专题十九 电解池 金属的腐蚀与防护(精讲+精练)(解析版)

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【文档说明】专题十九 电解池 金属的腐蚀与防护(精讲+精练)(解析版).docx,共(33)页,3.599 MB,由envi的店铺上传

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专题十九电解池金属的腐蚀与防护【核心素养】课标要求核心素养1.理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。宏观辨识与微观探析科学态度与社会责任【思

维导图】【重难点深度剖析】考点一:电解池1.电解与电解池(1)示例探究(电解CuCl2溶液)总反应方程式:CuCl2=====电解Cu+Cl2↑。总反应离子方程式:Cu2++2Cl-=====电解Cu+Cl2↑。(2)电解池工作原理①电解:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解

质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中,电能转化为化学能。②电解池:电能转化为化学能的装置,其构成条件:a.外接电源;b.电极插入电解质溶液或熔融电解质;c.闭合回路。③电解池工作原理示意图[微点拨]①电子流向:电源负极→阴极,阳极→电源正极②离子移动方向:阳离子

移向阴极,阴离子移向阳极③电流闭合:电源正极→阳极→溶液→阴极→电源负极2.电极上离子放电顺序(1)阴极:与电极材料无关。氧化性强的先放电,放电顺序:―――――――――――――――――――――→Ag+Fe3+Cu2+H+酸Fe2+Zn2+H+水Al3+Mg2

+Na+Ca2+K+得到电子由易到难(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。若是惰性电极作阳极,放电顺序:―――――――――――――――――――――→活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-失去电

子由易到难[微点拨]①放电指的是电极上的得、失电子。②活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属,惰性电极指的是Pt、Au、C电极,不参与电极反应。③阴极材料若为金属电极,一般是增强导电性但不参与反应。3.惰性电极电解电解质溶液的四种类型放H2生碱型(以NaCl为例)阳极反应式:2Cl--2

e-===Cl2↑阴极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH-电解电解质型(以HCl为例)阳极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑阴极反应式:2H++2e-===H2↑电解水型(以H2SO4为例)阳极反应式:2H2O-4e-===O2↑+4H+阴极反应式:4H++4e-===2H2

↑放O2生酸型(以CuSO4为例)阳极反应式:2H2O-4e-===O2↑+4H+阴极反应式:2Cu2++4e-===2Cu总离子方程式:2Cu2++2H2O=====电解2Cu+4H++O2↑[微点拨]电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则,如电解NaCl溶液少的

H和Cl,通入HCl复原,电解CuSO4溶液少的是Cu和O,补CuO复原等。4.电极反应式和电解方程式的书写要点(1)做到“三看”,正确书写电极反应式①一看电极材料,若是金属(Au、Pt除外)作阳极,金属一定被电解(注:Fe生成Fe2+)。②二看电解质,电解质是否参与电极反应。③三看电解

质状态,是熔融状态,还是水溶液。(2)规避“两个”失分点①书写电解池中电极反应式时,可以以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式,且注明“电解”条件。②电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。考

点二:电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1)电极反应阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(反应类型:氧化反应),阴极:2H++2e-===H2↑(反应类型:还原反应)。(2)总反应方程式①化学方程式:2NaCl+2H2O=====电解2NaOH+H2↑+Cl2↑。②离子方程式:2Cl-+2H2O=

====电解2OH-+H2↑+Cl2↑。(3)应用:氯碱工业——制Cl2、H2和NaOH①阳离子交换膜的作用阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,阻止阳极产生的Cl2和阴极产

生的H2混合发生爆炸。②a、b、c、d加入或取出的物质分别是精制饱和NaCl溶液、含少量NaOH的水、淡盐水、NaOH溶液;X、Y分别是Cl2、H2。2.电镀和电解精炼铜电镀(铁制品上镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀

层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应Cu-2e-===Cu2+Cu-2e-===Cu2+、Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+阴极电极材料待镀铁制品精铜电极反应Cu2++2e

-===Cu电解质溶液含Cu2+的盐溶液电解精炼铜时,粗铜中的Ag、Au等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥[微点拨]电镀Cu时,电镀液CuSO4浓度不变,电解精炼Cu时,电解液浓度变小。3.电冶金本质为Mn++ne-===M,利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活

