2021届高考化学大一轮温习 电解池金属的侵蚀与防护课后限时自测（含解析）(1)

课后限时自测(二十八)
(时刻：45分钟总分值：100分)
一、选择题(每题5分，共50分)
1.
(2021·杭州市第一次高考科目教学质量检测)图中实验为研究金属侵蚀的实验。

以下相关说法正确的是( ) A．食盐水中有气泡逸出
B．铁表面的反映为Fe－3e－===Fe3＋
C．红色第一在食盐水滴的中心显现
D．该实验研究的是金属的吸氧侵蚀
【解析】由于电解质溶液为中性，故发生吸氧侵蚀，D项正确；铁为负极，发生的反映为Fe－2e－===Fe2＋，B项错误；正极为碳，电极反映为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，即碳周围溶液显碱性，先变红，C项错误；在整个反映进程中没有气体生成，因此A项错误。

【答案】D
2．图中烧杯中盛的是天然水，铁侵蚀的速度由快到慢的顺序是( )
A．⑤>②>①>③>④B．③>②>①>⑤>④
C．⑤>②>③>④>①D．③>④>⑤>②>①
【解析】认真观看装置图，分析各图中发生反映的原理，然后才能比较铁侵蚀的速度快慢。

③④是电解池装置，在③池中Fe是阳极，铁失去电子，铁侵蚀最快。

在④池中，Fe是阴极，受到专门好的爱惜，铁侵蚀最慢。

②⑤是原电池装置，在②池中Fe是负极，
侵蚀较快(比③慢，比①快)。

在⑤池中Fe是正极，侵蚀较慢(比①②慢，比④快)。

综上所述，铁被侵蚀的速度由快到慢为③>②>①>⑤>④。

【答案】B
3．要实现反映：Cu＋2HCl===CuCl2＋H2↑，设计了以下四个实验，你以为可行的是( )
【解析】铜与盐酸不能直接发生反映，由于不是能自发进行的氧化还原反映，故不能设计成原电池，即A、B选项不符合；由于铜失去电子，故铜作阳极，与电源的正极相连，选项C符合。

【答案】C
4．化学用语是学习化学的重要工具，以下用来表示物质转变的化学用语中，正确的选项是( )
A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反映式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．氢氧燃料电池的负极反映式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，正极反映式为：Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生电化学侵蚀的正极反映式：Fe－2e－===Fe2＋
【解析】电池的负极发生的是氧化反映，B不对；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极；钢铁发生电化学侵蚀时，铁为负极。

【答案】A
5．(2021·江西吉安二模)以下与金属侵蚀有关的说法，正确的选项是( )
经酸化的3% NaCl溶液
图1 图2
图3 图4)
A ．图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端侵蚀越严峻
B ．图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主若是发生电化学侵蚀
C ．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主若是由于高温下铁发生化学侵蚀
D ．图4中，用捐躯镁块的方式来避免地下钢铁管道的侵蚀，镁块相当于原电池的阴极
【解析】 A 项，水面周围的铁容易侵蚀，因为既有水，又有空气，错误；B 项，铁在阴极受爱惜，不容易侵蚀，错误；C 项，高温下铁被氧化，正确；D 项，镁块为原电池的负极，一样用锌块，因为镁容易形成致密氧化膜，错误。

【答案】 C
6．用惰性电极电解尿素[CO(NH 2)2]的碱性溶液制氢，装置如以下图所示，电解池中的隔膜仅阻止气体通过。

电解时总反映为
CO(NH 2)2＋2OH －=====电解
CO 2－3＋N 2↑＋3H 2↑ 以下说法不正确的选项是( )
A ．a 为阳极，b 为阴极
B ．电解时，溶液中OH －向b 极移动
C ．阴极反映：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －
D ．电解后，溶液pH 减小
【解析】 氮元素化合价升高，故N 2应在阳极生成，H 2在阴极生成，即a 为阳极，b 为阴极，A 项正确；电解时阴离子移向阳极(a 极)，B 项错误；由电解的总反映看出，电解进程中消耗OH －，D 项正确。

【答案】 B
7．科学家从电解冶炼铝的工艺中取得启发，找出了冶炼钛的新工艺——TiO 2直接电解法生产钛，电解质为熔融的氯化钙，原理如下图。

以下说法错误的选项是( )
A ．阴极取得钛，电极反映式为TiO 2＋4e －===Ti ＋2O 2－
B．阳极的电极反映式是2O2－－4e－===O2↑，生成的部份氧气会将石墨氧化成CO和CO2
C．在工业生产进程中应该不断地改换两极材料
D．该法生产Ti符合绿色环保的要求
【解析】依照图可知阴、阳两极发生的反映，由于TiO2和石墨不断被消耗，应该不断地改换两电极材料；由于此工艺消耗较多的能量，且产生污染性气体，该法不符合绿色环保的要求，D错。

