2021届高考化学一轮复习检测题:第21讲 电解池 金属腐蚀与防护

一、选择题

1.(2020·济南高三模拟)四个电解装置都以Pt做电极,它们分别装有如下电解质溶液,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是( )

选项 电解质溶液 pH变化 A HCl 减小 B AgNO3 增大 C KOH 增大 D BaCl2 不变 解析:选C。电解盐酸,溶质HCl的量减少,溶剂的量不变,所以酸性减弱,pH增大,A项错误;电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气,溶液酸性增强,pH减小,B项错误;电解氢氧化钾溶液的实质是电解水,溶质的量不变,溶剂减少,碱性增强,pH增大,C项正确;电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气,溶液碱性增强,pH增大,D项错误。

2.(2020·哈尔滨高三一模)观察如图装置,下列说法正确的是( ) A.a、b接电流表,该装置一定为原电池 B.a、b接直流电源,该装置一定为电解池 C.a、b接直流电源,铁可能不易被腐蚀

D.a、b接电流表或接直流电源,铁都可能是负极

解析:选C。A项,a、b接电流表,若液体c为非电解质溶液,不满足原电池的构成条件,不能形成原电池,错误;B项,若液体c为非电解质溶液,溶液不导电,所以不能发生电解,即不是电解池,错误;C项,若该装置是电解池,Fe与负极相连时做阴极被保护,即铁可能不易被腐蚀,正确;D项,接直流电源时,该装置可能为电解池,Fe可能做阴极或阳极,错误。

3.(2020·贵阳高三调研)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧:一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂,在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水,最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢?事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是( )

A.精铜砂装载过多导致沉船

B.运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大,超过船的承载能力 C.在潮湿的环境中,船体与铜构成了原电池,加速了作为负极的船体的腐蚀 D.在潮湿的环境中,船体与铜构成了电解池,钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀 解析:选C。在潮湿的环境中,Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。

4.(教材改编题)电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是( )

A.电解时以硫酸铜溶液做电解液,精铜做阳极 B.粗铜与电源负极相连,发生氧化反应 C.阴极上发生的反应是Cu2+2e===Cu

D.电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥

解析:选C。A项,精铜应做阴极;B项,粗铜应做阳极,与电源正极相连;D项,Fe、Zn比Cu活泼,在阳极先放电,不会形成阳极泥。

5.锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用,被称为生命火花。利用恒电势电解NaBr溶液间接将葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]氧化为葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH],进而制取葡萄糖酸锌,装置如图所示,下列说法错误的是( )

A.钛网与直流电源的正极相连,发生还原反应 B.石墨电极上的电极反应为2H2O+2e===H2↑+2OH C.电解过程中硫酸钠溶液浓度保持不变

D.生成葡萄糖酸的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O===CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr

解析:选A。根据题意和题图可知,在钛网上NaBr转化为溴单质,失电子,发生氧化反应,钛网做阳极,故与电源正极相连,A错误;石墨电极做阴极,发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,B正确;电解过程中左侧发生反应:2Br--2e-===Br2、CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O===CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr,右侧发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,左侧产生的H+通过质子交换膜不断向右侧提供被消耗的H+,故硫酸钠溶液浓度保持不变,C、D正确。

6.(2020·沧州高三质量监测)以铅蓄电池为电源,通过电解法制备酒石酸(C4H6O6,简写为RH2)的

原理如图所示(A、B为惰性电极,a、b为离子交换膜):

下列叙述不正确的是( )

A.N极的电极反应式为PbO2+2e+SO24+4H===PbSO4+2H2O B.b为阴离子交换膜

C.阴极反应为2H2O+2e===H2↑+2OH,阴极区溶液pH增大 D.铅蓄电池中消耗2 mol H2SO4时,理论上生成2 mol RH2

解析:选D。电解的目的为制备RH2,则装置右侧为产品室,若原料室中的R2-通过阴离子交换膜进入产品室与H+结合,则可制得RH2,所以电极B上应为H2O电离出的OH-放电,生成O2和H+,即电极B为阳极,电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,b为阴离子交换膜,N为正极,M为负极,

-+电极A为阴极。N为铅蓄电池正极,电极反应为PbO2+2e-+SO24+4H===PbSO4+2H2O,A项正

确;根据上述分析可知,b为阴离子交换膜,B项正确;阴极应为H2O电离出的H+放电,生成H2和OH-,故电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,OH-浓度增大,pH增大,C项正确;铅蓄电池放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,当电池中消耗2 mol H2SO4时,电路中转移2 mol e-,根据电极B上的电极反应2H2O-4e-===O2↑+4H+可知,转移2 mol e-,产品室有2 mol H+生成,又R2-+2H+===RH2,所以理论上可生成1 mol RH2,D项错误。

7.(经典题)下列关于如图所示装置说法正确的是( )

A.装置中电子移动的途径是负极→Fe→M溶液→石墨→正极 B.若M为NaCl溶液,通电一段时间后,溶液中可能有NaClO C.若M为FeCl2溶液,可以实现石墨上镀铁

D.若M是海水,该装置是通过牺牲阳极的阴极保护法使铁不被腐蚀

解析:选B。装置中电子移动的途径是负极→Fe,石墨→正极,电子不能在溶液中传递,A错误;

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