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電解原理在金屬腐化與防備及廢水辦理中的應(yīng)用題型一電解原理在金屬腐化及防備中的應(yīng)用1.(2018·廈門雙十中學(xué)月考)對(duì)于鋼鐵腐化與防備的說法不正確的選項(xiàng)是()A.鋼鐵的吸氧腐化和析氫腐化的負(fù)極反響式均為Fe-2e-===Fe2+B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐化時(shí),正極反響式為O2+2H2O+4e--===4OHC.地下鋼管連結(jié)鎂塊是采納犧牲陽極的陰極保護(hù)法D.用外加電流的陰極保護(hù)法防備鋼鐵腐化時(shí),鋼鐵接電源的正極2.圖Ⅰ的目的是精華銅,圖Ⅱ的目的是保護(hù)鋼閘門。以下說法不正確的選項(xiàng)是()A.圖Ⅰ中a為純銅2-B.圖Ⅰ中SO4向b極挪動(dòng)C.圖Ⅱ中假如a、b間連結(jié)電源,則a連結(jié)負(fù)極D.圖Ⅱ中假如a、b間用導(dǎo)線連結(jié),則X能夠是銅3.(2018·邯鄲一中模擬)全球每年鋼鐵因銹蝕造成大批的損失。某城擬用如圖方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼質(zhì)管道,使其免受腐化。對(duì)于此方法,以下說法不正確的選項(xiàng)是()A.土壤中的鋼鐵易被腐化是因?yàn)樵跐駶櫟耐寥乐行纬闪嗽姵谺.金屬棒X的資料應(yīng)當(dāng)是比鎂開朗的金屬-n+C.金屬棒X上發(fā)生反響:M-ne===MD.這類方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法4.(2019·河北質(zhì)檢)必定條件下,某含碳鋼腐化狀況與溶液pH的關(guān)系以下表所示。pH2466.5813.514腐化快慢較快慢較快主要產(chǎn)物2+FeOFeO-FeFeO34232以下說法正確的選項(xiàng)是()A.隨pH的高升,含碳鋼腐化速率漸漸加速B.pH<4,發(fā)生析氫腐化C.pH為14,其負(fù)極反響為2H2O+Fe-3e--+===FeO2+4HD.pH為7時(shí),負(fù)極反響為-3+,生成的3+被空氣中的氧氣氧化為23Fe-3e===FeFeFeO5.(2018·內(nèi)蒙古部分學(xué)校月考)城市地下濕潤的土壤中常埋有縱橫交織的管道和輸電線路,當(dāng)有電流泄露并與金屬管道形成回路時(shí),就會(huì)惹起金屬管道的腐化。原理以下圖,但若電壓等條件適合,鋼鐵管道也可能減緩腐化,此現(xiàn)象被稱為“陽極保護(hù)”。以下相關(guān)說法不正確的是()A.該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.管道右端腐化比左端快,右端電極反響式為Fe-2e-===Fe2+C.假如沒有外加電源,濕潤的土壤中的鋼鐵管道比較簡(jiǎn)單發(fā)生吸氧腐化D.鋼鐵“陽極保護(hù)”的實(shí)質(zhì)是陽極金屬表面形成一層耐腐化的鈍化膜題型二電解原理在廢水辦理中的應(yīng)用6.(2018·河南八市要點(diǎn)高中質(zhì)檢)工業(yè)上可采納惰性電極辦理含Na2SO4的廢水,獲得其余工業(yè)產(chǎn)品。其原理以下圖,ab、cd均為離子互換膜,在直流電場(chǎng)的作用下,兩膜中間的Na+2-和SO4可經(jīng)過離子互換膜,而兩頭隔室中的離子被阻攔不可以進(jìn)入中間隔室。以下表達(dá)不正確的是()2-A.通電后中間隔室的SO4向正極區(qū)遷徙,電解后正極區(qū)pH減小B.a(chǎn)b為陽離子互換膜,負(fù)極區(qū)獲得NaOH溶液C.負(fù)極區(qū)反響為2H2O-4e-===O2↑+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH降低D.每有1molO2生成,會(huì)有4molNa+進(jìn)入負(fù)極區(qū)7.電浮選凝集法是工業(yè)上采納的一種污水辦理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之間,經(jīng)過電解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3膠體有吸附性,可吸附污染物而堆積下來,擁有凈化水的作用,其原理以下圖。以下說法正確的選項(xiàng)是()A.石墨電極上發(fā)生氧化反響B(tài).依據(jù)圖示,物質(zhì)A為CO22-C.甲烷燃料電池中CO3向通入空氣一極挪動(dòng)D.為加強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力,可向污水中加入適當(dāng)乙醇8.