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课练20电解池金属的腐蚀与防护————————————狂刷小题·夯基础————————————1.考古发掘出的古代青铜器(含铜、锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀,这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产
物(铜锈)的成分如图所示:已知:2CuCl+H2O⇌Cu2O+2HCl。下列分析不正确的是()A.氧气是正极反应物B.铜锈的成分与氧气浓度、pH有关C.图2中,Cl-从小孔内向小孔外移动D.青铜中的锡也会发生电化学腐蚀2.如图是电
解CuCl2溶液的装置示意图,其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是()A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变3.下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液
的pH明显减小的是()4.[2021·银川联考]化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语正确的是()A.用铜作阴极,石墨作阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑B.铅蓄电池放电时的正极反应式为Pb-2e-+SO2-4
===PbSO4C.粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有Cu-2e-===Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe-2e-===Fe2+5.CuI是一种不溶于水的白色固体,它
可以由反应:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2而得到,如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,在KI-淀粉溶液中阳极周围变蓝色,则下列说法正确的是()A.若a极变红,则在Pt电极上:2I--2e-===I2,淀粉遇碘变蓝B.若b极变红,在Pt电极上:4OH
--4e-===2H2O+O2↑,O2将I-氧化为I2,淀粉遇碘变蓝C.若a极变红,在Cu电极上,开始Cu+I--e-===CuI;一段时间后2I--2e-===I2,淀粉遇碘变蓝D.若b极变红,在Cu极上:Cu-2e
-===Cu2+,溶液显蓝色6.如图所示,在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下,阴、阳离子根据放电能力顺序,都可能在阳极放电,下列分析正确的是()A.C1电极上的电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑B.C1电极
处溶液首先变黄色C.C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2+-e-===Fe3+、2Cl--2e-===Cl2↑D.当C1电极上有2g物质生成时,就会有2NA个电子通过溶液发生转移7.用多孔石墨电极完成下列实验。下列解释或推理合理
的是()实验步骤现象Ⅰ中,a、b两极均产生气泡Ⅱ中,a极上析出红色固体Ⅲ中,a极上析出灰白色固体A.电解Ⅰ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溶液也会产生红色沉淀C.Ⅲ中,只可能发生反应2Ag++Cu===Cu2+
+2AgD.Ⅰ中,a极上既发生了化学过程,也发生了物理过程8.[2021·浙江1月]镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是()A.断开K2、
合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H2O放电充电Cd(OH)2+2
Ni(OH)29.[2021·浙江卷6月]某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为LiCoO2薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确的是()A.充电时,集流体A写外接电源的负极
相连B.放电时,外电路通过amol电子时,LiPON薄膜电解质损失amolLi+C.放电时,电极B为正极,反应可表示为Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2D.电池总反应可表示为LixSi+L
i1-xCoO2放电充电Si+LiCoO210.[2021·全国乙卷]沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。下列叙述错误的是()A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理11.[2021·全国甲卷]乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如图所示的电化
学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是()A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为:+2H++2e-―→+H2OC.制得2mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中的H+在
外电场作用下向铅电极方向迁移12.[2021·广东卷]钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是()A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo,Ⅰ室溶液质量理论上减
少16gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:2Co2++2H2O=====通电2Co+O2↑+4H+13.[2022·陕西省咸阳市高三模拟]碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“
绿色”化工产品。电化学法合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.石墨Ⅰ与直流电源正极相连B.H+由石墨Ⅱ通过质子交换膜向石墨Ⅰ移动C.石墨Ⅰ上发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-===(CH3O)2
CO+2H+D.电解过程中,阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为1∶214.[2022·广东省佛山市质检]双极电化学法(装置如图)是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE,通电时,BPE两端界面产生电势差,生成梯度合金。下列有关说法错误的是()A.m为电源负极B
.BPE的b端比a端的电势高C.BPE的a端发生的反应为:2H2O+2e-===H2↑+2OH-D.BPE的b端到中心的不同位置,能形成组成不同的铜镍合金15.[2021·西安期末]某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理,设计了如下装置(图a)。图a的铁棒末段分别连上一块Z
