【文档说明】2024届高考一轮复习化学试题（通用版）第六章 第32讲 电解池　金属的腐蚀与防护 Word版含解析.docx，共(7)页，768.968 KB，由小赞的店铺上传

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课时规范练32一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。1.(2022广东卷,10)以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中()A.阴极发生的反应为Mg-2

e-Mg2+B.阴极上Al被氧化C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D.阳极和阴极的质量变化相等答案:C解析:阴极发生还原反应,Mg在阳极失电子生成Mg2+,A错误;Al在阳极上被氧化生成Al3+,B错误;阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥

,C正确;阳极消耗Al、Mg,且还会形成阳极泥,而阴极只有Al3+得电子生成铝单质,根据电子转移守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,D错误。2.架设高压直流电线的电线塔上的瓷绝缘子时常会出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,

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答案:C解析:锌环与电源的正极相连,作电解池的阳极,A正确;断

电时,Zn比铁活泼,作负极,电极反应为Zn-2e-Zn2+,C错误。3.下列关于如图装置说法正确的是()A.装置中电子移动的途径是:电源负极→Fe→M溶液→石墨→正极B.若M为NaCl,通电一段时间后,溶液中可能有NaClOC.若M为FeCl

2,可以实现石墨上镀铁D.若M溶液是海水,该装置利用“牺牲阳极法”保护铁答案:B解析:装置中电子移动的途径:电源负极→Fe电极,溶液中的阴离子在阳极(石墨)放电→电源的正极,A错误;若M为NaCl,通电时阳极产生Cl2,阴极产生H2和NaOH,N

aOH与阳极产生的Cl2发生反应生成NaCl和NaClO,所以溶液中可能有NaClO,B正确;若M为FeCl2,在阳极(石墨)上溶液中的Cl-失去电子生成Cl2,所以不可能实现石墨上镀铁,C错误;若M溶液是海水,该装置是电解池,利用了“外加电流法”保护铁,D错误。4.(202

1江苏卷,12)通过下列方法可分别获得H2和O2:①通过电解获得NiOOH和H2(如图);②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是()A.电解后KOH溶液的物质的量浓

度减小B.电解时阳极电极反应式:Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2OC.电解的总反应方程式:2H2O2H2↑+O2↑D.电解过程中转移4mol电子,理论上可获得22.4LO2答案:B解析:阴极水电离的H+得电子生成氢气,阳极Ni(OH)2失电子生成NiO

OH,电解过程总反应为2Ni(OH)22NiOOH+H2↑,电解后KOH溶液的物质的量浓度不变,A错误,C错误;电解过程中转移4mol电子时生成4molNiOOH,根据反应4NiOOH+2H2O4Ni(OH)2+O2↑可知,同时生成1mol氧气,在标准状况下的体积为22.4L,但题中未

指明O2所处的环境,D错误。5.(2023河北邯郸十校联考)我国科学家开发出一种双极制氢系统,在低电池电压下的KOH介质中,可将醛类物质电催化转化为相应的羧酸盐和氢气,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.泡沫铜与直流电源的正极相连B.制得1mol氢气,理论上外电

路中迁移了2mol电子C.高电压下不能实现双极制氢的原因可能是Cu被氧化从而使催化剂失活D.泡沫铜电极上发生的反应可能为2RCHO+4OH--2e-2RCOO-+H2↑+2H2O答案:B解析:由图中OH-的移动方向可知,泡沫铜是阳极,与直流电源的正极相

连,A正确;阴极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑,阳极反应式为2RCHO+4OH--2e-2RCOO-+H2↑+2H2O,转移2mol电子时两极上共生成2molH2,B错误,D正确;铜是活性电极,高压电可能使Cu放电生成Cu2+

,引起催化剂失活,C正确。6.电解法处理含有Cl-、NO3-的酸性废水,其工作原理及电极b中铁的化合物的催化机理如图所示,H表示氢原子。下列说法错误的是()A.电极b接电源负极B.处理1molNO3-,电路中转移5mole-C.