泼金属Na、Ca、Mg、Al等。总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)=====电解2Na+Cl2↑阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2Na++2e-===2Na冶炼镁MgCl2(熔融)=====电解Mg+Cl2↑阳极:

2Cl--2e-===Cl2↑阴极:Mg2++2e-===Mg冶炼铝2Al2O3(熔融)=====电解冰晶石4Al+3O2↑阳极:6O2--12e-===3O2↑阴极:4Al3++12e-===4Al[微点拨]①工业上不能电解熔融M

gO、AlCl3制Mg和Al。②冶炼Al时用冰晶石作Al2O3的溶剂。考点三:金属的腐蚀与防护1.金属的腐蚀(1)金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成金属阳离子,金属发生氧化反应。(2)金属腐蚀的类型①化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的

物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质M-ne-===Mn+M-ne-===Mn+现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多,腐蚀速率更快,危害也更严重②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)类

型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe-2e-===Fe2+正极2H++2e-===H2↑O2+2H2O+4e-===4OH-总反应式Fe+2H+===Fe

2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍铁锈的形成:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O。2.金属的防护(1

)改变金属材料的组成:制成合金(如不锈钢)。(2)在金属表面覆盖保护层:①喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等;②电镀一层金属;③发蓝处理;④阳极氧化处理铝制品,形成钝化膜等。(3)电化学保护法①牺牲阳极法:原电池原理,外接活泼金属作负极(阳极)使被保护金属作正极(阴极)。②外加电流法:

电解原理,被保护金属作阴极,用惰性电极作辅助阳极。通电后强制电子流向被保护的金属设备,使金属表面腐蚀电流降至零或接近零。从而使金属受到保护。[方法规律]判断金属腐蚀快慢的方法(1)对同一电解质溶液来说,腐蚀的快慢:电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的

腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。(2)对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。(浓度相同)(3)活泼性不同的两种金属,活泼性差异越大,腐蚀越快。(4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀速率越快。【链接四年高考】1.(2022

·湖北)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备,过程如图所示为甲基。下列说法正确的是()A.生成,理论上外电路需要转移电子B.阴极上的电极反应为:C.在电解过程中向铂电极移动D.电解产生的中的氢元素来自于【答案】D【解析】A.石墨电极发生反

应的物质:化合价升高发生氧化反应,所以石墨电极为阳极,对应的电极反应式为:,则生成,理论上外电路需要转移电子,A错误;B.阴极上发生还原反应,应该得电子,为阳极发生的反应,B错误;C.石墨电极:发生氧化反应,为阳极,铂电极为阴极,应该向阳极移动,即移

向石墨电极,C错误;D.由所给图示可知在阴极放电,产生和,而中的来自,则电解产生的中的氢元素来自于,D正确;故选D。2.(2022·浙江)通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如图其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过

程中溶液的体积变化忽略不计。下列说法不正确的是()A.电极为阴极,发生还原反应B.电极的电极发应:C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变D.电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得【答案】C【解析】电极发生的反应为:,发生还原反应,为阴极,故A正确;B.由图

示可知电极发生的电极反应为:,故B正确;C.电解过程中水会增加,锰离子浓度会减小,需补充硫酸锰,故C错误;D.因为难溶,故可添加碳酸钠进行沉淀,故D正确;故选:。3.(2022·全国乙卷)电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好

的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池如图所示。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是()A.充电时,电池的总反应B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时,从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电

时,正极发生反应【答案】C【解析】充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应,总反应可用阴阳极反应式相加,方程式为:,故A正确;B.充电时,电子驱动阴极反应,空穴驱动阳极反应,即充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,故B正确;C.放电时,相当于原电池,阳离

子移向正极,阴离子移向负极,正极为光催化电极,从负极穿过离子交换膜向正极迁移,故C错误;D.放电时总反应与充电时相反,方程式为,正极反应为,故D正确;4.(2021·江苏)通过下列方法可分别获得和:通过电解获得和装置示意图;在将与反

应生成并获得。下列说法正确的是()A.电解后溶液的物质的量浓度减小B.电解时阳极电极反应式:C.电解的总反应方程式:D.电解过程中转移电子,理论上可获得【答案】B【解析】A.根据以上分析,电解的总反应方程式为:,则溶液的物质的量浓度不变,则故A错误;B.电解时阳极

