电解池的原理及应用、金属腐蚀与防护 突破训练（五）【原卷版】.doc

电解池的原理及应用、金属腐蚀与防护 突破训练（五）‎ ‎1.据报道，近日微软新推出一款诺基亚品牌的功能手机Nokia 230，该款手机使用新型锂钒氧化物电池，续航时间可达到27天。已知电池的总反应为V2O5＋xLiLixV2O5，下列说法正确的是(　　)‎ A．电池在放电时，Li＋向电源负极移动 B．充电时阳极的反应为LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋‎ C．放电时负极失重7.0 g，则转移2 mol电子 D．该电池以Li、V2O5为电极，酸性溶液作介质 ‎2.工业上可采用惰性电极处理含Na2SO4的废水，得到其他工业产品。其原理如图所示，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．通电后中间隔室的SO向正极区迁移，电解后正极区pH减小 B．ab为阳离子交换膜，负极区得到NaOH溶液 C．负极区反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低 D．每有1 mol O2生成，会有4 mol Na＋进入负极区 ‎3‎ ‎．电渗析法是指在外加电场作用下，利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的选择透过性，使部分离子透过离子交换膜而迁移到另一部分水中，从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩的过程。如图是利用电渗析法从海水中获得淡水的原理图，已知海水中含Na＋、Cl－、‎ Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，电极为石墨电极。下列有关描述错误的是(　　)‎ A．阳离子交换膜是A，不是B B．通电后阳极区的电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ C．阴极可以使用铁丝网增强导电性 D．阴极区的现象是电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀 ‎4．在水中加入等物质的量的Ag＋、Ba2＋、Na＋、SO、NO、Cl－。该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物和还原产物的质量比为(　　)‎ A．35.5∶108 B．16∶137‎ C．8∶1 D．108∶35.5‎ ‎5．用含锌、银杂质的粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液做电解液进行电解，下列有关电解液中 Cu2＋物质的量浓度的叙述中，正确的是(　　)‎ A．c(Cu2＋)增大 B．c(Cu2＋)减小 C．c(Cu2＋)不变 D．无法确定 ‎6．下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是(　　)‎ A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接镁块 ‎7．电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是(　　)‎ A．0.10 mol·L－1 Ag＋　　　 B．0.20 mol·L－1 Zn2＋‎ C．0.20 mol·L－1 Cu2＋ D．0.20 mol·L－1 Pb2＋‎ ‎8.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．d为石墨，铁片腐蚀减慢 B．d为石墨，石墨上电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ C．d为锌块，铁片易被腐蚀 D．d为锌块，铁片上电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑‎ ‎9.如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．x是正极，y是负极 B．a极产生氢气，b极生成I2‎ C．a极和Pt电极都有气泡产生 D．U形管中溶液的碱性增强 ‎10.最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为 ‎①EDTAFe2＋－e－===EDTAFe3＋‎ ‎②2EDTAFe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTAFe2＋‎ 该装置工作时，下列叙述错误的是(　　)‎ A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O B．协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低 D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTAFe3＋/EDTAFe2＋，溶液需为酸性 ‎11.一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．气体X是氢气，电极E是阴极 B．H＋由左室进入右室，发生还原反应 C．该储氢过程就是C6H6与氢气反应的过程 D．电极D的电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12‎ ‎12.在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2。其原理如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．电源B极为负极 B．通电后，若有0.1 mol H2生成，则转移0.2 mol电子 C．通电后，H＋通过质子交换膜向右移动，最终右侧溶液pH减小 D．与电源A极相连的惰性电极上发生的反应为CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H＋‎ ‎13.氢碘酸(HI)可用“四室电渗析法”制备，其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列叙述错误的是(　　)‎ A．通电后，阴极室溶液的pH增大 B．阳极电极反应式是2H2O－4e－===4H＋＋O2↑‎ C．得到1 mol产品HI，阳极室溶液质量减少8 g D．通电过程中，NaI的浓度逐渐减小 ‎14.埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行保护。下列说法正确的是(　　)‎ A．该方法利用了电解池原理 B．该方法称为“外加电流的阴极保护法”‎ C．在此装置中钢管道作正极 D．镁块上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ ‎15.用惰性电极电解200 mL 1.0 mol·L-1的硫酸铜溶液,当两极上产生气体物质的量相同时,停止电解,此时要使溶液恢复到电解前的状态,需要加入的物质及物质的量是(　　)‎ A.0.2 mol Cu(OH)2‎ B.0.2 mol CuO C.0.2 mol CuSO4+0.2 mol H2O D.0.1 mol Cu2(OH)2CO3‎ ‎16.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)=0.6 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是 (　　)‎ A.原混合溶液中c(K+)为0.2 mol·L-1‎ B.上述电解过程中共转移0.2 mol电子 C.电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol D.电解后溶液中c(H+)为0.2 mol·L-1‎ ‎17.电化学在环境保护方面有广泛应用。‎ ‎(1)用如图K24-6(a) 所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为一种无污染的气体和HC。‎ 图K24-6‎ ‎①铂极名称是　　　　。 ‎ ‎②图(a)阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③除去CN-的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)用如图K24-6(b)装置除去废水中的Cr2,还原产物Cr3+水解,最终转化成Cr(OH)3。‎ ‎①在通电过程中,石墨(C)电极附近电解质溶液的pH将　　　　(填“增大”“减少”或“不变”)。 ‎ ‎②处理Cr2时发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 ‎ ‎③若电路上有6 mol电子转移,理论上能处理　　molCr2。 ‎ ‎18.已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，现用如图装置进行电解(电解质溶液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2‎ ‎ g。请回答下列问题。‎ ‎(1)A是铅蓄电池的________极，Cu电极是________极。‎ ‎(2)Ag电极的电极反应式是__________________________________，该电极的电极产物共________g。‎ ‎(3)Cu电极的电极反应式是________________________，CuSO4溶液的浓度________(填“减小”“增大”或“不变”)。‎ ‎(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示________。‎ a．各U形管中产生的气体的体积 b．各U形管中阳极质量的减少量 c．各U形管中阴极质量的增加量 ‎19.从表的阴、阳离子中选出适当的离子组成三种电解质(每种离子只能选用一次)，用惰性电极对每种电解质溶液进行电解。回答下列问题：‎ ‎(1)若阴极放出氢气，阳极放出氧气，且电解后溶液的pH变小，则所选用的电解质的化学式是________________，阴极的电极反应式为________________。‎ ‎(2)若阴极析出金属，阳极放出氧气，则所选用的电解质的化学式是________________，阳极的电极反应式为___________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________。‎ ‎(3)用如图所示装置电解第三种电解质M的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总化学方程式：_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