(2018·靜海一中月考)某工廠采納電解法辦理含鉻廢水,耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極,槽中盛放含鉻廢水,原理表示如圖,以下說法不正確的選項(xiàng)是()A.a(chǎn)為電源正極B.陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化復(fù)原反響為2-+6Fe2++3++6Fe3++7HO272C.若不考慮氣體的溶解,當(dāng)采集到2-被復(fù)原H213.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),有0.1molCr2O7D.陰極區(qū)鄰近溶液pH降低9.電解法辦理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸,擁有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法汲取NO的裝置以下圖(圖中電極均為石墨電極)。x若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法汲取實(shí)驗(yàn)。①寫出電解時(shí)NO發(fā)生反響的電極反響式:___________________________________2________________________________________________________________________。②如有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO2被汲取,經(jīng)過陽離子互換膜(只同意陽離子經(jīng)過)的H+為____________mol。(2)某小組在右室裝有-1222410L0.2mol·L硝酸,用含NO和NO(不考慮NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O)的廢氣進(jìn)行模擬電解法汲取實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)前,配制10L0.2mol·L-1硝酸溶液需量取________________mL密度為1.4g·mL-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸。②電解過程中,有部分NO轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),測(cè)得右室溶液中含3molHNO、0.1molHNO2,同時(shí)左室采集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下28LH2。計(jì)算原氣體中NO和NO2的體積比(假定尾氣不含氮氧化物,寫出計(jì)算過程)。10.(2018·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)氨對(duì)人類的生產(chǎn)生活擁有重要影響。氨的制備與利用。①工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________。②氨催化氧化生成一氧化氮反響的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________。氨的定量檢測(cè)。水體中氨氣和銨根離子(統(tǒng)稱氨氮)總量的檢測(cè)備受矚目。利用氨氣傳感器檢測(cè)水體中氨氮含量的表示圖如圖1:①利用均衡原理剖析含氨氮水樣中加入NaOH溶液的作用:________________________②若利用氨氣傳感器將1L水樣中的氨氮完整轉(zhuǎn)變?yōu)镹2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6×10-4mol,則水樣中氨氮(以氨氣計(jì))含量為________mg·L-1。氨的轉(zhuǎn)變與去除。微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù),圖2為MFC碳氮結(jié)合同時(shí)去除的氮轉(zhuǎn)變系統(tǒng)原理表示圖。①A極的電極反響式為_______________________________________________________,A、B兩極生成CO2和N2的物質(zhì)的量之比為________。+②用化學(xué)用語簡(jiǎn)述NH4去除的原理:__________________________________________________________________________________________________________________。