人教版高中化學(xué)一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)練習(xí)二十一電解池金屬的腐蝕與防護(hù)（學(xué)生版）

練習(xí)二十一電解池金屬的腐蝕與防護(hù)1.(2023·湖北化學(xué))我國科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時(shí)陽極無Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmol·h－1。下列說法錯(cuò)誤的是()A.惰性電極b反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B.離子交換膜為陰離子交換膜C.電解時(shí)海水中動(dòng)能高的水分子可穿過PTFE膜D.海水為電解池補(bǔ)水的速率為2xmol·h－12．(2023·遼寧化學(xué))某無隔膜流動(dòng)海水電解法制H2的裝置如圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生。下列說法正確的是()A.b端電勢高于a端電勢B.理論上轉(zhuǎn)移2mole－生成4gH2C.電解后海水pH下降D.陽極發(fā)生：Cl－＋H2O－2e－=HClO＋H＋3．(2023·全國甲卷)用可再生能源電還原CO2時(shí)，采用高濃度的K＋抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如圖所示。下列說法正確的是()A.析氫反應(yīng)發(fā)生在IrOxTi電極上B.Cl－從Cu電極遷移到IrOxTi電極C.陰極發(fā)生的反應(yīng)有2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2OD.每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極生成11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)4.(2023·重慶化學(xué))電化學(xué)合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質(zhì)中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.電極a為陰極B.H＋從電極b移向電極aC.電極b發(fā)生的反應(yīng)為＋2H2O－6e－=＋6H＋D.生成3mol半胱氨酸的同時(shí)生成1mol煙酸5．(2023·浙江6月選考)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是()A.電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.電極B的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C.應(yīng)選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D.改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗6．(2022·廣東化學(xué))以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過程中()A.陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg－2e－=Mg2＋B.陰極上Al被氧化C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥D.陽極和陰極的質(zhì)量變化相等7．(2023·浙江1月選考)在熔融鹽體系中，通過電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說法正確的是()A.石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.電極A的電極反應(yīng)：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－=TiSi＋4H2OC.該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應(yīng)D.電解時(shí)，陽離子向石墨電極移動(dòng)8．(2022·湖北化學(xué))含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過程如圖所示(Me為甲基)。下列說法正確的是()A.生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2mol電子B.陰極上的電極反應(yīng)為P4＋8CN－－4e－=4[P(CN)2]－C.在電解過程中CN－向鉑電極移動(dòng)D.電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH9．(2023·北京化學(xué))回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2，實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。下列說法不正確的是()A.廢氣中SO2排放到大氣中會(huì)形成酸雨B.裝置a中溶液顯堿性的原因是HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)的電離程度C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2D.裝置b中的總反應(yīng)為SOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))HCOOH＋SOeq\o\al(2－,4)10.(2023·鞍山模擬)點(diǎn)蝕又稱孔蝕，是一種集中于金屬表面很小的范圍并深入到金屬內(nèi)部的腐蝕形態(tài)。某鐵合金鈍化膜破損后的孔蝕如圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A.孔隙中有可能發(fā)生析氫腐蝕B.孔蝕中Fe2＋水解導(dǎo)致電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng)C.為防止孔蝕發(fā)生可以將外接電源負(fù)極與金屬相連D.蝕孔外每吸收2.24LO2，可氧化0.2molFe11．(2024·湖南聯(lián)考)某同學(xué)利用如圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護(hù)，下列說法不正確的是()A.③區(qū)電極電勢Cu高于FeB.①區(qū)Fe電極和③區(qū)Fe電極電極反應(yīng)均為Fe－2e－=Fe2＋C.②區(qū)Zn電極和④區(qū)Cu電極電極反應(yīng)均為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D.在②區(qū)Fe電極和④區(qū)Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，均會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀12．(2023·河北檢測)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氧氣濃度隨時(shí)間的變化①H2O7②1.0mol·L－1NH4Cl溶液5③0.5mol·L－1(NH4)2SO4溶液5④1.0mol·L－1NaCl溶液7⑤0.5mol·L－1Na2SO4溶液7下列說法不正確的是()A.①與④⑤比較說明鹽溶液可以加快吸氧腐蝕速率B.②與③、④與⑤比較說明吸氧腐蝕速率可能與陰離子種類有關(guān)C.向?qū)嶒?yàn)⑤溶液中加入少量(NH4)2SO4固體，吸氧腐蝕速率加快D.向?qū)嶒?yàn)②溶液中加等體積的0.5mol·L－1(NH4)2SO4溶液，吸氧腐蝕速率一定加快13．(2024·河北部分名校聯(lián)考)青銅器在地下潮濕區(qū)域易生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]。下列說法錯(cuò)誤的是()A.青銅器在地下潮濕區(qū)域主要發(fā)生析氫腐蝕B.