失电子发生氧化反应,电极反应式:,故B正确;C.根据以上分析,电解的总反应方程式为:2,故C错误;D.未指明标准状态,无法计算氧气体积,故D错误;5.(2021·海南)液氨中存在平衡:。如图所示为电解池装

置,以的液氨溶液为电解液,电解过程中、两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是()A.电极连接的是电源的负极B.电极的反应为C.电解过程中,阴极附近浓度减小D.理论上两极产生的气体物质的量之比为:【答案】B【解析】极

为阳极,连接电源的正极,故A错误;B.极为阴极,电极反应式为,故B正确;C.电解过程中,阳离子向阴极移动,阴极附近浓度增大,故C错误;D.每产生氢气,转移电子,每产生氮气,转移电子,故阴极产生氢气和阳极产生氮气的物质的量之比为:,故D

错误;故选:。6.(2021·湖北)的酸性水溶液随着浓度的增大会转化为。电解法制备的原理如图所示。下列说法错误的是()A.电解时只允许通过离子交换膜B.生成和的质量比为:C.电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大D.的生成反应为:【答案】A

【解析】在阳极区,水失去电子,电极反应为:,导致阳极区浓度增大,的酸性水溶液随着浓度的增大制得,所以电解时阳极区的不能通过离子交换膜,根据题意,通过离子交换膜的应为钠离子,故A错误;B.阳极电极反应为:,阴极电极

反应为:,根据得失电子守恒,生成和的物质的量比为:,则生成和的质量比为::,故B正确;C.阴极生成,则电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大,故C正确;D.的酸性水溶液随着浓度的增大会转化为,则的生成反应为:,故D正确;故选:。7.(2021·天津)如图所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有生成,逐渐

溶解,下列判断错误的是()A.是电源的负极B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色C.随着电解的进行,溶液浓度变大D.当完全溶解时,至少产生气体折合成标准状况下【答案】C【解析】通电后石墨电极Ⅱ上有生成,

氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为,石墨电极Ⅱ为阳极,电极为电源正极,为负极,石墨电极Ⅰ为阴极,得电子发生还原,据此分析解答。A.通电后石墨电极Ⅱ上有生成,石墨电极Ⅱ为阳极,电极为电源正极,为负极,故A正确;B.通电后石墨电极Ⅱ电极反应式为,该极酸性增强

,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色,故B正确;C.石墨电极Ⅰ为阴极,得电子发生还原,氯离子向阳极移动,随着电解的进行,溶液浓度减小,故C错误;D.当完全溶解时,消耗氢离子,根据,生成,标准状况下至少产生气体,故D正确。

8.(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解离为和,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.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:C.制得乙醛酸,理

论上外电路中迁移了电子D.双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移【答案】D【解析】乙二酸还原为乙醛酸,发生还原反应,则左侧电极为阴极,而氧化为,发生氧化反应,右侧电极为阳极,生成的再氧化乙二醛生成乙醛酸,电解池工作时阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,则双极膜的左侧膜为阳离子

交换膜,右侧膜为阴离子交换膜,结合电子守恒分析解答。A.电解池工作时,右侧氧化为,生成的再氧化乙二醛生成乙醛酸,再还原为,说明还起催化作用,故A错误;B.右侧为阳极,发生氧化反应,电极反应为,故B错误;C.阳极区和阴极区均有乙醛酸生成,且乙二酸转化为乙醛酸、与乙二醛转化为乙醛酸均转移电子,根

据电子守恒,则制得乙醛酸,理论上外电路中迁移了电子,故C错误;D.双极膜的左侧为阳离子交换膜,中间层的在外电场作用下,向左侧即铅电极方向迁移,故D正确;故选:。9.(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氧化生成的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的C.阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的等积垢需要定期清理【答案】D【解析】海水通

入管道后,形成电解池,阳极发生反应,阴极发生反应,此时海水碱性增大,生成的氯气会与碱性海水反应,生成次氯酸钠进而达到灭杀附着生物的效果。A.阳极发生反应,故A正确;B.依据分析可知,管道中可以生成氧化灭杀附着生物的,

故B正确;C.氢气易燃,阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气,故C正确;D.阴极发生反应,等沉积在阴极表面,故D错误,故选:。10.(2021·浙江)镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如图为小灯泡,、为开关,、为直流电源的两极。下列说法不正确的是()A.断开、合上,镍镉电

