2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 6.20 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與保護(hù)題組訓(xùn)練題組一電解原理和電解規(guī)律的考查1xx湖北省孝感市第一次統(tǒng)考LiSO2電池具有輸出功率高和低溫性能好等特點(diǎn)。其電解質(zhì)是LiBr，溶劑是碳酸丙烯酯和乙腈，電池反應(yīng)為2Li2SO2Li2S2O4，下列說(shuō)法正確的是()A該電池反應(yīng)為可逆反應(yīng)B放電時(shí)，Li向負(fù)極移動(dòng)C充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=LiD該電池的電解質(zhì)溶液可以換成LiBr的水溶液解析：該電池反應(yīng)分別是在不同條件下發(fā)生的反應(yīng)，不是可逆反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)是原電池，Li向正極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)是電解池，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li，C項(xiàng)正確；Li能與水發(fā)生反應(yīng)，電池的電解質(zhì)溶液不能換成LiBr的水溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C2取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯做電極，接通直流電源，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連接C電解過(guò)程中，水是氧化劑Db電極附近溶液的pH變小解析：電解飽和NaCl溶液，陽(yáng)極生成Cl2，Cl2與水反應(yīng)生成HClO和HCl，HClO具有漂白性，鹽酸具有酸性，可使pH試紙變紅色，HClO又可將紅色漂白，故內(nèi)圓為白色，外圈為紅色，可推出a為陽(yáng)極，A正確；a為陽(yáng)極與電源正極相連，B正確；電解過(guò)程中，H2O得電子，為氧化劑，C正確；b電極附近有OH生成，pH增大，D錯(cuò)。答案：D題組二電極反應(yīng)式、電解總方程式的書(shū)寫(xiě)3按要求書(shū)寫(xiě)有關(guān)的電極反應(yīng)式及總方程式(1)用惰性電極電解AgNO3溶液：陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。(4)用銅作電極電解鹽酸溶液陽(yáng)極反應(yīng)式_；陰極反應(yīng)式_；總反應(yīng)離子方程式_。答案：(1)4OH4e=O22H2O4Ag4e=4Ag4Ag2H2O4AgO24H(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2Mg22Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2(3)Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H2OFe(OH)2H2(4)Cu2e=Cu22H2e=H2Cu2HCu2H2題組三與酸、堿、鹽的電解有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4如圖是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色紅色，堿色黃色)回答下列問(wèn)題：(1)下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是_(填編號(hào))；A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色(2)寫(xiě)出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_ _；(3)寫(xiě)出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_ _；(4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是_ _；(5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是_ _。答案：(1)(2)2H2e=H2(或2H2O2e=2OHH2)Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)(4)用拇指按住管口，取出試管，管口靠近火焰，放開(kāi)拇指，有爆鳴聲，管口有淡藍(lán)色火焰(5)用拇指按住管口，取出試管正立，放開(kāi)拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會(huì)復(fù)燃題組四分階段電解的相關(guān)計(jì)算5xx江南十校聯(lián)考用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則下列說(shuō)法正確的是()A電解過(guò)程中陰極沒(méi)有氣體生成B電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4 molC原CuSO4溶液的濃度為0.1 molL1D電解過(guò)程中陽(yáng)極收集到的氣體體積為1.12 L(標(biāo)況下)解析：由2CuSO42H2O2CuH2SO4O2知，如CuSO4未電解完，加CuO即可復(fù)原，而Cu(OH)2相當(dāng)于CuOH2O，故CuSO4電解完后，還電解了部分水。電解析出了0.1 mol Cu，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，而電解0.1 mol H2O轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，故轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為0.4 mol。答案：B6500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說(shuō)法正確的是()A原混合溶液中c(K)為4 molL1B上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD電解后溶液中c(H)為2 molL1解析：兩極反應(yīng)：陰極Cu22e=Cu、2H2e=H2，陽(yáng)極4OH4e=O22H2O。兩極都收集到1 mol氣體，由陽(yáng)極可得反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子4 mol，又知生成1 mol H2轉(zhuǎn)移電子2 mol，根據(jù)電子得失守恒可得n(Cu2)1 mol；再根據(jù)電荷守恒，在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中存在關(guān)系：2c(Cu2)c(K)c(NO)，可以求出c(K)2 molL1。電解過(guò)程中消耗n(OH)4 mol，消耗的n(H)2 mol，則溶液中留下2 mol H，c(H)4 molL1。