2019年高考化學大一輪復習 6.20 電解池 金屬的電化學腐蝕與保護題組訓練.doc

2019年高考化學大一輪復習 6.20 電解池 金屬的電化學腐蝕與保護題組訓練題組一電解原理和電解規(guī)律的考查1xx湖北省孝感市第一次統(tǒng)考LiSO2電池具有輸出功率高和低溫性能好等特點。其電解質是LiBr，溶劑是碳酸丙烯酯和乙腈，電池反應為2Li2SO2Li2S2O4，下列說法正確的是()A該電池反應為可逆反應B放電時，Li向負極移動C充電時，陰極反應式為Lie=LiD該電池的電解質溶液可以換成LiBr的水溶液解析：該電池反應分別是在不同條件下發(fā)生的反應，不是可逆反應，A項錯誤；放電時是原電池，Li向正極移動，B項錯誤；充電時是電解池，陰極發(fā)生還原反應，反應式為Lie=Li，C項正確；Li能與水發(fā)生反應，電池的電解質溶液不能換成LiBr的水溶液，D項錯誤。答案：C2取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯做電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現a電極與試紙接觸處出現一個雙色同心圓，內圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連接C電解過程中，水是氧化劑Db電極附近溶液的pH變小解析：電解飽和NaCl溶液，陽極生成Cl2，Cl2與水反應生成HClO和HCl，HClO具有漂白性，鹽酸具有酸性，可使pH試紙變紅色，HClO又可將紅色漂白，故內圓為白色，外圈為紅色，可推出a為陽極，A正確；a為陽極與電源正極相連，B正確；電解過程中，H2O得電子，為氧化劑，C正確；b電極附近有OH生成，pH增大，D錯。答案：D題組二電極反應式、電解總方程式的書寫3按要求書寫有關的電極反應式及總方程式(1)用惰性電極電解AgNO3溶液：陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(4)用銅作電極電解鹽酸溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。答案：(1)4OH4e=O22H2O4Ag4e=4Ag4Ag2H2O4AgO24H(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2Mg22Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2(3)Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H2OFe(OH)2H2(4)Cu2e=Cu22H2e=H2Cu2HCu2H2題組三與酸、堿、鹽的電解有關的實驗設計4如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色紅色，堿色黃色)回答下列問題：(1)下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是_(填編號)；A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色(2)寫出A管中發(fā)生反應的反應式：_ _；(3)寫出B管中發(fā)生反應的反應式：_ _；(4)檢驗a管中氣體的方法是_ _；(5)檢驗b管中氣體的方法是_ _。答案：(1)(2)2H2e=H2(或2H2O2e=2OHH2)Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)(4)用拇指按住管口，取出試管，管口靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有淡藍色火焰(5)用拇指按住管口，取出試管正立，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內會復燃題組四分階段電解的相關計算5xx江南十校聯考用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH。則下列說法正確的是()A電解過程中陰極沒有氣體生成B電解過程中轉移的電子的物質的量為0.4 molC原CuSO4溶液的濃度為0.1 molL1D電解過程中陽極收集到的氣體體積為1.12 L(標況下)解析：由2CuSO42H2O2CuH2SO4O2知，如CuSO4未電解完，加CuO即可復原，而Cu(OH)2相當于CuOH2O，故CuSO4電解完后，還電解了部分水。電解析出了0.1 mol Cu，轉移電子0.2 mol，而電解0.1 mol H2O轉移電子0.2 mol，故轉移的電子的總物質的量為0.4 mol。答案：B6500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標準狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是()A原混合溶液中c(K)為4 molL1B上述電解過程中共轉移4 mol電子C電解得到的Cu的物質的量為0.5 molD電解后溶液中c(H)為2 molL1解析：兩極反應：陰極Cu22e=Cu、2H2e=H2，陽極4OH4e=O22H2O。兩極都收集到1 mol氣體，由陽極可得反應中轉移電子4 mol，又知生成1 mol H2轉移電子2 mol，根據電子得失守恒可得n(Cu2)1 mol；再根據電荷守恒，在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中存在關系：2c(Cu2)c(K)c(NO)，可以求出c(K)2 molL1。