(17)电解池 金属的腐蚀与防护-【衡水金卷·先享题】2025年高考化学一轮复习周测卷（广东专版）

高三一轮复习广东专版 ·化学· 高三一轮复习40分钟周测卷/化学（十七） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ.实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.核心素养： ①宏观辨识与微观探析 ②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 能力要求 核心素养 预估难度 题号 题型 分 知识点 值 (主题内容) D ② ③① 档次系数 1 选择题 原电池原理及其应用 易 0.95 金属的腐蚀与防护，原电池原理及其 2 选择题 4 易 0.90 应用 3 选择题 金属的腐蚀，电化学原理及其应用 0.90 选择题 4 金属腐蚀防护方法 易 0.90 选择题 探究生铁的腐蚀条件和防腐措施 中 0.80 选择题 混合物溶液的电解反应计算 中 0.75 > 选择题 电解原理和电极反应 中 0.70 8 选择题 ”卯棉"结构的双极膜组装电解池 难 0.60 9 选择题 8 新型电解池分析 0.60 原电池的工作原理、电解池工作原 10 选择题 8 理，明确原电池正负极和电解池阴阳 √ 难 0.60 极上发生的电极反应 电化学理论在钢铁防腐、文物的修复 非选择题22 易 0.90 和物质的制备具有重要的应用价值 元索在周期表中位置，盐类水解和电 12 非选择题22 解池的工作原理及应用，物质分离和 难 0.60 提纯的方法和基本操作应用等内容 ·65· ·化学· 参考答案及解析 香考答案及解析 一、选择题 腐蚀的正极反应式是一样的，都是O十2H:O十4e 1.D【解析】暖贴由铁粉，活性炭、无机盐、水等物质组 一4OH,B项正确：防止家庭中铁锅生锈，可采用 成，其中铁粉为负极，失电子产生亚铁离子，活性炭为 的方法是②和⑤，不能采取⑧③的环境，C项错误：轮船 正极，氧气得电子产生氢氧根离子：根据分析可知，暖 航海的底部接触了电解质，一般会连接锌块防腐蚀， 贴中发生的反应是由原电池原理引发的化学反应，A D项正确 项正确：原电池引发的反应，化学反应速率很快，B项 6.D【解析】阴极H优先于Na放电，阴极只生H, 正确：反应放热使温度升高，则化学能转化为热能， A项正确：阳极C先放电生成C,然后是OH放 项正确：活性炭是电池的正极，D项错误。 电生成O,,B项正确：电解分为三个阶段：电解HCI, 2.A【解析】常温下，断开K,若M溶液为浓硫酸，则 电解NaCI溶液，电解NaOH和Na SO,的混合液，最 金属铁遇浓硫酸饨化，铁受到保护，A项正确：关闭 后阶段实质是电解水，C项正确：电解后溶液成分为 K,若M为氯化钠，则发生金属铁的吸氧腐蚀，金属铁 NaOH、NaS)的混合液，pH大于7，D项错误。 是负极，铁电极的电极反应式为Fe一2e一Fe,B7.B【解析】实验i中CrO在阴极被还原为Cr*, 项错误；关闭K,若M为硫酸铵，其溶液显酸性，则发 阴极反应式是CrmO+6e+14H-2Cr++ 生金属铁的析氢腐蚀，石墨是正极，石墨电极的电极 7HO.实验Ⅱ与实验「对比，其他条件下不变，增加 反应式为2H+2e一H,↑，C项错误：关闭K,若 c(H+)有利于Cr()号的去除，A项正确：实验i和ⅱ M溶液为海水，石墨换成铜或银，此时金属铁是负 中CO在阴极被还原为Cr+,阴极电极反应式 极，会加快金属下e的腐蚀速率，但装置仍是原电池， Cr2O+6e+14H一2Cr2++7H0,实验m中 不是电解池，D项错误。 