2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十五 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)2檢測(cè)

1、2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十五 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)2檢測(cè)2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十五 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)2檢測(cè)年級(jí)：姓名：- 20 -專(zhuān)題十五電解池金屬的腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)1 電解原理及其應(yīng)用1.新情境2020廣東七校第一次聯(lián)考科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對(duì)冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)電解槽裝置如圖所示,用cu-si合金作硅源,在950 利用三層液熔鹽進(jìn)行電解精煉,有關(guān)說(shuō)法正確的是()a.電子由液態(tài)cu-si合金流出,流入液態(tài)鋁電極b.液態(tài)鋁電極與正極相連,作電解池的陽(yáng)極c.在該液相熔體中cu優(yōu)先于si被氧化,si4+優(yōu)先于cu2+被還原d.三層液熔鹽的作用是使電子能夠

2、在三層間自由流動(dòng)2.新角度雙極膜2021江西名校聯(lián)考我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆zn-co2電池,將兩組陰離子、陽(yáng)離子復(fù)合膜反向放置以分隔兩室電解液,充、放電時(shí),復(fù)合膜層間的h2o解離成h+和oh-,工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.a膜是陽(yáng)離子膜,b膜是陰離子膜b.放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為zn+4oh-2e-zn(ohc.充電時(shí)co2在多孔pd納米片表面轉(zhuǎn)化為甲酸d.外電路中每通過(guò)1 mol電子,復(fù)合膜層間有1 mol h2o解離3.2021北京大興區(qū)模擬電解合成1,2-二氯乙烷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()a.該裝置工作時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躡.cucl2能將c2h4還原為

3、1,2-二氯乙烷c.x、y分別為陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜d.該裝置總反應(yīng)為ch2ch2+2h2o+2naclh2+2naoh+clch2ch2cl4.2020安徽示范高中名校聯(lián)考某電池研究員使用鋰-磺酰氯(li-so2cl2)電池作為電源電解制備ni(h2po2)2,其工作原理如圖所示。已知電池反應(yīng)為2li+so2cl22licl+so2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.電池中c電極的電極反應(yīng)式為so2cl2+2e-2cl-+so2b.電池的e極連接電解池的h極c.膜a是陽(yáng)離子交換膜,膜c是陰離子交換膜d.電解池中不銹鋼電極的電極反應(yīng)式為2h2o+2e-h2+2oh-5.2020廣東惠州第一次調(diào)研考

4、試如圖是利用甲醇燃料電池進(jìn)行電化學(xué)研究的裝置圖,下列說(shuō)法正確的是()a.甲池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,總反應(yīng)為2ch3oh+3o22co2+4h2ob.乙池中的ag不斷溶解c.反應(yīng)一段時(shí)間后要使乙池恢復(fù)原狀,可加入一定量cu(oh)2固體d.當(dāng)甲池中280 ml (標(biāo)準(zhǔn)狀況)o2參加反應(yīng)時(shí),乙池中理論上可析出1.6 g固體6.2020福建仙游一中、福州八中聯(lián)考改編雙選電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法,即保持污水的ph在5.06.0之間,通過(guò)電解生成fe(oh)3膠體,fe(oh)3膠體具有吸附作用,可吸附水中的污物而使其沉淀下來(lái),起到凈水的作用,其原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()a

5、.c電極上發(fā)生還原反應(yīng)b.a為co2c.為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力,可向污水中加入適量乙醇d.甲烷燃料電池中c向空氣一極移動(dòng)7.2021浙江嘉興教學(xué)質(zhì)量評(píng)估四甲基氫氧化銨(ch3)4noh常用作電子工業(yè)清洗劑。以四甲基氯化銨(ch3)4ncl為原料,采用電滲析法合成(ch3)4noh的工作原理如圖所示(a、b極為石墨電極,c、d、e膜為離子交換膜)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.n極為電源正極b.b極的電極反應(yīng)式為4oh-4e-o2+2h2oc.c膜為陽(yáng)離子交換膜,d、e膜均為陰離子交換膜d.a、b兩極均有氣體生成,同溫同壓下體積比為218.2020豫湘名校聯(lián)考鎂-稀土合金廣泛應(yīng)用于航空、航天、通信和汽車(chē)

