专题09 电解池 金属的电化学腐蚀与防护（期末真题汇编，上海专用）高二化学上学期

专题09 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 2大高频考点概览 考点01 电解池 考点02 金属的电化学腐蚀与防护 地 城 考点01 电解池 1．(23-24高二·上海南汇中学·期末)下列说法中正确的是 A．电解氯化铜溶液就是氯化铜的电离 B．电解氯化铜溶液是化学变化，不通电也能发生 C．氯化铜溶液是强电解质 D．电解是最强的氧化还原手段，不能自发进行的氧化还原也可以发生 【答案】D 【解析】A、电解氯化铜溶液就是电解氯化铜本身，电解总反应方程式为：，氯化铜是强电解质，完全电离：，故A错误；     B、电解氯化铜溶液是化学变化，需要通电才能发生，故B错误；             C、氯化铜是强电解质，溶液是混合物，故C错误；             D、电解池反应是外加电源强迫下的氧化还原反应，不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现，故D正确。 故答案为：D 2．(24-25高二·上海市华东师范大学附属周浦中学·期末)下列描述不符合生产实际的是 A．电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极 B．电解法精炼粗铜时用纯铜做阴极 C．港珠澳大桥安装铝块是牺牲阳极的阴极保护法 D．在镀件上电镀锌时用锌做阳极 【答案】A 【解析】A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极则阳极放电的是金属铁，电极被损耗，随电解的进行最终在阴极生成的有铁，使得到的铝不纯，不符合生产实际，故A符合题意； B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，在该电极上会析出大量的铜，符合生产实际，故B不符合题意； C．铝的活动性强于铁，故安装铝块，铝作负极，先腐蚀铝块，为牺牲阳极的阴极保护法，符合生产实际，故C不符合题意； D．电镀原理中，镀层金属作阳极，镀件金属作阴极，在镀件上镀锌，用锌作阳极，符合生产实际，故D不符合题意； 故答案为A。 3．(23-24高二·上海南汇中学·期末)餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是 A．电路中每通过1mole-，阴极析出1mol银 B．铁电极应与电源负极相连 C．阳极电极反应式为Ag﹣e- = Ag+ D．电镀液需要不断更换 【答案】D 【解析】A．阴极发生反应Ag++e-=Ag，故每通过1mole-析出1mol银，A正确； B．铁为镀件，应与电源负极相连，故B正确； C．阳极为镀层金属，电极反应式为Ag﹣e- = Ag+，故C正确； D．阳极发生反应为Ag﹣e- = Ag+，阴极发生反应Ag++e-=Ag，电镀液浓度不变，不需要更换，故D错误； 故选D。 4．(23-24高二·上海南汇中学·期末)利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是 A．在铁片上镀铜时，X是纯铜 B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C．氯碱工业中，X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑ D．制取金属镁时，Z是氯化镁溶液 【答案】A 【分析】由图中电源的正负极可知，X是阳极、Y是阴极； 【解析】A．电镀时，镀层作阳极、镀件作阴极，所以在铁片上镀铜时，阳极为Cu发生氧化反应生成Cu2+，阳离子移动到铁电极，生成Cu，A正确； B．电解精炼粗铜时，阳极上Cu和其它活性金属失电子发生氧化反应，阴极上Cu2+得电子，根据转移电子守恒知，阳极上溶解Cu的质量小于阴极析出Cu的质量，所以溶液中Cu2+浓度变小，B错误； C．氯碱工业中，X电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，C错误； D．工业上采用电解熔融氯化镁制取Mg，D错误； 故答案为：A。 5．(24-25高二·上海市浦东新区·期末)工业上采用电解饱和食盐水制取氯气。氯气在电解池的 (选填“阴”或“阳”)极上产生，利用两极产生的气体，工业上可合成 (写物质名称)。 【答案】 阳 盐酸/氯化氢 【解析】电解饱和食盐水，阴极上发生还原反应得到H2，阳极上发生氧化反应得到Cl2，氢气和氯气反应，工业上可以制取氯化氢(或盐酸)。 6．(24-25高二·上海市上海师范大学附属中学宝山分校·期末)我国科学家设计如图所示的光电催化体系，可以实现烟气脱。 （1）B端为直流电源的_______。 A．阳极 B．阴极 C．正极 D．负极 （2）写出阴极的电极反应式： 。 （3）若实现烟气脱的体积(标准状况)为，则参与反应的为 。 