n片和Cu片,并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上,一段时间后发现凝胶的某些区域发生了变化(图b)。下列说法错误的是()A.甲区发生的电极反应式:Fe-2e-===Fe2+B.乙区产生Zn2+C.丙区呈现红
色D.丁区呈现蓝色16.[2022·广东省茂名市高三二模]我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略,其太阳能光催化全分
解水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示,M1、M2为含铁元素的离子)。下列说法正确的是()A.制O2装置中,太阳能转化为电能B.制H2装置中,交换膜为阴离子交换膜C.系统制得1molH2的同时可制得1molO2D.制H2时阳极可发生反应:[Fe(CN
)6]4--e-===[Fe(CN)6]3-————————————综合测评·提能力————————————一、选择题1.[2021·上海崇明区模拟]如图所示,两个装置都是将铁棒和石墨棒插入滴有酚酞的饱和食盐水中。一段时间后()A.两装置中铁棒都被氧化而减少B.两装置中产生的气体体
积相同C.两装置中石墨棒质量都保持不变D.两装置中铁棒附近溶液都先变红2.[2021·北京朝阳区模拟]在不同电压下,用惰性电极电解饱和NaCl溶液制备少量NaClO,实验结果如下:实验①②③电压U1U2U3现象
a极产生少量气泡,b极无a极产生较多气泡,b极产a极产生大量气泡,b极逸明显气泡生少量气泡出大量黄绿色气体下列分析不正确的是()A.①②③中,a极均发生了还原反应B.①②③中均能发生Cl2+2NaOH===NaCl+NaC
lO+H2OC.电解时,OH-由b极向a极移动D.不宜采用实验③的电压制备NaClO3.[2021·河南南阳模拟]用石墨作电极电解下列四种溶液,以下说法错误的是()A.电解AgNO3溶液,阳极生成O2,溶液的酸性增强B.电解ZnBr2溶液,
阴极反应式为Zn2++2e-===ZnC.电解AlCl3溶液,总反应的离子方程式:2H2O+2Cl-=====通电2OH-+Cl2↑+H2↑D.电解Pb(NO3)2和CuCl2的混合溶液,可明显分为三个阶段4.[2021·贵州贵阳模拟]某实验小组模拟光合作用,采用电
解CO2和H2O的方法制备CH3CH2OH和O2,装置如图所示。下列说法不正确的是()A.铂极为阳极,发生氧化反应B.电解过程中,H+由交换膜左侧向右侧迁移C.阴极的电极反应式为2CO2+12H++12e-===CH3CH2OH
+3H2OD.电路中转移2mol电子时,铂极产生11.2LO2(标准状况)5.[2022·四川宜宾诊断]连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解亚硫酸氢钠的方法制备连二亚硫酸钠,原理及装置如图所示,下列说法正确的是()A.b电极应该接电源的负极B.a电极的电极
反应式2HSO-3+2H++2e-===S2O2-4+2H2OC.装置中所用离子交换膜为阴离子交换膜D.电路中每转移1mol电子,消耗SO2的体积为11.2L6.Koble法制取乙烯的装置如图所示,电极a上的产物为乙烯和碳酸根离子,下列说法正确的是()A.该装置将
化学能转化为电能B.图中为阳离子交换膜C.阴极周围溶液的pH不断减小D.每生成1mol乙烯,理论上电路中转移2mol电子7.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法正确的
是()A.阴极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+B.金属M的活动性比Fe的活动性弱C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快二、非选择题8.电解原理在化学工业
中有广泛应用。(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示,图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,请回答以下问题:①图中A极要连接电源的(填“正”或“负”)极。②精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中(填“a”“
b”“c”“d”“e”或“f”)位置流出。③电解总反应的离子方程式是。(2)电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。用NO2气体进行模拟电解法
吸收实验。①写出电解时NO2发生反应的电极反应:。②若有标准状况下2.24LNO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为mol。(3)为了减缓钢制品的腐蚀,可以在钢制品的表面镀铝。电解液采用一种非水体系的室温熔融盐,由有机阳离子、Al2Cl-7
和AlCl-4组成。①钢制品应接电源的极。②已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为(提示:阴离子转化)。③若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极电极反应式为。9.(1)在稀H2SO4中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,其原理如图所示。①一段时间后,C
u极区溶液质量(填“增加”“减少”或“不变”)。②铜极上产生乙烯的电极反应式为。③若阴极只生成0.17molCO和0.33molHCOOH,则电路中转移电子的物质的量为mol。(2)如图所示,某同学利用CO2生成的甲醚(
CH3OCH3)设计了一个甲醚燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。①写出甲中通入甲醚一极的电极反应式:。②乙中发生的总反应的离子方程式为。③将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6m
olKCl溶于水,配成100ml溶液,用惰性电极电解一段时间后,某一电极上析出了0.3molCu,此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况)为L。10.[2021·淄博实验中学月考]肼(N2H4)-空气碱性燃料电池放电效率高,以该电池为电源模拟工业制烧碱
,装置如图所示。回答下列问题:(1)乙装置的能量转化形式主要是。(2)乙装置中离子交换膜的类型是(填字母序号)。A.质子交换膜B.阳离子交换膜C.阴离子交换膜(3)铂电极的名称是(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)。(4)写出铜电极的电
极反应式:。(5)电解过程中,石墨电极附近溶液的pH减小,其原因是_____________________________________________________________________________________
___________________________________________________________(用化学用语和必要的文字说明)。(6)若铂电极上有4.48LO2(标准状况)发生反应,装置
的电流效率为80%,理论上制备纯度为96%的烧碱g(结果保留1位小数)。