通用版2022届高三化学一轮复习强化训练电解池金属的电化学腐蚀与防护2含解析

这是一份通用版2022届高三化学一轮复习强化训练电解池金属的电化学腐蚀与防护2含解析，共7页。试卷主要包含了用多孔石墨电极完成下列实验，5 g HClO4，氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀等内容，欢迎下载使用。
电解池　金属的电化学腐蚀与防护1.用多孔石墨电极完成下列实验。下列解释或推理合理的是(　　)实验现象Ⅰ中,a、b两极均有气泡产生Ⅱ中,a极上析出红色固体Ⅲ中,a极上析出灰白色固体 A.Ⅰ中电解一段时间后,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溶液中,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极上既发生了化学变化,也发生了物理变化1.答案　D　A项,若电解池中Na2SO4溶液是饱和溶液,电解Na2SO4溶液相当于电解水,电解一段时间后,Na2SO4溶液仍是饱和溶液,浓度不变,A项错误;B项,氢气通入CuSO4溶液中不会发生反应,B项错误;C项,Ⅲ中也可能发生反应2Ag++H2 2H ++2Ag↓,C项错误;D项,a极上发生的电极反应是氢离子得到电子转化为氢气,是化学变化,产生的氢气又被吸附在多孔石墨电极上是物理变化,D项正确。2.高氯酸在化工生产中有广泛应用,工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是(　　)A.上述装置中,f极为光伏电池的正极B.阴极的电极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑C.d处得到较浓的NaOH溶液,c处得到HClO4D.若转移2 mol电子,理论上生成100.5 g HClO42.答案　C　电解池中阳离子向阴极移动,即连接f一极为阴极,f为电源的负极,故A错误;阴极上阳离子得到电子发生还原反应,故B错误;阳极的电极反应为2H2O-4e-4H++O2↑,阴极的电极反应为:4H2O+4e-4OH-+2H2↑,电池放电过程是电解水的过程,即在阳极水失去电子,所以在阳极得到高氯酸的浓溶液,在阴极得到浓的NaOH溶液,故C正确;根据阳极电极反应式可知,转移2 mol 电子时,生成2 mol HClO4,理论上生成201 g HClO4,故D错误。3.电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是(　　)A.Ni电极表面发生了还原反应B.阳极的电极反应为:2O2--4e- O2↑C.电解质中发生的离子反应有:2SO2+4O2- 2SD.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环3.答案　C　由图可知,Ni电极表面发生了S转化为S、C转化为C的反应,为还原反应,SnO2电极上发生了2O2--4e-O2↑的反应,为氧化反应,所以Ni电极为阴极,SnO2电极为阳极,据此可知A、B正确;电解质中发生的离子反应有:2SO2+O2+2O2-2S和CO2+O2-C,故C错误;在S和C被还原的同时又不断生成S和C,实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环,故D正确。4.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,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S可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是(　　)A.通电后中间隔室的S离子向正极迁移,正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O-4e- O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成4.答案　B　负极区(阴极)电极反应为:4H++4e- 2H2↑,正极区(阳极)电极反应为:4OH--4e- 2H2O+O2↑。A项,通电后S向正极移动,正极区OH-放电,溶液酸性增强,pH减小;C项,负极反应为4H++4e- 2H2↑,溶液pH增大;D项,当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.25 mol O2生成。5.氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀,可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中,惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl-,装置图如下。下列说法错误的是(　　)A.钢筋接电源的正极B.金属导电网上发生的电极反应为2Cl--2e- Cl2↑C.混凝土中的钙离子向钢筋方向移动D.电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大5.