2021高考化学一轮复习课练20电解池金属的腐蚀与防护含解析

-1-课练20电解池金属的腐蚀与防护—————————[狂刷小题夯基础]————————[练基础]1．用如图所示装置制取纯净的Fe(OH)2，下列说法正确的是()A．a电极一定是铁，电解液c可以是CuCl2溶液B．电解一段时间，b电极附近pH降低C．溶液中的Fe2＋向a电极移动D．在加入苯之前应将电解液c加热煮沸2．如图用石墨作电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液500mL进行电解，观察到A电极表面有红色固体生成，B电极有无色气体生成；通电一段时间后，取出A电极，洗涤、干燥、称量，A电极增重1.6g。下列说法正确的是()A．图中B电极同电源负极相连B．该蓝色溶液可能是Cu(NO3)2或CuCl2溶液C．电解后溶液的pH约为1(溶液体积变化忽略不计)D．要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则可加入2gCu(OH)23．下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是()-2-A．图1：铁钉发生析氢腐蚀B．图2：可以在铁件上镀铜C．图3：溶液中c(Cu2＋)保持不变D．图4：将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀4．1L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2＋Al3＋NO－3Cl－物质的量浓度/(mol·L－1)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole－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pH＝0B．阳极生成1.5molCl2C．a＝3D．阴极析出的金属是铜与铝5．利用如图所示装置可以模拟铁的电化学腐蚀。下列说法正确的是()A．若X为炭棒，开关K置于M处可以减缓铁的腐蚀B．若X为铜棒，开关K置于N处可以加快铁的腐蚀C．若X为炭棒，开关K置于M处，则为牺牲阳极的阴极保护法D．若X为炭棒，开关K置于N处，则为外加电流的阴极保护法6．O3是一种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器电解稀硫酸制得，原理如图。下列说法错误的是()A．电极a为阴极B．a极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O-3-C．电解一段时间后b极周围溶液的pH下降D．标准状况下，当有5.6LO2反应时，收集到O2和O3混合气体4.48L，O3的体积分数为80%7．下列关于图示四个装置的叙述不正确的是()A．装置甲是可以在铁钉上镀铜的装置B．若装置乙为电解精炼铜装置，则X电极为精铜C．装置丙的a端产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D．装置丁接通电源后可以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变红褐色8．(多选)锂锰电池结构如图M所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中生成LiMnO2，c极上产生黄绿色的气体，则下列有关说法正确的是()A．a极电极材料是MnO2，为原电池的正极B．外电路电流流动方向：a→d，c→bC．b极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2D．若M池的a极消耗14g，则d极产生的气体为22.4L(标准状况下)[练高考]1．[2017·全国卷]用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4­H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极-4-C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动2．[2016·全国卷]锌­空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)2－4。下列说法正确的是()A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)2－4D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)3．[2017·全国卷]支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整4．[2016·北京卷]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5．[2018·全国卷]最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和-5-石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA­Fe2＋－e－===EDTA­Fe3＋②2EDTA­Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA­Fe2＋该装置工作时，下列叙述错误的是()A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB．协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA­Fe3＋/EDTA­Fe2＋，溶液需为酸性[练模拟]1．[2019·成都诊断]港珠澳大桥设计使用寿命为120年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是()A．防腐原理主要是避免发生反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池C．采用外加电流的阴极保护法时需外接镁、锌等作辅助阳极D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀2．[2019·昆明调研测试]某研究小组设计如下装置处理pH为5～6的污水。下列说法正确的是()A．阳极的电极反应式为：Fe－3e－===Fe3＋B．正极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．