池能量转化形式:化学能电能B.断开、合上,电极为阴极,发生还原反应C.电极发生氧化反应过程中,溶液中浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式:【答案】C【解析】根据图示,电极充电时为阴极,则放电时电极为负极,负极上失电子发生氧化反应生成,负极

反应式为,电极充电时为阳极,则放电时电极为正极,正极上得电子发生还原反应生成,正极反应式为,放电时总反应为,据此分析作答。A.断开、合上,为放电过程,镍镉电池能量转化形式:化学能电能,故A正确;B.断开、合上,为充电过程,电极与直流电源的负极相

连,电极为阴极,发生还原反应,故B正确;C.电极发生氧化反应的电极反应式为,则电极发生还原反应的电极反应式为,此时为充电过程,总反应为,溶液中浓度减小,故C错误;D.根据分析,镍镉二次电池总反应式为,故D正确。故选:。11.(20

20·江苏)将金属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B.金属的活动性比的活动性弱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【答案】C【解析】A、阴极其实是原电池的正极,阴极发生还原反应,故A错误;B、金属的活泼性比的活泼性强才能保护铁不被腐蚀,故B错误;C、当钢铁设施做原电池的正极时被保护,将导线与金属相连,做负极,电子沿着导线进入钢铁设施表面,钢铁设施表面因积累大量电子而被保护,故C正确;D、海水中有

大量的电解质溶液,更容易腐蚀,故D错误。12.(2020·新课标卷Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。如图是某电致变色器件的示意图。当通电时,注入到无色薄膜中,生成,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列

叙述错误的是()A.为阳极B.由银电极向变色层迁移C.元素的化合价升高D.总反应为:【答案】C【解析】由图可知这是一个电解池,银做阳极,发生的电极反应,当通电时,注入到无色薄膜中生成,电极方程式:是还原反应,总的反应方程式:,据此答题。A.由图可知这是一个电解池,银做阳极,发生的电极反应,故A正确

;B.当通电时,注入到无色薄膜中生成,故B正确;C.电极方程式:,由的价降低到中的价,的化合价降低,故C错误;D.阳极反应:,阴极反应:,二者合并:,故D正确;故选:。13.(2020·浙江)在氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水示意图

如下,下列说法不正确的是()A.电极为阳极,发生氧化反应生成氯气B.离子交换膜为阳离子交换膜C.饱和溶液从处进,溶液从处出D.迁移的数量等于导线上通过电子的数量【答案】D【解析】氯碱工业中的总反应为;电解池中阳极失电子发生氧化反应,氯碱工业中为氧化产物,所以电极

为阳极,电极为阴极,据此作答。A.根据分析可知电极为阳极,发生氧化反应生成氯气,故A正确;B.该离子交换膜为阳离子交换膜,允许钠离子通过,在处得到氢氧化钠,故B正确;C.饱和从处进,溶液从处出,故C正确;D.没有发生迁移,迁移的是钠离子,故D错误。14.(2022·山东)设计如图

装置回收金属钴。保持细菌所在环境稳定,借助其降解乙酸盐生成,将废旧锂离子电池的正极材料转化为,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是()A.装置工作时,甲室溶液逐渐增大B

.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸C.乙室电极反应式为D.若甲室减少,乙室增加,则此时已进行过溶液转移【答案】BD【解析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大,所以乙室是原电池,甲室是电解池,然后根据原电池

、电解池反应原理分析解答。电池工作时,甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为气体,同时生成,电极反应式为,通过阳膜进入阴极室,甲室的电极反应式为,因此,甲室溶液逐渐减小,A错误;对于乙室,正极上得到电子,被还原为,同时得到,其中的与溶液中的结合,电极反应

式为,负极发生的反应为,负极产生的通过阳膜进入正极室,但是乙室的浓度仍然是减小的,因此电池工作一段时间后应该补充盐酸,B正确;电解质溶液为酸性,不可能大量存在,乙室电极反应式为:,C错误;若甲室减少,则电子转移物质的量为;若乙室

增加,则转移电子的物质的量为,由于电子转移的物质的量不等,说明此时已进行过溶液转移,即将乙室部分溶液转移至甲室,D正确;故合理选项是。【链接两年模拟】1.(2022·湖南岳阳模拟)我国科学家成功研制出二次电池,在潮湿条件下的放电原理为,模拟装

置如图所示已知放电时,由负极向正极迁移。下列说法正确的是A.放电时,电流由镁极经外电路流向石墨极B.放电时,正极的电极反应式为C.充电时,阴极上放出,发生还原反应D.充电时,当阳极质量净减时,转移了电子【答案】B【解析】由图可知,放电时,作负极,电极反应式为,石

墨作正极,电极反应式为,充电时,作阴极,石墨作阳极,据此作答。A.放电时,电流从正极石墨经外电路流向负极,故A错误;B.放电时,石墨作正极,电极反应式为,故B正确;C.充电时,作阴极,镁离子得电子生成镁,发生还原反应,故C错误;D.充电时,石墨作阳极,电极反应式为,当即反应时,转移电子,但阳

极上转化为镁离子和水,故阳极实际质量减少大于,故D错误。2.(2022·天津市模拟)利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是()A.氯碱工业中,电极上反应式是B.电解精炼铜时,溶液中的浓度不变C.在铁片

上镀铜时,是纯铜D.制取金属镁时,是氯化镁溶液【答案】C【解析】与电源正极相连,为电解池的阳极,与电源负极相连,为电解池的阴极,A.为电解池的阳极,氯碱工业中,阳极溶液中的氯离子失电子生成氯气,电极反应式为:,故A错误;B.电解

精炼铜时,粗铜作阳极,粗铜中比铜活泼的铁、锌等金属先放电,精铜作阴极,溶液中铜离子得电子被还原,则溶液中的浓度减小,故B错误;C.在铁片上镀铜时,铁片作阴极,纯铜作阳极,故C正确;D.活泼性较强,工业上通过电解

熔融氯化镁获得金属镁,故D错误。3.(2021·湖北衡水第二次调研考试)利用燃料电池电解制备并得到副产物、、,装置如图所示。下列说法正确的是()A.极反应:B.膜和膜均为阴离子交换膜C.可用铁电极替换阴极的石墨电极D.极上通入甲烷,阳极室减少【答案】C【

解析】A.极为负极,负极上甲烷发生氧化反应:,故A错误B.根据利用燃料电池电解制备并得到副产物、和,可知阳极室的电极反应:,则阳极室内向产品室移动,膜为阳离子交换膜,阴极室的电极反应:,则原料室内向阴极室移动,膜为阳离子交换膜,故B错误C.阴极电极不参与

反应,可用铁电极替换阴极的石墨电极,故C正确D.极上通入标准状况下甲烷,转移电子,则阳极室减少,故D错误。4.(2022·天津河东区二模)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解得到高纯的装置如图所示。下列说法正确的是()A.该装置工作时,只发生两种形

式能量的转化B.电解过程中由极区向极区迁移C.电解时极区溶液中减少D.电解过程中参与反应,得到个电子【答案】B【解析】A.该装置工作时,实现了光能转化为电能,电能转化为化学能,化学能转化为热能等,故A错误;B.电解池中,左侧消耗生成,发生氧化反应是阳极,消耗了,

右侧水中得电子生成,发生还原反应,是阴极,电极反应中生成,故从右向左移动,由极区向极区迁移,故B正确;C.是阴极,电极反应中生成,电解时极区溶液中不变,故C错误;D.阳极是失电子发生氧化反应生成,则电极反应式为,电解过程中参与反应,失去

个电子,故D错误;故选:。5.(2022·吉林省东北师大附中六模)双极膜电渗析法制巯基乙酸和高纯溶液原理如图所示,其中、为离子交换膜,双极膜在直流电压下可解离出和。下列说法错误的是A.膜为阳离子交换膜,膜为阴离子交换膜B.阴极的电极反应方程式为:C.碱室和碱室的溶液应循环使用,副

产品还有氢气和氧气D.若将盐室的原料换成为溶液,当外电路中通过时,可生成【答案】A【解析】根据图示信息,阴极电极反应式为:,阳极室电极反应式为:,盐室中经过膜移向碱室,所以膜为阳离子交换膜;碱室中经过膜移向纯水室,与双极膜中转移过来的结合生成,所以膜为阳离子交换膜,据此分析解

答。A.根据分析,膜、膜均为阳离子交换膜,故A错误;B.阴极的电极反应方程式为:,故B正确;C.碱室溶液的浓度增大,碱室的溶液浓度减小,则碱室和碱室的溶液应循环使用,阴、阳极的副产品还有氢气和氧气,故C正确;D.若将盐室的原料换成为溶液,盐室中经过膜移向碱室,与双极

