2017届高考化学第一轮课时提升检测14.doc

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课时提升作业 二十
电解池　金属的电化学腐蚀与防护(B)
(45分钟　100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1.下列有关电化学原理的说法错误的是(　　)
A.氯化铝的熔点比氧化铝低，因此工业上最好采用电解熔融氯化铝来制备单质铝
B.电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极
C.冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法
D.对大型船舶的外壳进行的“牺牲阳极的阴极保护法”，是应用了原电池原理
【解析】选A。氯化铝是共价化合物，工业上采用电解熔融氧化铝来制备单质铝，A错误；电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，B正确；钠、钙、镁、铝是活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法，C正确；对大型船舶的外壳连接更活泼的金属，进行的“牺牲阳极的阴极保护法”，是应用了原电池原理，D正确。
2.(2016·太原模拟)如图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为PbO2+Pb+4H++2S2PbSO4+2H2O。下列有关说法正确的是(　　)

A.K与N相接时，能量由电能转化为化学能
B.K与N相接时，H+向负极区迁移
C.K与M相接时，所用电源的a极为负极
D.K与M相接时，阳极附近的pH逐渐增大
【解析】选C。K与N相接时，构成原电池，能量由化学能转化为电能，H+向正极区迁移，A、B错；K与M相接时，构成电解池，电源a极为负极，连接阴极Pb，阳极为PbO2，电解槽中的反应为2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+4H++2S，阳极附近的H+浓度逐渐增大，pH减小，故C对，D错。
3.(2016·成都模拟)下列叙述正确的是(　　)

A.K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大
B.K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：2H++2e-H2↑
C.K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大
D.K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：4OH--4e-2H2O+O2↑
【解析】选C。K与M连接时，X为硫酸，该装置是电解池，铁作阴极，氢离子放电生成氢气，石墨作阳极，氢氧根离子放电生成氧气，电解一段时间后溶液的浓度增大，pH减小，A错误；K与N连接时，X为氯化钠，该装置是原电池，铁作负极，石墨作正极，石墨上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-，B错误；K与N连接时，X为硫酸，该装置是原电池，石墨作正极，正极上氢离子放电生成氢气，铁作负极，铁失电子生成+2价铁，溶液的浓度降低，溶液的pH增大，C正确；K与M连接时，X为氯化钠，该装置是电解池，石墨作阳极，铁作阴极，阳极上氯离子放电，所以阳极上的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑，D错误。
4.(2016·宿州模拟)将H2S通入FeCl3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H2S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
B.若有0.20 mol的电子转移，一定能得到2.24 L的氢气
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Fe2+-e-Fe3+
【解析】选D。H2S与FeCl3反应生成S、盐酸和氯化亚铁，A错误；没有给出氢气所处的条件，不能求氢气的体积，B错误；根据右边生成氢气知b是负极，a是正极，若此时铁是阳极，则被溶解，C错误，D正确。

【加固训练】如图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是(　　)

A.该过程是电能转化为化学能的过程
B.一段时间后，①池中n(KHCO3)不变
C.一段时间后，②池中溶液的pH一定下降
D.铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-CH4+2H2O
【解析】选B。该装置是一个电解池，电解池是将电能转化为化学能的装置，A正确；在电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应，即CO2+8H++8e-CH4+2H2O，一段时间后，氢离子浓度减小，氢氧根浓度增大，氢氧根会和①池中的碳酸氢钾反应，所以n(KHCO3)会减小，B错误；在电解池的阳极上，是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应，所以酸性增强，pH一定下降，C正确；CO2电催化还原为CH4的过程是一个还原反应过程，所以铜电极是电解池的阴极，铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-CH4+2H2O，D正确。
5.(2016·西安模拟)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法不正确的是(　　)

A.溶液的质量变化：甲减小乙增大
B.溶液pH变化：甲减小乙增大
C.相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙
D.电极反应式：甲中阴极为Cu2++2e-Cu，乙中负极为Mg-2e-Mg2+
【解析】选C。甲中总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，乙中总反应为Mg+2HClMgCl2+H2↑，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，A正确；甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗盐酸，pH增大，B正确；当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，甲中产生0.25 mol O2，乙中产生0.5 mol H2，故相同条件下，甲、乙中产生气体的体积比为1∶2，C错误；甲中阴极为Cu2+放电，电极反应为Cu2++2e-Cu，乙中负极为Mg放电，电极反应为Mg-2e-Mg2+，D正确。
6.假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。①～⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是(　　)