青銅器發(fā)生腐蝕生成銅綠時(shí)，銅為負(fù)極C.可以用食醋除去青銅器表面的銅綠D.青銅器需保存在干燥通風(fēng)處14．(2024·丹東模擬)如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究“精煉銅原理”和“電鍍?cè)怼?。下列說法正確的是()A.一段時(shí)間后，甲裝置中溶液pH升高B.丙裝置中實(shí)現(xiàn)鐵片上鍍銅，b應(yīng)為鐵片C.一段時(shí)間后，乙、丙中CuSO4溶液濃度均不變D.甲中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氧氣時(shí)，理論上粗銅質(zhì)量減少6.4g15．(2024·聊城模擬)利用氫氧燃料電池可實(shí)現(xiàn)由白磷電解法制備Li[P(CN)2]，并能實(shí)現(xiàn)H2的循環(huán)利用，其工作原理如圖所示。已知：Me為甲基；電極均為石墨電極。下列說法正確的是()A.電池工作時(shí)電極a連接電極cB.當(dāng)生成9gLi[P(CN)2]時(shí)，電極a消耗H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為2.24LC.通電一段時(shí)間后，若隔膜e為陰離子交換膜，則c(KOH)減小D.電極c的電極反應(yīng)式為P4－4e－＋8LiCN=4Li[P(CN)2]＋4Li＋16．(2023·云南模擬)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2捕獲和利用一體化裝置，利用含NOeq\o\al(－,3)的廢水和CO2制備甲酸銨(HCOONH4)，其原理過程示意圖如圖。有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.NOeq\o\al(－,3)參與的電極反應(yīng)為NOeq\o\al(－,3)＋8e－＋6H2O=NH3↑＋9OH－B.生成HCOO－的電極反應(yīng)為HCOeq\o\al(－,3)＋H2O－2e－=HCOO－＋2OH－C.裝置Ⅱ中OH－穿過陰離子交換膜由左向右遷移D.空氣的作用是作為載氣將含NH3的氣體吹出反應(yīng)器17．(2024·天津模擬)制造尼龍66的原料己二腈[NC(CH2)4CN]用量很大，現(xiàn)代工業(yè)常用電合成丙烯腈法制備，總反應(yīng)是4CH2=CHCN＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NC(CH2)4CN＋O2↑，裝置如圖，下列說法正確的是()A.電子從電源a極流出，經(jīng)溶液流回b極B.CH2=CHCN中C原子的雜化方式均為sp2C.陰極電極反應(yīng)為2CH2=CHCN＋2H＋＋2e－=NC(CH2)4CND.當(dāng)生成2.24LO2時(shí)，電路中通過4mol電子18．(2024·長春檢測)羥基自由基(·OH)具有極強(qiáng)的氧化能力，它能有效地氧化降解廢水中的有機(jī)污染物。在直流電源作用下，利用雙極膜電解池產(chǎn)生羥基自由基(·OH)處理含苯酚廢水和含甲醛廢水，原理如圖所示。已知：雙極膜中間層中的H2O解離為H＋和OH－。下列說法錯(cuò)誤的是()A.M極為陰極，電極反應(yīng)式：O2＋2e－＋2H＋=2·OHB.雙極膜中H2O解離出的OH－透過膜a向N極移動(dòng)C.每處理6.0g甲醛，理論上有0.4molH＋透過膜bD.通電一段時(shí)間后，理論上苯酚和甲醛轉(zhuǎn)化生成CO2物質(zhì)的量之比為6∶719．(2024·佛山質(zhì)檢)過硫酸銨[(NH4)2S2O8]可用作氧化劑、漂白劑。利用電解法在兩極分別生產(chǎn)過硫酸銨和過氧化氫的裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.a為外接電源的負(fù)極B.電解總反應(yīng)：O2＋2H＋＋2SOeq\o\al(2－,4)eq\o(=,\s\up7(電解))H2O2＋S2Oeq\o\al(2－,8)C.陰離子交換膜可用陽離子交換膜替代D.電解池工作時(shí)，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小20．(2023·吉林模擬)己二腈[NC(CH2)4CN]是工業(yè)制造尼龍66的原料，利用丙烯腈(CH2=CHCN，不溶于水)為原料、四甲基溴化銨[(CH3)4NBr]為鹽溶液制備己二腈的電有機(jī)合成裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A.(CH3)4NBr在電化學(xué)合成中作電解質(zhì)，并有利于丙烯腈的溶解B.陰極區(qū)的電極反應(yīng)為2CH2=CHCN＋2e－＋2H＋=NC(CH2)4CNC.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole－時(shí)，陽極室溶液質(zhì)量減少8gD.交換膜為陽離子交換膜21．(2023·北京化學(xué))近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化CO2和含氮物質(zhì)(NOeq\o\al(－,3)等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實(shí)現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的KNO3溶液通CO2至飽和，在電極上反應(yīng)生成CO(NH2)2，電解原理如圖所示。(1)電極b是電解池的________極。(2)電解過程中生成尿素的電極反應(yīng)式是_________________________。22．(2022·湖南化學(xué))一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下：(1)某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(COeq\o\al(2－,3))∶c(HCOeq\o\al(－,3))＝1∶2，則該溶液的pH＝________(該溫度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。(2)再生塔中產(chǎn)生CO2的離子方程式為________________________________。(3)利用電化學(xué)原理，將CO2電催化還原為C2H4，陰極反應(yīng)式為___________________。23．以惰性電極電解100mL0.05mol·L－1CuSO4溶液。(1)陽極產(chǎn)生56mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，所得溶液的pH為________(不考慮溶液體積變化)，要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入________g的________物質(zhì)。(2)繼續(xù)通電電解，此時(shí)被電解的物質(zhì)為________，若加入0.1molCu(OH)2可使溶液復(fù)原，則電路中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。(3)通電足夠長時(shí)間，加入0.1molCu2(OH)2CO3可使溶液復(fù)原，則電路中轉(zhuǎn)移電子為________mol。24．(2023·山東模擬)電解在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，回答下列問題。(1)用間接電化學(xué)法除去NO的過程，如圖甲所示：甲①已知電解池的陰極室中溶液的pH在4～7之間，寫出陰極的電極反應(yīng)式：________________。②用離子方程式表示吸收池中除去NO的原理：_________________________________。(2)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種高效多功能水處理劑，在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。以鐵合金、Ni為電極，電解NaOH溶液制取Na2FeO4的裝置如圖乙所示。乙①電解時(shí)所發(fā)生總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。②電解槽使用陽離子交換膜的作用：______________