高考化学一轮复习课后限时集训20电解池金属的腐蚀与防护含解析新人教版_第1页
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一轮复习精品资料(高中)PAGE1-课后限时集训(二十)(建议用时:40分钟)1.下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是()图1图2图3图4A.图1:铁钉发生析氢腐蚀B.图2:可以在铁件上镀铜C.图3:溶液中c(Cu2+)保持不变D.图4:将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀D〖题图1,电解质溶液若呈酸性,则铁钉发生析氢腐蚀,电解质溶液若呈碱性或中性,则铁钉发生吸氧腐蚀,A项错误;题图2,在铁件上镀铜,铜片作阳极,应与电源正极相连,待镀铁件作阴极,应与电源负极相连,B项错误;题图3,电解精炼铜时,阳极上锌先放电,铜后放电,而阴极上是Cu2+放电,故电解质溶液中c(Cu2+)减小,C项错误;题图4,采用外加电流的阴极保护法,将输油管与电源负极相连,输油管作阴极,可以防止腐蚀,D项正确。〗2.科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的CO2并提供O2的装置,总反应方程式为2CO2=2CO+O2。下列说法正确的是()A.由图分析N电极为正极B.OH-通过离子交换膜迁向左室C.阴极的电极反应为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-D.反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强C〖该装置为太阳能电池和电解池的综合装置,左边为太阳能电池装置,根据电子的移动方向可知,N电极为负极,P电极为正极;右边为电解池装置,与N电极相连的Pt电极为阴极,与P电极相连的Pt电极为阳极,阴极上CO2放电,发生还原反应生成CO,阳极上OH-放电,发生氧化反应生成O2,则离子交换膜应为阴离子交换膜。A项,由题图可知N电极为负极,P电极为正极,错误;B项,OH-通过阴离子交换膜迁向右室,错误;C项,根据题图知,阴极发生的电极反应为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-,正确;D项,根据总反应2CO2=2CO+O2,可知反应完毕装置中溶液的pH并无变化,故碱性不会增强,错误。〗〖教师用书备选〗用如图所示装置电解一段时间后,下列叙述错误的是()A.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe,A为NaCl溶液,两电极间可能会出现白色沉淀B.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨,A为FeCl2溶液,电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色C.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Pt,A为饱和Na2SO4溶液,电解质溶液中有晶体析出D.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Al,A为AlCl3溶液,电极Ⅰ质量增加D〖A项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe,A为NaCl溶液,则在阳极、阴极分别生成亚铁离子和氢氧根离子,两电极间可能会出现白色沉淀,正确;B项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨,A为FeCl2溶液,电极Ⅱ上氯离子失电子变成氯气,而使其附近溶液变成黄绿色,正确;C项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Pt,A为饱和Na2SO4溶液,电解后水减少,电解质溶液中有晶体析出,正确;D项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Al,A为AlCl3溶液,电极Ⅰ上氢离子得电子生成H2,电极Ⅰ质量不增加,错误。〗3.根据两电极反应物浓度不同而安排的电池称为浓差电池。利用如图装置进行实验,甲、乙两池中均盛有1mol·L-1的AgNO3溶液。实验开始时先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,灵敏电流计指针发生偏转(已知Ag+浓度越大,其氧化性越强)。下列说法错误的是()A.闭合K1,断开K2后,A电极质量增加B.断开K1,闭合K2后,B电极发生氧化反应C.断开K1,闭合K2后,NOeq\o\al(-,3)向A电极移动D.闭合K1,断开K2后,乙池溶液中Ag+浓度增大B〖闭合K1,断开K2后,该装置为电解池,A电极为阴极,B电极为阳极,Ag+在阴极被还原为Ag,A电极增重,作为阳极的Ag溶解,乙池溶液中Ag+浓度增大,A、D正确;断开K1,闭合K2后,该装置为原电池,乙池溶液中Ag+浓度较大,氧化性强,在B电极上发生还原反应生成Ag,B电极为正极,A电极为负极,NOeq\o\al(-,3)向A电极移动,B错误,C正确。