【答案】（1）D （2） （3）0.2 【分析】根据图示，左侧电极上二氧化硫被氧化生成硫酸根离子，左侧电极为阳极，则A是电源正极；右侧电极上氧气被还原生成双氧水，右侧电极为阴极，则B是电源负极，总反应为：，据此解答。 【解析】（1）由分析可知，B端为直流电源的负极，故选D； （2）由分析可知，阴极上氧气被还原生成双氧水，其电极反应式为：； （3）电解池总反应为：，若实现烟气脱的体积(标准状况)为，即消耗SO2的物质的量为0.2mol，则参与反应的O2为0.2mol。 (24-25高二·上海市延安中学·期末)氯气是一种重要的化工原料。中国最早的氧碱工厂是上海天原电化厂，其使用的电解饱和食盐水的装置原理简图如图所示，通电后，U形管两端均有气泡冒出。 7．铁棒电极释放出的气体是 (填“A．氯气”、“B．氧气”或“C．氢气”)。 8．电解饱和食盐水制取氯气的离子方程式为 。 【答案】7．C 8． 【分析】根据图示，碳棒与电源正极相连为阳极，铁棒为阴极； 7．铁棒为阴极，电极反应式为，铁棒电极释放出的气体是氢气，故选C； 8．电解饱和食盐水制取氯气的离子方程式为。 (24-25高二·上海市延安中学·期末)现代氯碱工业采用的是离子交换膜法电解精制饱和食盐水，原理如图所示： 9．粗盐中常含有、等杂质。如果不对粗盐进行提纯，直接电解粗盐水，在阴极区可能出现的现象是 。 10．电解产生1mol ，理论上阳极室减少的离子数为___________。 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】9．出现白色浑浊 10．D 【解析】9．如果不对粗盐进行提纯，直接电解粗盐水，阴极氢离子得电子，溶液中氢氧根浓度增大，会生成难溶的Mg(OH)2，微溶的Ca(OH)2，故在阴极区可能出现的现象是：出现白色浑浊； 10．电解产生1 mol，消耗2molCl-，转移2mol电子，则有2molNa+穿过阳离子交换膜进入阴极，故理论上阳极室减少的离子数为4NA，答案选D。 11．(23-24高二·上海市华东师范大学附属周浦中学·期末)利用电化学原理，在甲中将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，再利用电解法来处理乙中含Cr2O废水，如下图所示；电解过程中乙池溶液发生反应：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O （1）甲池工作时，NO2转变成Y可循环使用，Y中N元素的化合价为 ，电子从石墨Ⅱ （填“流入”或“流出”）。工作时甲池内的NO向 极移动(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)。 （2）电解时乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为 。 【答案】（1）+5 流入 石墨Ⅰ （2）Fe－2e-=Fe2+ 【解析】（1）根据图示知甲池为燃料电池，电池工作时，石墨II通入氧气得电子发生还原反应，为正极，石墨Ⅰ为负极，发生氧化反应，N元素化合价升高，则负极附近NO2转变成Y，Y中N元素的化合价为+5；电子由负极流出，流向正极，则电子从石墨Ⅱ流入，电解质溶液中阴离子移向负极，则工作时甲池内的向石墨Ⅰ极移动。 （2）乙池为电解池，Fe(Ⅰ)棒为电解池的阳极，发生的电极反应为Fe－2e-=Fe2+。 12．(24-25高二·上海市延安中学·期末)某兴趣小组设计以甲烷、氧气酸性燃料电池为电源电解NaCl溶液，工作原理如装置乙、装置丙所示。 （1）m极为___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 （2）写出m极的电极反应式为 。 【答案】（1）A （2） 【分析】以甲烷、氧气酸性燃料电池为电源电解NaCl溶液，通入甲烷一侧n是负极，与其相连的X为阴极，通入氧气一侧m是正极，与其相连的Y为阳极； 【解析】（1）根据分析，m是正极，故选A； （2）m是正极，氧气得电子发生还原反应，酸性条件下生成水，电极反应式为。 13．(23-24高二·上海南汇中学·期末)如图是电解未知浓度的Cu(NO3)2溶液的示意图，请根据要求答题。 （1）铁棒为 极，石墨棒上的电极反应式为 。 （2）若溶液不变，将电极都换成铜棒，通电一段时间后，溶液的颜色 (填“变深”、“变浅”或“无变化”)。 （3）若电极不变，将溶液换成足量饱和食盐水，通电一段时间后，下列叙述正确的是___________。 A．电解时在阴极极得到氢气，在阳极极得到氧气 B．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈红色 C．标准状况下，若反应过程中转移电子0.2mol，则生成的气体为4.48L D．