电解池 金属的腐蚀与防护
题组1 电解原理及其应用
1.[2017海南,10,4分]一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H。下列叙述错误的是
( )
+
A.Pd电极b为阴极 B.阴极的反应式为:N2+6H+6eC.H由阳极向阴极迁移 D.陶瓷可以隔离N2和H2
2.[2015四川理综,4,6分]用如图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是
-----+
+
-
2NH3
( )
A.用石墨作阳极,铁作阴极 B.阳极的电极反应式:Cl+2OH-2eC.阴极的电极反应式:2H2O+2e
----+
---
ClO+H2O
-
-
H2↑+2OH
N2↑+2CO2↑+5Cl+H2O
( )
-
D.除去CN的反应:2CN+5ClO+2H
3.[2015浙江理综,11,6分]在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是
A.X是电源的负极
B.阴极的电极反应式是:H2O+2eC.总反应可表示为:H2O+CO2
-
H2+O CO2+2e
2--
CO+O
2-
H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1 ∶1
4.[2014海南,3,2分]以石墨为电极,电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是
( )
1
A.阴极附近溶液呈红色 C.阳极附近溶液呈蓝色
B.阴极逸出气体 D.溶液的pH变小
5.[2017江苏,16(3)(4),6分]铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 。
(2)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如下图所示。阳极的电极反应式为 , 阴极产生的物质A 的化学式为 。
6.[2016天津理综,10(5),5分]化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4。同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH
-
-FeO2装置通电后,4+3H2↑,工作原理如图1所示。
-铁电极附近生成紫红色FeO24,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产
生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
(1)电解一段时间后,c(OH)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极
-
室”)。
(2)电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为 。
(3)c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因: 。 题组2 金属的腐蚀
7.[2016天津理综,3,6分]下列叙述正确的是 A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH) B.金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率与氧气浓度无关 C.原电池中发生的反应达平衡时,该电池仍有电流产生
D.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小
( )
2
8.[2015重庆理综,11,14分]我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。 (1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第 周期。
(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为 。
(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是 。 A.降低了反应的活化能 B.增大了反应的速率 C.降低了反应的焓变 D.增大了反应的平衡常数
(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应,该化学方程式为 。 (5)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
① 腐蚀过程中,负极是 (填图中字母“a”或“b”或“c”);
②环境中的Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为 ;
② 若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为 L(标准状况)。
9.[2014安徽理综,28,14分]某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化
-
。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
编号 ① ② ③
实验目的 为以下实验作参照 醋酸浓度的影响
碳粉/g 0.5 0.5 0.2
铁粉/g 2.0 2.0
醋酸/% 90.0 36.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了 腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉
3
2024年高考化学总复习 专题15 电解池 金属的腐蚀与防护考题帮练习(含解析)