〗4.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其原理如图所示。已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)等离子,电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()A.B膜是阴离子交换膜B.通电后,海水中阳离子往a电极处运动C.通电后,a电极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2OD.通电后,b电极区周围会出现少量白色沉淀D〖根据海水中离子成分及离子放电顺序知,通电后阳极是氯离子放电,阴极是氢离子放电,电解过程中,海水中阳离子通过B膜进入阴极区,所以B膜是阳离子交换膜(海水中阴离子通过A膜进入阳极区),b电极(阴极)区周围OH-浓度增大,与镁离子反应生成白色沉淀。〗5.以Fe3+/Fe2+作为氧化还原介质,可以在低电位条件下电解HCl制取Cl2,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.X极上的电势比Y极上的低B.H+向Y极迁移,X极周围溶液pH升高C.X极上发生反应:2H2O+4e-=4H++O2↑D.电解总反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OA〖根据电极上的物质变化,可知X为阴极,Y为阳极。H+移向X电极,B错误;X极反应为:Fe3++e-=Fe2+C错误;电解总反应为4HCl+O2eq\o(=,\s\up7(电解))2Cl2+2H2O,D错误。〗6.(2020·四川泸州泸县第一中学高三在线理综)微生物燃料电池的研究已成为治理和消除环境污染的重要课题,利用微生物电池电解饱和食盐水的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.电池正极的电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-B.电极M附近产生黄绿色气体C.若消耗1molS2-,则电路中转移8mole-D.将装置温度升高至60℃,一定能提高电池的工作效率C〖微生物燃料电池中,通入C6H12O6的电极为负极,失电子,发生氧化反应;通入O2的电极为正极,得电子,发生还原反应。电解饱和食盐水时阴、阳极分别产生氢气、氯气。A项,由题图可知,电解质溶液呈酸性,正极的电极反应是O2+4H++4e-=2H2O,错误;B项,M极为阴极,产生H2,N极为阳极,产生Cl2,错误;C项,1molS2-转化成SOeq\o\al(2-,4)失去8mole-,则消耗1molS2-电路中转移8mole-,正确;D项,该电池为微生物燃料电池,微生物的最佳活性温度未知,无法确定60℃时电池效率是否提高,错误。〗7.(2020·湘赣皖联考)用KOH为电解质的循环阳极锌空气二次电池放电时的总反应为2Zn+O2=2ZnO,工作时,用泵将锌粉与电解液形成的浆料输入电池内部发生反应,反应所生成的产物随浆料流出电池后,被送至电池外部的电解槽中,经还原处理后再送入电池;循环阳极锌­空气二次电池工作流程图如图所示。下列说法错误的是()A.放电时,电池正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-B.放电时,电解质中会生成少量碳酸盐C.电池停止工作时,锌粉与电解质溶液不反应D.充电时,电解槽阴极反应为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-C〖放电时,电池正极通入空气中的O2,在碱性溶液中得电子生成OH-,A正确;放电时,正极通入空气中的CO2,会与KOH反应生成少量K2CO3,B正确;电池停止工作时,锌粉仍会与KOH溶液发生缓慢反应,C错误;充电时,电解槽阴极(放电时,Zn转化为ZnO)Zn表面的ZnO得电子,生成Zn和OH-,电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-,D正确。〗8.某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用,将获得的电能用于制取“84”消毒液。已知:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)ΔH=-632kJ/mol。如图为该小组设计的原理图。下列说法正确的是()A.电极a为燃料电池正极B.电极b上发生的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-C.电路中每流过4mol电子,电池质子固体电解质膜饱和NaCl溶液内部释放热能小于632kJD.a极每增重32g,导气管e将收集到气体22.4LC〖根据图示可知a为负极,b为正极,负极反应为2H2S-4e-=S2+4H+,正极为O2+4e-+4H+=2H2O,A、B错误;未指明标准状况,D错误。〗9.(2020·合肥质检)如图所示,U形管内盛有100mL的溶液,按要求回答下列问题:(1)断开K2,闭合K1,若所盛溶液为CuSO4溶液,则A极为极,B极的电极反应式为。若所盛溶液为KCl溶液,则B极的电极反应式为。