反应结束后，将溶液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 【答案】（1）阴 2H2O-4e-=4H++O2↑ （2）无变化 （3）BC 【分析】电解池中，与电源正极相连的石墨为阳极，与电源负极相连的铁为阴极，以此分析； 【解析】（1）根据分析，铁棒为阴极；石墨为阳极，吸引溶液中的阴离子，OH-发生氧化反应，2H2O-4e-=4H++O2↑； 故答案为：阴；2H2O-4e-=4H++O2↑； （2）若电极均换成Cu，阳极上Cu单质发生氧化反应，Cu-2e-=Cu2+，阴极上，Cu2++2e-=Cu，则电解质仍为Cu(NO3)2，颜色不变； 故答案为：无变化； （3）A．若电解质为饱和食盐水，阴极H2O中H+发生还原反应，，阳极上，溶液中的Cl-发生氧化反应生成氯气，，A错误； B．根据分析，阴极上发生反应，，则阴极附近显碱性，遇酚酞显红色，B正确； C．根据A中的分析，两极的反应关系，，转移0.2mol电子，生成0.1molH2和0.1molCl2，则标况下，气体体积为4.48L，C正确； D．根据A中分析，反应的总电解反应式为，则溶液显碱性，D错误； 故答案为：BC。 地 城 考点02 金属的电化学腐蚀与防护 14．(24-25高二·上海市浦东新区·期末)铁的生锈会给社会生活带来很大的损失。写出一条防止生锈的方法 。 【答案】涂层保护 【解析】铁生锈是与空气中的氧气和水等物质共同作用的结果；所以要防止铁制品锈蚀，就要防止铁制品与空气中的氧气和水接触，如涂油、喷漆、镀其他金属等，都可以防锈。 15．(23-24高二·上海市复兴高级中学·期末)电解尿素()是一种低能耗制氢气的方法，工作原理如图： （1）溶液中的移动方向为 。 A．a→b                    B．b→a （2）写出b电极的电极方程式 。 （3）已知尿素中C元素为＋4价，一段时间后在a电极收集到标况下4.48L气体，则整个电路中转移的电子数为 个。 （4） 极的材料可用铁棒， A．a            B．b 且铁棒能够较长时间保持光亮不生锈，该防腐原理称为 。 （5）若将电路中的电源换成导线，此时铁棒会逐渐被腐蚀，写出腐蚀过程中另一电极材料(石墨)上发生的电极方程式： 。 （6）与铵态氮肥相比，写出施用尿素的两个优点： 。 【答案】（1）B （2）2H2O+2e-═2OH-+H2↑ （3） （4）B 加电流的阴极保护法 （5）O2+2H2O+2e-=4OH- （6）含氮量高；是一种中性肥料，适用于各种土壤 【分析】电解尿素的总反应方程式为：CO（NH2）2+2OH-N2↑+3H2↑+，根据装置图分析，阳极产生N2和，阴极产生H2，考虑到电解质溶液为碱性，则阴极反应式为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，阳极反应式为：CO（NH2）2-6e-+8OH-═+N2↑+6H2O，据此分析判断。 【解析】（1）电解池中阴离子移向阳极，则溶液中的移动方向为b→a，故选B。 （2）b电极为阴极，反应式为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑。 （3）总反应为CO（NH2）2+2OH-N2↑+3H2↑+，阳极产生N2和，生成1molN2转移6mol电子；a电极收集到标况下4.48L（0.2mol）气体，则整个电路中转移的电子数为个。 （4）活泼金属作阳极，金属参与反应，则阴极的材料可用铁棒，故选B。铁棒能够较长时间保持光亮不生锈，该防腐原理称为外加电流的阴极保护法。 （5）若将电路中的电源换成导线，此时构成原电池，铁棒会逐渐被腐蚀，腐蚀过程中另一电极材料(石墨)上氧气得到电子，发生吸氧腐蚀，发生的电极方程式O2+2H2O+2e-=4OH-。 （6）与铵态氮肥相比，写出施用尿素的优点有：含氮量高；是一种中性肥料，适用于各种土壤。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 2大高频考点概览 考点01 电解池 考点02 金属的电化学腐蚀与防护 地 城 考点01 电解池 1．(23-24高二·上海南汇中学·期末)下列说法中正确的是 A．电解氯化铜溶液就是氯化铜的电离 B．电解氯化铜溶液是化学变化，不通电也能发生 C．氯化铜溶液是强电解质 D．电解是最强的氧化还原手段，不能自发进行的氧化还原也可以发生 2．(24-25高二·上海市华东师范大学附属周浦中学·期末)下列描述不符合生产实际的是 A．电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极 B．电解法精炼粗铜时用纯铜做阴极 C．港珠澳大桥安装铝块是牺牲阳极的阴极保护法 D．在镀件上电镀锌时用锌做阳极 3．(23-24高二·上海南汇中学·期末)餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是 A．电路中每通过1mole-，阴极析出1mol银 B．铁电极应与电源负极相连 C．阳极电极反应式为Ag﹣e- = Ag+ D．电镀液需要不断更换 4．