(全國通用版)2022年高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量 課時梯級作業(yè)十九 6.3 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護
《(全國通用版)2022年高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量 課時梯級作業(yè)十九 6.3 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(全國通用版)2022年高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量 課時梯級作業(yè)十九 6.3 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護(10頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、(全國通用版)2022年高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量 課時梯級作業(yè)十九 6.3 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護 一、選擇題(本題包括7小題,每題6分,共42分) 1.(2018·赤峰模擬)下列描述中,不符合生產實際的是 ( ) A.一元硬幣材料為鋼芯鍍鎳,硬幣制作時,鋼芯應作陰極 B.合金的熔點都低于它的成分金屬,合金的耐腐蝕性也不一定比其成分金屬強 C.電解飽和食鹽水制燒堿,用涂鎳碳鋼網作陰極 D.銅板上的鐵鉚釘處在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應:Fe-3e- Fe3+,繼而形成鐵銹 【解析】選D。鋼芯鍍鎳硬幣制作時,鎳作陽極,鋼芯應作陰極,A正確;合金的熔點都低于它的
2、成分金屬,合金的耐腐蝕性也不一定比其成分金屬強,B正確;電解飽和食鹽水用涂鎳碳鋼網作陰極,C正確;銅板上的鐵鉚釘處在潮濕的空氣中發(fā)生電化學腐蝕:Fe-2e-Fe2+,D錯誤。 2.(2018·呂梁模擬)關于圖中裝置說法正確的是 ( ) A.裝置中電子移動的途徑:負極→Fe→M溶液→石墨→正極 B.若M為NaCl溶液,通電一段時間后,溶液中可能有NaClO C.若M為FeCl2溶液,可以實現(xiàn)石墨上鍍鐵 D.若M是海水,該裝置是通過“犧牲陽極的陰極保護法”使鐵不被腐蝕 【解析】選B。裝置中電子移動的途徑:負極→Fe電極,石墨→正極,溶液中通過離子導電而不是電子,A錯誤;若M為Na
3、Cl溶液,通電一段時間后,陽極產生Cl2,溶液中的NaOH與陽極產生的Cl2發(fā)生反應生成NaCl和NaClO,所以溶液中可能有NaClO,B正確;若M為FeCl2溶液,在陽極,溶液中的F失去電子變?yōu)镕,所以不可能實現(xiàn)石墨上鍍鐵,C錯誤;若M是海水,該裝置是電解池,是通過外加電流的陰極保護法使鐵不被腐蝕,不是通過“犧牲陽極的陰極保護法”,D錯誤。 【加固訓練】 下列有關電化學裝置的說法正確的是 ( ) A.用圖1裝置處理銀器表面的黑斑(Ag2S),銀器表面發(fā)生的反應為Ag2S+2e-2Ag+S2- B.用圖2裝置電解一段時間后,銅電極部分溶解,溶液中銅離子的濃度基本不變 C.
4、圖3裝置中若直流電源的X極為負極,則該裝置可實現(xiàn)粗銅的電解精煉 D.圖4裝置中若M是銅,則該裝置能防止鐵被腐蝕 【解析】選A。題圖1裝置中,銀器、鋁與食鹽水構成原電池,銀器是正極,銀器上的Ag2S發(fā)生還原反應生成銀,A項正確;題圖2裝置中,銅電極是陰極,銅不參與電極反應,B項錯誤;題圖3裝置中若X極為負極,則粗銅是陰極,電解精煉銅時粗銅應作陽極,C項錯誤;題圖4裝置中,鐵作負極,鐵被腐蝕,D項錯誤。 3.深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根腐蝕,其電化學腐蝕原理如圖所示,下列與此原理有關的說法錯誤的是 ( ) A.正極反應為S+5H2O+8e-HS-+9OH
5、- B.輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕 C.這種情況下,Fe腐蝕的最終產物為Fe2O3·xH2O D.管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕 【解析】選C。A.原電池的正極發(fā)生還原反應,由圖示可知發(fā)生的電極反應為S+5H2O+8e-HS-+9OH-,故A正確;B.硫酸鹽還原菌是蛋白質,在高溫下易變性,失去催化效率,則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕,故B正確;C.由圖示可知,Fe腐蝕的最終產物為FeO,故C錯誤;D.管道上刷富鋅油漆,形成Zn-Fe原電池,Fe變?yōu)檎龢O,可以延緩管道的腐蝕,故D正確。 4.(2018·婁底模擬)利用如圖所示裝置進行實驗,甲、乙兩池均為1 mol·L-1的Ag