(2)断开K1,闭合K2,若所盛溶液为滴有酚酞的足量NaCl溶液,则:①A电极附近可以观察到的现象是,Na+移向(填“A”或“B”)极。②B电极上的电极反应式为,总反应的化学方程式是。③反应一段时间后断开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,B极产生气体的体积(标准状况)为11.2mL,将溶液充分混合,常温下溶液的pH约为。若要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内加入或通入一定量的。〖〖解析〗〗(1)断开K2,闭合K1时,该装置是原电池,锌作负极,碳作正极,正极上铜离子得电子生成铜,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;所盛溶液为KCl溶液时发生吸氧腐蚀,正极(B极)的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。(2)断开K1,闭合K2,若所盛溶液为滴有酚酞的足量NaCl溶液,该装置是电解池。①碳棒是阳极,锌棒是阴极,电解时,锌棒上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成的氢氧根离子导致溶液呈碱性,加入酚酞溶液后变红;溶液中的Na+向阴极移动,即向A电极移动;②电解时,阳极B上氯离子放电生成氯气:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,所以电池总反应式为2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH+H2↑+Cl2↑;③由②可知,B极产生(标准状况)11.2mLCl2,生成0.001molNaOH。故c(OH-)=0.01mol·L-1,c(H+)=eq\f(Kw,cOH-)=eq\f(10-14,0.01)mol·L-1=10-12mol·L-1,故pH=12。两极逸出的气体分别是H2和Cl2,故要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内通入一定量的HCl气体。〖〖答案〗〗(1)负Cu2++2e-=CuO2+2H2O+4e-=4OH-(2)①溶液变红A②2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH+Cl2↑+H2↑③12HCl10.1894年,Fenton发现采用Fe2+和H2O2混合溶液,能产生具有高反应活性和强氧化性的羟基自由基(·OH),从而氧化降解有机污染物,称为Fenton反应。电­Fenton法采用惰性电极进行电解,如图为其中一个电极的反应机理,其中含有Fenton反应。下列说法错误的是()A.羟基自由基(·OH)的电子式为B.图示转化关系的惰性电极应与外接电源的正极相连C.Fenton反应:H2O2+Fe2+=Fe3++OH-+·OHD.该惰性电极每消耗22.4LO2(标准状况),理论上在外电路中转移3mol电子B〖羟基自由基(·OH)的电子式为,A正确;图示转化关系的惰性电极得到了电子,将O2、Fe3+还原,所以该电极应为阴极,与外接电源的负极相连,B错误;根据图示知,Fe2+与H2O2作用生成Fe3+、·OH、OH-,所以Fenton反应为H2O2+Fe2+=Fe3++OH-+·OH,C正确;根据图示可知,阴极上电极反应为O2+2H++2e-=H2O2、Fe3++e-=Fe2+、H2O2+Fe2+=Fe3++OH-+·OH,总反应为O2+2H++3e-=OH-+·OH,每消耗1molO2,理论上在外电路中转移3mol电子,D正确。〗11.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法正确的是()A.将阴极室双极膜左侧的溶液排出,也可获得淡水B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜C.若去掉双极膜,阳极室会有Cl2生成D.电路中每转移1mol电子,两极共得到0.5mol气体C〖阴极室发生还原反应,电极反应为2H++2e-=H2↑,H+放电,破坏了水的电离,使溶液的酸碱性发生改变,且阴极室的溶液中必须加入强电解质以增强溶液的导电性,将阴极室双极膜左侧的溶液排出,不能获得淡水,A错误;盐室中的Na+向阴极移动,离子交换膜M为阳离子交换膜,使Na+进入阴极室双极膜的右侧,获得NaOH溶液。Cl-向阳极移动,离子交换膜N为阴离子交换膜,使Cl-进入阳极室双极膜的左侧,得到盐酸,B错误;若去掉双极膜,盐室中的Cl-进入阳极室,在阳极放电生成Cl2,C正确;阴、阳极的电极反应分别为2H++2e-=H2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O,电路中每转移1mol电子,阴极产生0.5molH2,阳极产生0.25molO2,两极共得到0.75mol气体,D错误。〗12.(1)在工业上应用电解技术可使(NH4)2SO3吸收液再生而不被氧化,同时得到高浓度SO2,其工作原理如图所示。气体(填“a”“b”或“c”)为SO2,离子交换膜为离子交换膜(填“阳”或“阴”),阳极的电极反应式为。(2)间接电化学法可除NO。