2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十四 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)2練習(xí)

1、2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十四 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)2練習(xí)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十四 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)2練習(xí)年級：姓名：- 20 -專題十四電解池金屬的腐蝕與防護(hù)考點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在三

2、層間自由流動2.新角度雙極膜2021江西名校聯(lián)考我國科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆zn-co2電池,將兩組陰離子、陽離子復(fù)合膜反向放置以分隔兩室電解液,充、放電時,復(fù)合膜層間的h2o解離成h+和oh-,工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()a.a膜是陽離子膜,b膜是陰離子膜b.放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為zn+4oh-2e-zn(oh)42-c.充電時co2在多孔pd納米片表面轉(zhuǎn)化為甲酸d.外電路中每通過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1,2-二氯乙烷的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是()a.該裝置工作時,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躡.cucl2能將c2h4還

3、原為1,2-二氯乙烷c.x、y分別為陽離子交換膜、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。下列說法錯誤的是()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)

4、研考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,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,起到凈水的作用,其原理如圖所示。下列說法正確的是()a

5、.c電極上發(fā)生氧化反應(yīng)b.a為co2c.為增強污水的導(dǎo)電能力,可向污水中加入適量乙醇d.甲烷燃料電池中co32-向空氣一極移動7.2021浙江嘉興教學(xué)質(zhì)量評估四甲基氫氧化銨(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)。下列說法錯誤的是()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

6、信和汽車制造等領(lǐng)域。熔融鹽電解法是一種高效制備鎂-稀土合金的方法,實驗室制取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的相對原子質(zhì)量為24,gd的相對原子質(zhì)量為157)。下列說法正確的是()a.添加lif、baf2的主要目的是作催化劑b.當(dāng)電路中通過0.1 mol電子時,生成mg-gd合金的質(zhì)量為3.62 gc.陽極的電極反應(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)厭氧腐蝕的機理有多種,其中一種理論為厭氧細(xì)菌可促使so42-與h2反應(yīng)生成s2-,加

7、速鋼管的腐蝕,其反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是()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.so42-與h2的反應(yīng)可表示為4h2+so42-8e-s2-+4h2od.在鋼管表面鍍鋅或銅可減緩鋼管的腐蝕10.2021貴州貴陽摸底考試在一塊表面無銹的鋼片上滴食鹽水,放置一段時間后看到鋼片上有鐵銹出現(xiàn)。鋼片腐蝕過程中發(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

8、的鐵銹可以保護(hù)內(nèi)層的鐵不被腐蝕c.鋼片腐蝕過程中負(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數(shù)微小原電池,發(fā)生了電化學(xué)腐蝕11.2020全國卷第35題變式,5分(1)海水中鋰元素儲量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具價值。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

9、為惰性電極,陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)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)計一個燃料電池。如圖1所示,用pt作電極材料,用氫氧化鉀溶液作電

10、解質(zhì)溶液,在兩個電極上分別充入甲醇和氧氣。 圖1圖2寫出燃料電池負(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,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程,則co2+在陽極的電極反應(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

11、取naclo。已知:2h2s(g)+o2(g)s2(s)+2h2o(l)h=-632 kj/mol。如圖所示為該科研小組設(shè)計的原理圖。下列說法錯誤的是()a.整個裝置中電子流動的方向: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全國中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測試fenton試劑是由h2o2和fe2+混合得到的一種強氧化劑,其反應(yīng)原理如下:.h2o2+fe2+oh+fe3+oh-.fe2+ohfe3+oh-

12、其中產(chǎn)生的羥基自由基(oh)具有強氧化性,可以降解有機物,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.電解過程中oh會向b電極移動d.電解一段時間后,電解液中可能會出現(xiàn)紅褐色沉淀3.2021 湖北武漢部分學(xué)校起點考試改編我國學(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)的具體過程如圖所示。在電解結(jié)束后,將陰、陽極的電解液混合,便可反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。下列說法錯誤的是()a.ni電極與電源正