6、NO3溶液,A、B均為Ag電極。實驗開始先閉合K1,斷開K2,一段時間后,斷開K1,閉合K2,形成濃差電池,電流計指針偏轉(Ag+濃度越大,氧化性越強)。下列說法不正確的是 ( ) A.閉合K1,斷開K2后,A極質量增大 B.閉合K1,斷開K2后,乙池溶液濃度增大 C.斷開K1,閉合K2后,N向B極移動 D.斷開K1,閉合K2后,A極發(fā)生氧化反應 【解析】選C。A項,閉合K1,斷開K2后,形成電解池,A為陰極,Ag+發(fā)生還原反應生成銀,A極質量增大,正確;B項,陽極金屬銀被氧化,c(Ag+)增大,N向陽極移動,乙池溶液濃度增大,正確;C項,斷開K1,閉合K2后,形成濃差電池,由
7、上述分析可知B為正極,A為負極,N向負極移動,錯誤;D項,A為負極,發(fā)生氧化反應,正確。 5.在微生物作用下電解有機廢水(含CH3COOH ),可獲得清潔能源H2。其原理如圖所示。不正確的是 ( ) A.通電后,H+通過質子交換膜向右移動,最終右側溶液pH減小 B.電源B極為負極 C.與電源A極相連的惰性電極上發(fā)生的反應為 CH3COOH-8e-+2H2O2CO2↑+8H+ D.通電后,若有0 .1 mol H2生成,則轉移0.2 mol 電子 【解析】選A。在陰極上氫離子得電子生成氫氣,但是陽離子氫離子會經過交換膜進入陰極室,陰極室的pH幾乎保持不變,A錯誤;右側產生氫
8、氣,說明是陰極,右側B電極是電源的負極,B正確;在陽極上CH3COOH失電子生成二氧化碳,電極反應式為CH3COOH-8e-+2H2O2CO2↑+8H+,C正確;在陰極上氫離子得電子生成氫氣,即2H++2e-H2↑,因此若有0.1 mol H2生成,則轉移0.2 mol 電子,D正確。 6.(2018·寶雞模擬)鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲能電池,電池結構如圖所示,工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列說法正確的是 ( ) A.電池充電時,b極的電極反應式為Cr3++e-Cr2+ B.電池充電時,Cl-從a極穿過選擇性透過膜移向b極 C.電池放電時,a極
9、的電極反應式為Fe3++3e-Fe D.電池放電時,電路中每通過0.1 mol電子,Fe3+濃度降低0.1 mol·L-1 【解析】選A。由圖可知,正極(FeCl3/FeCl2+鹽酸)、負極(CrCl3/CrCl2),負極反應為Cr2+-e-Cr3+,正極反應為Fe3++e-Fe2+。充電時,b極為陰極,發(fā)生還原反應:Cr3++e-Cr2+,A正確;充電時,為電解池,a極(陽極)反應為Fe2+-e-Fe3+,Cl-由b極移向a極,B、C錯誤;沒有溶液的體積,無法計算濃度變化,D錯誤。 7.(能力挑戰(zhàn)題)用石墨電極完成下列電解實驗。 實驗一 實驗二 裝置 現(xiàn)象 a、d
10、處試紙變藍;b處變紅,局部褪色;c處無明顯變化 兩個石墨電極附近有氣泡產生;n處有氣泡產生;…… 下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是( ) A.a、d處:2H2O+2e-H2↑+2OH- B.b處:2Cl--2e-Cl2↑ C.c處發(fā)生了反應:Fe-2e-Fe2+ D.根據(jù)實驗一的原理,實驗二中m處能析出銅 【解析】選B。a、d處試紙變藍,說明溶液顯堿性,是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣,氫氧根離子剩余造成的,故A正確;b處變紅,局部褪色,說明是溶液中的Cl-失去電子生成Cl2,Cl2溶于水生成HCl和HClO,使溶液呈酸性,pH試紙變紅,HClO具有漂白性,使試紙局部褪色,
11、因此b處發(fā)生的反應有:2Cl--2e- Cl2↑,Cl2+H2OHClO+H++Cl-,故B錯誤;c處為陽極,鐵失去電子生成亞鐵離子,故C正確;實驗一中a、c形成電解池,d、b形成電解池,所以實驗二中相當于形成三個電解池(一個球兩面為不同的兩極),m為電解池的陰極,另一球朝m的一面為陽極(n的背面),相當于電鍍,即m上有銅析出,故D項正確。 【易錯提醒】 (1)由實驗一的現(xiàn)象,推理可知a、b、c、d分別為陰極、陽極、陽極、陰極。 (2)通過實驗一、二的現(xiàn)象可以分析出這是多個“串聯(lián)電路的電解池”,實驗一的圖可以表示如下: 二、非選擇題(本題包括4小題,共58分) 8.(12分)以
12、H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池,采用電解法制備Fe(OH)2,裝置如圖所示,其P端通入CO2。 (1)石墨Ⅰ電極上的電極反應式為______________________。? (2)通電一段時間后,右側玻璃管中產生大量的白色沉淀,且較長時間不變色,則下列說法中正確的是________(填序號)。? A.X、Y兩端都必須用鐵作電極 B.可以用NaOH溶液作電解液 C.陰極發(fā)生的反應是2H++2e-H2↑ D.白色沉淀只能在陽極上產生 (3)若將所得Fe(OH)2沉淀暴露在空氣中,則其顏色變化為________,該反應的化學方程式為__?