HClO在阳极生成:Cl-+H2O-2e-HClO+H+D.H与NO3-反应的方程式为8H+NO3-+2H+NH4++3H2O答案:B解析:电极b上NO3-被还原生成NH4+,则电极b是阴极,接电源的负极,A正确;NO3-→NH4+,N元素化合

价由+5价降低到-3价,则处理1molNO3-时,电路中转移8mole-,B错误;电极a是阳极,Cl-放电生成HClO,电极反应式为Cl-+H2O-2e-HClO+H+,C正确;根据铁的化合物的催化机理可知,NO3-、H+和H反应生成

NH4+,反应的方程式为8H+NO3-+2H+NH4++3H2O,D正确。7.(2021广东卷,16)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是()A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室

溶液的pH均增大B.生成1molCo,Ⅰ室溶液质量理论上减少16gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+答案:D解析:该装置为电解池,石墨电极为阳

极,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,Ⅰ室中H+增多,生成的H+通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动,钴电极为阴极,电极反应式为Co2++2e-Co,Ⅲ室中阴离子增多,Cl-通过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移

动,电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+。H+通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动,使Ⅱ室中H+浓度增大,溶液pH减小,A错误;阴极生成1mol钴,阳极有1mol水放电,则Ⅰ室溶液质量减少18g,B错误;若移除

离子交换膜,氯离子的放电能力强于水,氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,则移除离子交换膜,石墨电极的电极反应会发生变化,C错误;电解总反应的离子方程式为2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+,D正确。8.(2023湖北襄阳模拟改

编)利用如图装置可持续生产两种消毒剂,其中甲池生产过氧化氢。a、d均为包裹催化剂的惰性电极,b、c为共用的Ni(OH)2、NiOOH电极。通过电极反应在甲、乙池间转运某些离子。调节电源的电流,使b、c电极的净组成不变。下列说法错误的是()A.乙池生产的消毒剂是HClOB.生产过程OH-

从甲池转运至乙池C.b电极反应式:Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2OD.理论上甲、乙池生成的消毒剂的物质的量之比为2∶1答案:D解析:乙池中d电极连接电源的正极,d电极为阳极,d电极上氯离子放电生成氯气,生成的氯气再和水反应生成HClO,HClO为消毒剂,A正确;a电极为阴

极,b电极为阳极,OH-先迁移到b电极,参与电极反应:Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2O,c电极为阴极,电极反应为NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,生成的氢氧根再迁移到乙池中,B正确;b电极与电源正极相连,为阳极,Ni(OH)2失电子发生氧化反应,电极反应为Ni(OH)2

+OH--e-NiOOH+H2O,C正确;甲池中生成消毒剂的反应为O2+2e-+2H2OH2O2+2OH-,乙池中生成消毒剂的电极反应为2Cl--2e-Cl2↑、Cl2+H2OHCl+HClO,故转移2mol电子时,生成1molH2O2和1molHClO,其物质的量之比为

1∶1,D错误。9.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,置于硫酸溶液中电解,装置如图所示,下列说法正确的是()A.阳极电极反应式为2Al-6e-+6OH-Al2O3+3H2OB.随着电解的进行,溶液的pH

逐渐增大C.当阴极生成气体3.36L(标准状况)时,阳极增重2.4gD.电解过程中H+移向铝电极答案:C解析:硫酸溶液显酸性,阳极反应式为2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+,A错误;阴极反应式为6H++6e-3H2↑,电解过程中H2O减少,溶液pH减小,B错误;阴

极反应为2H++2e-H2↑,生成标准状况下3.36LH2(0.15mol),电路中通过0.3mol电子,阳极生成0.05molAl2O3,质量增加0.05mol×3×16g·mol-1=2.4g,C正确;电解过程中H+移向阴极(石墨电极),D错误。10.(

2023广东潮州模拟)一种氯离子参与的电化学合成方法,能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷,电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后,将阴、阳极电解质溶液输出混合,便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是()A.Ni电极与电源正极相连B.该过程