13、極相連b.工作過程中陰極區(qū)溶液的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.在電解液混合過程中會發(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,陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過)。下列有關(guān)說法錯誤的是()離子na+k+ca2+mg2+cl-so42-hco3-含量/(mg/l)9 360832001 10016 0001 200118a.甲室的電極反應(yīng)式為2cl-2e-cl2b.淡化過程中易在戊室形成水垢c.乙室和丁室中部分離子的濃度

14、增大,淡水的出口為bd.當(dāng)戊室收集到22.4 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時,通過甲室陽膜的離子的物質(zhì)的量一定為2 mol5.新情境第三代混合動力車,可以用電動機、內(nèi)燃機或二者結(jié)合推動車輛。某混合動力車的工作原理示意圖如圖所示。汽車上坡或加速時,電動機提供推動力,降低燃料的消耗;在剎車或下坡時,電池處于充電狀態(tài)。下列說法正確的是()a.汽車上坡時發(fā)生圖中虛線所示的過程b.放電時乙電極為正極,充電時乙電極為陰極c.放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為mhn-ne-m+nh+d.電池充電時,oh-由甲側(cè)向乙側(cè)移動6.新角度2020河北衡水中學(xué)四調(diào)利用如下實驗探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕:實驗裝置實驗編號浸泡液ph氧氣

15、體積分?jǐn)?shù)隨時間的變化1.0 moll-1 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下列說法錯誤的是()a.上述四組實驗中,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)嶒炛屑尤肷倭?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

16、是鋅、錫等金屬b.輸油管的保護(hù)過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程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

17、體d.保持電流為3 a,電解60 min,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=生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電荷量電極上通過的總電荷量100%)二、非選擇題(共28分)9.新素材14分k4fe(cn)63h2o俗稱黃血鹽,常用于檢驗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溶液時還需加入。(3)對“濾液”處理可獲得一種實驗室常用干燥劑,它的化學(xué)式是。(4)“加熱”使hcn氣體逸出

18、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)”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fe2+,陽極的電極反應(yīng)式為。(7)設(shè)計如圖實驗探究犧牲陽極的陰極保護(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

19、。結(jié)合化學(xué)用語說明該裝置電解時生成k2cr2o7的原理。若在電解池右側(cè)裝置中加入19.4 g k2cro4,電解一段時間后,測得右側(cè)裝置溶液中k和cr的物質(zhì)的量的關(guān)系為n(k)=43n(cr),這段時間內(nèi)電路中通過的電子約為mol(保留兩位有效數(shù)字)。(2)過二硫酸鉀(k2s2o8)在科研與工業(yè)上有重要用途?？赏ㄟ^“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,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在陽極放電的離子主要是hso4-,陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的ph范圍為,陽極的電極反應(yīng)式為。往電解產(chǎn)品中加入硫酸鉀,使其轉(zhuǎn)化為過二硫酸鉀粗產(chǎn)品

20、,提純粗產(chǎn)品的方法是。(3)利用反應(yīng)6no2+8nh37n2+12h2o設(shè)計為電池可消除no2,其簡易裝置如圖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,一段時間后,測得飽和食鹽水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)電解過程中溶液體積不變)。答案專題十四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合金為陽極,電子由液態(tài)cu-si合金流出,流入液態(tài)鋁電極,a項正確,b項錯誤;由題圖可知,陽極上si失電子轉(zhuǎn)化為si4+,陰極上si4+得電子轉(zhuǎn)化為si,c項錯誤;使用三層液熔鹽可以有

21、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,電子不通過電解質(zhì),d項錯誤。2.c由題圖可知,氫離子可通過a膜,則a膜是陽離子膜,氫氧根離子可通過b膜,則b膜是陰離子膜,故a正確;放電時是原電池,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)42-,負(fù)極的電極反應(yīng)式為zn+4oh-2e-zn(oh)42-,故b正確;結(jié)合b項分析可知,放電時多孔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,充電時的電極反應(yīng)式與放電時的相反,則充電時甲酸在多孔pd納米片表面轉(zhuǎn)化為co2,故c錯誤;由放電時的正極反應(yīng)式可知電路中每通過

