电解池的原理及应用、金属腐蚀与防护 突破训练（四）【原卷版】.doc

电解池的原理及应用、金属腐蚀与防护 突破训练（四）‎ ‎1.城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路，当有电流泄漏并与金属管道形成回路时，就会引起金属管道的腐蚀。原理如图所示，但若电压等条件适宜，钢铁管道也可能减缓腐蚀，此现象被称为“阳极保护”。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．该装置能够将电能转化为化学能 B．管道右端腐蚀比左端快，右端电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋‎ C．如果没有外加电源，潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发生吸氧腐蚀 D．钢铁“阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜 ‎2.钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池，用它作电源按如图装置进行电解。通电后，a电极上一直有气泡产生；d电极附近先出现白色沉淀(CuCl)，后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．已知钴酸锂电池放电时总反应为Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋6C，则Li1－xCoO2作负极，失电子 B．当外电路中转移0.2 mol电子时，电极b处有2.24 L Cl2生成 C．电极d为阴极，电解开始时的电极反应式为 Cu＋Cl－－e－===CuCl D．随着电解的进行，U形管Ⅱ中发生了如下转化 CuCl＋OH－===CuOH＋Cl－‎ ‎3．甲、乙两个电解池均以Pt为电极且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液，乙池盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池阴极质量增加2.16 g，乙池电极析出0.24 g金属，则乙池中溶质可能是(　　)‎ A．CuSO4　　　　　　　　　 B．MgSO4‎ C．Al(NO3)3 D．Na2SO4‎ ‎4.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被硫酸根离子腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示,下列与此原理有关说法错误的是 (　　) ‎ A.正极反应为S+5H2O+8e-HS-+9OH-‎ B.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C.这种情况下, Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O D.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 图K24-3‎ 图K24-4‎ ‎5.用电解乙二醛制备乙二酸(HOOC—COOH)的装置如图K24-4所示,通电后,b电极上产生的氯气将乙二醛氧化为乙二酸,下列说法正确的是 (　　)‎ A.b接电源的负极,发生还原反应 B.a极上的电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+‎ C.盐酸的作用是提供Cl-和增强导电性 D.电路上每转移1 mol电子产生45 g乙二酸 ‎6. NaClO2是重要的消毒剂和漂白剂,可用如图K24-5所示装置制备。下列说法正确的是 (　　)‎ 图K24-5‎ A.电极b为负极 B.阳极区溶液的pH增大 C.电极D的反应式为ClO2+e-Cl D.电极E上生成标准状况下22.4 L气体时,理论上阴极区溶液质量增加135 g ‎7．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，下列与此原理有关说法错误的是(　　)‎ A．正极反应为SO＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－‎ B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 ‎8．如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。下列说法正确的是(　　)‎ A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置 B．甲池通入CH3OH的电极反应式为 CH3OH－6e－＋2H2O===CO＋8H＋‎ C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度 D．甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体 ‎9.用石墨电极完成下列电解实验。‎ 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生……‎ 下列对实验现象的解释或推测不合理的是(　　)‎ A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ C．c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋‎ D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜 ‎10.现代工业生产中常用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液以吸收有毒的H2S气体。工艺原理如图所示。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．H＋从电解池左槽迁移到右槽 B．左槽中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑‎ C．右槽的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑‎ D．FeCl3溶液可以循环利用 ‎11.如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是(　　)‎ A．乙装置中溶液颜色会变浅 B．铁电极应与Y相连接 C．M电极反应式：H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋‎ D．当N电极消耗0.25 mol气体时，铜电极质量减少16 g ‎12．利用如图所示装置电解硝酸银溶液和饱和硫酸钠溶液(甲中盛有AgNO3溶液，乙中盛有饱和Na2SO4溶液)。‎ ‎(1)通电一段时间，观察到湿润的淀粉－KI试纸的______(填“C”或“D”)端变蓝。‎ ‎(2)装置甲中阳极为_____，阴极的电极反应式为_____________。‎ ‎(3)装置乙中观察到的现象是__________________。‎ ‎(4)电解一段时间后，装置甲、乙中共收集到气体0.168 L(标准状况下)，而且该时间段内装置乙中析出硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)w ‎ g，测得装置甲中溶液的体积为1 L，则装置甲中溶液的pH为________。电解前饱和Na2SO4溶液的质量分数的计算式为________________________(计算时忽略电解过程中的其他副反应)。‎ ‎13．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题：‎ ‎(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_________________________________________________________。‎ ‎(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为_________________，总反应的离子方程式为_________________。‎ 有关上述实验，下列说法正确的是________(填序号)。‎ ‎①溶液中Na＋向A极移动 ‎②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 ‎③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ‎④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子 ‎(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。‎ ‎①该电解槽的阳极反应式为______________________。此时通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。‎ ‎②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”“B”“C”或“D”)________导出。‎ ‎③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_________________________________________________________。‎ ‎④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为_________________________________。‎ ‎14.电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图所示为一电解池装置，U形管内装有电解液c，A、B是两块电极板，通过导线与直流电源相连。‎ ‎(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试剂，试判断：‎ ‎①a电极是_______极(填“正”或“负”)，B电极是________极(填“阴”或“阳”)；‎ ‎②A电极上的电极反应式为________________________，B电极上的电极反应式为________________________________________________________________________；‎ ‎③检验A电极上产物的方法是____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若图示装置为用惰性电极电解CuSO4溶液的装置，其中阴极上析出Cu的质量为3.2 g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为________；常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为________。‎ ‎15.能源是现代物质文明的原动力，与每个人息息相关。‎ ‎(1)镁基储氢合金是最有潜力的储氢材料之一，近年来已引起世界各国的广泛关注。Mg2Ni储氢材料具有储氢容量高、吸放氢平台好等优点。已知：‎ ‎①Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)　‎ ΔH1＝－74.5 kJ/mol ‎②Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)‎ ΔH2＝－64.4 kJ/mol ‎③Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3‎ 则ΔH3＝__________kJ/mol。‎ ‎(2)图1是一种新型燃料电池，它以CO为燃料、一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质溶液，图2是粗铜精炼的装置，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。‎ ‎ ‎ 图1 图2‎ 回答下列问题：‎ ‎①写出A极发生的电极反应：________________________________；‎ ‎②‎ 要用燃料电池作电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与________________极(填“C”或“D”)相连。‎ ‎(3)如图3所示是电渗析法淡化海水的原理，其中，电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极。‎ 图3‎ ‎①隔膜A是__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜；‎ ‎②某种海水样品，经分析含有大量的Na＋、Cl－，以及少量的K＋、SO。若用上述装置对该海水进行淡化，当淡化工作完成后，A、B、C三室中所得溶液(或液体)的pH分别为pHa、pHb、pHc，则其大小顺序为______________________________。‎