(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（湖南专版）

高三一轮复习40分钟周测卷/化学 5.晋P),的品胞结构图1所术，其中O围绕Fe和P分别形成正人面体和四置体。电泡充做 电时，i正P),民出或张人1山形成结构如图2所示，下列说法正确的是 (十七)电解池金属的腐蚀与防护 (考试时间40分钟，满分100分) 可使用到的相对标子暖量：H1C12()16Nm231g24A127C135,5和8 一、选释置：本题共10小题，每小题6分，共0分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合通 日亚零。 1,以增磁盐为电解被，以含C、g和等铝合金凌料为用极进行电解，实我A的再生，下列境 A.每个1-，FP)品照中【i个散为1一z 法正确的是 B.图2中文=0.1875 A闭饭爱生的反应为MH一2—Mg ,M2中Fe213n(Fe)=3:18 且阴极上A被氧化 5下e1,转化为1-，FP刊)时，)转移电子(1一x)m,联人4(1一x)ml1 C,在电解悟花部产生含C山的用段现 氏，科用魔生物电化学处理有航废水：同时可族化掉水并我海酸碱。理以（口溶渣履数阁水，果用 D阳极和阴段的质量变化相等 惰性电极，用如图所示装置处理有机度水（以含有机能CH(X其H溶液为例），在直流电场作用 工科研工作者用金雀化电设实现了常出，常压条杆下合成氯，其工作氨理如函所示。下列说法情 下，双极膜闻的水解离成日和H。下列说法正确的是 误的是 【4 AN%和1CF以)，的主要作用均为增强溶流中电性 A.膜n为阴离子交换脑，脑6为阳南子交换装 B必黄腹适合选择质子交换殖 B产品室生成的物疑为控艘 C,工作时，两极区溶液的浓度均醒持木变 C,当闭楼产生2经41气体时，理论上可除去模根岸本中11,7gN口 ).理论上反应消起的N与棉性电腰生成的气体的物威的量之比为2：3 )阳极反成式为CH CXH+2H()+8e一C↑+8H 3.南开大学李辐军哥究固队以氯化酸(CN,)作为【i)可充电电泡的光电极，极大提升了电法的 T,履的电化学脱硫是助煤在电解售阳极发生的电化学氧化反成，将煤中黄铁矿（下5）或有机硫 使量效率，为家气电流的发缓是供了研究新思路，其工作原界如国所示，下列说法格误的是 化物某化成可溶于水的含破化合物面达到净望目的，细民示：是一种脱硫机理，，下列说法正 确的是 A充电时，光电极作阳极 已复：1为电假，2为黄俄矿，3为M,H0混合密液，4为末反应的黄铁矿，3为电解 B收电时，L向角极移动 产品。 C.该电盖不可用1C人的水溶液作电解盾溶液 A.■十充肖了电解凤硫过程的化剂 D.数电时.孟极反成式为山十e十1一i0-十e十1i一i0 且.电级皮与电源负极相连 1.二氧化要的再利用是实现围室气体减排的重要途径之一，在弱H:5)中利用电摧化可将C C假疏过型中作在的离子反应为8H0+FeS+5Mn+一Fe++16H+2S+15Mm 时转化为多种燃科，其鼎理如图所示，下列说法正确的是 D司极发生的反应，2H+2e一4日+0 A离子交换膜为质子交换幅 &能化还氟二氧化装是解读组蜜效成及能源同思的重要手及之一，中间科学家设计出如图所示装 B一夜时间后，闭极区溶液质量会减少 置实现C的转化.反皮为CO,+Naa画电0+N10。下到说法正睛的是 C.Cu电极上的电极反应式为H0一4e)·+4H D若闲极具生成0,15mulC)和0,35m减HC美)H.赠电路中转移 电子的物新的量为以50ma 化举算1直共4直引 衡水金酵·先享数+高三一轮物习设分钟用测每十七 化学第是街（共4街》 黑离专装 回9 痒精选黄黑矿粉加人电解情阳极区，红速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加人少量 但化利. 。一段时间后，抽取的极区溶液，向其中加人有机苯取剂(R日)发生反成： 2RH(有机相)十C(水相)一RCa(有钡相)十2H(衣相) 分离出有规相，向其中加人一定浓度的税酸，使C碍以再生 弄.