去电 子发生氧化反应，所以属于被氧化的过程； Zn、 Fe和海水构成原

2、电池， Zn 易失电子作负极而被腐蚀， Fe作正极被保护，所以轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法； Cu、Fe和电解质溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀， Fe 作负极、 Cu作正极，负极反应式为 Fe 2e =Fe2 。 答案： C 2 (2018 广东揭阳二模 )如图为 EFC 剑桥法用固体二氧化钛 (TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下， TiO2(阴极 )中的氧解离进入熔融盐，阴极最后只剩下纯钛。下列说法中正确的是 ( ) A阳极的电极反应式为： 2Cl 2e =Cl2 B通电后， O2 、 Cl 均向阴极移动 C阴极的电极反应式为 Ti

3、O2 4e =Ti 2O2 D石墨电极的质量不发生变化 解析： 电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应，导致氧气等气体的出现，所以电极反应式为： 2O2 4e =O2 ；电解池中，电解质里的阴离子 O2 、 Cl 均移向阳极；电解池的阴极发生得电子的还原反应，是二氧化钛电极本身得电子的过程，即 TiO2 4e =Ti 2O2 ；石墨电极会和阳极上产生的氧气之间发生反应 ，导致气体一氧化碳、二氧化碳的出现，所以电极本身会消耗，质量减轻。 答案： C 【 精品教育资源文库 】 3 (2018 上饶三模 )海水中含有丰富的锂资源，研究人员开发了一种只能让锂离子通过的特殊交换膜，并运用电解实现从海

4、水中提取高浓度的锂盐，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A a连接电源的正极 B Li 的移动方向是从海水进入盐酸中 C一段时间后， b电极附近溶液的 pH 降低 D电解过程中还可能获得有经济价值的副产物氢气和氯气 解析： 要想从海水中提取高浓度的锂盐，则锂离子应从海水进入盐酸中，依据电解池工作原理，阳 离子移向阴极，可知 b为阴极与电源负极相连， a为阳极与电源正极相连，故 A、B正确； b电极为阴极，阴极上氢离子放电，氢离子浓度减小， pH增大，故 C错误；电解池阳极海水中的 Cl 失去电子生成 Cl2，阴极上盐酸中的 H 得到电子生成 H2，故 D正确。 答案： C 4 (

5、2018 沧州高三质检 )100 g 样品所消耗的溴的毫克数称为溴指数。溴指数越高，则说明样品中不饱和烃含量越高。我国石油工业一般利用恒定电流库仑分析法测定汽油的溴指数，利用电解产生的溴与不饱和烃反应，支持电解质为 LiBr，溶剂仅含 5%的水，其余为甲醇、苯与醋 酸。下列有关说法正确的是 ( ) A在溶剂中提高苯的比例，能提高溶液的导电性 B电解时阳极的电极反应式为 2Br 2e =Br2 C电解时可用铁作阳极材料 D汽油样品应加在阴极区 解析： 苯是非电解质，增加其比例只能降低溶液的导电性；在阳极 Br 放电，失电子被氧化生成 Br2；铁会在阳极放电生成金属阳离子，不能用铁作阳极材料；汽油

6、样品应加在阳极区与溴发生反应。 答案： B 5 (2018 庆阳理综 )一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A A为电源的正极 B气体 X为 H2 C电极 E为阴极 D电极 D的电极反应式为 C6H6 6H 6e =C6H12 解析： 该装置有外接电源，所以是电解池，电极 D上苯得电子和氢离子反应生成环己烷，则 D 电极是阴极， A 为电源负极， D 的电极反应式为 C6H6 6H 6e =C6H12， E 是阳极，阳极上水失电子生成 O2和 H ，电极反应式为 2H2O 4e =O2 4H ，所以气体 X为 O2，故 A、

7、B、 C错误。 答案： D 6 (2018 大连一模 )用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的 NH4 ， 模拟装置如图所示。下列说法正确的是 ( ) A阳极室溶液由无色变成棕黄色 B阴极的电极反应式为： 4OH 4e =2H2O O2 C电解一段时间后，阴极室溶液中的 pH升高 D电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是 (NH4)3PO4 解析： 该电解池中，阳极铁失电子变为亚铁离子，溶液由无色变成浅绿色，故 A错误；阴极的电极反应式为： 2H 2e =H2 ，所以电解一段时间后，阴极室溶液中的 pH升高，故 B错误， C正确；因为磷酸是三元酸，所以阴极室溶液中的溶质也可能含有磷酸氢