其原理如图所示,写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)。〖〖解析〗〗(1)根据题目信息知,电极M区NH4HSO3→(NH4)2SO3,故电极M为阴极,发生反应:2H++2e-=H2↑,同时Ⅱ中的NHeq\o\al(+,4)通过阳离子交换膜进入Ⅰ中生成(NH4)2SO3,电极N为阳极,发生反应:2H2O-4e-=O2↑+4H+,产生的H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ中,发生反应:H++HSOeq\o\al(-,3)=SO2↑+H2O,故气体b为SO2。(2)根据题图可知,阴极上亚硫酸氢根离子得电子,生成S2Oeq\o\al(2-,4),根据原子守恒,氢离子参与反应生成水,则电极反应式为2HSOeq\o\al(-,3)+2e-+2H+=S2Oeq\o\al(2-,4)+2H2O。〖〖答案〗〗(1)b阳2H2O-4e-=O2↑+4H+(2)2HSOeq\o\al(-,3)+2e-+2H+=S2Oeq\o\al(2-,4)+2H2O〖教师用书备选〗(2018·全国卷Ⅰ,节选)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为。电解后,室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。〖〖解析〗〗阳极发生氧化反应:2H2O-4e-=4H++O2↑,阳极室H+向a室迁移,a室中的Na2SO3转化成NaHSO3。〖〖答案〗〗2H2O-4e-=4H++O2↑a课后限时集训(二十)(建议用时:40分钟)1.下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是()图1图2图3图4A.图1:铁钉发生析氢腐蚀B.图2:可以在铁件上镀铜C.图3:溶液中c(Cu2+)保持不变D.图4:将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀D〖题图1,电解质溶液若呈酸性,则铁钉发生析氢腐蚀,电解质溶液若呈碱性或中性,则铁钉发生吸氧腐蚀,A项错误;题图2,在铁件上镀铜,铜片作阳极,应与电源正极相连,待镀铁件作阴极,应与电源负极相连,B项错误;题图3,电解精炼铜时,阳极上锌先放电,铜后放电,而阴极上是Cu2+放电,故电解质溶液中c(Cu2+)减小,C项错误;题图4,采用外加电流的阴极保护法,将输油管与电源负极相连,输油管作阴极,可以防止腐蚀,D项正确。〗2.科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的CO2并提供O2的装置,总反应方程式为2CO2=2CO+O2。下列说法正确的是()A.由图分析N电极为正极B.OH-通过离子交换膜迁向左室C.阴极的电极反应为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-D.反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强C〖该装置为太阳能电池和电解池的综合装置,左边为太阳能电池装置,根据电子的移动方向可知,N电极为负极,P电极为正极;右边为电解池装置,与N电极相连的Pt电极为阴极,与P电极相连的Pt电极为阳极,阴极上CO2放电,发生还原反应生成CO,阳极上OH-放电,发生氧化反应生成O2,则离子交换膜应为阴离子交换膜。A项,由题图可知N电极为负极,P电极为正极,错误;B项,OH-通过阴离子交换膜迁向右室,错误;C项,根据题图知,阴极发生的电极反应为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-,正确;D项,根据总反应2CO2=2CO+O2,可知反应完毕装置中溶液的pH并无变化,故碱性不会增强,错误。〗〖教师用书备选〗用如图所示装置电解一段时间后,下列叙述错误的是()A.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe,A为NaCl溶液,两电极间可能会出现白色沉淀B.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨,A为FeCl2溶液,电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色C.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Pt,A为饱和Na2SO4溶液,电解质溶液中有晶体析出D.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Al,A为AlCl3溶液,电极Ⅰ质量增加D〖A项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe,A为NaCl溶液,则在阳极、阴极分别生成亚铁离子和氢氧根离子,两电极间可能会出现白色沉淀,正确;B项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨,A为FeCl2溶液,电极Ⅱ上氯离子失电子变成氯气,而使其附近溶液变成黄绿色,正确;C项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Pt,A为饱和Na2SO4溶液,电解后水减少,电解质溶液中有晶体析出,正确;D项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Al,A为AlCl3溶液,电极Ⅰ上氢离子得电子生成H2,电极Ⅰ质量不增加,错误。