发布时间 : 星期一 文章【附20套精选模拟试卷】2020届高三一轮复习化学试题：6-3-电解池、金属的电化学腐蚀与防护更新完毕开始阅读83d32451846fb84ae45c3b3567ec102de2bddfbc
第三讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题
1．结合下图判断，下列叙述正确的是
( )
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e===Fe2
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e===4OH D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀
解析 A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。B项，Ⅰ中 的负极反应为n－2e===n2。C项，Ⅱ中的正极反应为2H＋2e===H2↑。D项，由 于Ⅰ中负极反应产生n2，不会与3[Fe(CN)6]溶液作用产生蓝色沉淀。 答案 A
2．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，
＋－
＋
＋
－
－
－
－
＋
一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是
－
( )
A．液滴中的Cl由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e===4OH
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e
－
＋
－
－
－
===Cu
2＋
解析 根据液滴之下氧气含量比边缘少可知液滴下铁为负极，失电子生成亚铁离子，液 滴外缘氧气得电子与水化合生成氢氧根，OH与Fe2结合生成Fe(OH)2，进而生成
－
＋
Fe2O3·nH2O，阴离子移向负极，A项错误，B项正确；铁为负极，失电子发生氧化反应， C项错误；铁比铜活泼，应为铁失电子：Fe－2e===Fe2，D项错误。
－
＋
答案 B
3．下列叙述不正确的是 ( )
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应为：O2＋2H2O＋4e===4OH D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：2Cl－2e===Cl2↑
解析 铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A错误；锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块， 可有效保护船体不被腐蚀，B正确；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e被还原，C正确； 工业上电解饱和食盐水的反应中阳极上Cl失去e被氧化，D正确。故选A。 答案 A
4．右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电
附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是
( )
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
解析 以石墨为电极电解Na2SO4溶液时，阳极(b极)：4OH－4e===2H2O＋O2↑，阴 极(a极)：4H＋4e===2H2↑，则a极附近溶液显碱性，b极附近溶液显酸性，滴加石蕊 试液后，a极附近呈蓝色，b极附近呈红色。 答案 D
5．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取
通电
解池示意图如右图所示，电解总反应为：2Cu＋H2O=====H2↑。下列说法正确的是 ( ) A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成
解析 从反应中得知Cu在通电时失电子，在阳极放电，发生氧化反应2Cu－2e＋ 2OH===Cu2O＋H2O，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H＋2e===H2↑，转移 0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。 答案 A
6．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e===Fe3
解析 钢管与电源正极连接，作电解池的阳极，被氧化而腐蚀，A项错；铁在冷浓硝酸 中表面生成一层致密的氧化物保护膜，从而保护内部不被腐蚀，B项正确；钢管与铜管
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＋
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＋
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－
－
－
－
－
－－
－
极 a 和 b
Cu2O的电Cu2O
＋
( )
堆放在一起时，构成原电池，钢管作负极而易被腐蚀，C项错；钢铁发生析氢腐蚀时， 负极反应：Fe－2e===Fe2，D项错。 答案 B
7．用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片 C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
解析 溶液中的铜离子应在阴极放电而析出，Cl在阳极放电产生Cl2，A、C、D都错。 答案 B
8．下图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池。离子交换膜只允许Na通过，充放电的化学方
放电
程式为2Na2S2＋NaBr3充电Na2S4＋3NaBr。闭合开关时，b极附近先变红色。下列说法正确的是
( )
＋
－
－
＋
( )
A．负极反应为4Na－4e===4Na
B．当有0.01 mol Na通过离子交换膜时，b电极上析出标准状况下的气体112 mL C．闭合后，b电极附近的pH变小 D．闭合后，a电极上有气体产生
解析 本题信息新颖，多数同学对所给的电池反应很不熟悉，习惯写出电极式的同学会
2 因为写不出电极反应式而做不出来。电源的正极：Br3＋2e===3Br；电源的负极：2S2
－
－
－
－
＋
－
＋
－2e===S24，内电路为Na移动导电。由题意可知b极(阴极)：2H＋2e===H2↑，a 极(阳极)：Cu－2e===Cu2，所以C、D均错误；对于B项当有0.01 mol Na通过离子 交换膜时，说明有内电路通过了0.01 mol的电荷，外电路转移的电子也就为0.01 mol。 结合b极反应，产生的气体就为0.005 mol，体积为112 mL。只有B正确。 答案 B 二、非选择题
9．由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经
处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：
－
＋
＋
－－＋＋－
(注：NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华)
(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应 产生新的杂质，相关的化学方程式为①________________________________________和 ②________________________________________________________________________。 (2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外 还含有_________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 ________。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_______________。 (4)镀铝电解池中，金属铝为________极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4和 Al2Cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为______________________。
(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是__________。 解析 (2)由于AlCl3易升华，故气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3。Na与Cl2 反应生成NaCl固体，故浮渣中肯定存在NaCl固体。
(3)由题意可知，气体A为HCl和Cl2的混合气体，A与废碱液反应的离子方程式为：Cl2 ＋2OH===Cl＋ClO＋H2O，H＋OH===H2O。
(4)在铝电解池中，铝是镀层金属，应为阳极，电极反应式为：Al－3e＋7AlCl4===4Al2Cl7。 (5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能隔绝空气和水与钢材的接触，从而能防止钢 材的腐蚀。
高温高温
答案 (1)2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe 4Al＋3SiO2=====2Al2O3＋3Si (2)HCl、AlCl3 NaCl
(3)Cl2＋2OH===Cl＋ClO＋H2O H＋OH===H2O (4)阳 Al－3e＋7AlCl4===4Al2Cl7
(5)致密氧化铝膜能隔绝空气和水与钢材的接触
10．A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如右表所示： 如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛 放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液， 电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，
阳离子 阴离子 Na、、Cu2－＋＋＋[ －
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SO24、OH －测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2 所示。请回答下列问题：
(1)M为直流电源的________极，b电极上发生的电极反应为______________________。 (2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。
(3)写出乙烧杯中的总反应方程式：____________________________________________。 (4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？