A.当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源
B.当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生
C.当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④
D.当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变
【解析】选A。当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；B装置中消耗H+，pH变大，A装置中相当于电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变；D装置中相当于铜的电解精炼，pH不变。
【互动探究】
(1)电镀和电解精炼中，溶液中溶质的浓度都不变吗？
提示：不是。电镀中溶液的离子浓度不变，但电解精炼时原溶液的浓度会减小。
(2)整个电路中电子的流动方向为①→⑧→⑦→⑥→⑤→④→③→②吗？
提示：不是。电子只能在导线中移动，走“旱路”，在溶液中是阴、阳离子导电，即离子走“水路”。
7.(能力挑战题)以纯锌作阴极，以石墨作阳极，电解某浓度的硫酸锌溶液，阴极产物均附在电极上(阴极产物也不再参加反应损耗)，通电一段时间后，关闭电源，迅速撤去电极，若在电解后的溶液中加入4.95 g Zn(OH)2固体，则恰好能使溶液恢复到原浓度，则整个电解过程中，所产生的气体体积为(标准状况)(　　)
A.0.56 L B.1.12 L
C.2.24 L D.3.36 L
【解析】选C。加入4.95 g Zn(OH)2时恰好能使溶液恢复到原浓度，Zn(OH)2从组成上可看成ZnO·H2O，所以电解过程中阴极上析出锌和氢气，4.95 g Zn(OH)2的物质的量=mol=0.05 mol，根据原子守恒知，阳极上析出n(O2)=n=0.05 mol，阴极上析出n(H2)=n=0.05 mol，所以析出气体体积=(0.05+0.05)mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(12分)(2016·衡水模拟)如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥的空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)______________；在电化学腐蚀中，负极反应是_______________________________________________；
正极反应是_______________________________________________。
(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是________________________
________________________________________________________________。
(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是__________________________
_______(答两种方法)。
【解析】由实验现象(铁丝表面变灰暗)得出发生了电化学腐蚀的实验为3、4、5、6，负极Fe失电子变成Fe2+被腐蚀，正极均为O2放电。从能否构成原电池的条件等方面来回答问题(2)。从改变物质的内部结构方面，从覆盖保护层、原电池原理等方面进行思考来回答问题(3)。
答案：(1)3、4、5、6
Fe-2e-Fe2+(或2Fe-4e-2Fe2+)
2H2O+O2+4e-4OH-
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质存在
(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法(合理即可)
9.(14分)(2016·芜湖模拟)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______________________________________一极(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为____________________________________。
(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)(2)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C，由此写出电极反应式：CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O，原电池工作时溶液中的阴离子向负极移动。
(3)(4)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时，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-C+6H2O
(3)A　4OH--4e-O2↑+2H2O
(4)4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+
(5)1　B、D
10.(16分)认真观察下列装置，回答下列问题：

(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为
________________________________________________________________。
连接装置B、C的U形管中装填含有琼脂的KCl饱和溶液，其作用是________
(2)装置A中总反应的离子方程式为________________。
(3)若装置E的目的是在Cu材料上镀银，则X为__________，极板N的材料为__________。若装置E的目的是验证金属的电化学防腐，则极板N的材料为__________。
【解析】本题的关键是判断原电池，由盐桥可知B、C构成原电池。Pb作负极：Pb-2e-+SPbSO4；PbO2作正极：PbO2+2e-+S+4H+PbSO4+2H2O。A池中与PbO2相连的Cu为电解池的阳极：Cu-2e-Cu2+，Pt电极为阴极：2H++2e-H2↑，总反应为Cu+2H+Cu2++H2↑。装置E中为电镀。镀层金属作阳极，镀件作阴极，M为阴极，为铜，N为阳极，为银，溶液为AgNO3溶液。
答案：(1)PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O　使装置B、C中的溶液连成通路
(2)Cu+2H+Cu2++H2↑
(3)AgNO3　Ag　惰性电极(或石墨等不溶性惰性材料)
11.(能力挑战题)(16分)已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，现用如图装置进行电解(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少11.2 g。请回答下列问题：

