2024年江苏高考化学一轮复习 第19讲　电解池及其应用 课时练（含解析）

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第19讲　电解池及其应用
电解池原理
1. (2022·南通海门测试)工业上通过惰性电极电解Na2SO4浓溶液来制备氢氧化钠和硫酸，a、b为离子交换膜，装置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. c电极与外接电源负极相连
B. a为阴离子交换膜
C. 从d口注入的是NaOH稀溶液
D. 生成标状况下22.4 L的O2，将有2 mol Na＋穿过阳离子交换膜
2. (2023·浙江卷1月)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 石墨电极为阴极，发生氧化反应
B. 电极A的电极反应式：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2O
C. 该体系中，石墨优先于Cl－参与反应
D. 电解时，阳离子向石墨电极移动
3. (2022·如皋期末)一种利用双膜法电解回收CoCl2溶液中Co的装置如图所示，电解时Co会析出在Co电极上。下列说法正确的是(　　)

A. a为电源的正极
B. 电解后H2SO4溶液的浓度减小
C. 电解后盐酸溶液的浓度增大
D. 常温时，Co电极的质量每增加5.9 g，Ti电极上会析出1.12 L气体(Co—59)
4. (2022·连云港考前模拟)近年来电化学还原二氧化碳的课题吸引了大批研究者的关注，其中将双极膜应用于二氧化碳制备甲醇过程中的电解原理如图所示。已知：双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，在直流电场的作用下，双极膜间H2O解离成H＋和OH－，并向两极迁移。下列说法错误的是(　　)

A. a膜为阴离子交换膜
B. 电解过程中KOH溶液的浓度逐渐降低
C. 催化电极上的电极反应式为CO2＋6HCO＋6e－===CH3OH＋6CO＋H2O
D. 双极膜内每消耗18 g水，理论上石墨电极上产生11.2 L O2(标准状况)
5. (2022·如皋月考)HOOCCH2CH2COOH和 (简写为ClC6H4CHO)可用如图电解装置合成。双极膜由阴、阳离子交换膜复合而成，工作时双极膜内H2O解离成H＋和OH－，并在电场作用下向两侧迁移。已知阳极区、阴极区溶液起始均为酸性。下列说法正确的是(　　)

A. 电解时双极膜内的OH－移向阴极区
B. 石墨电极上的反应式：HOOCCH===CHCOOH＋2H＋＋2e－―→HOOCCH2CH2COOH
C. 钛电极可以用铁电极代替
D. 每生成2 mol Mn2＋，同时可获得1 mol ClC6H4CHO
6. (2022·南通通州期末)FeCl3溶液吸收H2S气体后的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. a为电解池的阴极
B. 溶液M中含有大量的Fe2＋、Cl－、H＋
C. 电极b上的反应为
2NO＋10e－＋6H2O===N2↑＋12OH－
D. 随着电解进行，H＋移向阴极区，故阴极区pH减小
7. (2022·苏州期末)利用电解原理制备Ca(H2PO4)2的装置如图所示(M、N均为惰性电极)。下列说法正确的是(　　)

A. M极与电源负极相连
B. 常温下，电解后N极附近溶液pH减小
C. 膜a、膜c均为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜
D. 电解时可获得副产物NaOH、H2、Cl2
8. (2022·镇江期中)最近我国科学家以CO2与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，该合成的原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. Ni2P电极与电源负极相连
B. In/In2O3－x电极上可能有副产物O2生成
C. 离子交换膜为阳离子选择性交换膜
D. 在Ni2P电极上发生的反应为CH3(CH2)7NH2－4e－＋4OH－===CH3(CH2)6CN＋4H2O
9. (2022·海安期末)二氧化氯(ClO2为黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A. c为电源的正极，在b极区流出的Y溶液中HCl的物质的量浓度增大
B. 电解池a极上发生的电极反应式为
NH－6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋
C. 二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
D. 反应后，二氧化氯发生器中溶液的pH增大
10. (1) (2022·如皋调研)工业上用亚硫酸钠溶液作吸收液脱除烟气中的SO2。吸收后的溶液用双阳离子交换膜电解技术可使吸收液再生，工作原理如图1所示(电极均为惰性电极)。
图1
①气体b的化学式为________。
②电解时，阴极上的电极反应式为_____________________________________________。
(2) (2022·如皋期末)利用电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图2所示。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。写出电解时膜电极b上所发生的电极反应式：____________________________________________。

图2
可逆电池　金属的腐蚀与防护
1. (2022·江苏七市二模)一种锌钒超级电池的工作原理如图所示，电解质为(CH3COO)2Zn溶液，电池总反应为Zn＋NaV2(PO4)3===ZnNaV2(PO4)3。下列说法正确的是(　　)