答案　A　阳极发生氧化反应,若钢筋接正极,腐蚀会更快,A项错误;惰性金属导电网作阳极,发生的电极反应为2Cl--2e- Cl2↑,B项正确;电解过程中,钙离子等阳离子移向阴极,即移向混凝土中钢筋,C项正确;阴极发生的电极反应为2H2O+2e- H2↑+2OH-,产生OH-,碱性增强,D项正确。6.工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂,氟单质的制备通常采用电解法。已知:KF+HF KHF2,电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和无水氟化氢的混合物制备F2的装置如图所示。下列说法错误的是(　　)A.钢电极与电源的负极相连B.电解过程中需不断补充的X是KFC.阴极室与阳极室必须隔开D.氟氢化钾在氟化氢中可以电离6.答案　B　根据装置图,逸出的气体为H2和F2,说明电解质中减少的是氢元素和氟元素,因此电解过程中需不断补充的X是HF。7.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是(　　)A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B.阳极反应为4OH--4e- 2H2O+O2↑C.图中的b>aD.该过程中的产品主要为H2SO4和H27.答案　B　根据Na+和S的移动方向可知Pt(Ⅰ)为阴极,反应为2H++2e-H2↑,Pt(Ⅱ)为阳极,反应为S-2e-+H2OS+2H+。8.通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3的混合物,其装置如下图所示。下列说法不正确的是(　　)A.阳极的电极反应式为2H2O--4e- 4H++O2↑B.阳极区c(H+)增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C.外电路每转移0.2 mol电子,有0.2 mol Na+从b室进入c室D.c室得到Na2SO3的原因是OH-+HS H2O+S8.答案　C　阳极电极反应式为2H2O-4e- 4H++O2↑,阴极发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e- 2OH-+H2↑。外电路每转移0.2 mol电子,不仅有Na+转移,还有H+转移,故C错误。9.高能锂离子电池总反应式为2Li+FeS Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法正确的是(　　)A.LiPF6·SO(CH3)2可用Li2SO4水溶液代替B.当转移1 mol e-时,b室离子数增加NA个C.该电池充电时,阳极反应式为Fe+Li2S-2e- FeS+2Li+D.若去除阴离子膜,则电解总反应发生改变9.答案　C　A项,Li与水会发生反应,所以不可用Li2SO4水溶液代替,故A错误;B项,电解过程中为平衡a、c中的电荷,a中的Na+和c中的Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向b中,这使b中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,所以当转移1 mol e-时,b室离子数增加2NA个,故B错误;C项,电池充电时,阳极反应式为Fe+Li2S-2e- FeS+2Li+,故C正确;D项,若去除阴离子膜,仍然是Ni2+放电,则电解总反应不会发生改变,故D错误。 10.以纯碱溶液为原料,通过电解的方法可制备小苏打,原理装置图如下:上述装置工作时,下列有关说法正确的是(　　)A.Na+由乙池穿过交换膜进入甲池B.甲池电极反应为4C+2H2O-4e- 4HC+O2↑C.乙池电极接电池正极,气体X为H2D.NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度小10.答案　B　由题图可知,甲池逸出氧气,则甲池中的电极为阳极,乙池中的电极为阴极。A项,Na+向阴极移动,即Na+由甲池穿过交换膜进入乙池;B项,甲池电极上水放电生成氧气和氢离子,氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,电极反应式为4C+2H2O-4e- 4HC+O2↑;C项,乙池中的电极为阴极,应接电池负极,阴极上水放电生成氢气和氢氧根离子;D项,电解时,甲池得到碳酸氢钠,乙池得到氢氧化钠,则NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度大。11.可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。①制H2时,连接　　　　。产生H2的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　。 ②改变开关连接方式,可得O2。③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 11.答案　①K1　2H2O+2e- H2↑+2OH-③制H2时,电极3发生反应:Ni(OH)2+OH--e- NiOOH+H2O。制O2时,上述电极反应逆向进行,使电极3得以循环使用解析　①控制开关连接K1时,电极1作阴极,H2O在电极周围放电产生H2。③开关连接K1时,电极3作阳极,Ni(OH)2被氧化为NiOOH;开关连接K2时,电极3作阴极,NiOOH被还原为Ni(OH)2。