13、 __。? 【解析】(1)石墨Ⅰ電極為負極,H2發(fā)生氧化反應,且C向負極移動參與反應。 (2)電解法制備Fe(OH)2,陽極(Y)必須用Fe作電極,陰極(X)可以不用Fe作電極,A錯誤;電解質溶液可以為堿溶液,B正確;陰極上H+發(fā)生還原反應,C正確;白色沉淀不一定在陽極區(qū)生成,D錯誤。 (3)Fe(OH)2暴露在空氣中,會被空氣中的氧氣氧化為Fe(OH)3,現(xiàn)象為白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色。 答案:(1)H2-2e-+CCO2+H2O (2)B、C (3)白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 9.(15分)
14、(2018·景德鎮(zhèn)模擬)(1)用間接電化學法除去NO的過程,如圖所示: 已知電解池的陰極室中溶液的pH在4~7之間,寫出陰極的電極反應式:______ _____________________。 ? 用離子方程式表示吸收池中除去NO的原理:__________________________。 ? (2)目前已開發(fā)出電解法制取ClO2的新工藝。 ①用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2(如圖所示),寫出陽極產生ClO2的電極反應式:_________________________。? ②電解一段時間,當陰極產生的氣體體積為112 mL(標準狀況)時,停止電
15、解,通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為________ mol;用平衡移動原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因:________________________________。 ? 【解析】(1)陰極發(fā)生還原反應,是亞硫酸氫根離子得電子生成S2,電極反應式為2HS+2e-+2H+S2+2H2O; S2與一氧化氮發(fā)生氧化還原反應,生成氮氣和亞硫酸氫根,離子反應方程式為2NO+2S2+2H2ON2+4HS。 (2)①由題意可知,氯離子放電生成ClO2,由元素守恒可知,有水參加反應,同時生成氫離子,電極反應式為Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+。②在陰極發(fā)生2H++2e- H2↑,氫氣的物
16、質的量為0.005 mol,通過陽離子交換膜的陽離子為+1價離子,通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為0.005 mol×2=0.01 mol,電解時陰極H+濃度減小,使得H2OOH-+H+的平衡向右移動,溶液的pH增大。 答案:(1)2HS+2e-+2H+S2+2H2O 2NO+2S2+2H2ON2+4HS (2)①Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+ ②0.01 在陰極發(fā)生2H++2e-H2↑,H+濃度減小,使得H2OOH-+H+的平衡向右移動,OH-濃度增大,pH增大 10.(15分)利用電化學原理,將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池,模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2廢
17、水,如圖所示;電解過程中溶液發(fā)生反應:Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O。 (1)甲池工作時,NO2轉變成綠色硝化劑Y,Y是N2O5,可循環(huán)使用。則石墨Ⅱ是電池的______極;石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應式為__? __。? (2)工作時,甲池內的N向________極移動(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”);在相同條件下,消耗的O2和NO2的體積比為________。? (3)乙池中Fe(Ⅰ)棒上發(fā)生的電極反應為? __。? (4)若溶液中減少了0.01 mol Cr2,則電路中至少轉移了______
18、__mol電子。? (5)向完全還原為Cr3+的乙池工業(yè)廢水中滴加NaOH溶液,可將鉻以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),常溫下Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=1.0×10-32,要使c(Cr3+)降至 10-5 mol·L-1,溶液的pH應調至________。? 【解析】(1)根據(jù)圖示知甲池為燃料電池,電池工作時,石墨Ⅰ附近NO2轉變成N2O5,發(fā)生氧化反應,電極反應式為NO2+N-e-N2O5;石墨Ⅱ是電池的正極,O2得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4e-+2
19、N2O54N。 (2)電池工作時,電解質溶液中的陰離子移向負極,即甲池內的N向石墨Ⅰ極移動;根據(jù)兩極的電極反應式NO2+N-e-N2O5、O2+4e-+2N2O54N,根據(jù)得失電子守恒知,在相同條件下,消耗O2和NO2的體積比為1∶4。 (3)乙池為電解池,Fe(Ⅰ)棒為電解池的陽極,發(fā)生的電極反應為Fe-2e-Fe2+。 (4)根據(jù)反應Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O知,若溶液中減少了0.01 mol Cr2,則參加反應的Fe2+為0.06 mol,根據(jù)電極反應:Fe-2e-Fe2+知電路中至少轉移了0.12 mol電子。 (5)常溫下Cr(OH)3的溶度