答案精析1.D[在電解池中,陰極自己不參加電極反響,故用外加電流的陰極保護(hù)法防備鋼鐵腐化時(shí),鋼鐵應(yīng)作電解池的陰極,接電源的負(fù)極,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2.D[由圖Ⅰ可知,a為陰極,b為陽極,為粗銅的精華,此中粗銅作陽極,純銅作陰極,因此陰極a為純銅,A項(xiàng)正確;電解時(shí),電解質(zhì)溶液中陰離子朝陽極挪動(dòng),因此圖Ⅰ中2-向SO4陽極(b電極)挪動(dòng),B項(xiàng)正確;外加電流的陰極保護(hù)法中,被保護(hù)的金屬連結(jié)原電池負(fù)極,所以圖Ⅱ中假如a、b間連結(jié)電源,則a連結(jié)負(fù)極,C項(xiàng)正確;犧牲陽極的陰極保護(hù)法中,被保護(hù)的金屬作原電池正極,圖Ⅱ中假如a、b間用導(dǎo)線連結(jié),則X應(yīng)作負(fù)極,其開朗性應(yīng)大于鐵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]3.B4.B5.B[該裝置相當(dāng)于電解池,能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,A正確;左端是陽極,腐化得更快,B錯(cuò)誤;假如沒有外加電源,濕潤的土壤(靠近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反響,因此發(fā)生的是吸氧腐化,C正確;依據(jù)題意,此種腐化較慢,因此“陽極保護(hù)”其實(shí)是在金屬表面形成了一層致密的保護(hù)膜,D正確。]6.C[電解時(shí)陰離子朝陽極挪動(dòng),故2-向正極區(qū)遷徙,電解時(shí)陽極上-4---pH減小,A項(xiàng)正確;負(fù)極區(qū)+4OH-4e===2HO+O2↑,c(OH)減小,故電解后正極區(qū)H放電,c(H+)減小,Na+向負(fù)極區(qū)挪動(dòng),故ab為陽離子互換膜,負(fù)極區(qū)獲得NaOH溶液,B項(xiàng)正確;++-+負(fù)極區(qū)H放電,發(fā)生反響:2H+2e===H2↑,c(H)減小,pH增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;每有1molO2生成,轉(zhuǎn)移4mol電子,依據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)同樣,故有4molNa+進(jìn)入負(fù)極區(qū),D項(xiàng)正確。]7.B[甲烷發(fā)生氧化反響,所在電極為電源的負(fù)極,故石墨為陰極,發(fā)生復(fù)原反響,A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲烷在負(fù)極的反響為CH4-8e-2-2-在工作過+4CO3===5CO2+2HO,A為CO2,B項(xiàng)正確;CO3程中向負(fù)極挪動(dòng),通入空氣的一極為電源的正極,C項(xiàng)錯(cuò)誤;乙醇為非電解質(zhì),不可以加強(qiáng)水溶液的導(dǎo)電能力,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]8.D[依據(jù)圖示,a作陽極,b作陰極,電極反響式為陽極:Fe-2e-===Fe2+,陰極:2H++2e-2-+6Fe2++3+3++)減小,pH===H2↑,而后Cr2O7+14H===2Cr+6Fe+7H2O,因?yàn)樵陉帢O區(qū)c(H增大。依據(jù)6H2~6Fe2+~Cr2O72-得,當(dāng)有13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2放出時(shí),應(yīng)有0.1molCr2O72-被還原。]--+②0.1223(2)①142.9②依據(jù)原子守恒:n(NO)+n(NO2)=3mol-0.2mol·L-1×10L+0.1mol=1.1mol依據(jù)得失電子守恒:0.1mol×1+[n(NO)-0.1mol]×3+n(NO2)×1=28L22.4L·mol-1×2解得,n(NO)=0.8moln(NO2)=0.3molV(NO)∶V(NO2)=n(NO)∶n(NO2)=0.8mol∶0.3mol=8∶3高溫、高壓10.(1)①N2+3H2催化劑2NH3催化劑②4NH3+5O2=====4NO+6H2O△-+-NH·HONH+HO均衡正向挪動(dòng),利于生成氨氣,被43232空氣吹出②3.4--+(3)①CH3COO-8e+2H2O===2CO↑+7H5∶2+-+-+-在MFC電池正極轉(zhuǎn)②NH4在好氧微生物反響器中轉(zhuǎn)變?yōu)镹O3:NH4+2O===NO3+2H+H2O,NO3-+-2322分析(2)①在氨氮水樣中存在均衡:+-NH3+H2O,加入NaOH溶液,NH4+OHNH3·H2O-NH3而被空氣吹出。②水樣中N元素的化合價(jià)為-OH濃度增大,均衡正向挪動(dòng),有益于生成3價(jià),則1L
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