【答案】D
8．现有阳离子互换膜、阴离子互换膜、石墨电极和如下图的电解槽，用氯碱工业中的离子互换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。

以下说法中正确的选项是( )
A．阳极反映为2H＋＋2e－===H2↑
B．从A口出来的是H2SO4溶液
C．a是阳离子互换膜，许诺H＋通过
D．Na2SO4溶液从E口加入
【解析】惰性电极电解Na2SO4溶液，阳极取得O2和H＋，阴极取得H2和OH－。

离子互换膜将电解槽分为3个区域，Na2SO4溶液从中间区域加入，Na＋通过阳离子互换膜b移向阴极室，SO2－4通过阴离子互换膜a移向阳极室，如此即可取得NaOH和H2SO4。

阳极室和阴极室在电解开始时只需别离加入少量H2SO4和NaOH溶液，以增强溶液导电性而又不带入杂质。

【答案】B
9．电解尿素[CO(NH2)2
]的碱性溶液制氢气的装置如下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极)。

以下说法正确的选项是( )
A．电解时，b极发生氧化反映
B．溶液中OH－慢慢向b极移动
C．电解时a极的电极反映式为CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO2－3＋N2↑＋6H2O
D．假设在b极产生标况下224 mL H2，那么消耗尿素2 g
【解析】H＋→H2发生还原反映，b极产生氢气是阴极，A项错误；电解池中阴离子(OH－)向阳极(a极)移动，B项错误；图中尿素进入电解装置后通过隔膜抵达阳极发生氧化反映：CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO2－3＋N2↑＋6H2O，C项正确；标况下，224 mL H2的物质的量是mol，转移电子mol，需要消耗错误!mol CO(NH2)2，其质量为0.2 g。

【答案】C
10.
(2021·山东枣庄高三期中)如图Ⓐ为直流电源，Ⓑ为渗透饱和NaCl溶液和酚酞试液的
滤纸，Ⓒ为电镀槽，接通电路后发觉Ⓑ上的c点显红色，为实现铁上镀铜，接通后，使c、d两点短路，以下表达中正确的选项是( )
A．a为直流电源的负极
B．c极上发生的反映为2H＋＋2e－===H2↑
C．f电极为铜板
D．e极发生还原反映
【解析】电解氯化钠溶液，c点变红，说明该极为阴极，发生的电极反映为2H＋＋2e－===H2↑，那么b为电源的负极，a为电源的正极，A项错误，B项正确；电镀时镀层金属应为阳极，连接电源的正极(a)故应为e极，发生氧化反映，C、D项错误。

【答案】B
二、非选择题(共50分)
11．(12分)钢铁很容易生锈而被侵蚀，每一年因侵蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁侵蚀主若是吸氧侵蚀，该侵蚀进程中的电极反映式为__________________________。

(2)为了降低某水库铁闸门被侵蚀的速度，能够采纳图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R能够采纳________。

(填写字母序号)
A．铜 B．钠
C．锌 D．石墨
(3)图乙所示的方案也能够减慢铁闸门的侵蚀速度，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

【解析】(1)发生吸氧侵蚀时，负极上Fe失电子，正极上O2得电子。

(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，那么锌会失去电子而溶解，Fe被爱惜，属于捐躯阳极的阴极爱惜法。

(3)属于外加电流的阴极爱惜法，需把被爱惜的铁闸门连接在直流电源的负极。

【答案】(1)2Fe－4e－===2Fe2＋(负极)，O2＋2H2O＋4e－===4OH－(正极)
(2)C (3)负
12．(12分)(2021·海口一中质检)电解原理在化学工业中有普遍应用。

以下图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：
(1)X的电极名称是________(填“阳极”或“阴极”)。

(2)假设X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，一段时刻后________极周围变红(填“X”或“Y”)，Y极上的电极反映式为_________________________________________。

(3)假设X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，电解一段时刻后，阳极上产动气体的体积为0.224 L(标准状况下)，那么阴极上析出金属的质量为________g。

(4)假设要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，那么Y电极的材料是________。

(5)假设要用电镀方式在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是________。

(填字母编号)
【解析】(1)X电极与电源的负极相连，为阴极。

(2)Y电极连接电源的正极，故为电解池的阳极，发生氧化反映：2Cl－－2e－===Cl2↑。

(3)阳极反映为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，生成0.224 L氧气，失电子的物质的量为错误!×4＝mol，阴极反映为Cu2＋＋2e－===Cu，依照电子守恒，析出铜的质量为错误!×64 g·mol－1＝1.28 g。