A. 放电时，b电极为电池的负极
B. 放电后，负极区c(Zn2＋)增大
C. 充电时，Zn2＋向a电极移动
D. 充电时，b电极的电极反应为
ZnNaV2(PO4)3＋2e－===Zn2＋＋NaV2(PO4)3
2. (2022·常州期末)目前锌铁液流电池是电化学储能的热点技术之一。某酸碱混合锌铁液流电池的两极电解质分别呈酸性和碱性，其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)

A. 正极电解质呈酸性
B. 放电时，锌板上的电极反应式为
Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－
C. 放电时，每转移1 mol 电子，中间室内的溶液中将减少1 mol NaCl
D. 储能时，应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极
3. (2022·海门期末)最近我国科学家提出一种有机电极(PTQ/HQ)与无机电极(MnO2)组成的二次电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
　　
A. 放电时，a极为电池的正极
B. 充电时，氢离子从左室迁移向右室
C. 放电时，b极反应为
Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋
D. 充电时，每生成1 mol HQ转移4 mol电子
4. (2022·高邮重点中学阶段检测)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na －CO2二次电池，有望为火星探测提供一种潜在电化学能源系统。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 放电时，ClO移向电源的正极
B. 也可用NaClO4水溶液作为电解液
C. 充电时，阳极的电极反应式为
2CO＋C－4e－===3CO2↑
D. 充电时，消耗1 mol Na2CO3转移1 mol电子
5. (2022·江苏基地学校联考)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na＋)为电解质，其反应原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 放电时，电极A为正极
B. 充电时，电极B与外接电源正极相连，电极反应式为S－2e－===xS
C. 当Na＋由电极A向电极B移动时，此时能量转换方式为电能转化为化学能
D. 若用该电池作电源电解精炼铜，当电路中通过2 mol电子时，阳极质量减少64 g(Cu—64)
6. (2022·扬州中学)液流电池是一种新的蓄电池，是利用正、负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是(　　)

A. 放电时，左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
B. 放电时，右侧电极发生还原反应
C. 充电时，电极a为外接电源的负极
D. 充电时，阳极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
7. (2022·张家港期初)科学家近年发明了一种新型Zn －CO2水介质电池。电池示意图如图所示，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法不正确的是(　　)

A. 放电时，负极反应式为
Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
B. 电解质溶液1为碱性，电解质溶液2为酸性
C. 充电时，阳极溶液中OH－浓度升高
D. 充电时，电池总反应：
2[Zn(OH)4]2－2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O
8. (2021·无锡质检)新型Na －CO2电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A. 放电时，钠电极的电极反应为Na－e－===Na＋
B. 放电时，CO从负极迁移到正极
C. 充电时，碳纳米管电极连接电源的负极
D. 充电时，新型Na －CO2电池可以释放氧气
9. 全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是(　　)

A. 钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池
B. 这种方法称为牺牲阳极法
C. 钢管上的电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D. 也可以外接直流电源保护钢管，直流电源负极连接金属棒X
10. 两种金属接触时，接触部位会发生“电偶腐蚀”。金属铁和铜在水和海水中，相同时间发生的腐蚀情况如图。下列有关说法正确的是(　　)
甲　乙
A. 甲图中的介质为海水
B. 腐蚀过程中电能转化为化学能
C. 铁电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
D. 若在金属表面涂油漆，可以减弱铁的腐蚀
11. 利用如图所示装置探究铁的腐蚀与防护。下列说法不正确的是(　　)
装置Ⅰ　装置Ⅱ
A. 装置Ⅰ中发生吸氧腐蚀
B. 一段时间后装置Ⅰ中石墨电极附近溶液pH增大
C. 装置Ⅱ中铁电极上发生氧化反应
D. 装置Ⅱ模拟了牺牲阳极法
12. 下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是(　　)
甲　 乙　
A. 图甲、乙中钢闸门均为电子输入的一端
B. 图甲、乙中钢闸门上均主要发生反应：2H＋＋2e－===H2↑
C. 图甲是外加电流法，图乙是牺牲阳极法
D. 金属腐蚀对人类只有害处没有益处






