高三化学一轮 练出高分 6.3电解池 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版.doc

2014届高三化学一轮 练出高分 6.3电解池 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版1下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()a黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿b镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更快c在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳极电化学保护法d不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬答案b解析铜锌合金在空气中可组成原电池，铜为正极得到保护，不易被腐蚀，a错误；镀锡铁与镀锌铁都可以组成原电池，由于铁的活泼性强于锡，铁为负极加快其腐蚀，而镀锌铁中铁为正极得到保护，b正确；c中的方法叫牺牲阳极的阴极保护法，c错误。2利用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是()a若x为锌棒，开关k置于m处，可减缓铁的腐蚀b若x为锌棒，开关k置于m处，铁极发生氧化反应c若x为碳棒，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀d若x为碳棒，开关k置于n处，x极发生氧化反应答案b解析当金属作原电池正极、电解池阴极时，金属受到保护。a项，若x为锌棒，开关k置于m处，组成原电池，铁是原电池的正极，受到保护；b项，若x为锌棒，开关k置于m处，铁极是原电池正极，发生还原反应，错；若x为碳棒，开关k置于n处，组成电解池，铁作阴极，可减缓铁的腐蚀，x电极上则发生氧化反应，c、d项正确。3某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。下列说法正确的是()a图一中若开始实验时开关k与a连接，b极的电极反应式为fe3e=fe3b图一中若开始实验时开关k与b连接，一段时间后向电解液中加适量稀盐酸可使电解液恢复到电解前的浓度c图二中若开始实验时开关k与a连接，电解液的浓度保持不变d图二中若开始实验时开关k与b连接，a极减少的质量等于b极增加的质量答案d解析图一中若开始实验时开关k与a连接，则形成原电池，b极的电极反应式应为fe2e=fe2，a错误；图一中若开始实验时开关k与b连接，则形成电解池，铁棒作阴极，电解的总反应式为2nacl2h2o2naohh2cl2，根据质量守恒可知一段时间后向电解液中通入适量的hcl可使电解液恢复到电解前的浓度，b错误；图二中若开始实验时开关k与a连接，则形成原电池，电池的总反应式为fe2agno3=fe(no3)22ag，电解液的浓度减小，c错误；图二中若开始实验时开关k与b连接，相当于电镀装置，根据电镀原理可知d正确。4下列有关电化学装置完全正确的是()abcd铜的精炼铁上镀银防止fe被腐蚀构成铜锌原电池答案c解析电解精炼铜时，应该用粗铜作阳极，纯铜作阴极，故a错误；铁上镀银时，应该用银作阳极，铁作阴极，故b错误；c是外加电流的阴极保护法，正确；铜锌原电池中，锌应插入硫酸锌溶液中，铜应插入硫酸铜溶液中，故d错误。5加碘食盐中含有碘酸钾(kio3)，现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3i26koh=5kikio33h2o，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解。下列说法正确的是()aa电极发生还原反应b阳极反应式：i6e6oh=io3h2oc阴极反应式：4oh4e=2h2oo2d电解过程中b电极附近溶液的ph减小答案b解析跟电源正极相连的为阳极，a电极是阳极，发生氧化反应，a项错误；阳极反应式为i6e6oh=io3h2o，阴极反应式为6h2o6e=6oh3h2，b正确，c错误；电解过程中b电极附近h被消耗，故其附近溶液的ph增大。6用a、b两个质量相等的pt电极电解alcl3和cuso4的混合溶液n(alcl3)n(cuso4)19。t1时刻a电极得到混合气体，其中cl2在标准状况下为224 ml(忽略气体的溶解)；t2时刻cu全部在电极上析出。