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1、2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 9.2電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)高效演練
1.(xx·北京高考)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是
( )
A.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極
B.金屬護(hù)欄表面涂漆
C.汽車底盤噴涂高分子膜
D.地下鋼管連接鎂塊
【解析】選A。水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極之后，作電解池的陰極，被保護(hù)起來，所以采用的是外加電流的陰極保護(hù)法；金屬護(hù)欄表面涂漆、汽車底盤噴涂高分子膜均使用的是覆蓋保護(hù)層法的保護(hù)措施；地下鋼管連接鎂塊，鎂作負(fù)極，被腐蝕從而起到保護(hù)鋼管的作用，所以使用的是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。
2.常溫下，電解某溶液X只生成H2和O2，下列有關(guān)電解
2、過程的敘述正確的是(均在常溫下討論)( )
①X溶液濃度可能增大?、赬溶液濃度可能減小?、踃溶液濃度可能不變?、躕溶液pH可能增大?、軽溶液pH可能減小?、轝溶液pH可能不變
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.②③④⑤⑥
【解析】選B。由題意知電解過程實(shí)質(zhì)為電解水，當(dāng)電解質(zhì)溶液為Na2SO4時(shí)，水減少，濃度增大，①正確；因?qū)嵸|(zhì)是電解水，所以可能為含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽或水，溶劑減少了，故濃度不可能減小，②錯(cuò)誤；當(dāng)X是水時(shí)，濃度不變，③正確；X為NaOH時(shí)pH增大，④正確；X為H2SO4時(shí)，pH減小，⑤正確；X為Na2SO4時(shí)，pH不
3、變，⑥正確。
【方法規(guī)律】判斷電解質(zhì)溶液離子濃度的變化
(1)若陰極為H+放電，則陰極區(qū)c(OH-)增大；
(2)若陽極為OH-放電，則陽極區(qū)c(H+)增大；
(3)若陰、陽兩極同時(shí)有H+、OH-放電，相當(dāng)于電解水，溶質(zhì)離子的濃度增大。
3.(xx·南寧模擬)載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中，要求分離人呼出的二氧化碳，同時(shí)需要提供氧氣。某電化學(xué)裝置利用太陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實(shí)現(xiàn)上述要求，同時(shí)還有燃料一氧化碳生成，該電化學(xué)裝置中得電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是2CO2+4e-+2H2O2CO+4OH-。下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.上述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池
B.上述裝置進(jìn)行的總反應(yīng)為2CO22CO+
4、O2
C.反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液pH增大
D.失電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是4OH--4e-2H2O+O2↑
【解析】選C。根據(jù)題目提示“太陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實(shí)現(xiàn)上述要求”可知該電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池，A正確；根據(jù)提示的反應(yīng)物與生成物可以寫出反應(yīng)的總反應(yīng)式為2CO22CO+O2，B正確；陰極反應(yīng)生成的OH-在陽極完全反應(yīng)，故反應(yīng)前后溶液的pH并不變化，C錯(cuò)誤；由總反應(yīng)減去陰極反應(yīng)，可以得到陽極反應(yīng)為4OH--4e-2H2O+O2↑，D正確。
4.下列電極反應(yīng)式與出現(xiàn)的環(huán)境相匹配的是( )
選項(xiàng)
電極反應(yīng)式
出現(xiàn)的環(huán)境
A
O2+2H2O+4e-4OH-
堿
5、性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)
B
4OH--4e-O2↑+2H2O
酸性環(huán)境下鋼鐵的吸氧腐蝕
C
2H++2e-H2↑
用銅作電極電解NaOH溶液的陰極反應(yīng)
D
H2-2e-2H+
用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)
【解析】選C。A項(xiàng)為氫氧燃料電池的正極反應(yīng)式，錯(cuò)誤；在酸性環(huán)境下，鋼鐵主要發(fā)生析氫腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)誤；用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)為4OH--4e-O2↑+2H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【易錯(cuò)提醒】書寫電極反應(yīng)式要注意溶液的影響
(1)在酸性環(huán)境中，氫元素的存在形式有H+、H2O、H2三種形式，不會(huì)出現(xiàn)OH-形式。
(2)在堿性環(huán)境中，氫元素的存在形
6、式為OH-、H2O、H2三種形式，不會(huì)出現(xiàn)H+形式。
(3)在酸性環(huán)境中，氧元素的存在形式有H2O一種形式，不會(huì)出現(xiàn)OH-、O2-兩種形式。
5.(xx·大慶模擬)下圖所示的電解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b>d。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是( )
選項(xiàng)
X
Y
A
AgNO3
Cu(NO3)2
B
MgSO4
CuSO4
C
FeSO4
Al2(SO4)3
D
CuSO4
AgNO3
【解析】選A。依據(jù)裝置圖分析電極名稱a為陽極，b為陰極，c為陽極，d為陰極，結(jié)合電解原理、溶液中離子
7、放電順序分析判斷電極反應(yīng)，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，說明溶液中金屬離子在陰極析出金屬單質(zhì)，且增重b>d。對(duì)選項(xiàng)A分析判斷：X為AgNO3，陰極電極反應(yīng)為溶液中銀離子放電，電極反應(yīng)為Ag++e-Ag，Y為Cu(NO3)2，陰極是溶液中銅離子析出，電極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu，依據(jù)電子守恒Cu～2Ag，增重b>d，符合題意。
6.(xx·廈門模擬)認(rèn)真觀察下列裝置，回答下列問題：
(1)裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為___________________________。
(2)裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為____________________________
8、__。
(3)若裝置E的目的是在Cu材料上鍍銀，則X為________，極板N的材料為__________。
(4)當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4 g時(shí)，裝置D中產(chǎn)生的氣體體積為______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
【解析】(1)PbO2為正極，電極反應(yīng)式為PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O。(2)A裝置是以Cu為陽極電解鹽酸，總反應(yīng)的離子方程式為Cu+2H+Cu2++H2↑。
(3)電鍍時(shí)應(yīng)以鍍件作陰極，鍍層金屬為陽極，則極板N為銅，電鍍液為AgNO3溶液。(4)根據(jù)關(guān)系式：Cu～2e-可知電路中轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，D中n(NaCl)＝0.1 mol，通電時(shí)陰極產(chǎn)生H20.1 mol，陽極產(chǎn)生Cl20.05 mol，產(chǎn)生O20.025 mol，共產(chǎn)生氣體0.175 mol，體積為0.175 mol×22.4 L·mol-1＝3.92 L。
答案：(1)PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O
(2)Cu+2H+Cu2++H2↑ (3)AgNO3 Cu
(4)3.92
2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 9.2電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)高效演練
