2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量课时梯级作业二十63电解池金属的电化学.doc.pdf
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1、课时梯级作业二十电解池金属的电化学腐蚀与防护 (45分钟100分) 一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分) 1.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下: pH2466.5813. 514 腐蚀快慢较快慢较快 主要产物Fe 2+ Fe30iFe2( h 下列说法不正确的是() A.在pH6溶液屮,碳钢主要发生吸氧腐蚀 C.在pH14溶液屮,碳钢腐蚀的正极反应为02+4H+4e _2H2O 0.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓 【解析】选CoPH6的溶液,氧气得电子,发生吸氧腐蚀 ,B正确;pH14 的 溶液,氧气与水反应得电子:02+2H20+4e =40H , C错误;
2、 煮沸后除去了氧气,碳钢的腐蚀速率会减缓,D正 确。 2. (2018 ?大同模拟)图I的FI的是精炼铜,图II的冃的是保护钢闸门,下列说法不正确的是() A.图I中a为纯铜 o 2? B.图I中S 向b极移动 C.图II中如果a. b间连接电源,则a连接负极 D.图II中如果纸b间用导线连接,则X可以是铜 【解析】选Do电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,图I屮a为纯铜 ,A项正确;图I为电解池 , 阳离子 移向阴极(a极),阴离子移向阳极(b极),B项正确;图II的目的是保护钢闸门,若a、b间连接电源,则a 连接 负极,b连正极 ,C项止确 ; 若图II屮a、b用导线连接 , 为保护钢闸
3、门, 钢闸门作正极 ,X应为比铁活泼的金属 , 而不可以是铜 ,D项不正确。 a b C11SO4 - 溶液 J 图I 3. (2018 ?牡丹江模拟)工业上用电解法处理含鎳酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正 确的是() 0.5 mol f 1 NaOH 溶液 ?2 + ? 2 + ? 2 + 己知: M 在弱酸性溶液中发生水解氧化性 : (高浓度)H*N l (低浓度) A.碳棒上发生的电极反应 :40H -4e=02 t +2出0 B.电解过程中 ,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少 C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH D.若将图屮阳离子膜去掉,将A、
4、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变 【解析】选B。电极反应式为阳极:404“=2H20+CU $2 + 亍2 + 阴极:2 +2B项,由于C中貳 、F不断减少 ,C1通过阴离子膜从C移向B, A屮 0H不断减少 , 通过阳离子膜从A移向B,所以B屮NaCl溶液的物质的量浓 度不断增大 , (低浓度)的氧化性 , 所以为了提高Ni的产率,电解过程需要控制废 水的pH;D项,若去掉阳离子膜 , 在阳极Cl放电生成Cl2,反应总方程式发生改变 , 正确。 【加固训练】 烧杯A中盛放0. 1 mol? L 1 的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0. 1 mol? L _l 的C11CI2溶液(两种溶液
5、均足量) , 装置如图所示,下列说法不正确的是() 错误;C项,由于的氧化性大于N 1 碳棒 C 镀镰 铁棒 阳离 子膜 阴离 子膜 含Zi“Q 酸 性废水 1 %NaCI 溶液 B A. A屮Fe极质量减少 ,C极有气体产生 B. A为电解池 ,B为原电池 C.当A烧杯中产生0. 1 mol气体时 ,B烧杯中产生气体的物质的量也为0. 1 mol D.经过一段时间 ,B烧杯中溶液的pH增大 稀硫酸氯化铜溶液 A B 【解析】选B。构成A装置的是活动性不同的电极、电解质溶液,两极形成了闭合的冋路,所以A为原电池 装置,且A为B的电解提供电能。电极反应式分别为(烧杯A中)C正极:2H+2e -