答案：B題組五電化學(xué)的有關(guān)基本計(jì)算7將兩支惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解，當(dāng)電解液的pH由6.0 變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)：(1)寫(xiě)出電極反應(yīng)式陽(yáng)極：_ _，陰極：_。(2)電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量是_。(3)欲使該溶液復(fù)原應(yīng)加入_。解析：由題意可知陽(yáng)極4OH4e=2H2OO2，OH來(lái)自水的電離，OH濃度減小，水的電離平衡右移，溶液酸性增強(qiáng)，設(shè)陰極上析出銀的質(zhì)量為x，依據(jù)電解規(guī)律，列出物質(zhì)間對(duì)應(yīng)關(guān)系式為：4AgO24e4H4108103 mg4 molx0.5L103mol/L0.5 L106 mol/L電解前后溶液中H的物質(zhì)的量變化超出100倍，可以忽略電解前溶液中H的物質(zhì)的量，所以：x54 mg由于在兩極上，一極析出Ag，另一極放出O2，故欲使其復(fù)原，應(yīng)加入Ag2O。答案：(1)4OH4e=2H2OO24Ag4e=4Ag(2)54 mg(3)Ag2O題組六金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)8下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是()A圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B圖b中，開(kāi)關(guān)由M改置于N時(shí)，CuZn合金的腐蝕速率減小C圖c中，接通開(kāi)關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D圖d中，ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：選項(xiàng)A，圖a中，鐵棒發(fā)生電化學(xué)腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，圖b中開(kāi)關(guān)置于M時(shí)，CuZn合金作負(fù)極，由M改置于N時(shí)，CuZn合金作正極，腐蝕速率減小，正確；選項(xiàng)C，圖c中接通開(kāi)關(guān)時(shí)Zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt極上放出，錯(cuò)誤；選項(xiàng)D，圖d中ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由Zn的還原作用引起的，錯(cuò)誤。答案：B9如圖所示，在大試管里放一段光亮無(wú)銹的彎成螺旋狀的鐵絲，把試管倒插入水中，將這個(gè)裝置這樣放置約一周后，觀察到鐵絲發(fā)生的變化是_，原因是_。試管內(nèi)水面會(huì)上升，最終上升高度大約為_(kāi)，原因是_。解析：主要從鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕分析。答案：鐵絲表面形成一層紅棕色的銹鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕試管體積的鐵和O2反應(yīng)，時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)耗盡全部O2，而O2約占空氣總體積的，所以試管內(nèi)水面上升高度約為試管體積的1xx北京理綜卷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汽車底盤(pán)噴涂高分子膜D地下鋼管連接鎂塊解析：形成電解池，被保護(hù)的金屬作陰極，與電源的負(fù)極相連，A選項(xiàng)正確。答案：A2xx北京理綜卷用石墨電極電解CuCl2溶液(如圖所示)。下列分析正確的是()Aa端是直流電源的負(fù)極B通電使CuCl2發(fā)生電離C陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu22e=CuD通電一段時(shí)間后，在陰極附近觀察到的黃綠色氣體解析：陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)、陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，可知a為負(fù)極、b為正極，A選項(xiàng)正確；陽(yáng)極發(fā)生失電子的反應(yīng)生成Cl2、陰極發(fā)生得電子的反應(yīng)生成Cu、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；電解質(zhì)的電離與是否通電無(wú)關(guān)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A3xx重慶理綜卷化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1)催化反硝化法中，H2能將NO還原為N2。25 時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行10 min，溶液的pH由7變?yōu)?2。N2的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)。上述反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) _，其平均反應(yīng)速率v(NO)為_(kāi)molL1min1。還原過(guò)程中可生成中間產(chǎn)物NO，寫(xiě)出3種促進(jìn)NO水解的方法_。(2)電化學(xué)降解NO的原理如圖所示。電源正極為_(kāi)(填“A”或“B”)，陰極反應(yīng)式為_(kāi)。若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左m右)為_(kāi)g。解析：(1)N2的結(jié)構(gòu)式為NN。由題意可得反應(yīng)的離子方程式為2NO5H2N22OH4H2O。反應(yīng)后pH12，則c(OH)0.01 molL1，c(OH)0.01 molL1107 molL10.01 molL1v(OH)0.001 mol(Lmin)1，v(NO)v(OH)0.001 mol(Lmin)1促進(jìn)NO水解的方法有：加酸，升高溫度，加水。(2)圖中NO在AgPt電極附近轉(zhuǎn)化成N2，說(shuō)明NO在該極得電子，則AgPt電極作陰極，B為負(fù)極，A為正極。陰極反應(yīng)式為：2NO6H2O10e=N212OH陽(yáng)極反應(yīng)為：4OH4e=O22H2O，當(dāng)轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)，左側(cè)生成16 g O2，同時(shí)有2 mol H向右側(cè)移動(dòng)，所以左側(cè)溶液質(zhì)量減少了16 g2 g18 g；右側(cè)生成5.6 g N2，同時(shí)質(zhì)量又增加了2 mol H，所以右側(cè)溶液質(zhì)量減少了3.6 g，兩側(cè)質(zhì)量變化差為18 g3.6 g14.4 g。答案：(1)NN2NO5H2N22OH4H2O0.001加酸，升高溫度，加水(2)A2NO6H2O10e=N212OH12.4