电解硬旋到陪精得金属铜。 ()黄铜矿粉如人阳极区与砖限及蓝酸铁主要发生以下反说： A.太目能电泡的正极为A极 CuFe5+4H-Cu+Fe+2H 5 我该装置工作时，面子通过交换髓由电极【移向电极 2Fe++1H5-8Fe2++S,+21 二很化北板I的电极反度：C)一2e十H一)十HD ①目概风硫酸铁的主要作用是 卫，该装筐不仅还原(C),还产生了具有经济附加值的次氯酸出 ②电解过程中，阳极区下“的浓度基本保持不变，原因是 从，用属备传移图耀究生铁在H=?和H三4的福酸溶藏中发生瑞蚀的装置及得到的图像如例所 〔2)朗极区，电极上开的时有大量气泡产生，后有同体析出，一夜时闻后同体溶解。写出上述现 示。分所图像，以下结论锥误的是 象珠成的反应武 军转球 〔3)若在实响室进行步深引，分离有板相和客相韵主要实稻仅器是 面人有视草取观的日的是 (4)步翼情，向有机图中加人一定浓度的随能，C行得以满生的痕理量 数制风里器 n风 (5)步程八，若电解200mL0.5m心l/L的C以)溶液，生收铜3,2某，此封溶液中离子浓度由大 铁程民粉一室的口相路酒 -2时箱E制单气 材.4时推形面中时 到小的随序是 (忽席电解前后溶流体机的受化1， A.溶粮H2时，生线主要发生析氢偏健 .19分)021年我国制氢量位国世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径，可答下列问题： 以在酸性溶浪中生铁不可能发生吸氧属过 (1)一种昆除和利用水煤气中C)的方法如图所承 净化 004 心析氢属使和吸氧衡镇的连率不同 D,用H一2的醋酸做实险，压强先增大后观有 口，船解是重要的有机合成中问体，可采用”或对阿接电氧化”法金成。电解情中水溶浪的主要成 分及反皮过程如图所示。下列说法情翼的是 两子文 0某湘度下，吸败塔中式C方溶液吸败一定量的C0后，C):方)-12，属减溶液 的H= (该度下1H:h的Ka=4.8×103,N=5,0X1011. 再生塔中产生的离子方程式为 入情性电酸2为阳极 利用电化学氟理，将《为电能化还原为，日，阴最反应式为 业反应前后W方一W数量不变 「)可利用太阳能光欣电池电解水制高纯氢，工作示意图如图所示，通过控制开美连接K,成 C酒耗1mal氧气，可得到2l箱丽 .外电路适过2mo电子，可得到1水 K:,可文替得到H和为。 清 姓名 分数 10 答闲 二，非透择题：本题共2小题，共40分。 1山.《21分)以置明矿精矿为原料，制取德险明及金属阴的工艺如下。 1,等黄铜矿情矿（主要成分为C山Fs,含有少量C0,M.A《)粉醇 ①制H时，连接 ,产生H的电极反度式息 Ⅱ，采用如图所示装置进行电化学浸岛实经 公改变升美连接方式，可得《。 结合①和盘中电极3的电极反成式，说明电极a的作用： 复举第1直共9打) 衡木舍春·先享量·喜三一轮复习0分的周圆韩十七 化学第4成（共4成引 增南专数高三一轮复习湖南专版 ·化学· 高三一轮复习40分钟周测卷/化学（十七） 9 品题要素一览表 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①科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 分 知识点 能力要求 核心素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ① ② ③ 档次 系数 1 选择题 6 电解制铝 易 0.96 2 选择题 6 电解合成氢 易 0.83 3 选择题 6 空气电池 难 0.53 4 选择题 6 二氧化碳再利用 中 0.75 选择题 6 电池充放电与晶胞计算 易 0.87 6 选择题 6 电解法处理有机废水，海水淡化 中 0.64 7 选择题 电解脱硫 中 0.68 选择题 二氧化碳利用 难 0.56 9 选择题 6 探究金属腐蚀 难 0.43 10 选择题 6 电化学合成 难 0.51 11 非选择题 21 电解法制铜 中 0.66 