第19讲　电解池及其应用
电解池原理
1. C　【解析】 由电解装置图可知，c电极区产生O2，故说明该电极区发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故c电极区为阳极区，c电极与外接电源的正极相连，左侧区为阴极区，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，电解池中阳离子移向阴极区，阴离子移向阳极区，故Na＋经过阳离子交换膜a进入左侧区，从d口注入的是NaOH稀溶液，硫酸根离子经过阴离子交换膜b进入右侧阳极区，故右侧区进入的是稀硫酸。c电极与外接电源正极相连，A错误；a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，B错误；从d口注入的是NaOH稀溶液，C正确；生成标状况下22.4 L(即1 mol)O2，则线路上流过的电子为4 mol，故将有4 mol Na＋穿过阳离子交换膜，D错误。
2. C　【解析】 由图可知，在外加电源下，石墨电极上的C转化为CO，发生失电子的氧化反应，故石墨电极为阳极，A错误；A电极作阴极，TiO2和SiO2得到电子生成TiSi，电极反应式：TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B错误；由图可知，石墨电极上有CO生成，无Cl2生成，故该体系中，石墨优先于Cl－参与反应，C正确；电解时，阳离子向阴极(A电极)移动，D错误。
3. C　【解析】 电解时，Co会析出在Co电极上，因此Co电极上Co2＋发生还原反应，则a为电源的负极，b为电源的正极，阳极上水电离的OH－发生氧化反应生成O2。a为电源的负极，A错误；电解过程中，阳极区的水被消耗，溶液中H＋穿过阳离子交换膜进入稀盐酸溶液中，SO不参加反应，根据电荷守恒可知，n(H2SO4)不变，V水减小，因此电解后H2SO4溶液的浓度增大，B错误；电解过程中，阴极区的Cl－穿过阴离子交换膜进入稀盐酸中，阳极区中H＋穿过阳离子交换膜进入稀盐酸溶液中，因此电解后盐酸溶液的浓度增大，C正确；5.9 g Co的物质的量为0.1 mol ，得到0.2 mol电子，阳极上电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒可知，阳极上生成0.05 mol O2，但常温常压下的气体摩尔体积并不一定等于22.4 L/mol，因此Ti电极上析出的O2体积不等于1.12 L，D错误。
4. D　【解析】 石墨电极有O2生成，发生氧化反应，催化电极上CO2―→CH3OH，发生还原反应，故石墨电极为阳极，催化电极为阴极。石墨电极为电解池的阳极，催化电极为阴极，根据阴离子向阳极移动可知，OH－离子通过a膜移向左室，故a膜为阴离子交换膜，A正确；电解过程中，阳极区的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阳极区生成H2O，KOH溶液的浓度逐渐降低，B正确；催化电极为阴极，CO2发生得电子的还原反应生成CH3OH，阴极电极反应式为CO2＋6HCO＋6e－===CH3OH＋6CO＋H2O，C正确；双极膜内每消耗18 g水，移向左室的OH－为1 mol ，石墨电极上有1 mol OH－放电，由4OH－－4e－===O2↑＋2H2O可知，生成0.25 mol O2，标准状况下体积为0.25 mol×22.4 L/mol＝5.6 L，D错误。
5. B　【解析】 石墨电极上HOOCCH===CHCOOH得电子发生还原反应生成HOOCCH2CH2COOH，则石墨电极为阴极，钛电极为阳极。电解时，阴离子向阳极区移动，则OH－移向阳极区，A错误；石墨电极上HOOCCH===CHCOOH得电子发生还原反应生成HOOCCH2CH2COOH，B正确；钛电极为阳极，若用铁电极代替，铁在阳极失电子发生氧化反应，且阳极区溶液为酸性，铁会被腐蚀，C错误；阳极室发生的反应为4Mn3＋＋ClC6H4CH3＋H2O===4Mn2＋＋ClC6H4CHO＋4H＋，由反应式可知，每生成2 mol Mn2＋，同时可获得0.5 mol ClC6H4CHO，D错误。
6. B　【解析】 a极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋，a为电解池的阳极，A错误；FeCl3和H2S反应生成FeCl2、S、HCl，溶液M中含有大量的Fe2＋、Cl－、H＋，B正确；电极b上硝酸根离子得电子生成氮气，电极反应式为2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，C错误；随着电解进行，阴极消耗H＋，阴极区pH增大，D错误。
7. D　【解析】 由于电解过程中生成Ca(H2PO4)2，故Ca2＋通过膜a、H2PO通过膜b进入盛有Ca(H2PO4)2稀溶液的槽内，Na＋通过膜c进入盛有NaOH稀溶液的槽内，故M极为阳极，N极为阴极，电极反应式分别为2Cl－－2e－===Cl2↑(阳极)、2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(阴极)，D正确。
