第6章 第20讲　电解池　金属腐蚀与防护-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考化学新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P375] 一、选择题 1．(2022·海南卷)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是(　　) A．在b电极上，N2被还原 B．金属Ag可作为a电极的材料 C．改变工作电源电压，反应速率不变 D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少 解析　b电极上N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即N2被还原，A正确；a为阳极，若金属Ag作a的电极材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；改变工作电源的电压，反应速率会加快，C错误；电解过程中，阴极电极反应式为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－，阳极电极反应式为2O2－＋4e－===O2，因此固体氧化物电解质中O2－不会改变，D错误。 答案　A 2．(2023·连云港模拟)厌氧腐蚀是指在缺乏氧气的深层潮湿土壤中，存在的硫酸盐还原菌会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．厌氧腐蚀属于化学腐蚀 B．负极的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ C．每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为8NA D．镀锌钢管破损后仍能减缓钢管的腐蚀 解析　钢管中含有碳元素，铁、碳与潮湿的土壤形成原电池，则厌氧腐蚀属于电化学腐蚀，A错误；根据图像可知，铁失去电子生成亚铁离子，发生氧化反应，作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，B正确；硫酸根离子变为硫离子时，转移8个电子，则每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为8NA，C正确；镀锌的钢管破损后锌比铁活泼，锌作负极，保护铁不被腐蚀，D正确。 答案　A 3．(2022·西安中学模拟)用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是(　　) 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 B 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 D 负极 NaOH溶液 溶液pH降低 解析　电解Na2SO4溶液时，阳极上是OH－发生失电子的氧化反应，即a管中OH－放电，酸性增强，酚酞遇酸不变色，即a管中呈无色，A错误；电解AgNO3溶液时，阴极上是Ag＋得电子发生还原反应，即b管中电极反应是析出金属Ag的反应，B错误；电解CuCl2溶液时，阳极上是Cl－失电子发生氧化反应，即b管中Cl－放电，产生Cl2，C正确；电解NaOH溶液时，阴极上是H＋放电，阳极上是OH－放电，实际上电解的是水，导致NaOH溶液的浓度增大，碱性增强，pH升高，D错误。 答案　C 4．(2023·合肥模拟)如图是一种电解精炼废钢的工艺原理图，通过O2－在两极间的定向移动可实现废钢脱碳从而得到超低碳钢，同时还可以回收硅作为副产品。下列说法正确的是(　　) A．电解时，阴极的电极反应为：SiO＋(2x－n)e－===Si＋xO2－ B．若阴极产生22.4 L CO(标准状况下)，阳极所得硅的质量为14 g C．炉渣和废钢之间可以选用酸性电解质溶液 D．电子方向：电源负极→阴极→阳极→电源正极 解析　结合图中所给信息可知阴极SiO得电子生成硅单质和氧离子，电极反应为SiO＋(2x－n)e－===Si＋xO2－，A正确；产生22.4 L CO(标准状况下)，C由0价变为＋2价，该电极是阳极，转移电子的物质的量为2 mol，阴极只有当硅的价态由＋4价变为0价时，所得硅的质量为×28 g/mol＝14 g，但无法确定SiO中硅的价态，B错误；废钢和炉渣之间若使用酸性电解质溶液，铁会与酸性溶液发生反应，且使用酸性电解质溶液时，O2－会转化为水，C错误；阴极和阳极两极之间没有电子移动，而是存在O2－的定向运动，D错误。 答案　A 5．(2021·广东卷)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是(　　) A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 B．生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 D．电解总反应：2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋ 解析　由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，Ⅰ室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，Ⅱ室中氢离子浓度增大，Ⅰ室硫酸浓度增大，溶液pH均减小，A错误；阴极生成1 mol钴，阳极有1 mol水放电，因氧气放出，