根据下e+去除CrO房的机理，阴极：Fe+十e 3.C【解析】①装置是电解池，电解氯化铜溶液，CI在 Fe,6Fe+Cr+14H*-2Cr+6Fel+ 阳极放电产生氯气，氧化KI生成【，所以湿润淀粉 7HO,实验iV阴极：2H++2e一H2◆，B项错误； K1试纸会变蓝色，A项正确：②装置为电镀池，待镀 制品应和电源负极相连，作电解池的阴极，使铜离子 实验丽与实验Ⅱ对比，其他条件下不变，增加c(F+) 放电生成铜，镀在镀件上，B项正确，该反应环境属于 有利于CrO片的去除，C项正确：阳极Fe失电子生 中性环境，在中性环境下，金属铁发生吸氧腐蚀，C项 成Fe2+,Fe与CrO在酸性条件下反应生成 错误：装置④为电解池，C与水反应产生酸性物质， Fe+,Fe+在阴极得电子生成Fe+,继续还原 能和NaOH在溶液反应，而C在阳极生成，NaOH CrO,Fe+循环利用提高了CrO的去除率，D 在阴极生成，④装置中的离子交换膜只允许N雅等 项正确。 阳离子通过，C分子不能通过，就可以避免生成的 8.B【解析】由信息大电流催化电解KNO溶液制氨 CL与Na()H溶液反应，D项正确。 可知，在电极a处KN()方放电生成NH,发生还原反 4.D【解析】通电时，锌环连接电源正极，所以锌为阳 应，故电极a为阴极，电极方程式为NO+8e十 极，阳极发生氧化反应，A项正确：阴极为溶液中氢离 7HO一NH·HO+9OH,电极b为阳极，电极 子得电子，发生的电极反应为2HO十2e一H2↑ 反应式为4OH一4e—O2◆十2HO,“卯榫”结构 十2OH,B项正确：断电时发生原电池反应，锌环失 的双极膜中的H+移向电极a,OH移向电极b。由 电子作负极，电极反应为Zn一2e一Zn*,C项正 分析中阴阳极电极方程式可知，电解总反应为KNO 确：断电时锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，可 +3HO一NH1·H:O+2)2↑+K(OH.A项正确： 以防止铁帽被腐蚀，D项错误 每生成1 mol NH,·HO,阴极得8mole,同时双 5.C【解析】根据实验①至⑤可以分析出生铁腐蚀的 极膜处有8molH进入阴极室，即有8mol的HzO 条件，A项正确：锌片被腐蚀的正极反应式和铁片被 解离，B项错误：电解过程中，阳极室每消耗4o ·66 高三一轮复习广东专版 ·化学· OH,同时有4 nol OH通过双极膜进入阳极室， 乙为电解池，铁为阴极，碳为阳极：甲中铁发生吸氧 KOH的物质的量不因反应而改变，C项正确：相比于 腐蚀，负极a:Fe-2e一Fe,正极b:2HO+O2 平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有 十4e一4OH,溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱 利于HO被催化解离成H和OH,可提高氮生成 变红色。乙为电解池，电解NC1溶液，阴极C: 速率，D项正确。 2H0+2e一H2↑+2OH,水电离出的氢离子 9.D【解析】a极上产生O:,发生的反应为水被氧化生 放电，导致阴极附近有大量OH厂，溶液呈碱性，无色 成O,即a极为阳极，b极为阴极，a极电极反应式： 酚酞试液遇碱变红色。 2HO-4e一4H+O2↑，b极电极反应式：2H ②极是原电池的负极发生氧化反应，d极是电解池 +O十2e一H(O2,A项正确：电解一段时间后，溶 的阳极发生氧化反应。 液中H广浓度未变，即阳极室的pH未变，B项正确： ③甲中铁是原电池的负极被腐蚀，而乙中铁是电解 电解过程中H广通过质子交换膜，从a极区向b极区 池的阴极被保护，所以甲中铁棒比乙中铁棒更易 迁移，C项正确：由阴、阳极的电极反应式可知，b极 腐蚀。 消耗O,的量是a极生成O,的量的2倍，D项错误。 (2)由图可知，该防腐蚀利用了外接直流电源，属于 10.C【解析】若a口进甲烷d口出气，则装置A是燃 外加电流法防腐蚀，高硅铸铁为惰性辅助阳极起到 料电池，A项错误：a口进甲烷时，装置A是燃料电 传递电流作用为外加直流电源的阴极保护法：只关 池，CH,被氧化生成碳酸钾，A中碱性减弱，装置B 闭K:,构成电解池，F©作阴极，铁被保护。 是电解池，电解疏酸溶液时，阳极发生氧化反应生成 (3)①CuC1为多孔催化层，起催化作用，能降低反应 氧气，阴极发生还原反应生成氢气，实质为电解水， 的活化能、加快反应速率。 硫酸浓度增大，pH减小：d口进甲烷时，装置B是燃 ②负极产物为Cu失去电子生成的Cu+,正极产物 料电池，CH.