高考化学一轮复习专题演练测试卷63电解池　金属的电化学腐蚀与防护 5页

‎6.3电解池　金属的电化学腐蚀与防护 一、选择题 ‎1.下列描述中,不符合生产实际的是 (　　)‎ A.一元硬币材料为钢芯镀镍,硬币制作时,钢芯应作阴极 B.合金的熔点都低于它的成分金属,合金的耐腐蚀性也不一定比其成分金属强 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e- Fe3+,继而形成铁锈 ‎【答案】选D ‎2.关于图中装置说法正确的是 (　　)‎ A.装置中电子移动的途径:负极→Fe→M溶液→石墨→正极 B.若M为NaCl溶液,通电一段时间后,溶液中可能有NaClO C.若M为FeCl2溶液,可以实现石墨上镀铁 D.若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 ‎【答案】选B ‎3.下列有关电化学装置的说法正确的是 (　　)‎ A.用图1装置处理银器表面的黑斑(Ag2S),银器表面发生的反应为Ag2S+2e-2Ag+S2-‎ B.用图2装置电解一段时间后,铜电极部分溶解,溶液中铜离子的浓度基本不变 C.图3装置中若直流电源的X极为负极,则该装置可实现粗铜的电解精炼 D.图4装置中若M是铜,则该装置能防止铁被腐蚀 ‎【答案】选A ‎4.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示,下列与此原理有关的说法错误的是 (　　)‎ A.正极反应为S+5H2O+8e-HS-+9OH-‎ B.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C.这种情况下,Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O D.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 ‎【答案】选C ‎5.利用如图所示装置进行实验,甲、乙两池均为1 mol·L-1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K1,断开K2,一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大,氧化性越强)。下列说法不正确的是 (　　)‎ A.闭合K1,断开K2后,A极质量增大 B.闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度增大 C.断开K1,闭合K2后,N向B极移动 D.断开K1,闭合K2后,A极发生氧化反应 ‎【答案】选C ‎6.在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH ),可获得清洁能源H2。其原理如图所示。不正确的是 (　　)‎ A.通电后,H+通过质子交换膜向右移动,最终右侧溶液pH减小 B.电源B极为负极 C.与电源A极相连的惰性电极上发生的反应为 CH3COOH-8e-+2H2O2CO2↑+8H+‎ D.通电后,若有0 .1 mol H2生成,则转移0.2 mol 电子 ‎【答案】选A ‎7.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列说法正确的是 (　　)‎ A.电池充电时,b极的电极反应式为Cr3++e-Cr2+‎ B.电池充电时,Cl-从a极穿过选择性透过膜移向b极 C.电池放电时,a极的电极反应式为Fe3++3e-Fe D.电池放电时,电路中每通过0.1 mol电子,Fe3+浓度降低0.1 mol·L-1‎ ‎【答案】选A ‎8.用石墨电极完成下列电解实验。‎ 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;……‎ 下列对实验现象的解释或推测不合理的是(　　)‎ A.a、d处:2H2O+2e-H2↑+2OH-‎ B.b处:2Cl--2e-Cl2↑‎ C.c处发生了反应:Fe-2e-Fe2+‎ D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜 ‎【答案】选B 二、非选择题 ‎9.(12分)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备Fe(OH)2,装置如图所示,其P端通入CO2。‎ ‎(1)石墨Ⅰ电极上的电极反应式为______________________。 ‎ ‎(2)通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色,则下列说法中正确的是________(填序号)。 ‎ A.X、Y两端都必须用铁作电极 B.可以用NaOH溶液作电解液 C.阴极发生的反应是2H++2e-H2↑‎ D.白色沉淀只能在阳极上产生 ‎(3)若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中,则其颜色变化为________,该反应的化学方程式为__  __。 ‎ 答案:(1)H2-2e-+CCO2+H2O ‎(2)B、C ‎(3)白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 ‎4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3‎ ‎10.(15分) (1)用间接电化学法除去NO的过程,如图所示:‎ 已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间,写出阴极的电极反应式:______‎ ‎_____________________。  ‎ 用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:__________________________。  ‎ ‎(2)目前已开发出电解法制取ClO2的新工艺。‎ ‎①用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2(如图所示),写出阳极产生ClO2的电极反应式:_________________________。 ‎ ‎②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为________ mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因:________________________________。  ‎ 答案:(1)2HS+2e-+2H+S2+2H2O ‎2NO+2S2+2H2ON2+4HS ‎(2)①Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+‎ ‎②0.01　在阴极发生2H++2e-H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH-+H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 ‎11.(15分)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2废水,如图所示;电解过程中溶液发生反应:Cr2+6Fe2++14H+‎ ‎2Cr3++6Fe3++7H2O。‎ ‎(1)甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用。则石墨Ⅱ是电池的______极;石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为__  __。 ‎ ‎(2)工作时,甲池内的N向________极移动(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”);在相同条件下,消耗的O2和NO2的体积比为________。 ‎ ‎(3)乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为  __。 ‎ ‎(4)若溶液中减少了0.01 mol Cr2,则电路中至少转移了________mol电子。 ‎ ‎(5)向完全还原为Cr3+的乙池工业废水中滴加NaOH溶液,可将铬以Cr(OH)3沉淀的形式除去,已知Cr(OH)3存在以下溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=1.0×10-32,要使c(Cr3+)降至 ‎10-5 mol·L-1,溶液的pH应调至________。 ‎ 答案:(1)正　NO2+N-e-N2O5‎ ‎(2)石墨Ⅰ　1∶4　(3)Fe-2e-Fe2+‎ ‎(4)0.12　(5)5‎ ‎12.(16分)铅蓄电池在日常生活中应用广泛。回答下列问题: ‎ ‎(1)铅蓄电池放电时的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+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:‎ ‎①A是铅蓄电池的________极,铅蓄电池正极反应式为____________。 ‎ ‎②Ag电极的电极反应式是_____________________, 该电极的电极产物共________g。 ‎ ‎③Cu电极的电极反应式是______________________, CuSO4溶液的浓度________(填“减小”“增大”或“不变”)。 ‎ ‎(2)铅蓄电池的PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为________________; PbO2也可以石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液制取。阳极发生的电极反应式为 _____________________________, ‎ 阴极上观察到的现象是____________________________________________; ‎ 若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为__________________, ‎ 这样做的主要缺点是____________________________________________。 ‎ ‎(3)将Na2S溶液加入如图所示的电解池的阳极区,用铅蓄电池进行电解,电解过程中阳极区发生如下反应:S2--2e-S,(n-1)S+S2-。‎ 电解时阴极的电极反应式:___________________。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_____________。‎ 答案:(1)①负　 PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O ‎②2H++2e-H2↑　 0.4‎ ‎③Cu-2e-Cu2+　 不变 ‎(2)PbO+ClO-PbO2+Cl-‎ Pb2++2H2O-2e-PbO2↓+4H+‎ 石墨上析出金属 Pb2++2e-Pb↓‎ 不能有效利用Pb2+‎ ‎(3)2H++2e-H2↑‎ ‎+2H+(n-1)S↓+H2S↑‎