6、H2 f , Fe负 极:Fe-2e =Fe 2 (烧杯 B中)阴极 :Ci?+ 2e=Cu,阳极:2C1-2e =CL f。烧杯B中电解氯化铜,铜离子浓度减小,水 解程度减小 ,pH增大(不考虑CL溶于水)o 4.等物质的量的BaCl2. K2SO1和AgMOs溶于水形成混合溶液,用石墨电极电解此溶液,经过一段时间后,阴、 阳两极收集到的气体体积之比为3: 2。下列说法正确的是() A.阴极反应为Ag*+e =Ag B.阳极始终发生反应:2Cr-2e_=Cl2 t C.两极共生成三种气体 D.向电解后溶液中通入适量的I【C1可使溶液恢复到电解前的状态 n2? 【解析】选Co三种物质溶于水后,
7、发生反应Ba24+s 4 =BaSO., I、Ag (+Cl = AgCl I , 则混合溶液的溶质为KC1和KNOBO由题意,阴、阳两极收集到的气体体积Z比为3 : 2,所以阴极反 应为 2H+2e=H2f,阳极反应为2Cl -2e ;=Cl 2 t和40H-4e=02 t +2比0,阴、阳两极共生成氢气、氯气和氧气三种气体 , 要使 电解质溶液复原,需要通入适量的HC1,还需要加入适量的水。 5.碱性硼化(VB2)-空气电池工作时原理为4VB2+1102=4B203+2V205O用该电池为电源,惰性电极电解硫酸铜溶 液,实验装置如图所示。当外电路中通过0. 04 mol电子时 ,B装置内共
8、收集到0. 448 L气体(标准状况)。则下 列说法正确的是 A. VB电极发生的电极反应为2VB,+llH20-22e _=VG+2BO+22 B.外电路中电子由c电极流向VB2电极 C.电解过程中 ,b电极表面先有红色物质析出,然后有气泡产生 K电极b电极 VB?电 极 c电 极 KOH溶 液 CuSO4溶 液 D.若B装置内的液体体积为200 mL,则CuSO.,溶液的物质的量浓度为 0. 05 mol ? 【解析】选D。负极失电子发生氧化反应,电极反应式为2VB2+220H-22。 V2O5+2B2O3+HH2O, A错误; 外电路中电子市电极流向阴极c, B错误;b为阳极,氢氧根失电
9、子生成氧气,C错 误; 夕卜电路通过0. 04 mol电子吋 ,b电极生成 0.01 mol O2,共收集到0. 448 L气体,则阴极产生0.01 mol比, 溶液中(C屮)二 0.04moZ - O.OlmoZ x 2 O.OlmoZ 2 =0. 01 mol, c(CuSOi)= ? 2 Z/ =0. 05 mol ? L *, D 正确。 【方法规律】电池类型的判定规律 1.有外接电源串联电池,则是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池, 其 他情况为电解池。 2.无外接电源的串联电池 , 一定有一个是原电池,判断方法: (1)燃料电池、铅蓄电池为原电池,
10、其他装置为电解池。 (2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断:电极材料和电解质溶液之间能发生自发氧化述原反应的是原 电池,其他装置为电解池。 根据电极反应现象判断: 如图 C极溶解 ,D极上析出Cu, B极附近溶液变红 ,A极上放出黄绿色气体,则知乙是原电池,D是正极 ,C是负极 ; 甲是电解池 ,A是阳极 ,B是阴极。 6.(能力挑战题)将H.S通入FeCh溶液中,过滤后将反应液加入电解槽中电解(如图所示),电解后的溶液还 可以循环利用。该方法可用于处理石油炼制过程中产生的恋废气。下列有关说法正确的是( A.过滤得到的沉淀可能是FeS和S NaCl、酚 ?; 溶液 CuSO4溶液 B.若有
11、0. 20 mol电子转移,一定能得到2. 24 L氢气 C.可以用Fe与外接电源的a极相连 D.与a极相连的电极反应为Fe-e = Fe 【解析】选D。H?S与FeCk反应生成S、盐酸和氯化亚铁 ,A错误; 没有给出盘气所处的条件, 不能求蛍气的体 积,B错误; 根据右边生成氢气知b是负极 ,a是正极,若铁作阳极,被溶解,C错误。 二、非选择题(本题包括4小题,共58分) 7. (12分)在生产生活中,金属腐蚀所带来的损失非常严重,所以防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域 的重大问题。某化学兴趣小组的同学在实验室对金属腐蚀进行了探究。 (1)分别在三个洁净干燥的试管中各加入一个洁净无锈的铁
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