全程复习构想高考化学大一轮复习9.2电解池金属的电化学腐蚀与防护课时训练

全程复习构想高考化学大一轮复习9.2电解池金属的电化学腐蚀与防护课时训练课时训练27 电解池金属的电化学腐蚀与防护一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)1.2015·郑州质检下列描述中，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作阳极B．电解法精炼粗铜时用纯铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱时用涂镍碳钢网作阴极D．在镀件上电镀锌时用锌作阳极解析：铁作阳极时，铁发生氧化反应生成Fe2＋而进入电解液中，在阴极析出使铝不纯。

答案：A2．下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )A．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M＋n H2O===M(OH)n ＋n2H2↑B．金属的化学腐蚀的实质是：M－n e－===M n ＋，电子直接转移给还原剂C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D．在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀解析：金属在潮湿的空气中发生的如果是吸氧腐蚀，则不生成氢气。

金属发生化学腐蚀时，电子直接转移给氧化剂。

金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行。

答案：D3.2015·山东诊断常温下，用惰性电极电解下列物质的量浓度为 1 mol·L－1的溶液，pH 保持不变的是( )A．盐酸B．NaOH溶液C．Na2SO4溶液D．AgNO3溶液解析：本题考查电解原理，意在考查学生对电解原理的理解及分析判断能力。

A项，酸性减弱；B项实质是电解水，碱性增强；C项实质是电解水，溶液始终显中性；D项是Ag＋和OH－放电，溶液酸性增强。

答案：C4.2015·忻州联考如图为电解精炼粗银(含Al、Zn、Pt、Au等杂质)的示意图，其中b 极有少量无色气体生成，该气体遇空气变红棕色，下列说法不正确的是( )A．在电解过程中，含有杂质的粗银应是电极a＋3e－B．b极生成气体的电极反应式为NO－3＋4H＋===NO↑＋2HO2C．当纯银片增重2.16 g时，电路中通过0.02 mol电子D．电解后Pt、Au以单质的形式沉积在a极下方解析：电解时，粗银为阳极，接电源正极，得电子A项正确；b电极生成NO，该气体是NO－3发生还原反应产生的，B项正确；阳极上Ag发生氧化反应，Al、Zn也发生氧化反应，阳极上Ag＋发生还原反应，NO－也发生还原反应，故纯银片3增重2.16 g时，电路中通过的电子大于0.02 mol，C项错误；Pt、Au不能发生氧化反应，D项正确答案：C5.2014·海南卷以石墨为电极，电解KI 溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。

下列说法错误的是( )A．阴极附近溶液呈红色B．阴极逸出气体C．阳极附近溶液呈蓝色D．溶液的pH变小解析：本题考查电解池原理。

电解KI溶液，阳极发生氧化反应：2I－－2e－===I2，阴极发生还原反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，总反应为2KI＋2H2O=====电解I2＋H2↑＋2KOH。

A项，阴极附近溶液呈碱性，遇酚酞变红，正确；B项，阴极生成H2，正确；C项，阳极生成I2，遇淀粉变蓝，正确；D 项，根据总反应知，溶液pH增大，错误。

答案：D6.2015·银川模拟用惰性电极电解某无色溶液时，有如下实验现象：阳极上有无色气体产生；阴极附近有白色沉淀生成。

则原溶液中可能大量共存的离子组是( )A．Na＋、Ba2＋、NO－3、Cl－B．H＋、Mg2＋、Na＋、SO2－4C．CO2－3、K＋、Cl－、Na＋D．Fe3＋、NO－3、SO2－4、Na＋解析：本题主要考查离子反应知识和电化学知识，意在考查学生分析问题和解决(解答)化学问题的能力。

A、C项，用惰性电极电解时，阳极上均是Cl－失电子生成Cl2，Cl2不是无色气体；D项中Fe3＋有颜色，可排除。

答案：B7.2014·上海卷如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中。

下列分析正确的是( ) 闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e A．K1－―→H↑2B．K闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高1闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极C．K2的阴极保护法闭合，电路中通过0.002N A个电子时，D．K2两极共产生0.001 mol气体解析：本题考查电化学知识，考查学生综合闭合时，装置为原电池，负思维能力。

A项，K1极Fe的反应为Fe－2e－===Fe2＋，错误；B项，石得电子还原为OH－，墨棒为正极，电极反应为O2因此石墨棒周围溶液pH升高，正确；C项，K2闭合，装置为电解池，铁为阴极被保护，该保护方法是外接电源的阴极保护法，错误；D项，电解饱和食盐水，当电路中通过0.002 mol电子时，阴阳两极分别产生H2、Cl2，气体物质的量均为0.001 mol，错误。

