2020-2021学年高三化学一轮复习提升练习 第21讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

第21讲电解池金属的电化学腐蚀与防护1．(2020·山东济南模拟)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()

【答案】C

【解析】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

【答案】C

【解析】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·广西桂林调研)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

【答案】C

【解析】在潮湿的环境中，Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。

4．(2020·山东省烟台市一中模拟)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

【答案】C

【解析】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. (2020·河南省鹤壁市一中模拟)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

【答案】B

【解析】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；若M为NaCl溶液，通电一段时间后，阴极产生的NaOH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溶液，石墨为阳极，发生氧化反应，不可能实现石墨上镀铁，C 错误；若M是海水，该装置是电解池，是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀，而不是牺牲阳极的阴极保护法，D错误。

6．(2020·湖北省麻城市一中模拟)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 【答案】A

【解析】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。

7．(2020·山东滨州模拟)利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示。H＋、O2、NO－3等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为n t，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为n e。下列说法错误的是()

A．反应①①①①均在正极发生

B．单位时间内，三氯乙烯脱去a mol Cl时n e＝a mol

C．①的电极反应式为NO－3＋10H＋＋8e－===NH＋4＋3H2O

D．增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可使n t增大

【答案】B

【解析】A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应①①①①均为得电子的反应，所以

应在正极发生；B.三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为＋1价，乙烯中C原子化合价为－2价，1 mol C2HCl3转化为1 mol C2H4时，得到6 mol电子，脱去3 mol氯原子，所以脱去a mol Cl时n e＝2a mol；C.由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化：NO－3＋8e－——NH＋4，由于生成物中有NH＋4，所以只能用H＋和H2O 来配平该反应，而不能用H2O和OH－来配平，所以①的电极反应式为NO－3＋10H＋＋8e－===NH＋4＋3H2O；

D.增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量，可以增大小粒径ZVI和正极的接触面积，加快ZVI释放电子的速率，可使n t增大。

8．(2020·湖南省湘乡市一中模拟)锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，其成本低，便于

大量推广，且对环境无污染。已知电池的总反应为V2O5＋x Li 放电

充电

Li x V2O5，下列说法正确的是()

A．放电时，Li＋向负极移动

B．充电时，阳极的电极反应式为Li x V2O5－x e－===V2O5＋x Li＋

C．放电时，负极失重7.0 g，则转移2 mol电子

D．该电池以Li、V2O5为电极，酸性溶液做介质

【答案】B

【解析】放电时，Li＋向正极移动，A项错误；充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式是Li x V2O5－x e －===V2O5＋x Li＋，B项正确；放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，每消耗1 mol Li(7.0 g)，则转移1 mol电子，C项错误；Li是活泼金属，会与酸性溶液反应产生H2，因而该电池介质不能是酸性溶液，D项错误。

9．(2020·四川绵阳诊断)如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是()

A．乙装置中溶液颜色会变浅

B．铁电极应与Y相连接

C．M电极反应式：H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋

D．当N电极消耗0.25 mol气体时，铜电极质量减少16 g

【答案】C

【解析】乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变，A项错误；电镀时，待镀金属