(23-24高二·上海南汇中学·期末)利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是 A．在铁片上镀铜时，X是纯铜 B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C．氯碱工业中，X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑ D．制取金属镁时，Z是氯化镁溶液 5．(24-25高二·上海市浦东新区·期末)工业上采用电解饱和食盐水制取氯气。氯气在电解池的 (选填“阴”或“阳”)极上产生，利用两极产生的气体，工业上可合成 (写物质名称)。 6．(24-25高二·上海市上海师范大学附属中学宝山分校·期末)我国科学家设计如图所示的光电催化体系，可以实现烟气脱。 （1）B端为直流电源的_______。 A．阳极 B．阴极 C．正极 D．负极 （2）写出阴极的电极反应式： 。 （3）若实现烟气脱的体积(标准状况)为，则参与反应的为 。 (24-25高二·上海市延安中学·期末)氯气是一种重要的化工原料。中国最早的氧碱工厂是上海天原电化厂，其使用的电解饱和食盐水的装置原理简图如图所示，通电后，U形管两端均有气泡冒出。 7．铁棒电极释放出的气体是 (填“A．氯气”、“B．氧气”或“C．氢气”)。 8．电解饱和食盐水制取氯气的离子方程式为 。 (24-25高二·上海市延安中学·期末)现代氯碱工业采用的是离子交换膜法电解精制饱和食盐水，原理如图所示： 9．粗盐中常含有、等杂质。如果不对粗盐进行提纯，直接电解粗盐水，在阴极区可能出现的现象是 。 10．电解产生1mol ，理论上阳极室减少的离子数为___________。 A．1 B．2 C．3 D．4 11．(23-24高二·上海市华东师范大学附属周浦中学·期末)利用电化学原理，在甲中将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，再利用电解法来处理乙中含Cr2O废水，如下图所示；电解过程中乙池溶液发生反应：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O （1）甲池工作时，NO2转变成Y可循环使用，Y中N元素的化合价为 ，电子从石墨Ⅱ （填“流入”或“流出”）。工作时甲池内的NO向 极移动(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)。 （2）电解时乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为 。 12．(24-25高二·上海市延安中学·期末)某兴趣小组设计以甲烷、氧气酸性燃料电池为电源电解NaCl溶液，工作原理如装置乙、装置丙所示。 （1）m极为___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 （2）写出m极的电极反应式为 。 13．(23-24高二·上海南汇中学·期末)如图是电解未知浓度的Cu(NO3)2溶液的示意图，请根据要求答题。 （1）铁棒为 极，石墨棒上的电极反应式为 。 （2）若溶液不变，将电极都换成铜棒，通电一段时间后，溶液的颜色 (填“变深”、“变浅”或“无变化”)。 （3）若电极不变，将溶液换成足量饱和食盐水，通电一段时间后，下列叙述正确的是___________。 A．电解时在阴极极得到氢气，在阳极极得到氧气 B．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈红色 C．标准状况下，若反应过程中转移电子0.2mol，则生成的气体为4.48L D．反应结束后，将溶液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 地 城 考点02 金属的电化学腐蚀与防护 14．(24-25高二·上海市浦东新区·期末)铁的生锈会给社会生活带来很大的损失。写出一条防止生锈的方法 。 【解析】铁生锈是与空气中的氧气和水等物质共同作用的结果；所以要防止铁制品锈蚀，就要防止铁制品与空气中的氧气和水接触，如涂油、喷漆、镀其他金属等，都可以防锈。 15．(23-24高二·上海市复兴高级中学·期末)电解尿素()是一种低能耗制氢气的方法，工作原理如图： （1）溶液中的移动方向为 。 A．a→b                    B．b→a （2）写出b电极的电极方程式 。 （3）已知尿素中C元素为＋4价，一段时间后在a电极收集到标况下4.48L气体，则整个电路中转移的电子数为 个。 （4） 极的材料可用铁棒， A．a            B．b 且铁棒能够较长时间保持光亮不生锈，该防腐原理称为 。 （5）若将电路中的电源换成导线，此时铁棒会逐渐被腐蚀，写出腐蚀过程中另一电极材料(石墨)上发生的电极方程式： 。 （6）与铵态氮肥相比，写出施用尿素的两个优点： 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $