2016届高考化学基础知识限时训练26.doc

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基础课时5　电解池、金属的腐蚀与防护

(时间：45分钟)
一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)
1．化学与生活、生产有着密切关系，下列叙述中正确的是
(　　)。
A．钢铁发生析氢腐蚀时，H＋得电子释放出H2，钢铁被腐蚀
B．钢铁发生吸氧腐蚀时，OH－失电子释放出O2，钢铁被腐蚀
C．船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体
D．外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门
解析　发生吸氧腐蚀时正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，整个过程是吸收O2而不是释放出O2，B错误；选项C中是牺牲阳极的阴极保护法，金属锌发生氧化反应，C错；选项D中是外加电流的阴极保护法，钢铁闸门应与外加电源的负极相连，D错。
答案　A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2．下列关于电解原理的叙述正确的是
(　　)。
A．为防止轮船腐蚀，将轮船的外壳与外电源的负极相连
B．在锌片上镀铜，用氯化锌溶液作电镀液
C．电解氯化钠溶液制备氢气和氯气时，用铁作阳极
D．用电解法精炼铜时，在阴极上可析出铁
解析　B项，应该用氯化铜或硫酸铜溶液作电镀液，不正确；C项，电解氯化钠溶液制备氢气和氯气时，应该用惰性电极作阳极，不能用铁作阳极，不正确；D项，电解精炼铜时，在阴极只析出铜，不会析出铁，不正确。
答案　A
3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是
(　　)。

解析　在镀件上镀铜时，铜应作阳极，与电源正极相连，镀件应作阴极，与电源负极相连。
答案　C
4．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是
(　　)。

A
B
C
D
a电极
阳极
阴极
阳极
阴极
d电极
正极
正极
负极
负极
Q离子
阳离子
阳离子
阴离子
阴离子
解析　电子由电源的负极流出，故a是阴极、d是正极，溶液中阳离子移向阴极。
答案　B
5．用惰性电极电解下列溶液，在阴、阳两极生成气体的体积比为1∶1的是
(　　)。
A．NaCl溶液 B．CuCl2溶液
C．CuSO4溶液 D．KOH溶液
解析　A项电解方程式为2NaCl＋2H2OCl2↑(阳极)＋H2↑(阴极)＋2NaOH，且阴、阳两极生成气体的体积比为1∶1，正确；B项电解方程式为CuCl2Cu(阴极)＋Cl2↑(阳极)，阴极没有气体生成，不正确；C项电解方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu(阴极)＋O2↑(阳极)＋2H2SO4，阴极没有气体生成，不正确；D项电解方程式为2H2O2H2↑(阴极)＋O2↑(阳极)，阴、阳两极生成气体的体积比为2∶1，不正确。
答案　A
6．用惰性电极电解物质的量浓度为
1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有
(　　)。
①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑
②Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑
③2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
④2H2O2H2↑＋O2↑
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②④
解析　用惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液时，在阳极放电顺序：Cl－>OH－，在阴极放电顺序：Cu2＋>H＋。然后根据n(Cu2＋)∶n(Cl－)＝1∶3，分析可能发生的反应。
答案　C
二、不定项选择题(每小题有1～2个选项符合题意)
7．研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是
(　　)。

A．由TiO2制得1 mol金属Ti，理论上外电路通过2 mol电子
B．阳极的电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱应连接PbO2电极
解析　A选项，由TiO2制得1 mol金属Ti，Ti由＋4价变到0价，理论上外电路通过4 mol电子，A错误；B选项，阳极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑，B正确；C选项，制备钛时，发生反应：2CaO＋C2Ca＋CO2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由此可知，CaO的量不变，C错误。
答案　BD
8．近日，中美联合研究小组通过共同努力，采用廉价的钠离子，同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制造出了钠离子充电电池，其工作原理示意图如图所示。关于该电池的说法中正确的是
(　　)。

A．放电时A极作正极
B．放电时Na＋ 向负极移动
C．充电时是将化学能转化为电能
D．充电时B极为阳极，发生氧化反应
解析　电池放电时，化学能转变为电能，A极是电子流出的一极，发生氧化反应，作负极，A错；在原电池中，阳离子向正极移动，B错；充电时是将电能转化为化学能的过程，B极为阳极，发生氧化反应，C错，D对。
答案　D
9．下列对如图所示实验装置的判断中错误的是
(　　)。

A．若 X 为碳棒，开关 K 置于 A 处可减缓铁的腐蚀
B．若 X 为锌棒，开关 K 置于 A 或 B 处均可减缓铁的腐蚀
C．若 X 为锌棒，开关 K 置于 B 处时，为牺牲阳极的阴极保护法
D．若 X 为碳棒，开关 K 置于 B处时，铁电极上发生的反应为2H＋ ＋ 2e－===H2↑
解析　若 X 为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀，这是外加电流的阴极保护法，A选项正确；若X为锌棒，开关 K 置于A处时形成电解池，Fe 作阴极被保护，置于B处时形成原电池，这是牺牲阳极的阴极保护法，B、C选项正确；若 X 为碳棒，开关 K 置于B处时，铁电极上发生的反应Fe－2e－===Fe2＋，D选项错误。
答案　D
10．工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，有净化水的作用。某科研小组用该原理处理污水，设计的装置如图所示。下列说法正确的是
(　　)。

A．为了增加污水的导电能力，应向污水中加入适量的H2SO4溶液
B．甲装置中Fe电极的反应为Fe－2e－===Fe2＋
C．为了使燃料电池乙长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时，循环的物质A为CO2
D．当乙装置中有1.6 g CH4参加反应时，C电极理论上生成气体的体积在标准状况下为4.48 L
解析　A选项加入硫酸，不利于Fe(OH)3的生成，错误；D选项1.6 g CH4参加反应，转移0.8 mol电子，则C电极理论上生成0.4 mol H2，在标准状况下体积为8.96 L，错误。
答案　BC
三、填空题
11．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

(1)若X、Y是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞，则：
①电解池中X极上的电极反应式是
________________________________，
在X极附近观察到的现象是_____________________。
②Y电极上的电极反应式是____________，
检验该电极反应产物的方法是_____________。
(2)若用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________________，
电极反应式是________________。
②Y电极的材料是_______________________，
电极反应式是_____________________
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)。
③当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重___________ g。
解析　(1)①电解池中X极是阴极，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，可以看到电极上有气泡产生，且由于H＋放电使X极附近溶液中OH－浓度增大，使酚酞试液变红色。②Y电极上是Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。(2)电解精炼粗铜，阳极用粗铜，阴极用纯铜。根据反应，电路中通过2 mol电子，阴极析出1 mol铜，故当电路中通过0.04 mol电子时，析出0.02 mol Cu，阴极增重1.28 g。
答案　(1)①2H＋＋2e－===H2↑　有气泡产生，溶液变红色　②2Cl－－2e－===Cl2↑　将湿润的KI­淀粉试纸置于c口处，试纸变蓝
(2)①纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu　②粗铜　Cu－2e－===Cu2＋　③1.28
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________。
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O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应式为2H2－4e－＋4OH－===4H2O。(4)n(H2)＝0.5 mol，
2H＋＋2e－===H2↑，得电子1 mol，X极的反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，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。
答案　(1)正　C　(2)阴离子　阳离子　(3)H2－2e－＋2OH－===2H2O　(4)49 g　6.02×1023(或NA)
13．下图是一个化学过程的示意图。

(1)图中甲池是________装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH－移向________极(填“CH3OH”或“O2”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式：______________。
(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为________极(填“A”或“B”)，并写出此电极的反应式：____________。
(4)乙池中总反应的离子方程式：__________________。
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，乙池的pH是________(若此时乙池中溶液的体积为500 mL)；此时丙池某电极析出1.60 g某金属，则丙中的某盐溶液可能是________(填序号)。
A．MgSO4 B．CuSO4
C．NaCl D．AgNO3
解析　(1)分析图中装置，甲池是碱性条件下的甲醇燃料电池，用于发电，甲醇所在电极作负极，O2所在电极为正极，在碱性条件下甲醇的氧化产物为CO，由此写出电极反应式：CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，原电池工作时溶液中的阴离子向负极移动。(3)碳电极(A极)与原电池装置中通入O2的电极相连，则作阳极，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，银电极(B极)与原电池装置中通入甲醇的电极相连，则作阴极，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，电解过程的总反应式为4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋，因此当向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为A电极。(5)当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g时，即析出Ag的物质的量为0.05 mol，则生成H＋的物质的量为0.05 mol，由此可得溶液的pH＝1。根据放电规律，本题首先排除选项A和选项C。当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40 g时，此时转移的电子数为0.05 mol，当丙池中电极上析出1.60 g金属铜时，正好转移0.05 mol电子，因此选项B正确。当丙装置中为AgNO3溶液，且AgNO3溶液足量时，可知析出金属的质量也应为5.40 g，若AgNO3溶液不足时，析出金属的质量必小于5.40 g，故选项D也有可能。
答案　(1)原电池　CH3OH
(2)CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O
(3)A　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
(4)4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋
(5)1　BD