下列判断正确的是()aa电极与电源的负极相连bt2时刻，两电极的质量相差3.84 gc电解过程中，溶液的ph不断增大dt2时刻后，b电极的电极反应是4oh4e=2h2oo2答案b解析根据a电极得到cl2，即2cl2e=cl2，则电极a为阳极，与电源的正极相连；根据生成cl2的体积可求得原混合溶液中含cl 0.02 mol，故cuso4为0.06 mol，t2时刻阴极b上cu2完全析出，其电极质量增加0.06 mol64 gmol13.84 g，b项正确；cl和cu2放电时，溶液ph不变，当oh和cu2放电时，溶液酸性增强；t2时刻后，a、b两极分别是oh和h放电，溶液ph又保持不变，b电极的电极反应为2h2e=h2。7两串联的电解池，甲池盛有cuso4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液，用惰性电极电解，当甲池的阴极上析出1.6 g cu时，乙池的阴极上析出0.45 g固体，则乙池的溶质可能是()acu(no3)2 bal(no3)3cnh4no3 dmg(no3)2答案a解析从离子的放电顺序分析，分别电解al(no3)2、nh4no3、mg(no3)2的溶液时，阴极都不会析出固体，只有电解cu(no3)2溶液时才会在阴极析出铜。8在25 时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，当电路中有a mol电子转移时，溶液中析出m g na2so410h2o晶体。若温度不变，在剩余溶液中溶质的质量分数为()a.100% b.100%c.100% d.100%答案d解析原溶液为饱和溶液，剩余溶液也为饱和溶液，因此电解析出的晶体和消耗的水构成的溶液仍为饱和溶液，三者的质量分数相等。根据2h2o2h2o2，转移a mol电子时，消耗的水为0.5a mol，溶质的质量分数为m(m0.5a18)100%，d对。9已知在ph为45的溶液中，cu2几乎不水解，而fe3几乎完全水解。某同学拟用电解硫酸铜溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向ph3.8的含有硫酸铁杂质的硫酸铜溶液中加入过量的黑色粉末x，充分搅拌后将滤液用如图所示装置电解，其中某电极增重a g，另一电极上产生标准状况下的气体v ml。下列说法正确的是()a黑色粉末x是铁粉b铜电极连接电源的正极c石墨电极的反应式为4oh4e=2h2oo2d铜的相对原子质量为答案c解析利用铁离子水解提纯硫酸铜，应向溶液中加入氧化铜，a项错误；b项，铜为阴极，铜在铜极析出，故铜极与电源的负极相连，b项错误；c项，石墨为阳极，oh发生氧化反应，c项正确；d项，根据电子守恒，生成1 mol氧气，必有2 mol铜析出。n(cu)2 mol mol，m(cu) gmol1，d项错误。10用惰性电极电解100 ml 4 moll1 cu(no3)2溶液，一定时间后在阳极收集到标准状况下气体1.12 l。停止电解，向电解后的溶液中加入足量的铁粉，充分作用后溶液中的fe2浓度为(设溶液的体积不变)()a0.75 moll1 b3 moll1c4 moll1 d3.75 moll1答案d解析本题涉及的反应过程可分为两个阶段，第一个阶段是电解cu(no3)2溶液，第二个阶段是混合溶液与足量的铁粉反应，注意硝酸与足量铁粉反应是生成硝酸亚铁。电解后溶液中硝酸和硝酸铜分别为0.2 mol、0.3 mol，前者与足量的铁粉反应生成硝酸亚铁0.075 mol，后者与足量的铁粉反应生成0.3 mol硝酸亚铁。11按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：a池为_，b池为_。(2)锌极为_极，电极反应式为_；铜极为_极，电极反应式为_；石墨棒c1为_极，电极反应式为_；石墨棒c2附近发生的实验现象为_。(3)当c2极析出224 ml气体(标准状况)时，锌的质量_(填“增加”或“减少”)_g，cuso4溶液的质量_(填“增加”或“减少”)_g。答案(1)原电池电解池(2)负zn2e=zn2正cu22e=cu阳2cl2e=cl2有无色气体产生，附近溶液出现红色(3)减少0.65增加0.01解析a池中zn、cu放入cuso4溶液中构成原电池，b池中两个电极均为石墨电极，在以a为电源的情况下构成电解池，即a原电池带动b电解池。a池中zn为负极，cu为正极，b池中c1为阳极，c2为阴极，阴极区析出h2，周围oh富集，酚酞变红，且n(h2)0.01 mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol20.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol zn溶解，即zn极质量减少0.01 mol65 gmol10.65 g，铜极上有0.01 mol cu析出，即cuso4溶液增加了0.01 mol(65 gmol164 gmol1)0.01 g。