〗3.根据两电极反应物浓度不同而安排的电池称为浓差电池。利用如图装置进行实验,甲、乙两池中均盛有1mol·L-1的AgNO3溶液。实验开始时先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,灵敏电流计指针发生偏转(已知Ag+浓度越大,其氧化性越强)。下列说法错误的是()A.闭合K1,断开K2后,A电极质量增加B.断开K1,闭合K2后,B电极发生氧化反应C.断开K1,闭合K2后,NOeq\o\al(-,3)向A电极移动D.闭合K1,断开K2后,乙池溶液中Ag+浓度增大B〖闭合K1,断开K2后,该装置为电解池,A电极为阴极,B电极为阳极,Ag+在阴极被还原为Ag,A电极增重,作为阳极的Ag溶解,乙池溶液中Ag+浓度增大,A、D正确;断开K1,闭合K2后,该装置为原电池,乙池溶液中Ag+浓度较大,氧化性强,在B电极上发生还原反应生成Ag,B电极为正极,A电极为负极,NOeq\o\al(-,3)向A电极移动,B错误,C正确。〗4.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其原理如图所示。已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)等离子,电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()A.B膜是阴离子交换膜B.通电后,海水中阳离子往a电极处运动C.通电后,a电极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2OD.通电后,b电极区周围会出现少量白色沉淀D〖根据海水中离子成分及离子放电顺序知,通电后阳极是氯离子放电,阴极是氢离子放电,电解过程中,海水中阳离子通过B膜进入阴极区,所以B膜是阳离子交换膜(海水中阴离子通过A膜进入阳极区),b电极(阴极)区周围OH-浓度增大,与镁离子反应生成白色沉淀。〗5.以Fe3+/Fe2+作为氧化还原介质,可以在低电位条件下电解HCl制取Cl2,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.X极上的电势比Y极上的低B.H+向Y极迁移,X极周围溶液pH升高C.X极上发生反应:2H2O+4e-=4H++O2↑D.电解总反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OA〖根据电极上的物质变化,可知X为阴极,Y为阳极。H+移向X电极,B错误;X极反应为:Fe3++e-=Fe2+C错误;电解总反应为4HCl+O2eq\o(=,\s\up7(电解))2Cl2+2H2O,D错误。〗6.(2020·四川泸州泸县第一中学高三在线理综)微生物燃料电池的研究已成为治理和消除环境污染的重要课题,利用微生物电池电解饱和食盐水的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.电池正极的电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-B.电极M附近产生黄绿色气体C.若消耗1molS2-,则电路中转移8mole-D.将装置温度升高至60℃,一定能提高电池的工作效率C〖微生物燃料电池中,通入C6H12O6的电极为负极,失电子,发生氧化反应;通入O2的电极为正极,得电子,发生还原反应。电解饱和食盐水时阴、阳极分别产生氢气、氯气。A项,由题图可知,电解质溶液呈酸性,正极的电极反应是O2+4H++4e-=2H2O,错误;B项,M极为阴极,产生H2,N极为阳极,产生Cl2,错误;C项,1molS2-转化成SOeq\o\al(2-,4)失去8mole-,则消耗1molS2-电路中转移8mole-,正确;D项,该电池为微生物燃料电池,微生物的最佳活性温度未知,无法确定60℃时电池效率是否提高,错误。〗7.(2020·湘赣皖联考)用KOH为电解质的循环阳极锌空气二次电池放电时的总反应为2Zn+O2=2ZnO,工作时,用泵将锌粉与电解液形成的浆料输入电池内部发生反应,反应所生成的产物随浆料流出电池后,被送至电池外部的电解槽中,经还原处理后再送入电池;循环阳极锌­空气二次电池工作流程图如图所示。下列说法错误的是()A.放电时,电池正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-B.放电时,电解质中会生成少量碳酸盐C.电池停止工作时,锌粉与电解质溶液不反应D.充电时,电解槽阴极反应为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-C〖放电时,电池正极通入空气中的O2,在碱性溶液中得电子生成OH-,A正确;放电时,正极通入空气中的CO2,会与KOH反应生成少量K2CO3,B正确;电池停止工作时,锌粉仍会与KOH溶液发生缓慢反应,C错误;充电时,电解槽阴极(放电时,Zn转化为ZnO)Zn表面的ZnO得电子,生成Zn和OH-,电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-,D正确。