電解過程中消耗n(OH)4 mol，消耗的n(H)2 mol，則溶液中留下2 mol H，c(H)4 molL1。答案：B題組五電化學的有關基本計算7將兩支惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解，當電解液的pH由6.0 變?yōu)?.0時(設電解時陰極沒有氫析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)：(1)寫出電極反應式陽極：_ _，陰極：_。(2)電極上應析出銀的質量是_。(3)欲使該溶液復原應加入_。解析：由題意可知陽極4OH4e=2H2OO2，OH來自水的電離，OH濃度減小，水的電離平衡右移，溶液酸性增強，設陰極上析出銀的質量為x，依據電解規(guī)律，列出物質間對應關系式為：4AgO24e4H4108103 mg4 molx0.5L103mol/L0.5 L106 mol/L電解前后溶液中H的物質的量變化超出100倍，可以忽略電解前溶液中H的物質的量，所以：x54 mg由于在兩極上，一極析出Ag，另一極放出O2，故欲使其復原，應加入Ag2O。答案：(1)4OH4e=2H2OO24Ag4e=4Ag(2)54 mg(3)Ag2O題組六金屬的電化學腐蝕與防護8下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是()A圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重B圖b中，開關由M改置于N時，CuZn合金的腐蝕速率減小C圖c中，接通開關時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D圖d中，ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：選項A，圖a中，鐵棒發(fā)生電化學腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，錯誤；選項B，圖b中開關置于M時，CuZn合金作負極，由M改置于N時，CuZn合金作正極，腐蝕速率減小，正確；選項C，圖c中接通開關時Zn作負極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt極上放出，錯誤；選項D，圖d中ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由Zn的還原作用引起的，錯誤。答案：B9如圖所示，在大試管里放一段光亮無銹的彎成螺旋狀的鐵絲，把試管倒插入水中，將這個裝置這樣放置約一周后，觀察到鐵絲發(fā)生的變化是_，原因是_。試管內水面會上升，最終上升高度大約為_，原因是_。解析：主要從鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕分析。答案：鐵絲表面形成一層紅棕色的銹鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕試管體積的鐵和O2反應，時間較長時耗盡全部O2，而O2約占空氣總體積的，所以試管內水面上升高度約為試管體積的1xx北京理綜卷下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是()A水中的鋼閘門連接電源的負極B金屬護欄表面涂漆C汽車底盤噴涂高分子膜D地下鋼管連接鎂塊解析：形成電解池，被保護的金屬作陰極，與電源的負極相連，A選項正確。答案：A2xx北京理綜卷用石墨電極電解CuCl2溶液(如圖所示)。下列分析正確的是()Aa端是直流電源的負極B通電使CuCl2發(fā)生電離C陽極上發(fā)生的反應：Cu22e=CuD通電一段時間后，在陰極附近觀察到的黃綠色氣體解析：陽離子向陰極移動、陰離子向陽極移動，可知a為負極、b為正極，A選項正確；陽極發(fā)生失電子的反應生成Cl2、陰極發(fā)生得電子的反應生成Cu、C、D選項錯誤；電解質的電離與是否通電無關，B選項錯誤。答案：A3xx重慶理綜卷化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1)催化反硝化法中，H2能將NO還原為N2。25 時，反應進行10 min，溶液的pH由7變?yōu)?2。N2的結構式為_。上述反應的離子方程式為_ _，其平均反應速率v(NO)為_molL1min1。還原過程中可生成中間產物NO，寫出3種促進NO水解的方法_。(2)電化學降解NO的原理如圖所示。電源正極為_(填“A”或“B”)，陰極反應式為_。若電解過程中轉移了2 mol電子，則膜兩側電解液的質量變化差(m左m右)為_g。解析：(1)N2的結構式為NN。由題意可得反應的離子方程式為2NO5H2N22OH4H2O。反應后pH12，則c(OH)0.01 molL1，c(OH)0.01 molL1107 molL10.01 molL1v(OH)0.001 mol(Lmin)1，v(NO)v(OH)0.001 mol(Lmin)1促進NO水解的方法有：加酸，升高溫度，加水。(2)圖中NO在AgPt電極附近轉化成N2，說明NO在該極得電子，則AgPt電極作陰極，B為負極，A為正極。陰極反應式為：2NO6H2O10e=N212OH陽極反應為：4OH4e=O22H2O，當轉移2 mol電子時，左側生成16 g O2，同時有2 mol H向右側移動，所以左側溶液質量減少了16 g2 g18 g；右側生成5.6 g N2，同時質量又增加了2 mol H，所以右側溶液質量減少了3.6 g，兩側質量變化差為18 g3.6 g14.4 g。答案：(1)NN2NO5H2N22OH4H2O0.001加酸，升高溫度，加水(2)A2NO6H2O10e=N212OH12.4