20、積Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=1.0×10-32,c(Cr3+)=10-5 mol·L-1,則c3(OH-)=1.0×10-27,c(OH-)=1.0×10-9 mol·L-1,c(H+)=10-5 mol·L-1,溶液的pH應調至5。 答案:(1)正 NO2+N-e-N2O5 (2)石墨Ⅰ 1∶4 (3)Fe-2e-Fe2+ (4)0.12 (5)5 11.(16分)(能力挑戰(zhàn)題)鉛蓄電池在日常生活中應用廣泛?;卮鹣铝袉栴}: (1)鉛蓄電池放電時的工作原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,現(xiàn)用如圖裝置進行電解(電解液足量),測得當鉛蓄電池中轉移
21、0.4 mol電子時鐵電極的質量減少11.2 g。請回答下列問題: ①A是鉛蓄電池的________極,鉛蓄電池正極反應式為____________。? ②Ag電極的電極反應式是_____________________,?該電極的電極產物共________g。? ③Cu電極的電極反應式是______________________,?CuSO4溶液的濃度________(填“減小”“增大”或“不變”)。? (2)鉛蓄電池的PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為________________;?PbO2也可以石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶
22、液為電解液制取。陽極發(fā)生的電極反應式為?_____________________________,? 陰極上觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________;? 若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應式為__________________,? 這樣做的主要缺點是____________________________________________。? (3)將Na2S溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū),用鉛蓄電池進行電解,電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應:S2--2e-S,(n-1)S+S2-。 電解時陰極的電極
23、反應式:___________________。電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質,其離子方程式可寫成_____________。 【解析】(1)①因電解過程中鐵電極質量減少,判斷A是電源負極,B是電源正極,鉛蓄電池正極反應式為PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O。 ②電解時Ag極作陰極,發(fā)生2H++2e-H2↑,轉移0.4 mol電子時,析出氫氣0.4 g。 ③右側U形管相當于電鍍裝置,Zn電極作陰極,電極反應式為Cu2++2e-Cu,銅電極作陽極,電極反應式為Cu-2e-Cu2+,電鍍過程中CuSO4溶液的濃度保持不變。 (2)根據(jù)電子得失守恒可得PbO+ClO-
24、PbO2+Cl-。用電解法制PbO2,Pb價態(tài)升高,PbO2應為陽極產物,即Pb2++2H2O-2e-PbO2↓+4H+;陰極Cu2+放電,在石墨極上析出銅;若不加Cu(NO3)2,則陰極為Pb2+放電,損失Pb2+,不能有效利用Pb2+。 (3)陰極只有H+得電子生成H2;反應物為、H+,產物有S,所以中S的化合價既升高也降低,有H2S生成,配平即可。 答案:(1)①負 PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O ②2H++2e-H2↑ 0.4 ③Cu-2e-Cu2+ 不變 (2)PbO+ClO-PbO2+Cl- Pb2++2H2O-2e-PbO2↓+4H+ 石墨上析出金屬 Pb2++2e-Pb↓ 不能有效利用Pb2+ (3)2H++2e-H2↑ +2H+(n-1)S↓+H2S↑
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2023年六年級數(shù)學下冊6整理和復習2圖形與幾何第7課時圖形的位置練習課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊6整理和復習2圖形與幾何第1課時圖形的認識與測量1平面圖形的認識練習課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊6整理和復習1數(shù)與代數(shù)第10課時比和比例2作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊4比例1比例的意義和基本性質第3課時解比例練習課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊3圓柱與圓錐1圓柱第7課時圓柱的體積3作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊3圓柱與圓錐1圓柱第1節(jié)圓柱的認識作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊2百分數(shù)(二)第1節(jié)折扣和成數(shù)作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊1負數(shù)第1課時負數(shù)的初步認識作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學上冊期末復習考前模擬期末模擬訓練二作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級數(shù)學上冊期末豐收園作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級數(shù)學上冊易錯清單十二課件新人教版
- 標準工時講義
- 2021年一年級語文上冊第六單元知識要點習題課件新人教版
- 2022春一年級語文下冊課文5識字測評習題課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學下冊6整理和復習4數(shù)學思考第1課時數(shù)學思考1練習課件新人教版