2020高考化学二轮复习能力提升训练9电化学基础（含解析）
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能力提升训练(9)
1．为了强化安全管理，某油库引进一台测空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所示(用强酸性溶液作电解质溶液)。下列说法不正确的是( D )
A．石墨电极作正极，发生还原反应
B．铂电极的电极反应式：C8H18＋16H2O－50e－===8CO2↑＋50H＋
C．H＋由质子交换膜左侧向右侧迁移
D．每消耗5.6 L O2，电路中通过1 mol 电子
解析：由图象知，石墨电极通入O2，发生还原反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A项正确。铂电极上发生氧化反应，电极反应式为C8H18＋16H2O－50e－===8CO2↑＋50H＋，B项正确。在原电池中，阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，C项正确。由于没有指明反应温度和压强，不能通过体积计算O2的物质的量，也就无法确定转移电子的物质的量，D项不正确。
2．江苏正在建设世界最大的海上风电场，防腐蚀是建设海上风电场需要特别注意的问题，下列说法正确的是( D )
A．海水的pH一般在8.0～8.5之间，对风电机钢铁支架的腐蚀主要是析氢腐蚀
B．腐蚀总反应4Fe＋3O2＋2xH2O===2[Fe2O3·xH2O](铁锈)的ΔH>0，ΔSOH－>SO，故阴极上Cu2＋首先放电生成Cu，然后H＋放电生成H2，阳极上首先Cl－放电生成Cl2，然后OH－放电生成O2；设阴极生成H2的物质的量为x mol，因两极产生气体体积相等，则阳极产生Cl2与O2共x mol，而0.5 mol Cl－完全放电生成0.25 mol Cl2，则O2的物质的量为(x－0.25) mol，据得失电子守恒可得：0.1 mol×2＋x mol×2＝0.5 mol×1＋(x－0.25) mol×4，解得x＝0.35 mol，故电路中转移电子的物质的量为0.1 mol×2＋0.35 mol×2＝0.9 mol。生成0.35 mol H2时消耗0.7 mol H＋，其中0.1 mol H2SO4提供0.2 mol H＋，则水提供0.5 mol H＋，同时生成0.5 mol OH－，由于生成0.1 mol O2时阳极上消耗0.4 mol OH－，故整个过程中净生成0.1 mol OH－，与0.1 mol Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀，而Al3＋仍有剩余，因此Al元素的存在形式是Al3＋、Al(OH)3。
20．电化学在处理环境污染方面发挥了重要的作用。
(1)据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图1所示。其中电解时b极上生成乙烯的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O。
(2)利用电解原理可将NO还原为N2，装置见图2，以高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H＋)为介质，金属钯薄膜作电极。钯电极A为阴极，电极反应式为2NO＋4H＋＋4e－===N2＋2H2O。
(3)脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种。离子膜电解法：利用硫酸钠溶液吸收SO2，再用惰性电极电解。将阴极区溶液导出，经过滤分离硫黄后，可循环吸收利用，装置如图3所示，则阴极的电极反应式为SO2＋4H＋＋4e－===S↓＋2H2O(或H2SO3＋4H＋＋4e－===S↓＋3H2O)，阳极产生的气体的化学式为O2。
解析：(1)b电极与电源的负极相连为阴极，该极通入CO2，故在该电极上CO2得电子后结合迁移过来的H＋生成乙烯，电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O。(2)因为A电极上NO得电子后生成N2，故A电极为阴极，电极反应式为2NO＋4H＋＋4e－===N2＋2H2O。(3)由于阴极生成了硫黄，则在阴极上SO2在酸性溶液中得电子生成单质硫的同时生成了H2O，电极反应式为SO2＋4H＋＋4e－===S↓＋2H2O；阳极发生氧化反应，溶液中OH－失电子生成O2，故产生的气体为O2。
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