〗8.某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用,将获得的电能用于制取“84”消毒液。已知:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)ΔH=-632kJ/mol。如图为该小组设计的原理图。下列说法正确的是()A.电极a为燃料电池正极B.电极b上发生的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-C.电路中每流过4mol电子,电池质子固体电解质膜饱和NaCl溶液内部释放热能小于632kJD.a极每增重32g,导气管e将收集到气体22.4LC〖根据图示可知a为负极,b为正极,负极反应为2H2S-4e-=S2+4H+,正极为O2+4e-+4H+=2H2O,A、B错误;未指明标准状况,D错误。〗9.(2020·合肥质检)如图所示,U形管内盛有100mL的溶液,按要求回答下列问题:(1)断开K2,闭合K1,若所盛溶液为CuSO4溶液,则A极为极,B极的电极反应式为。若所盛溶液为KCl溶液,则B极的电极反应式为。(2)断开K1,闭合K2,若所盛溶液为滴有酚酞的足量NaCl溶液,则:①A电极附近可以观察到的现象是,Na+移向(填“A”或“B”)极。②B电极上的电极反应式为,总反应的化学方程式是。③反应一段时间后断开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,B极产生气体的体积(标准状况)为11.2mL,将溶液充分混合,常温下溶液的pH约为。若要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内加入或通入一定量的。〖〖解析〗〗(1)断开K2,闭合K1时,该装置是原电池,锌作负极,碳作正极,正极上铜离子得电子生成铜,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;所盛溶液为KCl溶液时发生吸氧腐蚀,正极(B极)的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。(2)断开K1,闭合K2,若所盛溶液为滴有酚酞的足量NaCl溶液,该装置是电解池。①碳棒是阳极,锌棒是阴极,电解时,锌棒上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成的氢氧根离子导致溶液呈碱性,加入酚酞溶液后变红;溶液中的Na+向阴极移动,即向A电极移动;②电解时,阳极B上氯离子放电生成氯气:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,所以电池总反应式为2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH+H2↑+Cl2↑;③由②可知,B极产生(标准状况)11.2mLCl2,生成0.001molNaOH。故c(OH-)=0.01mol·L-1,c(H+)=eq\f(Kw,cOH-)=eq\f(10-14,0.01)mol·L-1=10-12mol·L-1,故pH=12。两极逸出的气体分别是H2和Cl2,故要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内通入一定量的HCl气体。〖〖答案〗〗(1)负Cu2++2e-=CuO2+2H2O+4e-=4OH-(2)①溶液变红A②2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH+Cl2↑+H2↑③12HCl10.1894年,Fenton发现采用Fe2+和H2O2混合溶液,能产生具有高反应活性和强氧化性的羟基自由基(·OH),从而氧化降解有机污染物,称为Fenton反应。电­Fenton法采用惰性电极进行电解,如图为其中一个电极的反应机理,其中含有Fenton反应。下列说法错误的是()A.羟基自由基(·OH)的电子式为B.图示转化关系的惰性电极应与外接电源的正极相连C.Fenton反应:H2O2+Fe2+=Fe3++OH-+·OHD.该惰性电极每消耗22.4LO2(标准状况),理论上在外电路中转移3mol电子B〖羟基自由基(·OH)的电子式为,A正确;图示转化关系的惰性电极得到了电子,将O2、Fe3+还原,所以该电极应为阴极,与外接电源的负极相连,B错误;根据图示知,Fe2+与H2O2作用生成Fe3+、·OH、OH-,所以Fenton反应为H2O2+Fe2+=Fe3++OH-+·OH,C正确;根据图示可知,阴极上电极反应为O2+2H++2e-=H2O2、Fe3++e-=Fe2+、H2O2+Fe2+=Fe3++OH-+·OH,总反应为O2+2H++3e-=OH-+·OH,每消耗1molO2,理论上在外电路中转移3mol电子,D正确。〗11.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸,其工作原理如图所示,M、

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