12某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。(1)x极与电源的_(填“正”或“负”)极相连，氢气从_(填“a”、“b”、“c”或“d”)口导出。(2)离子交换膜只允许一类离子通过，则m为_(填“阴离子”或“阳离子”，下同)交换膜，n为_交换膜。(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池负极的反应式为_。(4)若在标准状况下，制得11.2 l氢气，则生成硫酸的质量是_，转移的电子数为_。答案(1)正c(2)阴离子阳离子(3)h22e2oh=2h2o(4)49 g6.021023解析题图中左边加入含硫酸的水，暗示左边制硫酸，即oh在阳极发生氧化反应，使左边溶液中h增多，为了使溶液呈电中性，硫酸钾溶液中的so通过m交换膜向左边迁移，即m为阴离子交换膜，由此推知x为阳极，与电源正极相连，b出口产生氧气，a出口流出硫酸；同理，右侧加入含koh的水，说明右边制备koh溶液，h在y极发生还原反应，说明y极为阴极，与电源负极相连，右边溶液中oh增多，硫酸钾溶液中k向右迁移，n为阳离子交换膜，所以c出口产生氢气，d出口流出koh溶液。(3)若将制得的氢气和氧气在氢氧化钾溶液中构成原电池，正极反应式为o22h2o4e=4oh，负极反应式为2h24e4oh=4h2o。(4)n(h2)0.5 mol,2h2e=h2，得电子1 mol，x极的反应式为4oh4e=2h2oo2，根据得失电子守恒知，生成h的物质的量为1 mol，故生成0.5 mol h2so4，m(h2so4)49 g。13已知铅蓄电池的工作原理为pbpbo22h2so42pbso42h2o，现设计如图所示装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减小11.2 g。请回答下列问题：(1)a是铅蓄电池的_(填“正”或“负”)极，铅蓄电池的正极反应式为_。(2)ag电极上的反应式为_，析出的物质共_g。(3)cu电极上的反应式为_，cuso4溶液的浓度_(填“减小”、“增大”或“不变”)。(4)如图表示电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的曲线，这个量x最有可能表示的是_(填序号)。a两个u形管中析出的气体体积b两个u形管中阳极质量的减少量c两个u形管中阴极质量的增加量答案(1)负pbo24hso2e=pbso42h2o(2)2h2e=h20.4(3)cu2e=cu2不变(4)b解析根据在电解过程中铁电极质量减小可判断a是铅蓄电池的负极，b是铅蓄电池的正极。电解时ag电极作阴极，电极反应式为2h2e=h2，fe电极作阳极，电极反应式为fe2e=fe2，左侧u形管中的总反应式为fe2h=fe2h2。zn电极作阴极，电极反应式为cu22e=cu，铜电极作阳极，电极反应式为cu2e=cu2。右侧u形管相当于电镀装置，电镀过程中cuso4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。14硒是制光电池的一种原料，人体缺少硒就会得“克山病”，从电解精炼铜的阳极泥中提取硒的流程如下：请回答下列问题：(1)实验室中电解精炼铜的简易装置如图所示，请在图中标出电极材料和电解液的名称。(2)阳极泥中硒以se、ag2se、cu2se等形式存在，se和浓硫酸反应的化学方程式为_。(3)seo2溶于水得h2seo3(ka13.5103，ka25.0108)，亚硒酸溶液与so2反应制硒的离子方程式为_。电解亚硒酸溶液可制得强酸h2seo4，则电解时的阳极反应式为_。(4)上述硒的提取过程中存在的主要问题是_、_。答案(1)左侧：粗铜右侧：纯铜电解液：硫酸铜溶液(2)se2h2so4(浓)seo22so22h2o(3)h2seo32so2h2o=se2so4hh2seo32eh2o=seo4h(4)浓硫酸的腐蚀性强焙烧过程中产生大量有毒气体so2，污染环境(其他合理答案亦可)解析(1)电解精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，cuso4溶液作电解液。(2)根据流程图可知硒的氧化产物为seo2，浓硫酸的还原产物为so2，由此可得出化学方程式。(3)根据题中提示h2seo3是弱酸，在离子方程式中应写化学式。电解亚硒酸溶液时，阳极发生氧化反应生成硒酸。1525 时，用两个质量相同的铜棒作电极，电解500 ml 0.1 moll1 h2so4溶液，电解过程中，电解液的ph变化如表所示(假定溶液温度保持不变)。电解2 h后，取出电极，对电极进行干燥，并称量，测得两电极的质量差为9.6 g。已知，25 时0.1 moll1 cuso4溶液的ph为4.17。时间/h0.511.52ph1.32.