膜中转移过来的结合生成,根据阴极电极反应式为:,当外电路中通过时,盐室中经过膜移向碱室,盐室可生成,故D正确。6.(2021·广东)钴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室溶液的均增大B.生成,Ⅰ室溶液质量理论上减少C.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:【答案】D【解析】题图装置为电解池,根据外接电源可确定石墨电极为阳极,电极反应式为,电极为

阴极,电极反应式为。A.结合阳极反应式可知电解时Ⅰ室浓度增大,溶液的减小,Ⅰ室中的通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,Ⅱ室减小,故A项错误;B.生成时电路中转移电子,阳极产生,其质量为,且从Ⅰ室进入Ⅱ室,导致Ⅰ室质量也减小,即生成时,Ⅰ室溶液质量减少大于,故B

项错误;C.若移除两交换膜,则在阳极发生反应生成,故C项错误;D.结合表格中阳极和阴极反应,根据转移电子数目相等,可得电解时的总反应为,故D项正确。7.(2022·云南昆明“三诊一模”模拟)间接电氧化苯甲醇合成苯甲醛是一种绿色生产工艺。我国学者利用

为媒介在酸性水溶液中合成苯甲醛,工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.电极与电源正极相连B.一段时间后,体系中浓度逐渐减小C.生成时,电极上生成标准状况D.阳极的电极反应式为【答案】C【解析】电极上,发生氧化反应,电极为

阳极,则电极为阴极,电极与电源正极相连,电极与电源负极相连,故A错误;B.阳极上放电生成,溶液中又还原生成,阴极上相当于产生的氢离子放电,体系中浓度不变,故B错误;C.由可知,生成时转移电子为,根据电

子转移守恒,电极上生成为,标准状况下生成氢气体积为,故C正确;D.阳极的电极反应式为,故D错误;故选:。8.(2022·湖南娄底仿真模拟)某小组利用电解法处理废水中苯甲醛,获得苯甲醇和苯甲酸,装置如图所示。下列说法错误的是()A.石墨上发生还

原反应B.加入的目的是提供氧化剂和增强导电性C.阴极反应式为D.迁移理论上处理【答案】D【解析】石墨Ⅰ为阴极,发生还原反应,故A正确;B.溴离子能导电,在阳极生成溴单质,溴单质能将苯甲醛氧化为苯甲酸,故B正确;C.石墨Ⅰ为

阴极,电极反应式为,故C正确;D.由电荷守恒可知,当迁移时,电路中转移电子时,阴极处理苯甲醛,同时阳极生成溴单质,也能氧化苯甲醛,故能处理苯甲醛,故D错误;9.(2022·安徽马鞍山市第二次质检)我国科学家以和辛胺为原料实现了甲酸盐和辛睛的

高选择性合成,装置工作原理如图以溶液为电解液,隔膜只允许自由通过。下列说法正确的是()A.为直流电源正极B.电极上发生的反应为C.若电极上生成,理论上电路中转移D.工作一段时间后,左右两室溶液的均保持不变【答案】B【解析】电极为阴极,与外加电源的负极相接,即为直流电源负极,故A错误;

B.电极为阴极,发生得电子的还原反应,反应为:,故B正确;C.电极为阳极,辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈,电极反应为,则生成,理论上电路中转移,故C错误;D.阴极反应为:,阳极反应为,则工作一段时间后,左室溶液的

增大,右室溶液的减小,故D错误;故选:。10.(2021·河北石家庄市第一次质检)钠碱脱硫液吸收一定量气体后,可通过如图装置实现再生。下列说法正确的是()A.电极应接电源的负极B.应为阴离子交换膜C.出液的大于进液的D.出液可使溴水褪色【

答案】D【解析】进液在阴极区发生析氢反应使阴极区上升,和反应生成,因此左侧再生液为和,为平衡电荷,中间区的钠离子进入左侧,而在右侧发生氧化反应,,氢离子透过阳膜进入中间区,因此出液为溶液。A.为阳极,接电源正极,故A错误;B.为阳离子交换膜,故B错误;C.右侧生成,变小