22、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,電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,a項錯誤。根據(jù)題圖可知,陽極生成的cucl2與c2h4發(fā)生了氧化還原反應(yīng),c2h4中c元素化合價可看作-2,clch2ch2cl中c元素化合價可看作-1,則cucl2能將c2h4氧化為1,2-二氯乙烷,b項錯誤。該電解池中,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為cucl-e-+cl-cucl2,陽極區(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來,則y為陽離子交換膜,c項錯誤。該裝置中陽極首先發(fā)

23、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項正確;由題干信息可知鎳應(yīng)作電解池的陽極,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項正確;室為產(chǎn)品室,故陽極上ni失去電子生成的ni2+通過膜a進(jìn)入產(chǎn)品室,室中的h2po2-通過膜b進(jìn)入產(chǎn)品室,

24、與ni2+形成ni(h2po2)2,故膜a為陽離子交換膜,膜b為陰離子交換膜,膜c應(yīng)為陽離子交換膜,以防室的oh-通過膜c進(jìn)入室與nah2po2反應(yīng)消耗原料,同時na+通過膜c進(jìn)入室可制備濃氫氧化鈉溶液,c項錯誤;由圖像分析可知,d項正確。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項錯誤;乙池ag電極上cu2+放電,ag不溶解,b項錯誤;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項錯誤;甲池中消耗280 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)o2時轉(zhuǎn)移電子 0.05 mol,根據(jù)各電極

25、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=1.6 g,d項正確。6.b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項錯誤;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-2co32-,a為co2,b項正確;乙醇是非電解質(zhì),不能增強污水的導(dǎo)電能力,c項錯誤;在燃料電池中,陰離子移向負(fù)極,所以co32-向甲烷一極移動,d項錯誤。7.c根據(jù)第三個極室(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e膜進(jìn)入第三極室,cl-從

26、第二極室通過d膜進(jìn)入第三極室,同時(ch3)4n+通過c膜進(jìn)入第一極室,故c、e膜均為陽離子交換膜,d膜為陰離子交換膜,a極為陰極,b極為陽極,n極為電源正極,故a正確、c錯誤;b極為陽極,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,a項錯誤;根據(jù)題意知,陰極的電極反應(yīng)式為mg2+2

27、e-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=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項正確;還原性o2-f-,陽極的電極反應(yīng)式為2o2-4e-o2,c項錯誤;陽極區(qū)o2-放電生成o2,同時與石墨陽極反應(yīng)可生成co或co2,所以長時間電解后石墨電極有損耗,質(zhì)量減小,d項錯誤。9.b由題圖可知,h2o生成h2,h的化合價降低,得電子,故正極的電極反應(yīng)式為2h2o+2e-h2+2oh-,a項錯誤。反應(yīng)生成的oh-、s

28、2-與fe2+可生成fe(oh)2、fes,b項正確。根據(jù)題中所給信息可知,so42-與h2反應(yīng)生成s2-,根據(jù)元素守恒可知,生成物中還有h2o,故反應(yīng)方程式為4h2+so42-s2-+4h2o,c項錯誤。鋼管表面鍍鋅,鋅會與鐵形成原電池,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項錯誤。10.d結(jié)合題圖知fe失電子,化合價升高,被氧化,a項錯誤;鐵銹結(jié)構(gòu)疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬,b項錯誤;鋼片腐蝕時,fe作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng):fe-2e-fe2+, c項錯誤;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

29、項正確。11.(1)正(1分)fepo4+e-+li+lifepo4(2分)(2) 0.168(2分)【解析】(1)放電時,該裝置是原電池,鐵元素由+3價變?yōu)?2價,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-,陽極:2cl-2e-cl2, 4oh-4e-2h2o+o2,根據(jù)電子守恒計算陽極上生成的氯氣為0.005 mol,氧氣為0.002 5 mol,所以陽極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=(0.005 mol+0.002 5 mo