答案：B8.2014·广东卷某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则( )A．电流方向：电极Ⅳ→A→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu解析：本题考查电化学，考查学生分析问题的能力。

由题意知，图中左侧装置构成双液原电池，电极Ⅰ为负极，发生氧化反应，B项错误；电极Ⅱ为正极，发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，C 项错误；右侧装置为电解池，电极Ⅲ为阳极，发生反应：Cu－2e－===Cu2＋，D项错误；电极Ⅳ为阴极，电路中电流由电极Ⅳ经电流表到电极Ⅰ，A项正确。

答案：A9．1 L某溶液中含有的离子如下表：Cl－离子Cu2＋Al3＋NO－3物质的量1 1 a 1浓度(mol/L)用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e －通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是( )A．电解后溶液的pH＝0B．a＝3C．阳极生成1.5 mol Cl2D．阴极析出的金属是铜与铝解析：根据电子守恒可知，该反应过程中涉及的反应有：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(产生氯气的体积，标况下为0.5 mol)，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑。

从电子守恒的角度知，电解后溶液的pH＝0，A 项正确，从电荷守恒的角度可知，a＝4，B不正确。

答案：A10.2015·山西联考如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(常温下，溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液的体积变化忽略不计)( )A．13、7、1 B．12、7、2C．1、7、13 D．7、13、1解析：本题考查了电解装置及pH的计算，意在考查学生综合分析问题的能力和逻辑思维能力。

Ⅰ中发生反应：2KCl＋2H2O=====电解2KOH＋Cl2↑＋H2↑，Ⅱ中反应的实质是电解水，pH＝7，Ⅲ中发生反应：2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑，三个电解槽串联，则三个电解槽相同时间内转移电子的物质的量相同：n(e－)＝2n(Cu)＝2×0.32 g÷(64 g/mol)＝0.01 mol，所以Ⅰ中的产物：n(H2)＝0.005 mol，n(KOH)＝0.01 mol，c(OH－)＝0.01 mol0.1 L＝0.1 mol/L，则pH＝13，Ⅲ中的产物：n (H 2SO 4)＝n (Cu)＝0.005 mol ，c (H ＋)＝0.01 mol 0.1 L ＝0.1 mol/L ，所以pH ＝1。

答案：A11.2015·皖南联考铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸中电解，装置如图所示。

下列说法正确的是( )A ．阳极电极方程式为Al ＋6OH －－3e －===Al 2O 3＋H 2OB ．随着电解的进行，溶液的pH 逐渐增大C ．当阴极生成气体3.36 L(标准状况)时，阳极增重2.4 gD．电解过程中H＋移向Al电极解析：本题考查了电解原理及应用，意在考查学生对电解原理的理解以及计算能力。

由题给电解装置图可知，铝作阳极，发生反应：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋，A选项错误；阴极发生反应：6H＋＋6e－===3H2↑，溶液中水被消耗，pH 逐渐减小，B选项错误；阴极生成气体3.36 L(标准状况)即0.15 mol，转移电子0.3 mol，则阳极增重2.4 g，C选项正确；电解过程中阳离子移向阴极，即H＋移向石墨电极，D选项错误。

答案：C12.2014·浙江理综镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。

NiMH中的M表示储氢金属或合金。

该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(NO)2＋M===NiOOH＋MH已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO－2下列说法正确的是( )A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液解析：从所给方程式知：电池的正极是NiOOH，负极是MH。

B项，OH－是阴离子，向阳极移动，错。

C项，H2O中的H＋被阴极提供的电子还原，不是被M还原，错。

D项，从信息知：NiOOH与NH3能发生氧化还原反应，所以不能用氨水作电解质，错。

考法点拨：有关原电池，通常考法有：给出原电池反应方程式(或给出电池原理图)，四个选项分别考查反应是氧化还是还原、粒子的移动方向、电极反应(放电或充电)、电极的连接、计算(电子转移数目、质量变化、气体体积)等。

点拨：首先根据信息方程式或图找出正、负极，再写出正、负极的电极反应，各种设问便可迎刃而解。

答案：A二、非选择题(本题共4小题，共52分)13．(11分)2015·荆州质检如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

请按要求回答相关问题：(1)甲烷燃料电池负极反应式是_______________________。

(2)石墨(C)极的电极反应式为_________________________。

(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L；丙装置中阴极析出铜的质量为________g。

(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制的实验装置(如图所示)。

取漂白液或Fe(OH)2若用于制漂白液，a为电池的________极，电解质溶液最好用________。