6、制造等領(lǐng)域。熔融鹽電解法是一種高效制備鎂-稀土合金的方法,實(shí)驗(yàn)室制取mg-gd合金(其中mg、gd的物質(zhì)的量比為11)的裝置示意圖如圖所示(已知mg的相對(duì)原子質(zhì)量為24,gd的相對(duì)原子質(zhì)量為157)。下列說(shuō)法正確的是()a.添加lif、baf2的主要目的是作催化劑b.當(dāng)電路中通過(guò)0.1 mol電子時(shí),生成mg-gd合金的質(zhì)量為3.62 gc.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2f-2e-f2d.電解結(jié)束后,石墨電極的質(zhì)量不變考點(diǎn)2 金屬的腐蝕與防護(hù)9. 2021四川宜賓月考在潮濕的深層土壤中,鋼管主要發(fā)生厭氧腐蝕,有關(guān)厭氧腐蝕的機(jī)理有多種,其中一種理論為厭氧細(xì)菌可促使s與h2反應(yīng)生成s2-,加速鋼管的腐蝕,其

7、反應(yīng)原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()a.正極的電極反應(yīng)式為o2+4e-+2h2o4oh-b.鋼管腐蝕的直接產(chǎn)物中含有fes、fe(oh)2c.s與h2的反應(yīng)可表示為4h2+s-8e-s2-+4h2od.在鋼管表面鍍鋅或銅可減緩鋼管的腐蝕10.2021貴州貴陽(yáng)摸底考試在一塊表面無(wú)銹的鋼片上滴食鹽水,放置一段時(shí)間后看到鋼片上有鐵銹出現(xiàn)。鋼片腐蝕過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為2fe+2h2o+o22fe(oh)2,fe(oh)2進(jìn)一步被氧氣氧化為fe(oh)3,再在一定條件下脫水生成鐵銹,其原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()a.鋼片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕b.鋼片腐蝕生成的鐵銹可以保護(hù)內(nèi)層的鐵不被腐蝕

8、c.鋼片腐蝕過(guò)程中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng): 2h2o+o2+4e-4oh-d.鋼片里的鐵和碳與食鹽水形成了無(wú)數(shù)微小原電池,發(fā)生了電化學(xué)腐蝕11.2020全國(guó)卷第35題變式,5分(1)海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具價(jià)值。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料。lifepo4電池中某電極的工作原理如圖所示:該電池的電解質(zhì)為能傳導(dǎo)li+的固體材料。放電時(shí)該電極是電池的極(填“正”或“負(fù)”),該電極反應(yīng)式為。(2)用此電池電解含有0.1 mol/l cuso4和0.1 mol/l nacl的混合溶液100 ml,假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mol e-,且電解池的電極均為惰性電極,陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)

9、準(zhǔn)狀況下的體積是l。12.12分工業(yè)上通常用co(g)和h2(g)合成ch3oh(g)。(1)已知某溫度和壓強(qiáng)下:2co(g)+o2(g)2co2(g)h=-566 kjmol-12h2(g)+o2(g)2h2o(g)h=-483.6 kjmol-12ch3oh(g)+3o2(g)2co2(g)+4h2o(g)h=-1 275.6 kjmol-1則在相同溫度和壓強(qiáng)下,co(g)與h2(g)合成ch3oh(g)的熱化學(xué)方程式為。若反應(yīng)生成6.4 g甲醇,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為。(2)可利用甲醇燃燒反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池。如圖1所示,用pt作電極材料,用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,在兩個(gè)電極上分別充入

10、甲醇和氧氣。圖1圖2寫(xiě)出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式:。若利用該燃料電池作電源,與圖1右邊燒杯相連,在鐵件表面鍍銅,則鐵件應(yīng)是極(填“a”或“b”);當(dāng)鐵件的質(zhì)量增加6.4 g時(shí),燃料電池中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為l。(3)電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染,原理為通電后co2+轉(zhuǎn)化為co3+,然后co3+將甲醇氧化成co2和h+(用石墨烯除去co2+)?，F(xiàn)用如圖2所示裝置模擬上述過(guò)程,則co2+在陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。除去甲醇的離子方程式為。一、選擇題(每小題6分,共48分)1.2021上海楊浦區(qū)模擬某科研小組將含硫化氫的工業(yè)廢氣進(jìn)行了資源化利用,將獲得的電能用于制取naclo。已知:2h2s(g

11、)+o2(g)s2(s)+2h2o(l)h=-632 kj/mol。如圖所示為該科研小組設(shè)計(jì)的原理圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.整個(gè)裝置中電子流動(dòng)的方向:電極a石墨電極c,石墨電極d電極bb.在飽和nacl溶液中滴入酚酞試液,石墨電極c處先變紅c.電路中每通過(guò)4 mol電子,電池內(nèi)部釋放的熱能約為632 kjd.電極a每增重32 g,導(dǎo)氣管e將收集到氣體22.4 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)2.2020全國(guó)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試fenton試劑是由h2o2和fe2+混合得到的一種強(qiáng)氧化劑,其反應(yīng)原理如下:.h2o2+fe2+oh+fe3+oh-.fe2+ohfe3+oh-其中產(chǎn)生的羥基自由基(oh)具有