12 非选择题 电化学脱除和利用水煤气中CO:,电 19 难 0.53 化学制氢 香考管案及解析 一、选择题 失电子生成Mg+,A项错误：A在阳极上被氧化生 1,C【解析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失 成A+,B项错误：阳极材料中Cu和Si不参与氧化 电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题 反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C项正确：因为阳 中以熔融盐为电解液，含Cu,Mg和Si等铝合金废料 极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还 为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳 会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单 极区Mg和AI发生失电子的氧化反应，分别生成 质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴 Mg+和AI+,Cu和Si不参与反应，阴极区A1+得电 极的质量变化不相等，D项错误。 子生成A单质，从而实现A1的再生，据此分析解答。2.C 【解析】根据图像可知，金催化电极上，N:十6 阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极 十6CHOH一2NH十6CHO发生还原反应，为 ·65. ·化学· 参考答案及解析 电解池的阴极，惰性电极为阳极，发生反应为2H(。 1mol,D项错误 -4eO,↑十4H+。Na,S),和LiCF,SO为电 5.B【解析】Li原子位于Li-,FePO,品胞的8个顶 解质溶液，没有发生反应，主要作用均为增强溶液导 点，3个侧面和3条棱，故品胞中L个数=8×名十 电性，A项正确：阳极区有H生成，阴极区有NH 和CHO生成，选用质子交换膜，H通过质子交换 3×之+3×=坚个，A项错误：对比图1和图2的 膜进人阴极区，根据结合质子能力：CH,O>NH, 品胞结构可发现Li-,FePO,比LiFePO,少了面心的 H与CHO结合生成CHOH,不影响合成氨，故 一个Li和一个棱上的Li,LiFePO,品胞为 交换膜可以选择质子交换膜，B项正确：惰性电极为 阳极，发生反应：2H:O一4eO:↑十4H中，故阳 i,Fe.P.Ou1i-,FaO,比L.iFePO,少i=X1 极消耗了水，溶液浓度增大，产生的H广转移至阴极 与CHO结合生成CH,OH,故阴极区溶液浓度不 +1×子=0.75，则Li-,F0.品胞为 变，所以两极区溶液的浓度均保持不变的说法错误， C项错误：金催化电极上，N十6e十6CHOH nFeP0,所以1-=35=0.1875，B项正 确：设Fe+,Fe+数目分别为x、y,则x十y=1,根据 2NH,十6CHO,惰性电极为阳极，发生反应为 化学式中正负化合价绝对值相等，则1一0.1875+2x 2HO一4e一(O↑十4H,根据得失电子守恒，当 +3y=4×2-5,解出x=0.8125,y=0,1875,则 电路中转移12mol电子时，消耗2molN2,生成3mol O,消耗的N2与惰性电极生成的气体的物质的量之 m(Fe+):n(Fe+)=x:y=0.8125:0.1875=13:3,C 比为23，D项正确。 项错误：FePO,转化为Li-,FePO,电极反应式为 FePO,十(1-x)e十(1-x)Li一Li-,FePO,每 3,B【解析】由右图可知，充电时，光电极上L。O中 氧元素化合价升高，发生氧化反应，作阳极，A项正 转移电子(1一x)mol,嵌人(1一x)mol Li,D项 确：由原电池原理可知，放电时，阳离子向正极移动， 错误。 L向正极移动，B项错误：Li是非常活泼金属，与水 6.B【解析】由图可知，阳极上CH COOH失去电子 反应，不可用LCO,的水溶液作电解质溶液，C项正 生成CO2,阴极上氢离子得电子生成氢气，该电解池 确，由左图可知，放电时，负极电极反应：Li一e 是利用微生物电化学处理有机废水，同时可淡化海水 Li,正极电极反应：O2十e十Li一1iO2,liO十 并获得酸碱，则氢离子通过双极膜进入产品室，氯离 e十L计一LiO,D项正确。 子通过膜b进人产品室，则膜b为阴离子交换膜，产 4,A【解析】该装置为电解池，P为阳极，铜电极为阴 品室生成的物质为盐酸：膜a为阳离子交换膜，钠离 极，阳极生的氢离子透过离子交换膜进入阴极，故 子从此进入阴极，得到产品氢氧化钠，据此分析作答。 离子交换膜为质子交换膜，A项正确：氢离子迁移进 由分析可知，膜n为阳离子交换膜，膜b为阴离子交 人阴极区，发生的电极反应式为2H+十CO,+2© 换膜，A项错误，氢离子通过双极膜进人产品室，氯离 -C0+HO、2H+CO+2e—HCOOH、 子通过膜b进入产品室，产品室生成的物质为盐酸，B 12H++2C0+12eC:H,+4H:0,8H+CO 项正确：阴极产生22.4L气体未说明状态，无法通过 +8e一CH,+2HO,根据电极反应式，二氧化碳 气体摩尔体积计算，C项错误；阳极上CH,COOH失 和氢离子的质量大于生成的气体CO,CH,、C:H,的 去电子生成CO,,阳极反应式为CH:COOH+8OH 总质量，一段时间后，阴极区溶液质量会增加，B项错 一8e”—2CO,↑十6H,O,D项错误。 误；Cu电极为阴极，电极反应式有：2H+CO:十2e 7.C【解析】电解初期，电极a发生Mn一e一 -CO+H:O,2H+CO+2e-HCOOH, Mn+,电解后期Mn+又还原，Mn+充当了电解脱硫 12H++2CO2+12e-C,H,+4HO,8H++CO 过程的中问产物，A项错误；电极a发生Mn一e 十8e一CH:十2HO,C项错误：二氧化碳生成CO 一M+,是电解池的阳极，应与电源的正极相连，B 和HCOOH时，碳元素化合价均由十4价降低为十2 项错误：脱硫过程中Mn+将FeS氧化成Fe+和 价，阴极只生成0.15molC0和0.35 mol HCOOH, S(O,存在的离子反应为8HO十FeS:十15Mm+ 则电路中转移电子的物质的量为(0.15十0.35)×2= —Fe+十16H+十2SO十15Mn+,C项正确：不符 ·66· 高三一轮复习湖南专版 ·化学· 合电荷守恒，D项错误。 极区，电极上开始时有大量气泡产生生成氢气，后有 8.D【解析】电极I是二氧化碳变为一氧化碳，化合价 红色固体析出生成铜，一段时间后红色固体溶解生 降低，是阴极，则太阳能电池的负极为A极，A项错 成铜离子，加人有机萃取剂萃取富集铜，分离出有机 误：该装置工作时，电极「为阴极，电极Ⅱ为阳极，质 相后，向其中加入一定浓度的硫酸，使C+得以 子通过交换膜由电极Ⅱ移向电极【，B项错误；根据 再生 A选项分析电极「为阴极，得到电子，因此催化电极 (1)①HS有毒，对环境有污染，因此硫酸铁的作用 L的电极反应：CO+2e+2H+一CO+H:O,C项 是吸收硫化氢气体，防止环境污染。 错误：根据电池总反应为CO,十NaC1道电C0十 ②阳极区Fe+的浓度基本保持不变，说明消耗Fe NaCIO,说明该装置不仅还原CO,还产生了具有经 的同时，又发生反应Fe+一e一Fe+,不断产 济附加值的次氯酸盐，D项正确。 生Fe+。 9.B【解析】由压强变化图像可知pH=2时，压强增 (2)根据电解原理以及题中信息可知，有气泡产生， 大，说明生成氢气，发生析氢腐蚀，同理H=4时，压 发生反应2H+十2e一H↑，有周体产生，发生反 强减小，说明消耗氧气，发生吸氧腐蚀，两溶液中负极 应Cu+十2e—Cu,周体消失，发生反应2Cu+O: 反应均为Fe一2e一Fe+,A,D项正确，B项错误： +2H:S04=2CuS0.十2H20。 由两幅图的斜案可知，消耗氧气的速率比生成氢气的 (3)有机相和水相互不相溶，分离时采用分液方法， 速率快，所以吸氧腐蚀的速率大于析氢腐蚀的速率， 使用分液漏斗：金属矿中金属含量低，一般先采用富 C项正确。 集，因此有机萃取的日的是富集Cu+,分离C+与 10.D【解析】惰性电极2，Br被氧化为Br,惰性电极 其它金属阳离子。 2为阳极，A项正确：WO/WO循环反应，反应 (4)2RH(有机相)十C+(水相)一RCu(有机相) 前后WO/WO数量不变，B项正确：总反应为 十2H(水相)，加入硫酸，增加H浓度，促使平衡 氧气把三丁基-N羟基胺氧化为硝酮，1mol 向逆反应方向移动，C+进入水相得以再生。 二丁基-N羟基胶失去2molH原子生成1mol硝 (5)200ml.0.5mol·L.的CuSO,溶液中n(Cu) 酮，氧气最终生成水，根据氧原子守恒，消耗1mol =200×101×0.5mol=0.1mol,电解一段时间后 氧气，可得到2mol硝酮，C项正确；外电路通过 产生铜单质3.2g,根据方程式2CuS0,十2H,0电 1mol电子，消耗0.5molO:,总反应为氧气与二丁 2Cu十(02◆十2HS(),溶液中剩余0.05mol 基-N羟基胺反应生成硝酮和HO,根据氧原子守 CuS(),,生成硫酸的物质的量为0,05mol,因水也发 恒，可得到1mol水.D项错误。 生电离产生H和OH,Cu发生水解，因此离子 二、非选择题 浓度大小顺序是：c(H+)>c(S())>c(Cu+) 11.(21分) >c(OH-). (1)①吸收硫化氢气体，防止环境污染(3分) 12.(19分) ②阳极区消耗Fe+的同时，又发生反应Fe+一e (1)①10(2分) 一Fe+,不断产生Fe+(3分) (2)2H+2e—H:↑，Cu2++2e—Cu,2Cu+ ②2HC0△C0.↑+C0+H,0(3分) ),+2HS0.-2CuS0.+2H0(3分) ③2CO2+12e+12H一CH+4HO、AgC1+ (3)分液漏斗(2分)富集Cu+,分离Cu与其它 e-Ag+C1(6分) 金属阳离子(3分) (2)①K,(2分)2H.0+2e-H:↑+20H (4)增大H浓度，使平衡“2RH(有机相)+Cu(水 (3分) 相)一R,Cu(有机相)+2H(水相)"逆向移动， ③连接K或K:时，电极3分别作为阳极材料和阴 Cu+进入水相得以再生(3分) 极材料，并且Ni(OOH和Ni(OH):相互转化提供电 (5)c(H)>c(S0)>c(C+)>c(OH)(4分) 子转移(3分) 【解析】将精选黄铜矿粉加入电解槽的阳极区，恒速 【解析】(1)①某温度下，吸收塔中KCO,溶液吸收 搅拌，使矿粉溶解，生成的铜离子进入阴极区，在阴 一定量的CO:后，(CO)c(HCO,)=12,由K ·67✉ ·化学· 参考答案及解析 =cCO).cH可知，c(H)=cHC02× 2CO2十12e+12H+—CH.+4H0,AgC1+e e(HCO) c(C片) —Ag十CI。 K,=2×5.0×104mol·L-1=1.0× (2)①电极生成H时，根据电极放电规律可知H 10-omol·L-,则该溶液的pH=10。 得到电子变为氢气，因而电极须连接负极，因而制 ②再生塔中KHC(),受热分解生成K,CO,,HO和 H时，连接K,该电池在碱性溶液中，由HO提供 C0,该反应的离子方程式为2HC0△CO,4+ H,电极反应式为2H,(O+2e—H↑+2OH。 CO+H2O。 ③电极3上NiOOH和Ni(OH):相互转化，当连接 ③利用电化学原理，将CO:电催化还原为CH,阴 K时，Ni(OH):失去电子变为Ni(OOH,当连接K 极上发生还原反应，阳极上水放电生成氧气和H, 时，NiOOH得到电子变为Ni(OH):,因而作用是连 H通过质子交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙 接K,或K时，电极3分别作为阳极材料和阴极材 烯，铂电极和Ag/AgC1电极均为阴极，在电解过程 料，并且Ni(OOH和Ni(OH),相互转化提供电子 中AgCI可以转化为Ag,则阴极的电极反应式为 转移。 ·68