的总反应为CH2CH2+H2O+H2C.工作过程中阴极附近pH增大D.在电解液混合过程中会发生反应:HCl+KOHKCl+H2O答案:A解析:Pt电极区要将Cl-转化为Cl2,发生氧化反应,故Pt为阳极,

Ni电极为阴极,故Ni电极与电源负极相连,A错误;根据反应历程和阴极区的反应2H2O+2e-2OH-+H2↑可知,该过程的总反应为CH2CH2+H2O+H2,B正确;工作过程中阴极区的反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,故阴极附近p

H增大,C正确;阳极区发生Cl2+H2OHCl+HClO,阴极区生成KOH,故在电解液混合过程中会发生反应HCl+KOHKCl+H2O,D正确。11.微生物电解池(MEC)产甲烷技术是一种有望成为缓解能源危机与温室效应的重

要新型途径。它以外界输入的较小电能为能量来源,以微生物为催化剂,MEC耦合厌氧消化系统产甲烷的工作原理如图。下列有关说法错误的是()A.a为电源的正极,b为电源的负极B.电子的移动方向:从b→导线→Y电极,X电极→导线→aC.Y电极发生的反应:CO2+8H++8e-CH4+2H2

O、8H++8e-4H2↑、CO2+4H2CH4+2H2OD.若用铅酸蓄电池为电源,理论上消耗98gH2SO4时,此装置中有2molH+发生迁移答案:D解析:由图可知,右侧CO2得电子转化为CH4,则右侧Y电极为阴极,则电源b为负极,电源a

为正极,A正确。a为电源的正极,b为电源的负极,X为阳极,Y为阴极,则电子的移动方向:从b→导线→Y电极,X电极→导线→a,B正确;Y为阴极,发生还原反应,则Y电极发生反应:CO2+8H++8e-CH4+2H2O、8H++8

e-4H2↑、CO2+4H2CH4+2H2O,C正确;根据铅酸蓄电池的总反应Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O可知,若用铅酸蓄电池为电源,理论上消耗98gH2SO4时转移1mole-,根据电子守恒可知,此装置中有1m

olH+发生迁移,D错误。二、非选择题12.(2021北京卷,15)环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。(1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有:、CH2CH2+HClOHOCH2C

H2Cl。②结合电极反应式说明生成溶液a的原理:。(2)一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。电解效率η和选择性S的定义:η(B)=𝑛(生成B所用的电子)𝑛(通过电极的电子)×100%,S(B)=𝑛(生成B所用的乙烯)𝑛(转化的乙烯)×100%①若η(EO)=100%,则溶液b的溶质

为。②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推测η(EO)≈70%的原因:Ⅰ.阳极有H2O放电Ⅱ.阳极有乙烯放电Ⅲ.阳极室流出液中含有Cl2和HClO……ⅰ.检验电解产物,推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是。ⅱ.

假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2,η(CO2)≈%。经检验阳极放电产物没有CO2。ⅲ.实验证实推测Ⅲ成立,所用试剂及现象是。可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。答案:(1)①Cl2+H2OHCl+HClO②阴极发生反

应:2H2O+2e-H2↑+2OH-,生成OH-,K+通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极,形成KOH和KCl的混合溶液(2)①KCl②ⅰ.O2ⅱ.13ⅲ.KI溶液和淀粉溶液,溶液变蓝解析:(2)①若η(EO)=1

00%,则说明在电解过程中只有乙烯中的碳元素化合价发生变化,其他元素化合价没有变,故溶液b的溶质为KCl;②ⅰ.阳极有H2O放电时会产生氧气,故需要检验的物质是O2;ⅱ.设生成的EO的物质的量为amol,则转化的乙烯的物质的量为𝑎97%m

ol;生成EO转化的电子的物质的量为2amol;此过程转移电子的总物质的量为2𝑎70%mol;生成CO2的物质的量为2×𝑎97%×3%mol;生成CO2转移的电子的物质的量为2×𝑎97%×3%×6mol,则

有η(CO2)=2×𝑎97%×3%×6mol2𝑎70%mol≈13%。