,故C错误;D.出液为溶液,能将溴还原而使溴水褪色,故D正确。11.(2021·苏州市八校联盟第二次质检)纳米在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。已知熔融为电解液,在发生反应时生成中间体。

下列说法正确的是()A.惰性电极是电解池的阴极,发生还原反应B.产生时,转移的电子数为C.惰性电极Ⅰ的电极反应:D.生成氨气的反应:【答案】D【解析】根据图象可知,电极生成,故为阴极,惰性电极生成氧气,故为阳极。而纳米在常压电化学法合成氨过程中起催

化作用,在阴极发生反应生成中间体,则意味着铁先生成,后又消耗,而先消耗,又生成,故电极上先放电生成,后又将还原为,故电极的反应为:,;惰性电极的反应为:,据此分析;A.惰性电极生成氧气,故为阳极,发氧化反应,故A错误

;B.氧气所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,则转移的电子数无法计算,故B错误;C.电极上首先得电子生成单质,由于是碱性环境,故反应为:,故C错误;D.电极上首先得电子生成单质:,后来生成的铁单质将氮气还原为氨气,铁又被氧化为:,故生成氨气的反应为,故D正确。12.(20

21·广东省广州市一模)我国科学家合成了一种新型的催化剂,用该催化剂修饰电极可实现在室温条件下电催化氮气制备铵盐和硝酸盐。下列说法错误的()A.电解过程中由极区向极区迁移B.阴极反应式为C.电解一段时间,阳极区的减小D.电解一段时间,阴极、阳极消耗的物质的量之比为:【答案】D【解析

】由图可知,极中转化为,化合价降低,得电子,则电极为阴极;极中转化为,化合价升高,失电子,则电极为阳极。A.电解池中阳离子往阴极移动,由分析可得为阴极区,因此电解过程中由极向极区迁移,A正确;B.电解过程中阴极得电子降价,发生反应为:,B正确;C.

电解过程中,阳极区发生反应为:,因此反应一段时间后,阳极区的减小,故C正确;D.电解过程中得失电子总数相等,因此其中阴、阳极消耗的的物质的量之比为:,故D错误。13.(2021·陕西咸阳一模)验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下烧杯内均为经过酸化的溶液。在表面生成蓝色沉淀试管

内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A.对比,可以判定保护了B.对比,可能将氧化C.验证保护时不能用的方法D.将换成,用的方法可判断比活泼【答案】D【解析】A.对比可知,没有连接锌的附近溶液在加入溶液后产生了蓝色沉淀,说明保护了,故A正确;B.对比可知,铁氰化钾可能把氧化为,并进

一步与反应生成蓝色沉淀,故B正确;C.生成蓝色沉淀,说明有生成,因而不能用于验证保护,故C正确;D.实验中无论作正极还是负极,附近均产生蓝色沉淀,故将换成,无法证明比活泼,故D错误。14.(2022·上海奉贤区二模

)如图实验,一段时间后,玻璃管口有气泡产生,下列说法正确的是()A.铁电极反应式为B.铁腐蚀过程中化学能转化为电能和热能C.活性炭的存在可以减缓铁的腐蚀D.铁发生析氢腐蚀【答案】B【解析】作负极,电极反应式为,故A错误;B.该过程化学能转化为电能,同时有热量产生,部分化学能转化为热能,故

B错误;C.作正极,、和氯化钠溶液形成原电池,加速铁的腐蚀速度,故C错误;D.此过程发生吸氧腐蚀,故D错误;故选:。15.(2022·辽宁省化学联考)氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点,一种新的氯化氢电解回收氯气的过程如图

。下列说法错误的是()A.石墨电极连接电源正极B.透过交换膜从铂电极向石墨电极移动C.石墨电极区域的反应为,D.随着反应的进行,阴、阳两极电解质溶液均升高【答案】A【解析】由题干图可知,电极氯元素价态升高失电子,故铂电极为阳极,石墨电极为阴极,电极区域反应为

,,据此作答。A.根据离子转化关系,石墨电极为阴极,连接电源负极,故A错误;B.透过交换膜从阳极铂电极向阴极石墨电极移动,故B正确;C.石墨电极为阴极,发生的反应为,,故C正确;D.随着反应的进行,阳极氢离子向阴

极移动,移动过来的在阴极又参与反应生成了水,所以阴、阳两极电解质溶液均升高,故D正确;故选:。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com

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