(4)电解精炼粗铜时，粗铜为阳极连接电源的正极，即为Y电极。

(5)电镀时，镀件为阴极，A、B项错误；镀层金属为阳极，C、D项合理，而含镀层金属离子的溶液为电镀液，C项错误，D项正确。

【答案】(1)阴极
(2)X 2Cl－－2e－===Cl2↑
(3) (4)粗铜(5)D
13．(12分)如下图，甲、乙是电化学实验装置，请回答以下问题：
(1)假设甲、乙两个烧杯中均盛放饱和NaCl 溶液。

①甲中石墨棒上的电极反映式是___________________________________________。

②将湿润的淀粉KI 试纸放在乙烧杯的上方，发觉试纸先变蓝后褪色，这是因为电解生成的某种气体A 氧化了I －生成了I 2。

假设A 气体和I 2按物质的量之比为5∶1反映，且生成两种酸，该反映的化学方程式为___________________。

③若是不考虑气体产物与烧杯中溶液之间的反映，当乙反映有 mol 电子转移后停止实验，烧杯中溶液的体积为100 mL ，那么溶液混匀后的pH ＝________。

(2)假设甲、乙两烧杯中均盛放CuSO 4溶液。

①甲中铁棒上的电极反映式为______________________________________。

②乙中总反映的离子方程式为_____________________________________。

③若是起始时乙中盛放100 mL pH ＝5的CuSO 4溶液(25 ℃)，一段时刻后溶液的pH 变成1，假设要使溶液恢复到起始时的浓度(忽略溶液体积的转变)，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g 。

【解析】 (1)①甲为原电池，铁作负极，石墨作正极，石墨棒上电极反映是O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －。

②依照题意，A 气体是氯气，结合氯气和I 2的物质的量之比为5∶1，结合质量守恒定律，可得5Cl 2＋I 2＋6H 2O===10HCl ＋2HIO 3。

③乙为电解池，依照氯化
钠电解的化学反映方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，n (e －)＝ mol ，n (OH －)＝n (NaOH)＝n (e －)＝ mol ，c (OH －)＝错误!＝ mol/L ，pH ＝13。

(2)①甲为原电池，铁作负极为电极反映为Fe －2e －===Fe 2＋。

②乙为电解池，其总反映为2Cu 2＋＋2H 2O=====电解
2Cu ＋4H ＋＋O 2↑。

③电解一段时刻后铜析出、氧气放出，因此只需要补充CuO 或CuCO 3，依照pH ＝1，得c (H ＋)＝ mol/L ，n (H ＋)＝
mol/L×0.1 L＝ mol ，结合2Cu 2＋＋2H 2O=====电解
2Cu ＋4H ＋＋O 2↑，计算得出需加入0.4克CuO 或0.62克CuCO 3。

【答案】 (1)①O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －
②5Cl 2＋I 2＋6H 2O===10HCl ＋2HIO 3
③13
(2)①Fe－2e －===Fe 2＋
②2Cu 2＋＋2H 2O=====电解
2Cu ＋4H ＋＋O 2↑
③CuO(或CuCO 3) (或 14．(14分)已知铅蓄电池的工作原理为Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 42PbSO 4＋2H 2O ，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测适当铅蓄电池中转移 mol 电子时铁电极的质量减少11.2 g 。

请回答以下问题。

(1)A 是铅蓄电池的________极，铅蓄电池正极反映式为___________________________， 放电进程中电解液的密度________(填“减小”、“增大”或“不变”)。

(2)Ag 电极的电极反映式是____________________________________________， 该电极的电极产物共________g 。

(3)Cu 电极的电极反映式是_______________________________________，
CuSO 4溶液的浓度________(填“减小”、“增大”或“不变”)。

(4)如图表示电解进行进程中某个量(纵坐标x )随时刻的转变曲线，则x 表示________。

a ．各U 形管中产生的气体的体积
b ．各U 形管中阳极质量的减少量
c．各U形管中阴极质量的增加量
【解析】依照在电解进程中铁电极质量的减少可判定A是电源的负极，B是电源的正极，电解时Ag极作阴极，电极反映式为2H＋＋2e－===H2↑，Fe作阳极，电极反映式为Fe－2e－===Fe2＋，左侧U形管中总反映式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

右边U形管相当于电镀装置，Zn电极作阴极，电极反映式为Cu2＋＋2e－===Cu，铜电极作阳极，电极反映式为Cu－2e－===Cu2＋，电镀进程中CuSO4溶液的浓度维持不变，依照上述分析可得答案。

【答案】(1)负PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O 减小
(2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)Cu－2e－===Cu2＋不变
(4)b。