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(mén)連接電源的負(fù)極B.金屬護(hù)欄表面涂漆C.汽車(chē)底盤(pán)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(mén)連接電源的負(fù)極之后，作電解池的陰極，被保護(hù)起來(lái)，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(chē)底盤(pán)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(yáng)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)電解過(guò)程的敘述正確的是(均在常溫下討論)()X溶液濃度可能增大X溶液濃度可能減小X溶液濃度可能不變X溶液pH可能增大X溶液pH可能減小X溶液pH可能不變A.B.C.D.【解析】選B。由題意知電解過(guò)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，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，錯(cuò)誤；當(dāng)X是水時(shí)，濃度不變，正確；X為NaOH時(shí)pH增大，正確；X為H2SO4時(shí)，pH減小，正確；X為Na2SO4時(shí)，pH不變，正確?！痉椒ㄒ?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(yáng)極為OH-放電，則陽(yáng)極區(qū)c(H+)增大；(3)若陰、陽(yáng)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(yáng)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+O2C.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(yáng)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(xiě)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(yáng)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(yáng)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AO2+2H2O+4e-4OH-堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)B4OH-4e-O2+2H2O酸性環(huán)境下鋼鐵的吸氧腐蝕C2H+2e-H2用銅作電極電解NaOH溶液的陰極反應(yīng)DH2-2e-2H+用惰性電極電解H2SO4溶液的陽(yáng)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(yáng)極反應(yīng)為4OH-4e-O2+2H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！疽族e(cuò)提醒】書(shū)寫(xiě)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)下圖所示的電解池和中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過(guò)程中，電極b和d上沒(méi)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)XYAAgNO3Cu(NO3)2BMgSO4CuSO4CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3【解析】選A。依據(jù)裝置圖分析電極名稱(chēng)a為陽(yáng)極，b為陰極，c為陽(yáng)極，d為陰極，結(jié)合電解原理、溶液中離子放電順序分析判斷電極反應(yīng)，電極b和d上沒(méi)有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，說(shuō)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Cu2Ag，增重b>d，符合題意。6.(xx·廈門(mén)模擬)認(rèn)真觀察下列裝置，回答下列問(wèn)題：(1)裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為_(kāi)。(2)裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)若裝置E的目的是在Cu材料上鍍銀，則X為_(kāi)，極板N的材料為_(kāi)。(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_(kāi)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(yáng)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(yáng)極，則極板N為銅，電鍍液為AgNO3溶液。(4)根據(jù)關(guān)系式：Cu2e-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(yáng)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-13.92 L。答案：(1)PbO2+4H+S+2e-PbSO4+2H2O(2)Cu+2H+Cu2+H2(3)AgNO3Cu(4)3.92