+2O方—CO:↑+2HO,B生成水， 为(O2获得电子生成的OH,Cu+、OH、C反应 c(H+)减小，溶液PH增大，装置A是电解池，电解 生成C(OH)C1沉淀，离子方程式为2Cu++ NaOH溶液时，实质为电解水，Na(OH浓度增大，pH 3O日+C1-Cu(OH),C1,。 增大，B项错误；若d口进甲烷a口出气，装置B是 燃料电池，CH十2O2—CO:◆十2H0,则电极① ③4.29gCu(0H):C1的物质的量=24.5g/m 4.29g 为负极，电极③为正极，装置A是电解池，电极②为 =0.02mol,则消耗了0.04 mol Cu,转移0.08mol 阳极，生成氧气，发生氧化反应，C项正确：a口通入 电子，根据正极反应O:十4e+2H:O一4OH可 CH时，CH:被氧化生成碳酸钾，电极反应为CH 知，消耗0.02molO,其在标准状况下的体积为 -8e+10OH—CO十7HO,D项错误. 0.02mol×22.41./mol=0.448L. 二、非选择题 (4)①该装置外接电源，为电解池装置，与电源正极 11.(22分) 相连的M室为阳极室，发生氧化反应，电极反应式： (1)①bc(2分，少选1分，有错不给分) 2H0-4eO2↑+4H。 ②ad(2分，少选1分，有错不给分) ②与电源负极相连的N室为阴极室，溶液中水电离 ③甲(2分) 的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，溶液中氢 (2)外加电流法(2分)K2(2分) 氧根离子浓度增大，即a%<b%。 (3)①催化(2分，降低反应的活化能，加快反应速率 ③阳极室的H+穿过阳离子交换膜扩散至产品室， 也给分) 原料室的B(OH):穿过阴离子交换膜打散至产品 ②2Cu+3OH+C1Cu(OH),C1￥(2分) 室，二者反应生成HBO,则b膜为阴离子交换膜。 ③0.448(2分) 12.(22分 (4)①2H0-4e—02↑十4H(2分) (1)易导致酸雨(2分) ②a%<b%(2分) (2)51(2分) ③阴(2分) (3)As:S3+3SbCl3SbC11+2AsC1+3S(2分】 【解析】(1)①甲构成原电池，铁为负极，碳为正极： (4)用热煤油溶解，趁热过滤：将滤液冷却，过滤 ·67· ·化学· 参考答案及解析 (2分) (5)物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴 (5)3.4×10m(2分) 加硫化钠，相应阳离子最先沉淀，敌首先析出沉淀是 (6)2As++3PO月+3H++3H2O一2As￥+ CuS,Pb+最后沉淀，沉淀完全时该浓度为 3HPO(2分) 10mol/L,此时的s的浓度为3.4X10” mol/1 (7)取适量的三氯化锑固体溶解在较浓的盐酸里，加 10-3 水稀释到所要的浓度（或取适量的三氯化锑固体溶 =3.4×10amol/1. 解并加入少量的盐酸)(2分) (6)“除砷”时除了生成As外，还有HP)生成，反 (8)阴(2分)Sb3++3e-—Sb(2分)阴离子(2 应的化学方程式为2AsC1,+3NaPO2+3HC+ 分)电解过程中不断搅拌(2分) 3HO一2As￥+3H:PO,+9NaC1,其离子反应为 【解析】(1)成分为SbS,PhS,AsS,CuO、SiO 2As++3P+3H+3HO—2As￥+3HPO: 等，属于同一主族的有两组：O和S、As和Sb,能形 (7)三氯化锑为强酸弱碱盐易水解呈酸性，且为盐酸 成两种化合物的为O和S,形成S)2和SO,二氧化 盐，所以需加盐酸抑制水解，故要配制三氯化锑溶 硫易导致酸雨。 液，应取适量的三氯化锑固体溶解在较浓的盐酸里， (2)As和Sb属于同主族，根据N、P、As和Sb,上下 加水稀释到所要的浓度或取适量的三氯化锑固体溶 元素相差下一周期所容纳的元素种类，即7十8十18 解并加人少量的盐酸。 +18=51. (8)电解SbC,:5StCL,电餐3SbC1,+2Sb,两极Cu都 (3)浸出液中阳离子含有H、Sb+、Sb+、Pb+、 不参与反应，故Cu为阴极，发生的电极反应为Sb As+Cu+,而阴离子只有C1,说明Sb,S,PbS、 +3e一Sb,石墨为阳极，发生的电极反应为Sb AsS、CuO都被溶解，没有硫元素，说明滤渣1中 一2e一Sb。阴极发生还原反应生成锑，C过 含有S,“浸出”时AsS发生的氧化还原反应为 剩，阳极缺C】,故采用阴离子交换膜。为促使Sb+ AsS+3SbCL—3SbC1+2AsCl4+3S。 向阳极迁移加快反应，通常要进行的操作是电解过 (4)根据上面分析得到单质X为S。由图可知，温度 程中不断搅拌。 升高煤油中溶解硫增大，可利用煤油为溶剂将滤渣 中的S),和单质硫分离，用热煤油溶解，趁热过滤 出SiO2,将滤液冷却，过滤分离得S. ·68·高三一轮复习40分钟周测卷/化学 高压直流电线嘉的瓷论缘子在铁帽上加环是一种有效的金国南生动方法，其助护原理如侧 所示，下判谟法不正确的是 (十七)电解池金属的腐蚀与防护 (考试时间40分钟，满分100分) 可能用的相附标子质量：H117C12)16N23532门15,5Fe56C知6 A,通电时，锋环是阳股，发生氧化反应 且.通电时，闭极上的电极反皮为H0+2e一1川：+十20旧 条形码粘贴处 ,断电时，锋环上的电极反应为一2 -Zn )斯电时，不使防止铁健该與油 三.某化学兴是小组利用G个小实验择究生铁的属的紧件和防偏生雪能，下列悦达不正确的是 实验① 实聆 实育3 实套化 实验⑤ 实输公 一，选择是 1(a)同[ 2{A时口D 3【间i国 4CA][B [C][D) 51A】gc)可 6[A国 7Ia司g 8A时口可 90的国 10 IA][N tel m 19小博表 一，选择丽：本共0小，共0分。第1一6小题，每小丽4分：第7-]0小丽，每小题8分。在每小器 见明显 1川小时衣美 10小时末 10小时末址厨 1小对醇该侧生： 此出的四个选项中，只有一璃是符合夏日要术的。 南星将独 离性 睛丛阁体 施肉速 生线应无韩由 L餐附是一种绿色，环保，姿全的取最力式，其发热草理如图 A,生铁片有浊的条件为接触氧气和电解质溶液 所常。下列说法不正确的是 且.实段D和实验0的正极反成式为0十2H十 -4H A暖贴中发生的反此是由原电浪原理引发的化学反议 C为防止家直中线捐生锈，可采取实验②、心心环境 成暖贴中的反应最铁与氧气的反成，反应深率很快 陵石 D为助止轮图能海时雀军被餐浊，常采取实验同的防护措随 C暖贴中的能量帮化方式是化学能转亿为结能 瓦某溶液中含有N和H,5)两种溶质，它们的物质的量之比3：1。用石盾作电极电解孩出合 D暖贴中的活性炭是便电邀的负极 溶液时，根松电极产物，可明丛分为三个阶段。下列叙述不正确的是 2.下列有关金属南注与砂护的说法正请的是 A,团级具析出日 A會围下，断开K,若M溶液为浓魔酸.期铁发生纯化，内部被保护 且阳极先析出，后析出( B用合K,若M为氢化钠，期铁电极的电饭反应式为山十4和十H() “,电解的量后阶段为电解水 IOH )容液H不断增大，量后为7 C.用合K,若M为疏酸鐵，螺石黑电极的电极反成式为H十2e 7,用电解法处理含C成水，探究不同因素对含C(废求处理的影响，错果如下表新示 H (C(的起的浓度，体积，电压，电解时间均相同)。下具说法不正喻的是 D初合K,若M等线为海本，石换成倒或根，期明外加电夜的阴极绿的法 实赖 N 3。下列说法不正镜的是 直调利国 是者潮人下(S3,) 年人30E 是者m人H) 加人14.相人1ml加人1m 阴做材料 石墨 石黑 石常 石带 用假材料 石盖 石墨 石福 民 ①新的去除率 20% 17,3% 铃冒中上去除，F的钱州 D电解CL 真钠铜实种装置 ①先钉的电化学离触 心离子交换法电解现 流装置 A.跨i与实验「对比，其笔条件下不变，增加(H)有利于C0的去 A,①中阳榄处能产生使湿倒的淀粉长1试纸变蓝的气棒 B,实险「一W中闲极电极反应式相国 且心·掉酸铁刺品度与电源负极相益面彩我闲被层 C.实验夏与实赖1对比，其德条件下不变，增面c(Fe)有利于CO的去席 C⑤中可任明铁发生了所氢瑞使 D实验V中下e稀环利用摄高了CO的去碎半 D,①中的离子交换银可以甜免生成的】与NaOH客藏反应 化举氧1直黄4百引 衡衣金酵·先享酬+高三一轮复习设分钟用测每十七 化学第是街（共4衡） 厂东枣成 8.