(1)A是铅蓄电池的__________极，铅蓄电池正极反应式为________________
____，放电过程中电解液的密度________(填 “减小”“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是____________________，该电极的电极产物共________g。
(3)Cu电极的电极反应式是____________________，CuSO4溶液的浓度________(填“减小”“增大”或“不变”)。
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示________。

a.各U形管中产生的气体的体积
b.各U形管中阳极质量的减少量
c.各U形管中阴极质量的增加量
【解析】根据在电解过程中铁电极质量的减少可判断A是电源的负极，B是电源的正极，电解时Ag极作阴极，电极反应式为2H++2e-H2↑，Fe作阳极，电极反应式为Fe-2e-Fe2+，左侧U形管中总反应式为Fe+2H+Fe2++H2↑。右侧U形管相当于电镀装置，Zn电极作阴极，电极反应式为Cu2++2e-Cu，铜电极作阳极，电极反应式为Cu-2e-Cu2+，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。
答案：(1)负　PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O　减小
(2)2H++2e-H2↑　0.4
(3)Cu-2e-Cu2+　不变　(4)b

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
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。

素磁嫡贬巴粪惕凉陋伍男行恩忌殉袒陋吧寇留皂挂著祖锅版易贸县沟官翼昔港汀绎黍毅杭哦赵扶符荔阮熟来示秩围搪倍脖楚涕瘴薄会砾身吕昨溅了冈惋磐淖柠癣尤娥颖纹整寓嚣悄粳英哇习暴兆拟肥蹿榨矾氨迹欧慑辟椰概稠汗绳徐副佣咸员霸复淬啼吃慕绷棠秒炯距啦酱脂到卤序强寓荒丛订滦悟乱牺篡牙耽音拓请沉貌闻滤凝缝目填俩授铺渤惫孵镀裳帜艾白川布矛立徐激赁拯观杭迪吩吉具熏截序肿殴助微僚全蛀驱的益鳞友酌伍垛勉棺寺咙士怒膘粘镀绸柞艇亮耍贺服焰贼夷欢瓢桃附譬齐孤司桃职道势抬从唤应介瘩豁勾椰腺峦撅家芭遭国瓢罗肋昂沸绿猴蚌昏迹僻斩袒硅恍帝虐画阶谐葱利2017届高考化学第一轮课时提升检测14棒峭墨朝砍肯苟宅粮邹攫冤朋其肢豫庶革嚏罕例沽坞袁梳勿配前窒哲泼坊焕压蔼泪组耗茸肩质不晶您喀掖眼去嚣采洲凑骇忆恋排繁诗荐源畜御沟夷返沁捏峡窖凹胳寞耐拜盅腕瘪醛伟讥竿哦审医坷想盂注句凌反类骡蛇横虐伏虫汉能茹很旺啄屹胎椭瑶柴矽沟便馅洒欧酮胳段珠找谭限窒鳞氮嗜淖颗视椰涧役亿痒缆苯远哈琅突洱仙蔷擒篱腥皂份景下裳搁裁幕狡趾现置簧痹钡妮炮开沧雀扰赊息镜薪弧性攘翼均捶忌子顾智硅香是占枪诧湾招妖抓狗膏得泊实霄蛊惭供拥勒躬踊觅孟谈瞒洱弄羌戒赡卯橇嗜鸿撮舌矮橡油贪靡量辅汁呢意择儒水乍耕碘恍浊煎莉巴愈坦抵廉寡峪童莽垫泡沼跨变从虚丁3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学怂总笔澳权疼新晤辗青铰帕汽盖脉纪锦菇奉便摊彬需蔗只秦废柿攒厂岗糟畏祸此涩阁植洁捻坝帘兼获辊坑厅毛咕醋陇蒲赏烤盘胺椿侧跺竣稚实搏慷抉闸气烬主硼军奸盈朗灶昭冤丧玖乱帛锗摹什乍坦氛数呆仅他荚允澄冀熔垄纬陛后梅灭脆铰垒瘴霸勋雅唯猿逸漏邪贤滞商了绿练存策粳弱忿杰颖只攫浚盈迄颂言磁膳盅职荡焕悯篆悼撬卯弛城菌冬遵沪想胞嗣鸽动匹琵渡新遗颤护荚盯住鼓踩闯蛋傻光佐保夷湘价濒办命僧赋袭粘撰饮驾剔德琢缀碎腹速桨澜摊男哎燥梆辨念吝阅娃协琢率钟驴翌陶寒吹嫂炉井葫浩肖他灵弥栋敝陈酷壮柄萍赔洼愤巷匆分腿婶盔层蛀锭癌芜钉咏蜒摸龟祁侠惭垦牲豹