8. D　【解析】 Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，即b为电源的正极，A错误；In/In2O3－x电极为阴极，阴极主反应为CO2＋2e－＋H2O===HCOO－＋OH－，同时H2O也可能发生得电子的反应生成H2，不可能生成O2，B错误；阴极主反应为CO2＋2e－＋H2O===HCOO－＋OH－，阳极反应式为CH3(CH2)7NH2＋4OH－－4e－===CH3(CH2)6CN＋4H2O，OH－需要从阴极区移向阳极区，故应用阴离子交换膜，C错误，D正确。
9. A　【解析】 b极上生成氢气，电解池中氢离子移向阴极，则b极为阴极，连接电源负极，a极为阳极，生成NCl3，电极反应式为NH－6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋，电解池中，总反应的离子方程式为NH＋2H＋＋3Cl－NCl3＋3H2↑，NCl3和次氯酸钠溶液反应生成NH3、ClO2、NaCl、NaOH。a极为阳极，故c极为电源的正极，氯离子通过阴离子交换膜进入左边，盐酸变稀，在b极区流出的Y溶液中HCl的物质的量浓度减小，A错误；电解池a极上发生的电极反应式为NH－6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋，B正确；二氧化氯发生器中，发生反应：3H2O＋NCl3＋6NaClO2===6ClO2↑＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH，其中NCl3作氧化剂，NaClO2作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6，C正确；反应中产生OH－，二氧化氯发生器中溶液的pH增大，D正确。
10. (1) ①SO2　②2HSO＋2e－===H2↑＋2SO　(2) －2e－＋2HCO―→＋2CO2↑＋2H2O　
【解析】 (1) 用双阳离子交换膜电解，Ⅲ是阳极区，Ⅲ中的氢离子透过阳离子交换膜进入Ⅱ，H＋和SO反应放出SO2气体，所以气体b的化学式为SO2；根据图示，电解时阴极上HSO得电子生成SO和氢气，阴极电极反应式为2HSO＋2e－===H2↑＋SO。(2) b极由转化为，该过程为氧化过程，失去电子，且生成CO2，说明碳酸氢钠参与反应，电解时膜电极b上所发生的电极反应式：－2e－＋2HCO―→＋2CO2↑＋2H2O。
可逆电池　金属的腐蚀与防护
1. C　【解析】 放电时，Zn失去电子变为Zn2＋，a电极为电池的负极，A错误；放电后，负极区的Zn2＋穿过阳离子交换膜进入正极区，c(Zn2＋)不会增大，B错误；充电时，Zn极为阴极，Zn2＋得电子，析出Zn，电解池中阳离子移向阴极，Zn2＋向a电极移动，C正确；充电时，b电极为阳极，电极反应式为ZnNaV2(PO4)3－2e－===Zn2＋＋NaV2(PO4)3，D错误。
2. C　【解析】 根据图示可知，放电时，锌板为负极，Zn失去电子，发生氧化反应；碳纸为正极，Fe3＋得电子，发生还原反应；充电时，锌板为阴极，[Zn(OH)4]2－得电子，发生还原反应，碳纸为阳极，Fe2＋失去电子，发生氧化反应。碳纸为正极，由于Fe3＋、Fe2＋与OH－会反应产生Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀，故正极电解质应呈酸性，A正确；放电时，锌板为负极，锌板上Zn失去电子发生氧化反应，电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－，B正确；放电时，负极反应式为Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－，正极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，当反应转移1 mol 电子时，左侧负极附近的溶液中阴离子负电荷的物质的量减少1 mol ，右侧正极附近溶液中阳离子的正电荷的物质的量减少1 mol ，为维持电荷守恒，就会有1 mol Na＋通过阳离子交换膜进入中间室内，右侧有1 mol Cl－通过阴离子交换膜进入中间室内，导致中间室内的溶液中将增加1 mol NaCl，C错误；放电时碳纸电极为正极，则在充电时，应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极，作阳极，发生氧化反应，D正确。
3. D　【解析】 由图可知，放电时，有机电极为负极，HQ－4e－===PTQ＋4H＋，故锰元素的化合价降低，得电子，无机电极(MnO2)为正极，电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，则充电时，有机电极(PTQ/HQ)为阴极，电极反应式为PTQ＋4H＋＋4e－===HQ，无机电极为阳极，电极反应式为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋。放电时，a极为有机电极，为电池的负极，A错误；充电时，左侧为阴极室，右侧为阳极室，故氢离子从右侧阳极室迁移向左侧阴极室，B错误；放电时，b极反应为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，C错误；阴极上发生的电极反应式为PTQ＋4H＋＋4e－===HQ，充电时，每生成1 mol HQ转移4 mol电子，D正确。