用一种具有事牌”结构的夏报覆组装电解泡（网新示》，可实现大电流图北电解KN)溶酒制 ()青鼎器在表翠环境中发生电化学喝蛙生成有害锈C(0H)C的限理如图4所示 氨，工作时，H)在双极膜界酯处被限化解离或H和口H,有利于电解反应照利进行，下列 ①所究差现。赛蚀型重的青铜器表围大都存在0 -e事老状横C口 说法不正确的是 CC1,Cu在青到普虞使过程中起 作用， ②环境中的C扩散到孔口，井与正极反废产物和 负概反皮产物作用生成多孔粉状锈C《(H》,门，其 离子方程式为 ③若生成，29gC(OH),口，划理论上耗氧体积 【,(标准代况) (4)HM)可以通过电解入(H》,容液的方达制备，其工作原理如图所东。 南摩”结肉双极横 A.电解总反夜：KN十3H()一NH·H十2◆十K(H H每生减1NH,·H(,双慢靓处有9的H》前离 ,电解过程中，阳极室中长(H的物质的量不因反应套改变 D,相比于平宠结构双极陵，”角蜂“结构可提高氨生成电率 马，果用恤性电最以去高子水和氧气为原料通过电解法料备双氧水的装置如1四区 图所示。忽略根度变化的够响，下列说法不正确的是 A.阳极反应为2H一4一4H+)4 ①可出M室发生的电极反成式： 且电解一段时何后，阳极室的日未变 雪N室中4%和%的大小关氧为 C.电解过程中，H由a极区向山极区迁移 ①h膜为 离子交换便 山，电解一段时间后，a极生城的《)与山极反应的《，等量 1以.22分)以晖保矿（里要成分为5，还含有S.八5，C(),s0,等）为原料到备金属样的 10,燃料电泡和电解池综合性电化学装置如周所示，n,,心，d都是石墨电横，下列说法正确的是 工艺浓程虹图所示 一精情】中 >k料得清 国将下列问避： (1)挥锌成分中有两种元素，属于司一丰线日能形成两种化合物，其中相对分子质量小的化 .若A口进甲候d口出气，喇装置A是电解建 合物对环境的影响为 我尤论是a口还是d口连甲烧，反应一段时间后，装置A、B中溶液蜡大 (2)利用无常煤期表的内在规律推测出梯的源子序数为 C,若口连甲烧算口出气，喇电慢西发生氧化及应 (3)浸出液中阳离子含有H.Sb,S,、A+.Cr,有刷离子只有口。划“授出“"时 ,口通入CH时，电极①反成为CH,一8和+H,)↑十8H A:S发生的氧化还以反度为 二、非选择题：本题共2小题，共44分。 山，22分)电化学理论在附钱费将，文物的修复和物版的制备上具有重要修应用价值，为解决实际 ()速清1中含有5)和单质X两种物质，单质X在华油中的蒂解度曲线如图斯示，利用煤 油为溶利将过春中的)和单置X分离，其操作方法为 可思提供了有效的手段。同答下列问题： 5)若“除训、铅步程中的浸出流中育有等浓度的C十两南子.加 1)用询有酯屁的氢化的客线望铜的德氟分岗敏印、乙两个实验，如图1所示 人适量的心S后，当最后一种南子面淀究全(c610ml·1,) ① 极附近先出曳红色（编"b”成””）。 时，此时体系中韵S的浓度为 l/Lf已复 酸上挥爱生氧化反成填“，”e”成“”)。 K,(C5)=8×101,K,Ph5)=4X101. 中铁棒更易腐镇（填·甲”或”乙“） (8)“除确”时有到酸H,人生成，该反成的离千方程式为 (2)支痒海港码头基的相管桩，常柔用如图2所示的方齿 54585106125 进行防将，其中高硅铸铁为情性铺份阳般。该保护方法叫作 (填”辆姓知 7)为配制5是C1溶液.取S1横体少许如？一3ml衣溶解，此 度味养的纳解有卫攻的式属 假法或”外框电葡法”)，利用该方法为减缓铁的将健，在图3中立只闭合 〔选 时却会产生白色淀，棉出家该如间配M5C溶液： 填“K,K:"或"K) (8)用制绵和石墨作电极，用带“隔腹”的电解注电解恨和S溶液制得S动，铜棒做 其电极反成为 ,孩电解准所用的“隔度“宝采用 交换膜（填 “阳离子“阴肉子“或”聚子)。为健使5向目股迁移相快反应，通常菱进行的樱作是 复举第3灯共4灯) 衡木舍春·先享量·喜三一轮复习0分的周圆韩十七 化学第成〔共4成 广布专数