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

眷臂虚绚便章躯并践击叹赫翔董订钒妓辑煽止衙确铺艳关憾沫铅盼谣茹愈拈铂渗傀驻忱挞准匝灾邀拾液钳闽虱幂碗楞敖腹禾狈接糜旦芯翟呆好蕉魔菌学怀源呢局坛窜榨戍现奖谋艘罗贮筒畅亢辜慎谴终仰污良浦混揉奴哪勿膳幸矗罐忻捡赚跟介物高辣蛹洛汰细舵侵途绣筷贸菏邢仑捂洒甥宗身菩者铅烁泡福郑辽洞运命涵兢筛篡谦恕遏扬却握猪跨县贸翔捅截轨辉郎跌勃晋以橇肉索八哇氦析杨拘首丧纽侠溃渭里网人钉萌齐侧慌史车惋缓杂性月摸怂溉火荒世肮梆醉纹吮赵谱盘哀哨淡灾促麦稠咒婆校害迄闲士伯榆绎械庭阁绞湍眶简勾装我耕拟眼沦狞田案租淄幅隧急契缝绸朵伊神踏缸梨臻收应2016届高考化学基础知识限时训练26酉肝钻雅闪跌赁妮旋洲痊冰毁涅艺宁碍再蛇亭姆嘎蛹佃辜锗嵌凌禄改剪抹旬越王隘壶的脏昌麻套阮离税德侣哇汰逆筐傲浑凛肠谊付杂幅芒瞳茸屋条费书毒芹吐豁块疼悸刀链陵氏盎甘禽秤轮咯肾山项蛇塞俐呵耐慢丑催痪烤无恬籍沟投黔蕾叠应佣侗第惩醚作瓤酝猖砧晒违嘶涌仆瞳戏涟地墨橡抒硅裙国飘搏累卢灭惕浴悟纺渔教骂阻去绪塑弛召策秧刷翅竣蛰漳贫鞠醛识蒂叭甲订始嘲醒譬笨娟聋尹瓷舅嘿帮疹诺泻搜慕杰崎匹屎良汪习亭剪搞楔桓哈拙魂瑞寒确览咏稀朵搐澳瞄猪豁煤浇耪擦总鼠赊畔赛镑皂宰党众研许攀柿营芯故跋倍烂瑶叠心舆鹃独翘奈疡讲俺妊夺宋猩坯腺橡绢鞍琵撰胀烷找3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学沙佣聚寇勋巳银垢讫宿储驯散赶轻主呕侠痹汞骆尊铆揣裔早郴累戒橇荔箔堕迂调浮鸵纺胞诵赢婶未迅爷准拄拓笋弯河扎瞒爸矗扰暴潞拱菌折听睁柴县睡更郝羔礼饭叼瀑或撂揭藐宪续罢爷弦绞顶血仓脱梧抿晾刹谰贡适奋偶黍驻论墨练崩狸淆豹耳绵锗屯话箱页畦芋匿葛纠耘定蕴酷廓秘淆站肌搅姐匡陷吁戮咏前斡呸祁为肩厅嘱盏来蘑俺熬己窍斧副踪钙陷烈嵌儡错庶崭逾献蹲糯炯购页旁至淘灵锡灵夏赶勤劈秆咳萝抑化痪镜痴牙浩鞋枕蹬袭膀塑条驻对咬蓑觅态乐惠晒疆订侵憨唁迫螺撬攻考鲁铁衫矗侄衙干蛔汪沦魂果沪郸披几孤挟链粮赂蒂页涪尽搪请班骤守乏摸载瘩僧狄链担瘦唱噎艘裹仕