2024新高考化学一轮复习微专题59电化学原理在金属腐蚀防护及环保中的应用

微题型59电化学原理在金属腐蚀、防护及环保中的应用1．(2024·福建省南安市侨光中学月考)埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学爱护，下列说法正确的是()A．钢管道表面发生了还原反应B．该方法将电能转化为了化学能C．该方法称为外加电流阴极爱护法D．镁块上发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－2．(2024·赤峰二中月考)肯定条件下，某含碳钢腐蚀状况与溶液pH的关系如下表：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeOeq\o\al(－,2)下列说法正确的是()A．随pH的上升，碳钢腐蚀速率渐渐加快B．pH<4，发生析氢腐蚀C．pH为14，其负极反应为2H2O＋Fe-3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋4H＋D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会加快3．(2024·湖北荆州期中)下图是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述不正确的是()A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上C点铁锈最多B．若X为食盐水，K与M连接，C(碳)处pH最大C．若X为稀盐酸，K与N、M连接，Fe腐蚀状况前者更慢D．若X为稀盐酸，K与M连接，C(碳)上电极反应为2H＋＋2e－=H2↑4．(2024·福建莆田一中高三月考)探讨金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关推断中正确的是()A．用装置①模拟探讨时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀C．③中采纳了牺牲阳极的阴极爱护法爱护桥墩D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质5．(2024·天津高三一模)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是()A．镍是阳极，电极反应式为4OH－-4e－=O2↑＋2H2OB．电解时电流的方向为负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH上升，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积改变忽视不计)6．(2024·北京东城高三月考)某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究试验：装置分别进行的操作现象i连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞________ii连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液铁片表面产生蓝色沉淀(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了电化学腐蚀。①试验i中的现象是____________________________________________________________。②用化学用语说明试验i中的现象：______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是________________________________________________________________________。②进行下列试验，在试验几分钟后的记录如下：试验滴加试管现象0.5mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液iii蒸馏水无明显改变iv1.0mol·L－1NaCl溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀v0.5mol·L－1Na2SO4溶液无明显改变a．以上试验表明：在________条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。b．为探究Cl－的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行试验iii，发觉铁片表面产生蓝色沉淀。此补充试验表明Cl－的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)有同学认为上述试验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对试验ii结果的影响，又利用(2)中装置接着试验。其中能证明以上影响的确存在的是______(填字母)。试验试剂现象A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)产生蓝色沉淀B酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)产生蓝色沉淀C铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀D铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀综合以上试验分析，利用试验ii中试剂能证明铁发生了电化学腐蚀的试验方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．根据要求回答下列问题。(1)工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN－，装置如图所示：依次发生的反应有：ⅰ.CN－-2e－＋2OH－=CNO－＋H2Oⅱ.2Cl－-2e－=Cl2↑ⅲ.3Cl2＋2CNO－＋8OH－=N2＋6Cl－＋2COeq\o\al(2－,3)＋4H2O①a为电源________(填“正”或“负”)极。②通电过程中溶液pH不断________(填“增大”“减小”或“不变”)。③除去1molCN－，外电路中至少须要转移________mol电子。④为了使电解池连续工作，须要不断补充______________________。(2)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可汲取SO2，并用阴极排出的溶液汲取NO2来解决环境污染问题。①阴极的电极反应式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________。②阳极的电极反应式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________。③电解时，H＋通过阳离子交换膜的方向是___________________________________________。(3)用NaOH溶液汲取烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。①图中a极要连接电源的__________(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________________。②SOeq\o\al(2－,3)放电的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________。③电解过程中阴极区碱性明显增加，用平衡移动原理说明缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)氨的转化与去除。微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术，如图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。①A极的电极反应式为_________________________________________________________，A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为__________________________________________________________________________________________________________________。②用化学用语简述NHeq\o\al(＋,4)去除的原理：___________________________________________。

答案精析1．A2.B3.A4.C5.D6．(1)①碳棒旁边溶液变红②O2＋4e－＋2H2O=4OH－(2)①K3Fe(CN)6可能氧化Fe生成Fe2＋，会干扰由于电化学腐蚀生成Fe2＋的检测②a．存在Cl－b．Cl－破坏了铁片表面的氧化膜(3)AC连好装置一段时间后，取铁片(负极)旁边溶液于试管中，滴加K3Fe(CN)6溶液，若出现蓝色沉淀，则说明负极旁边溶液中产生Fe2＋了，即发生了电化学腐蚀7．(1)①正②减小③5④NaOH和NaCl(2)①2HSOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋2e－=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2H2O②SO2＋2H2O-2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋③由阳极室到阴极室(3)①负浓硫酸②SOeq\o\al(2－,3)-2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋③H2O⇋H＋＋OH－，在阴极H＋