30、l)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(3分)0.8 mol(1分)(2)ch3oh-6e-+8oh-co32-+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12+-12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價降低到-2價,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)

31、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co32-,負(fù)極的電極反應(yīng)式為ch3oh-6e-+8oh-co32-+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,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)電子守恒計算消耗的氧氣的物質(zhì)的量為0.05 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧

32、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為陽極,石墨電極c為陰極,整個裝置中電子流動的方向為電極a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na

33、cl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,只會產(chǎn)生少量的熱能,故電路中每通過4 mol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電極為陽極,外接電源的正極,電

34、極反應(yīng)式為fe-2e-2fe2+,選項a、b錯誤;oh不帶電,在溶液中自由移動,選項c錯誤;由題給信息知電解過程中生成的fe2+和h2o2會繼續(xù)反應(yīng)生成fe3+、oh與oh-,所以電解液中可能出現(xiàn)紅褐色fe(oh)3沉淀,選項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(

35、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增大,b正確。將上述分析過程中的反應(yīng)整合,得到該過程的總反應(yīng)為ch2ch2+h2o+h2,c正確。陽極電解液中含有hcl,陰極電解液中含有koh,故將電解液混合時會發(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,為陽極室,cl-放電能力大于oh-,所以陽極的電極反應(yīng)式為2cl-2e-cl2,a項正確;戊室電極與電源負(fù)極相連,為陰極室,開始電解時,陰極上水電離的h+得電子生成氫氣,同時生

36、成oh-,生成的oh-和hco3-反應(yīng)生成co32-,生成的co32-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項正確; 陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過,電解時丙室中陰離子移向乙室,陽離子移向丁室,所以丙室中物質(zhì)主要是水,則淡水的出口為b,c項正確;根據(jù)b項分析,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,則電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子,通過甲室陽膜的離子為陽離子,既有+1價的離子,又有+2價的離子,所以物質(zhì)的量不是2 mol,d項錯誤。5.d汽車上坡時電動機在工作,發(fā)生圖中實線所示的過程,a

37、項錯誤;汽車上坡時,電動機工作,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,則充電時乙電極為陽極,b項錯誤;放電時,電動機工作,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液為堿性溶液,電極反應(yīng)式為mhn-ne-+noh-m+nh2o,c項錯誤;電池充電時,甲電極是陰極,乙電極是陽極,電解池中陰離子由陰極向陽極移動,所以oh-由甲側(cè)向乙側(cè)移動,d項正確。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項正確。實驗的溶液呈酸性,實驗的溶液呈中性,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

38、項正確。向?qū)嶒炛屑尤肷倭?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項正確。結(jié)合所用浸泡液及氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時間的變化圖像可知,相同時間內(nèi),實驗、的平均吸氧腐蝕速率均相差不大,實驗、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項錯誤。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項錯誤;該方法利用了原電池原理,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?b項錯誤;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,

39、發(fā)生還原反應(yīng),c項正確;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項錯誤。8.dm室中石墨電極為陽極,電解時陽極上水失電子生成o2和h+,電極反應(yīng)式為2h2o-4e-o2+4h+,n室中石墨電極為陰極,電解時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b膜進(jìn)入產(chǎn)品室、na+通過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,即通電一段時間后m室中稀硫酸濃度變大,則a膜、c膜為陽離子交換膜,b膜為陰離子交換膜,通電一段時間后,m室ph減小,n室ph增

40、大,a、b項錯誤。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項錯誤。6.2 g h3bo3的物質(zhì)的量為6.2g62gmol-1=0.1 mol,則消耗的電荷量為0.1 mol196 500 cmol-1=9 650 c,而電極上通過的總電荷量為3a6060 s=10 800 c,故=965010800100%89%,d項正確。9.(1)溫度過高,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(cn)6+2co2+h2+2h2o(2分)(5)過濾(1分)洗滌(1分)(6