12、強(qiáng)氧化性,可以降解有機(jī)物,特別適用于某些難治理工業(yè)廢水(如含苯酚的廢水)的處理。某種處理含苯酚廢水的原理示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()a.b電極外接電源的負(fù)極b.a電極的電極反應(yīng)式為o2+4e-+2h2o4oh-c.電解過(guò)程中oh會(huì)向b電極移動(dòng)d.電解一段時(shí)間后,電解液中可能會(huì)出現(xiàn)紅褐色沉淀3.2021 湖北武漢部分學(xué)校起點(diǎn)考試改編我國(guó)學(xué)者在科學(xué)上發(fā)表了一種氯離子介導(dǎo)的電化學(xué)合成方法,能將乙烯高效、清潔、選擇性地轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷,電化學(xué)反應(yīng)的具體過(guò)程如圖所示。在電解結(jié)束后,將陰、陽(yáng)極的電解液混合,便可反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.ni電極與電源正極相連b.工作過(guò)程中陰極區(qū)溶液的

13、ph增大c.由乙烯轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷的總反應(yīng)為ch2ch2+h2o+h2d.在電解液混合過(guò)程中會(huì)發(fā)生反應(yīng)hcl+kohkcl+h2o4.新情境2020江西南昌第二中學(xué)模擬某地海水中的主要離子及其含量如下表,現(xiàn)利用“電滲析法”進(jìn)行淡化,技術(shù)原理如圖所示(兩端為惰性電極,陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰膜只允許陰離子通過(guò))。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()離子na+k+ca2+mg2+cl-shc含量/(mg/l)9 360832001 10016 0001 200118a.甲室的電極反應(yīng)式為2cl-2e-cl2b.淡化過(guò)程中易在戊室形成水垢c.乙室和丁室中部分離子的濃度增大,淡水的出口為bd.當(dāng)戊室收集到22.4

14、l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),通過(guò)甲室陽(yáng)膜的離子的物質(zhì)的量一定為2 mol5.新情境雙選第三代混合動(dòng)力車(chē),可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車(chē)輛。某混合動(dòng)力車(chē)的工作原理示意圖如圖所示。汽車(chē)上坡或加速時(shí),電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力,降低燃料的消耗;在剎車(chē)或下坡時(shí),電池處于充電狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是()a.汽車(chē)上坡時(shí)發(fā)生圖中實(shí)線所示的過(guò)程b.放電時(shí)乙電極為正極,充電時(shí)乙電極為陰極c.放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為mhn-ne-m+nh+d.電池充電時(shí),oh-由甲側(cè)向乙側(cè)移動(dòng)6.新角度2020河北衡水中學(xué)四調(diào)利用如下實(shí)驗(yàn)探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕:實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)編號(hào)浸泡液ph氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化1.0 moll-1

15、nh4cl溶液50.5 moll-1(nh4)2so4溶液51.0 moll-1 nacl溶液70.5 moll-1 na2so4溶液7下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.上述四組實(shí)驗(yàn)中,正極反應(yīng)式均為o2+4e-+2h2o4oh-b.在不同溶液中,cl-是影響吸氧腐蝕速率的主要因素c.向?qū)嶒?yàn)中加入少量(nh4)2so4固體,吸氧腐蝕速率加快d.在300 min內(nèi),鐵釘?shù)钠骄醺g速率:酸性溶液中性溶液7. 新情境某地下輸油管為鋼質(zhì)材料,且該地下輸油管所在區(qū)域內(nèi)為潮濕土壤,為減緩輸油管的腐蝕,科研人員設(shè)計(jì)如圖所示裝置保護(hù)輸油管。下列敘述正確的是()a.金屬m可能是鋅、錫等金屬b.輸油管的保護(hù)過(guò)程是電能轉(zhuǎn)

16、化為化學(xué)能的過(guò)程c.金屬m失電子,電子沿導(dǎo)線源源不斷地輸送到輸油管d.正極的電極反應(yīng)一定是o2+2h2o+4e-4oh-8.新角度結(jié)合多室膜電解裝置考查電化學(xué)原理硼酸(h3bo3)為一元弱酸,已知h3bo3與足量naoh溶液反應(yīng)的離子方程式為h3bo3+oh-b(oh)4-,h3bo3可以通過(guò)電解的方法制備。電解nab(oh)4溶液制備h3bo3的原理如圖所示,下列敘述正確的是()a.通電一段時(shí)間后,m室、n室的ph依次增大、減小b.a膜、c膜為陰離子交換膜,b膜為陽(yáng)離子交換膜c.理論上每生成1 mol h3bo3,兩極室共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 l氣體d.保持電流為3 a,電解60 min,

17、制得h3bo3 6.2 g,則電流效率約為89%(法拉第常數(shù)為96 500 cmol-1;電流效率=100%)二、非選擇題(共28分)9.新素材14分k4fe(cn)63h2o俗稱(chēng)黃血鹽,常用于檢驗(yàn)fe3+,也是食鹽防結(jié)劑。以生產(chǎn)電石的副產(chǎn)物氰熔體ca(cn)2和nacn的混合物為原料,制備黃血鹽的流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)“浸取”需控制在80 以下進(jìn)行,原因是。(2)用硫酸亞鐵晶體配制feso4溶液時(shí)還需加入。(3)對(duì)“濾液”處理可獲得一種實(shí)驗(yàn)室常用干燥劑,它的化學(xué)式是。(4)“加熱”使hcn氣體逸出發(fā)生“反應(yīng)”,生成k4fe(cn)6、二氧化碳和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)“反應(yīng)

18、”后的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、干燥即得產(chǎn)品。(6)工業(yè)上,以石墨為電極,電解亞鐵氰化鉀溶液可以制備鐵氰化鉀k3fe(cn)6,可用于檢驗(yàn)fe2+,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。(7)設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)探究犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理。操作現(xiàn)象(i)取鐵極附近的溶液于試管中,滴加鐵氰化鉀溶液無(wú)明顯現(xiàn)象(ii)在u形管鐵極附近滴加鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀得出結(jié)論:鋅能保護(hù)鐵;。10.原創(chuàng)14分(1)以k2cro4為原料,通過(guò)電解法可制備k2cr2o7,電解裝置原理圖如圖1所示:圖1該電解裝置采用不銹鋼電極和惰性電極,電極甲為電極。結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)說(shuō)明該裝置電解時(shí)生成k2cr2o7的原理。若在電解池右側(cè)裝置中加入19.4

19、 g k2cro4,電解一段時(shí)間后,測(cè)得右側(cè)裝置溶液中k和cr的物質(zhì)的量的關(guān)系為n(k)=n(cr),這段時(shí)間內(nèi)電路中通過(guò)的電子約為mol(保留兩位有效數(shù)字)。(2)過(guò)二硫酸鉀(k2s2o8)在科研與工業(yè)上有重要用途?？赏ㄟ^(guò)“電解轉(zhuǎn)化提純”方法制得,電解裝置示意圖如圖2所示。圖2電解時(shí),鐵電極連接電源的極。常溫下,電解液中含硫微粒的主要存在形式與ph的關(guān)系如圖3所示。圖3在陽(yáng)極放電的離子主要是hs,陽(yáng)極區(qū)電解質(zhì)溶液的ph范圍為,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。往電解產(chǎn)品中加入硫酸鉀,使其轉(zhuǎn)化為過(guò)二硫酸鉀粗產(chǎn)品,提純粗產(chǎn)品的方法是。(3)利用反應(yīng)6no2+8nh37n2+12h2o設(shè)計(jì)為電池可消除no2,其

20、簡(jiǎn)易裝置如圖4所示。圖4a極的電極反應(yīng)式為。常溫下,若用該電池電解0.6 l飽和食鹽水,一段時(shí)間后,測(cè)得飽和食鹽水ph變?yōu)?3,則理論上b極消耗b氣體的體積為ml(氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀況,假設(shè)電解過(guò)程中溶液體積不變)。答案專(zhuān)題十五電解池金屬的腐蝕與防護(hù)1.a由題圖中si4+流向可知液態(tài)鋁為陰極,連接電源負(fù)極,液態(tài)cu-si合金為陽(yáng)極,電子由液態(tài)cu-si合金流出,流入液態(tài)鋁電極,a項(xiàng)正確,b項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知,陽(yáng)極上si失電子轉(zhuǎn)化為si4+,陰極上si4+得電子轉(zhuǎn)化為si,c項(xiàng)錯(cuò)誤;使用三層液熔鹽可以有效增大電解反應(yīng)的面積,使單質(zhì)硅在液態(tài)鋁電極上高效沉積,而不是方便電子通過(guò),電子不通過(guò)電解質(zhì),d項(xiàng)錯(cuò)

21、誤。2.c由題圖可知,氫離子可通過(guò)a膜,則a膜是陽(yáng)離子膜,氫氧根離子可通過(guò)b膜,則b膜是陰離子膜,故a正確;放電時(shí)是原電池,鋅在負(fù)極失去電子生成的鋅離子結(jié)合氫氧根離子生成zn(oh,負(fù)極的電極反應(yīng)式為zn+4oh-2e-zn(oh,故b正確;結(jié)合b項(xiàng)分析可知,放電時(shí)多孔pd納米片為正極,二氧化碳得到電子轉(zhuǎn)化為甲酸,電極反應(yīng)式為co2+2h+2e-hcooh,充電時(shí)的電極反應(yīng)式與放電時(shí)的相反,則充電時(shí)甲酸在多孔pd納米片表面轉(zhuǎn)化為co2,故c錯(cuò)誤;由放電時(shí)的正極反應(yīng)式可知電路中每通過(guò)1 mol電子,復(fù)合膜層間有1 mol h2o解離,故d正確。3.d該裝置為電解池,則工作時(shí),電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,a

22、項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)題圖可知,陽(yáng)極生成的cucl2與c2h4發(fā)生了氧化還原反應(yīng),c2h4中c元素化合價(jià)可看作-2,clch2ch2cl中c元素化合價(jià)可看作-1,則cucl2能將c2h4氧化為1,2-二氯乙烷,b項(xiàng)錯(cuò)誤。該電解池中,陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為cucl-e-+cl-cucl2,陽(yáng)極區(qū)需要cl-參與,則x為陰離子交換膜,而陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2h2o+2e-h2+2oh-,有陰離子生成,為保持溶液電中性,需要電解質(zhì)溶液中的鈉離子遷移過(guò)來(lái),則y為陽(yáng)離子交換膜,c項(xiàng)錯(cuò)誤。該裝置中陽(yáng)極首先發(fā)生反應(yīng)cucl-e-+cl-cucl2,生成的cucl2再繼續(xù)與c2h4反應(yīng)生成1,2-二氯乙烷和cucl,而陰極

23、水電離的氫離子放電生成氫氣,其總反應(yīng)方程式為ch2ch2+2h2o+2naclh2+2naoh+clch2ch2cl,d項(xiàng)正確。4.c 由已知電池反應(yīng)可知c電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為so2cl2+2e-2cl-+so2,a項(xiàng)正確;由題干信息可知鎳應(yīng)作電解池的陽(yáng)極,與外接電源的正極相連,不銹鋼作電解池的陰極,與外接電源的負(fù)極相連,故電池的e極連接電解池的h極,b項(xiàng)正確;室為產(chǎn)品室,故陽(yáng)極上ni失去電子生成的ni2+通過(guò)膜a進(jìn)入產(chǎn)品室,室中的h2p通過(guò)膜b進(jìn)入產(chǎn)品室,與ni2+形成ni(h2po2)2,故膜a為陽(yáng)離子交換膜,膜b為陰離子交換膜,膜c應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜,以防室的oh-通過(guò)膜

24、c進(jìn)入室與nah2po2反應(yīng)消耗原料,同時(shí)na+通過(guò)膜c進(jìn)入室可制備濃氫氧化鈉溶液,c項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像分析可知,d項(xiàng)正確。5.d甲池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,屬于堿性燃料電池,總反應(yīng)為2ch3oh+3o2+4koh2k2co3+6h2o,a項(xiàng)錯(cuò)誤;乙池ag電極上cu2+放電,ag不溶解,b項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)乙池中總反應(yīng)2cu2+2h2o2cu+o2+4h+知,要使乙池恢復(fù)原狀,可加入一定量cuo,c項(xiàng)錯(cuò)誤;甲池中消耗280 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)o2時(shí)轉(zhuǎn)移電子 0.05 mol,根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知,乙池中理論上生成 0.025 mol cu,所以析出固體的質(zhì)量=0.025 mol64 gmol-1

25、=1.6 g,d項(xiàng)正確。6.ab甲烷燃料電池中,通入甲烷的電極是負(fù)極,與負(fù)極相連的c電極是陰極,陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),a項(xiàng)正確;根據(jù)題圖可知,甲烷燃料電池中用熔融碳酸鹽作電解質(zhì),故正極反應(yīng)為2co2+o2+4e-2c,a為co2,b項(xiàng)正確;乙醇是非電解質(zhì),不能增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力,c項(xiàng)錯(cuò)誤;在燃料電池中,陰離子移向負(fù)極,所以c向甲烷一極移動(dòng),d項(xiàng)錯(cuò)誤。7.c根據(jù)第三個(gè)極室(按從左往右數(shù))中nacl溶液的濃度變化可知,na+從第四極室通過(guò)e膜進(jìn)入第三極室,cl-從第二極室通過(guò)d膜進(jìn)入第三極室,同時(shí)(ch3)4n+通過(guò)c膜進(jìn)入第一極室,故c、e膜均為陽(yáng)離子交換膜,d膜為陰離子交換膜,a極為陰極,b