若阴极转移2mol电子，则负极消耗5.6LCH4D．污水中最终会产生Fe(OH)3，吸附污染物而形成沉淀-6-3．(多选)对氨基苯酚(HOC6H4NH2)是一种重要的有机合成中间体，可用硝基苯(C6H5NO2)电解还原制备，装置如图所示。下列说法正确的是()A．电解时Pt电极应与直流电源的正极相连B．电解时Pt电极上有H2放出C．阴极的电极反应式为C6H5NO2＋4e－＋4H＋===HOC6H4NH2＋H2OD．电解一段时间后，右侧硫酸的pH不变化4．[2019·辽宁五校联考]高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是()A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀5．[2019·湖北部分重点中学考试]硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3＋OH－===B(OH)－4，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是()A．当电路中通过1mol电子时，可得到1molH3BO3B．将电源的正负极反接，工作原理不变C．阴极室的电极反应式为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋D．B(OH)－4穿过阴膜进入阴极室，Na＋穿过阳膜进入产品室-7--8-————————[综合测评提能力]—————————一、选择题：本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意。1．[2019·河北石家庄期末]用石墨作电极，电解U形管中的饱和NaCl溶液(滴有酚酞溶液)，装置如图。下列叙述正确的是()A．通电后，NaCl发生电离B．通电一段时间后，阳极附近溶液先变红C．当阳极生成0.1mol气体时，整个电路中转移0.1mol电子D．电解饱和食盐水的总反应方程式为2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋Cl2↑＋H2↑2．[2019·贵州贵阳三模]某实验小组模拟光合作用，采用电解CO2和H2O的方法制备CH3CH2OH和O2，装置如图所示。下列说法不正确的是()A．铂极为阳极，发生氧化反应B．电解过程中，H＋由交换膜左侧向右侧迁移C．阴极的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===CH3CH2OH＋3H2OD．电路中转移2mol电子时，铂极产生11.2LO2(标准状况)-9-3．[2019·湖南益阳期末]氧化亚铜可作杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂、红色玻璃染色剂，电解法制备氧化亚铜的原理如图所示，下列说法不正确的是()A．理论上，除铜电极外，只需对电解液补充水，电解便可连续进行B．溶液中生成Cu2O的离子方程式为2CuCl2－3＋H2O===Cu2O↓＋6Cl－＋2H＋C．N极的电极反应式为Cu－e－＋3Cl－===CuCl2－3D．M与电源的负极相连，发生还原反应4．某可充电电池的工作原理如图所示。已知a、b为惰性电极，溶液呈酸性。充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述不正确的是()注：V2＋为紫色，V3＋为绿色VO2＋为蓝色，VO＋2为黄色A．充电时，b极接直流电源负极，a极接直流电源正极B．充电过程中，a极的电极反应式为：VO＋2＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2OC．放电时，H＋从右槽迁移进左槽D．放电过程中，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色5．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化-10-C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼6．在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO2－4与H或H2反应生成S2－，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是()A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．钢管腐蚀的产物中含有FeS、Fe(OH)2等C．SO2－4与H2反应可表示为4H2＋SO2－4－8e－=====厌氧细菌S2－＋4H2OD．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀7．[2019·合肥调研检测]图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，图乙是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。下列说法不正确的是()A．图甲的X点要与图乙中的a极连接B．图乙中b极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑C．当N极消耗1mol气体时，有2molH＋通过离子交换膜D．若有机废水中主要含有淀粉，则图甲中M极反应为：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋二、选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。8．惰性电极电解尿素的碱性溶液制取N2和H2的装置如图所示(电解池中的隔膜仅阻止气-11-体通过)。下列说法错误的是()A．A电极上发生氧化反应，当该电极生成2.24L气体(标准状况)时，导线上转移了0.6NA电子B．阳极气体产物与阴极气体产物的物质的量之比为3:1C．若起始时加入电解池的原料配比nn22]＝5，完全反应后，电解排出液中n－n2－3＝3:1D．B电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－9．SO2是主要的大气污染物，工业上用Na2SO3吸收SO2生成NaHSO3，再电解NaHSO3制取H2SO4，下列有关说法正确的是()A．B极是阴极B．阴极的电极反应为2HSO－3＋2e－===H2↑＋2SO2－3C．阳极的电极反应为H