8、铵和磷酸二氢铵 ，故 D错误。 【 精品教育资源文库 】 答案： C 7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( ) A K1闭合，铁棒上发生的反应为 2H 2e =H2 B K1闭合，石墨棒周围溶液 pH逐渐升高 C K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法 D K2闭合，电路中通过 0.002NA个电子时，两极共产生 0.001 mol 气体 解析： K1闭合时，该装置构成原电池，铁作负极，发生氧化反应，电极反应式是 2Fe4e =2Fe2 ， A错误；石墨棒作正极，发生的电极反应式为 2H2O O2 4e =4OH ，故石墨棒周围溶液

9、 pH 逐渐升高， B 正确； K2闭合时，该装置构成了电解池， C 作阳极， Fe 作阴极而不被腐蚀，该方法称为外加电流的阴极保护法， C错误； K2闭合时，阳极的电极反应式是 2Cl 2e = Cl2 ，阴极的电极反应式是 2H 2e = H2 ，所以当电路中通过 0.002NA个 (相当于 0.002 mol)电子时，生成 H2和 Cl2的物质的量均为 0.001 mol，则两极共产生 0.002 mol气体， D错误。 答案： B 8净水器推销员用自来水做电解实验，一段时间 后两极间产生绿色沉淀，并很快变成红褐色，然后用净水器净化后的水做电解实验，两极上只有气体产生，水中并无沉淀，用以

10、证明自来水很 “ 脏 ” 。人们将自来水送检，却是合格的，下列有关说法合理的是 ( ) A推销员电解自来水时，用石墨作阳极；电解净化水时，用铁作阴极 【 精品教育资源文库 】 B电解自来水时，阴极反应式： O2 2H2O 4e =4OH C电解净化水时， a、 b两极的 pH变化如图 2所示 D电解自来水实验中，若阴极产生气体为 3.36 L(标准状况 )，则阳极质量减小 5.6 g 解析： 推销员电解自来水时，用铁作阳极，铁失电 子成为 Fe2 ，在阴极，水中的 H 得电子成为氢气，破坏了水的电离平衡生成了 OH ， Fe2 与 OH 生成的氢氧化亚铁转化为灰绿色沉淀，氢氧化亚铁很快被氧化

11、为红褐色氢氧化铁，推销员电解净化水时，用石墨作阳极，阳极 (b 极 )电极反应为 4OH 4e =2H2O O2 ，阳极区 c(H )增大， pH 降低，阴极 (a 极 )电极反应为 2H 2e =H2 ，阴极区 c(OH )增大， pH 升高，故两极上只有气体产生，水中并无沉淀，故 A、 B项错误， C项正确；电解自来水实验中，若阴极产生气体 (H2)为 3.36 L(标准状况 )， 则转移的电子的物质的量为 3.36 L22.4 L/mol2 0.3 mol，阳极铁失电子成为 Fe2 ，质量减小 0.3 mol2 56 g/mol 8.4 g， D项错误。 答案： C 9 (2018 上海

12、徐汇区二模 )一定条件下，碳钢腐蚀与溶液 pH的关系如下表。下列说法错误的是 ( ) pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2 Fe3O4 Fe2O3 FeO2 A.当 pH 4时，碳钢主要 发生析氢腐蚀 B当 pH 6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C当 pH 14时，正极反应为 O2 4H 4e =2H2O D在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 解析： 当 pH 4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，当 pH 6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，故 A、 B 正确；当 pH 14 溶液中，碳钢腐蚀的正极反应 O2 2H2O 4e =4OH ，故

13、C错误；在煮沸除氧气后的碱性溶液中，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故 D正确。 答案： C 10 (2018 包头一模 )用图中的装置 通 电 10 分钟后，去掉直流电源，连接成装置 ，可观察到 U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质， U形管右端液面上升，下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A用装置 进行实验时铁电极的电极反应为： Fe 2e 2OH =Fe(OH)2 B用装置 进行实验时石墨电极的电极反应为： 2H 2e =H2 C同温、同压下，装置 中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多 D装置 通电 10 分钟后铁电极周围溶液 p

14、H降低 解析： 装置 是原电池装置， Fe 为负极，失去电子产生 Fe2 ， Fe2 再与溶液中的 OH反应生成 Fe(OH)2， A项正确；用装置 进行实验时，石墨为正极，正极为 Cl2得到电子，故石墨电极的电极反应为： Cl2 2e =2Cl ， B 项错误；装置 中石墨电极生成 Cl2，铁电极生成 H2，因 Cl2能溶解在水中，且与 H2O发生反应： Cl2 H2 HClO，而 H2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少， C 项错误；装置 通电 10 分钟后铁电极上产生 H2： 2H2O 2e =H2 2OH ，由于有 OH 生成，故溶液的 pH升高， D项错误。 答案： A 二、非选择题 11用石墨作电极电 解 1 L 0.1 molL 1的 CuSO4溶液 (假定电解前后溶液体积不变 )。 (1)电路通过 0.1 mol 电子时，溶液的 pH 为 _，欲恢复电解前状态应加入_的质量是 _g。 (2)当电路中通过