26、極為陽(yáng)極,n極為電源正極,故a正確、c錯(cuò)誤;b極為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為4oh-4e-o2+2h2o,故b正確;a極h2o電離出的h+放電,生成h2,電極反應(yīng)式為2h2o+2e-h2+2oh-,假設(shè)電路中轉(zhuǎn)移電子1 mol,a、b兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量分別為0.5 mol和0.25 mol,同溫同壓下體積比為21,故d正確。8.b添加lif、baf2的主要目的是提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性,降低混合熔融物的熔點(diǎn),a項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題意知,陰極的電極反應(yīng)式為mg2+2e-mg、gd3+3e-gd,設(shè)反應(yīng)的mg2+和gd3+的物質(zhì)的量分別為x和y,則xy=11,且2x+3y=0.1 mol,解得x=y

27、=0.02 mol,則生成的mg-gd合金的質(zhì)量為0.02 mol24 g/mol+0.02 mol157 g/mol=3.62 g,b項(xiàng)正確;還原性o2-f-,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2o2-4e-o2,c項(xiàng)錯(cuò)誤;陽(yáng)極區(qū)o2-放電生成o2,同時(shí)與石墨陽(yáng)極反應(yīng)可生成co或co2,所以長(zhǎng)時(shí)間電解后石墨電極有損耗,質(zhì)量減小,d項(xiàng)錯(cuò)誤。9.b由題圖可知,h2o生成h2,h的化合價(jià)降低,得電子,故正極的電極反應(yīng)式為2h2o+2e-h2+2oh-,a項(xiàng)錯(cuò)誤。反應(yīng)生成的oh-、s2-與fe2+可生成fe(oh)2、fes,b項(xiàng)正確。根據(jù)題中所給信息可知,s與h2反應(yīng)生成s2-,根據(jù)元素守恒可知,生成物中還有h2

28、o,故反應(yīng)方程式為4h2+ss2-+4h2o,c項(xiàng)錯(cuò)誤。鋼管表面鍍鋅,鋅會(huì)與鐵形成原電池,鋅比鐵活潑,鐵作正極,可減緩鋼管的腐蝕;鋼管表面鍍銅,銅會(huì)與鐵形成原電池,鐵比銅活潑,鐵作負(fù)極,從而加速鋼管的腐蝕,d項(xiàng)錯(cuò)誤。10.d結(jié)合題圖知fe失電子,化合價(jià)升高,被氧化,a項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵銹結(jié)構(gòu)疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬,b項(xiàng)錯(cuò)誤;鋼片腐蝕時(shí),fe作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng):fe-2e-fe2+, c項(xiàng)錯(cuò)誤;鋼片上的nacl溶液為鐵與碳形成原電池提供了電解質(zhì)溶液, d項(xiàng)正確。11.(1)正(1分)fepo4+e-+li+lifepo4(2分)(2) 0.168(2分)【解析】(1)放電時(shí),該裝置是原電池,鐵元素由+

29、3價(jià)變?yōu)?2價(jià),得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以該電極是正極,電極反應(yīng)式為fepo4+e-+li+lifepo4。(2)電解含有0.01 mol cuso4和0.01 mol nacl的混合溶液,電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mol e-,陽(yáng)極:2cl-2e-cl2, 4oh-4e-2h2o+o2,根據(jù)電子守恒計(jì)算陽(yáng)極上生成的氯氣為0.005 mol,氧氣為0.002 5 mol,所以陽(yáng)極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=(0.005 mol+0.002 5 mol)22.4 l/mol=0.168 l。12.(除標(biāo)明外,每空2分)(1)co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h=-128.8 kjmol-1(

30、3分)0.8 mol(1分)(2)ch3oh-6e-+8oh-c+6h2ob(1分)1.12(1分)(3) co2+-e-co3+6co3+ch3oh+h2oco2+6co2+6h+【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律由+-得co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h=-128.8 kjmol-1;若反應(yīng)生成6.4 g甲醇,甲醇的物質(zhì)的量是6.4 g32 gmol-1=0.2 mol,反應(yīng)中碳元素可看作從+2價(jià)降低到-2價(jià),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 0.8 mol。(2)用pt作電極材料,用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,由于原電池中負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),因此甲醇在負(fù)極失電子生成c,負(fù)極的電極反應(yīng)式為ch

31、3oh-6e-+8oh-c+6h2o。利用該燃料電池作電源,與題圖1右邊燒杯相連,在鐵件表面鍍銅,則鐵件作電解池的陰極,陰極與電源負(fù)極連接,題圖中與甲醇相連的b電極是陰極;在鐵件表面鍍銅,當(dāng)鐵件的質(zhì)量增加6.4 g(0.1 mol)時(shí),根據(jù)cu2+2e-cu可知轉(zhuǎn)移電子0.2 mol,燃料電池中消耗氧氣的電極反應(yīng)式為o2+2h2o+4e-4oh-,依據(jù)電子守恒計(jì)算消耗的氧氣的物質(zhì)的量為0.05 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積=0.05 mol22.4 lmol-1=1.12 l。(3)通電后,co2+轉(zhuǎn)化為co3+,電解池中陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為co2+-e-co3+;co3+作氧

32、化劑把水中的甲醇氧化成co2和h+,自身被還原為co2+,反應(yīng)的離子方程式為6co3+ch3oh+h2oco2+6co2+6h+。1.c由題意可知,左側(cè)裝置為原電池,在電極b上o2轉(zhuǎn)化為h2o,發(fā)生還原反應(yīng),故電極b為正極,電極a為負(fù)極,石墨電極d為陽(yáng)極,石墨電極c為陰極,整個(gè)裝置中電子流動(dòng)的方向?yàn)殡姌Oa石墨電極c,石墨電極d電極b,a正確;石墨電極c為陰極,電極反應(yīng)式為2h2o+2e-2oh-+h2,故在飽和nacl溶液中滴入酚酞試液,石墨電極c處先變紅,b正確;若2 mol h2s完全燃燒,則釋放的熱能為632 kj,但原電池是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能,只會(huì)產(chǎn)生少量的熱能,故電路中每通過(guò)4 mol

33、電子(消耗2 mol h2s),電池內(nèi)部釋放的熱能遠(yuǎn)小于632 kj,c錯(cuò)誤;根據(jù)關(guān)系式2h2ss24e-2h2可知,電極a每增重32 g(生成0.5 mol s2),導(dǎo)氣管e將收集到1 mol h2,即標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4 l,d正確。2.d由題圖可知a電極發(fā)生的轉(zhuǎn)化關(guān)系是o2h2o2,為得電子的還原反應(yīng),所以a電極為陰極,電極反應(yīng)式為o2+2e-+2h2oh2o2+2oh-,b電極為陽(yáng)極,外接電源的正極,電極反應(yīng)式為fe-2e-2fe2+,選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤;oh不帶電,在溶液中自由移動(dòng),選項(xiàng)c錯(cuò)誤;由題給信息知電解過(guò)程中生成的fe2+和h2o2會(huì)繼續(xù)反應(yīng)生成fe3+、oh與oh-,所以電

34、解液中可能出現(xiàn)紅褐色fe(oh)3沉淀,選項(xiàng)d正確。3.a根據(jù)題圖可知,左室電解液中的氯離子先被氧化成氯氣(2cl-2e-cl2,pt電極為陽(yáng)極),然后cl2與水發(fā)生歧化反應(yīng)生成hcl和hclo(cl2+h2ohcl+hclo),hclo與通入電解液中的乙烯反應(yīng)生成clch2ch2oh(hclo+ch2ch2clch2ch2oh),將陰、陽(yáng)極的電解液混合,clch2ch2oh與陰極電解液中的oh-反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷(oh-+clch2ch2oh+h2o+cl-)。由上述分析可知ni電極為陰極,與電源負(fù)極相連,a錯(cuò)誤。在陰極發(fā)生反應(yīng)2h2o+2e-2oh-+h2,有oh-生成,故陰極區(qū)溶液的ph增

35、大,b正確。將上述分析過(guò)程中的反應(yīng)整合,得到該過(guò)程的總反應(yīng)為ch2ch2+h2o+h2,c正確。陽(yáng)極電解液中含有hcl,陰極電解液中含有koh,故將電解液混合時(shí)會(huì)發(fā)生hcl和koh的中和反應(yīng),d正確。4.d由題圖可知,甲室電極與電源正極相連,為陽(yáng)極室,cl-放電能力大于oh-,所以陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2cl-2e-cl2,a項(xiàng)正確;戊室電極與電源負(fù)極相連,為陰極室,開(kāi)始電解時(shí),陰極上水電離的h+得電子生成氫氣,同時(shí)生成oh-,生成的oh-和hc反應(yīng)生成c,生成的c與ca2+反應(yīng)生成caco3,oh-和mg2+反應(yīng)生成mg(oh)2,caco3和mg(oh)2是水垢的主要成分,b項(xiàng)正確; 陽(yáng)膜只允