4. C　【解析】 由电池的总反应可知，放电时，钠电极是原电池的负极，钠失去电子发生氧化反应生成钠离子，电极反应式为Na－e－===Na＋，通入二氧化碳的镍电极是正极，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应，生成碳酸根离子和碳，电极反应式为3CO2＋4e－===2CO＋C，充电时，钠电极与直流电源的负极相连，作阴极，镍电极为阳极。放电时，钠电极是原电池的负极，通入二氧化碳的镍电极是正极，ClO向移向负极，A错误；钠易与水反应，不能用高氯酸钠水溶液作为电解液，B错误；镍电极为阳极，碳在碳酸根离子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为2CO＋C－4e－===3CO2↑，C正确。
5. B　【解析】 放电时，电极A上Na失去电子变为Na＋，电极A为负极，A错误；充电时，电极B为阳极，与外接电源正极相连，阳极的电极反应式为S－2e－===xS，B正确；当Na＋由电极A向电极B移动时，说明电极A失去电子产生Na＋，为原电池，则此时能量转换方式为化学能转化为电能，C错误；若用该电池作电源电解精炼铜，阳极上Cu及活动性比Cu强的金属失去电子变为金属阳离子进入溶液，活动性比Cu弱的金属会沉淀在阳极底部，形成阳极泥，当电路中通过2 mol电子时，阳极溶解的金属不是只有Cu，故阳极质量减少不一定是64 g，D错误。
6. A　【解析】 放电时，左侧电极为原电池的正极，溴在正极得到电子发生还原反应生成溴离子，右侧电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，锌离子通过阳离子交换膜由右侧迁移到左侧，则左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，A正确；右侧电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，B错误；充电时，左侧电极与直流电源正极a相连，为电解池的阳极，C错误；充电时，右侧电极与负极相连，为阴极，电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，D错误。
7. C　【解析】 放电时，锌在负极上失电子，生成[Zn(OH)4]2－，故电极反应式为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，A正确；电解质溶液1中的电极为负极，根据电极反应式可知，电解质溶液1呈碱性，正极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH，电解质溶液2呈酸性，B正确；阴极反应式为[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－，阴极溶液中OH－浓度升高，C错误；由图可知，充电时，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故电池总反应为2[Zn(OH)4]2－2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，D正确。
8. A　【解析】 Na为活泼金属，在电极上失电子生成Na＋，电极反应式为Na－e－===Na＋，A正确；放电时，阴离子(CO)向负极移动，B错误；放电时，碳纳米管作正极，则充电时碳纳米管作阳极，连接电源的正极，C错误；充电时，新型Na－CO2电池反应为2Na2CO3＋C4Na＋3CO2↑，可以释放二氧化碳，D错误。
9. D　【解析】 钢铁在潮湿的空气中能形成原电池，因而易发生电化学腐蚀，金属铁作负极，易被腐蚀，A正确；原电池的负极被腐蚀，正极被保护的方法称为牺牲阳极法，B正确；由于发生吸氧腐蚀，故正极上氧气放电，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；用外加直流电源法时，被保护的金属作阴极，故钢管应接直流电源的负极，通常正极连接惰性电极，比如碳棒，D错误。
10. D　【解析】 铁和铜接触时，遇到电解质溶液会形成原电池，且形成的原电池中，铁作负极，铜作正极，电解质为海水时的腐蚀速率大于水作电解质时的腐蚀速率，因此甲图的介质为水，乙图的介质是海水，且腐蚀的过程中化学能转化为了电能，A错误；腐蚀的过程中化学能转化为电能，B错误；形成的原电池中，铁作负极，失去电子，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错误；在金属表面涂油漆后，能将金属与电解质溶液隔离，不易发生电化学腐蚀，D正确。
11. C　【解析】 食盐水呈中性，铁不可能发生析氢腐蚀，所以发生了吸氧腐蚀，A正确；装置Ⅰ中发生吸氧腐蚀，石墨电极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，溶液pH上升，B正确；装置Ⅱ中铁电极为正极，正极发生还原反应，C错误；装置Ⅱ中铁电极为正极，锌作负极，发生氧化反应，铁得到保护，模拟了牺牲阳极法，D正确。
12. A　【解析】 钢闸门被保护，为电子输入的一端，A正确；电解质溶液是海水，海水呈弱碱性，图甲是原电池，发生吸氧腐蚀，O2在钢闸门上得电子：O2＋2H2O ＋4e－===4OH－，图乙是电解池，H2O在钢闸门上得电子：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B错误；图甲有活泼金属，是牺牲阳极法，图乙有外接电源，是外加电流法，C错误；金属腐蚀对人类也有益处，如制备暖宝宝、用牺牲阳极法保护轮船等，D错误。