高三化学通用版一轮复习强化训练电解池金属的电化学腐蚀与防护2

复习：电解池金属的电化学腐蚀与防护1.用多孔石墨电极完成下列实验。下列解释或推理合理的是()实验现象Ⅰ中,a、b两极均有气泡产生Ⅱ中,a极上析出红色固体Ⅲ中,a极上析出灰白色固体A.Ⅰ中电解一段时间后,c(Na2SO4)一定增大B.由Ⅱ中反应H2+Cu2+Cu↓+2H+可知,用玻璃导管将H2通入CuSO4溶液中,也会产生红色沉淀C.Ⅲ中,只可能发生反应2Ag++CuCu2++2AgD.Ⅰ中,a极上既发生了化学变化,也发生了物理变化1.答案DA项,若电解池中Na2SO4溶液是饱和溶液,电解Na2SO4溶液相当于电解水,电解一段时间后,Na2SO4溶液仍是饱和溶液,浓度不变,A项错误;B项,氢气通入CuSO4溶液中不会发生反应,B项错误;C项,Ⅲ中也可能发生反应2Ag++H22H++2Ag↓,C项错误;D项,a极上发生的电极反应是氢离子得到电子转化为氢气,是化学变化,产生的氢气又被吸附在多孔石墨电极上是物理变化,D项正确。2.高氯酸在化工生产中有广泛应用,工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是()A.上述装置中,f极为光伏电池的正极B.阴极的电极反应为2H2O4e4H++O2↑C.d处得到较浓的NaOH溶液,c处得到HClO4D.若转移2mol电子,理论上生成100.5gHClO42.答案C电解池中阳离子向阴极移动,即连接f一极为阴极,f为电源的负极,故A错误;阴极上阳离子得到电子发生还原反应,故B错误;阳极的电极反应为2H2O4e4H++O2↑,阴极的电极反应为:4H2O+4e4OH+2H2↑,电池放电过程是电解水的过程,即在阳极水失去电子,所以在阳极得到高氯酸的浓溶液,在阴极得到浓的NaOH溶液,故C正确;根据阳极电极反应式可知,转移2mol电子时,生成2molHClO4,理论上生成201gHClO4,故D错误。3.电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是()A.Ni电极表面发生了还原反应B.阳极的电极反应为:2O24eO2↑C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+4O22SO4D.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环3.答案C由图可知,Ni电极表面发生了SO42-转化为S、CO32-转化为C的反应,为还原反应,SnO2电极上发生了2O24eO2↑的反应,为氧化反应,所以Ni电极为阴极,SnO2电极为阳极,据此可知A、B正确;电解质中发生的离子反应有:2SO2+O2+2O22SO42-和CO2+O2CO32-,故C错误;在S4.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO4下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO4B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O4eO2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成4.答案B负极区(阴极)电极反应为:4H++4e2H2↑,正极区(阳极)电极反应为:4OH4e2H2O+O2↑。A项,通电后SO42-向正极移动,正极区OH放电,溶液酸性增强,pH减小;C项,负极反应为4H++4e2H2↑,溶液pH增大;D项,当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25molO2生成。5.氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀,可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中,惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl,装置图如下。下列说法错误的是()A.钢筋接电源的正极B.金属导电网上发生的电极反应为2Cl2eCl2↑C.混凝土中的钙离子向钢筋方向移动D.电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大5.答案A阳极发生氧化反应,若钢筋接正极,腐蚀会更快,A项错误;惰性金属导电网作阳极,发生的电极反应为2Cl2eCl2↑,B项正确;电解过程中,钙离子等阳离子移向阴极,即移向混凝土中钢筋,C项正确;阴极发生的电极反应为2H2O+2eH2↑+2OH,产生OH,碱性增强,D项正确。6.工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂,氟单质的制备通常采用电解法。已知:KF+HFKHF2,电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和无水氟化氢的混合物制备F2的装置如图所示。下列说法错误的是()A.钢电极与电源的负极相连B.电解过程中需不断补充的X是KFC.阴极室与阳极室必须隔开D.氟氢化钾在氟化氢中可以电离6.答案B根据装置图,逸出的气体为H2和F2,说明电解质中减少的是氢元素和氟元素,因此电解过程中需不断补充的X是HF。7.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是()A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B.阳极反应为4OH4e2H2O+O2↑C.图中的b>aD.该过程中的产品主要为H2SO4和H27.答案B根据Na+和SO32-的移动方向可知Pt(Ⅰ)为阴极,反应为2H++2eH2↑,Pt(Ⅱ)为阳极,反应为SO32-2e+H2OSO8.通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3的混合物,其装置如下图所示。下列说法不正确的是()A.阳极的电极反应式为2H2O4e4H++O2↑B.阳极区c(H+)增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C.外电路每转移0.2mol电子,有0.2molNa+从b室进入c室D.c室得到Na2SO3的原因是OH+HSO3-H2O+S8.答案C阳极电极反应式为2H2O4e4H++O2↑,阴极发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e2OH+H2↑。外电路每转移0.2mol电子,不仅有Na+转移,还有H+转移,故C错误。9.高能锂离子电池总反应式为2Li+FeSFe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法正确的是()A.LiPF6·SO(CH3)2可用Li2SO4水溶液代替B.当转移1mole时,b室离子数增加NA个C.该电池充电时,阳极反应式为Fe+Li2S2eFeS+2Li+D.若去除阴离子膜,则电解总反应发生改变9.答案CA项,Li与水会发生反应,所以不可用Li2SO4水溶液代替,故A错误;B项,电解过程中为平衡a、c中的电荷,a中的Na+和c中的Cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向b中,这使b中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,所以当转移1mole时,b室离子数增加2NA个,故B错误;C项,电池充电时,阳极反应式为Fe+Li2S2eFeS+2Li+,故C正确;D项,若去除阴离子膜,仍然是Ni2+放电,则电解总反应不会发生改变,故D错误。10.以纯碱溶液为原料,通过电解的方法可制备小苏打,原理装置图如下:上述装置工作时,下列有关说法正确的是()A.Na+由乙池穿过交换膜进入甲池B.甲池电极反应为4CO32-+2H2O4e4HCO3C.乙池电极接电池正极,气体X为H2D.NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度小10.答案B由题图可知,甲池逸出氧气,则甲池中的电极为阳极,乙池中的电极为阴极。A项,Na+向阴极移动,即Na+由甲池穿过交换膜进入乙池;B项,甲池电极上水放电生成氧气和氢离子,氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,电极反应式为4CO32-+2H2O4e4HCO3-11.可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。①制H2时,连接。产生H2的电极反应式是。

②改变开关连接方式,可得O2。③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:。

11.答案①K1