36、許陽(yáng)離子通過(guò),陰膜只允許陰離子通過(guò),電解時(shí)丙室中陰離子移向乙室,陽(yáng)離子移向丁室,所以丙室中物質(zhì)主要是水,則淡水的出口為b,c項(xiàng)正確;根據(jù)b項(xiàng)分析,戊室收集到的是h2,當(dāng)戊室收集到22.4 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),則電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子,通過(guò)甲室陽(yáng)膜的離子為陽(yáng)離子,既有+1價(jià)的離子,又有+2價(jià)的離子,所以物質(zhì)的量不是2 mol,d項(xiàng)錯(cuò)誤。5.ad汽車(chē)上坡時(shí)電動(dòng)機(jī)在工作,發(fā)生圖中實(shí)線所示的過(guò)程,a項(xiàng)正確;汽車(chē)上坡時(shí),電動(dòng)機(jī)工作,電池處于放電狀態(tài),乙電極上niooh轉(zhuǎn)化為ni(oh)2,發(fā)生還原反應(yīng),乙電極為正極,則充電時(shí)乙電極為陽(yáng)極,b項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),電動(dòng)機(jī)工作,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液為堿

37、性溶液,電極反應(yīng)式為mhn-ne-+noh-m+nh2o,c項(xiàng)錯(cuò)誤;電池充電時(shí),甲電極是陰極,乙電極是陽(yáng)極,電解池中陰離子由陰極向陽(yáng)極移動(dòng),所以oh-由甲側(cè)向乙側(cè)移動(dòng),d項(xiàng)正確。6.b由題意知,鐵釘在弱酸性、中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕,則正極反應(yīng)式為o2+2h2o+4e-4oh-,a項(xiàng)正確。實(shí)驗(yàn)的溶液呈酸性,實(shí)驗(yàn)的溶液呈中性,根據(jù)題圖可知,300 min內(nèi)鐵釘?shù)钠骄醺g速率:酸性溶液中性溶液,d項(xiàng)正確。向?qū)嶒?yàn)中加入少量(nh4)2so4固體,浸泡液由中性溶液變成弱酸性溶液,溶液ph下降,則吸氧腐蝕速率加快,c項(xiàng)正確。結(jié)合所用浸泡液及氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化圖像可知,相同時(shí)間內(nèi),實(shí)驗(yàn)、的平均吸氧

38、腐蝕速率均相差不大,實(shí)驗(yàn)、的平均吸氧腐蝕速率相差較大,則cl-不是影響吸氧腐蝕速率的主要因素,影響吸氧腐蝕速率的主要因素是ph,b項(xiàng)錯(cuò)誤。7.c金屬m可以是鋅等比鐵活潑的金屬,在原電池中作負(fù)極,被腐蝕,但不能是錫,否則鐵作負(fù)極,腐蝕速率更快,a項(xiàng)錯(cuò)誤;該方法利用了原電池原理,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?b項(xiàng)錯(cuò)誤;輸油管的保護(hù)原理是金屬m作負(fù)極,失電子,電子沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到輸油管,輸油管附近的h+或o2得電子,發(fā)生還原反應(yīng),c項(xiàng)正確;不能確定潮濕土壤為酸性還是中性,故正極可能發(fā)生吸氧腐蝕,也可能發(fā)生析氫腐蝕,d項(xiàng)錯(cuò)誤。8.dm室中石墨電極為陽(yáng)極,電解時(shí)陽(yáng)極上水失電子生成o2和h+,電極反應(yīng)式為2h2o-4e-

39、o2+4h+,n室中石墨電極為陰極,電解時(shí)陰極上水得電子生成h2和oh-,電極反應(yīng)式為2h2o+2e-h2+2oh-,原料室中的b(oh)4-通過(guò)b膜進(jìn)入產(chǎn)品室、na+通過(guò)c膜進(jìn)入n室,m室中氫離子通入a膜進(jìn)入產(chǎn)品室且通過(guò)a膜的h+的量與m室中電極反應(yīng)產(chǎn)生的h+的量相同,即通電一段時(shí)間后m室中稀硫酸濃度變大,則a膜、c膜為陽(yáng)離子交換膜,b膜為陰離子交換膜,通電一段時(shí)間后,m室ph減小,n室ph增大,a、b項(xiàng)錯(cuò)誤。產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)為b(oh)4-+h+h3bo3+h2o,理論上每生成1 mol h3bo3,m室生成1 mol h+,轉(zhuǎn)移電子1 mol,n室生成0.5 mol h2,m室生成0.25 mol o2,兩極室共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下16.8 l氣體,c項(xiàng)錯(cuò)誤。6.2 g h3bo3的物質(zhì)的量為=0.1 mol,則消耗的電荷量為0.1 mol196 500 cmol-1=9 650 c,而電極上通過(guò)的總電荷量為3a6060 s=10 800 c,故=100%89%,d項(xiàng)正確。9.(1)溫度過(guò)高,促進(jìn)cn-水解,生成有毒的hcn,污染環(huán)境(2分)(2)稀硫酸和鐵屑(2分)(3)cacl2(2分)(4)2k2co3+6hcn+fek4fe