2023届高三化学二轮复习 14 小题保分训练(14) 电解池及电化学腐蚀

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A．过滤得到的沉淀可能是FeS和S B．若有0.20 ml的电子转移，一定能得到2.24 L的氢气
C．可以用Fe与外接电源的a极相连 D．a极相连的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋
2．多伦多大学EdwardSargent教授团队研发了一种将乙烯高效转化为环氧乙烷的电化学合成方法。反应在KCl电解液的流动池中进行，示意图如图。电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可生成环氧乙烷。下列说法正确的是( )
A．泡沫镍电极连接电源负极
B．铂箔电极附近溶液pH下降
C．该过程的总反应为CH2===CH2＋HOCl＋HCl
D．当电路中通过1 ml电子时，铂箔电极上会产生11.2 L气体(标准状况)
3．在实验室中，以一定浓度的乙醛­Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程(如图所示)，乙醛在两电极分别转化为乙醇和乙酸。下列对电解过程的分析正确的是( )
A．以铅蓄电池为电源，则a极为Pb电极
B．石墨Ⅱ电极附近的pH逐渐减小
C．阳极反应为CH3CHO＋H2O－2e－===CH3COOH＋2H＋
D．每处理含8.8 g乙醛的废水，转移电子的数目为0.4NA
4．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是( )
A．阴极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
5．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。下列说法不正确的是( )
A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②， K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
6．某科研小组模拟“人工树叶”的电化学装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为糖类(C6H12O6)和O2，X、Y是特殊催化剂型电极，已知：装置的电流效率等于生成产品所需的电子数与电路中通过总电子数之比。下列说法错误的是( )
A．该装置中Y电极发生氧化反应
B．X电极的电极反应式为6CO2＋24H＋＋24e－===C6H12O6＋6H2O
C．理论上，每生成22.4 L(标准状况下)O2，必有4 ml H＋由X极区向Y极区迁移
D．当电路中通过3 ml e－时，生成18 g C6H12O6，则该装置的电流效率为80%
7．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中正确的是（ ）
A．X为直流电源的正极，Y为直流电源的负极
B．阳极区pH减小
C．图中的ba，C错误；阴极发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，D错误。
8．C。解析：电解时，Na＋移向阴极区，则f为电源负极，A项错误；电解时，阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，Na＋移向阴极区，阳极区溶液逐渐由NaClO4转化为HClO4；阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区产生NaOH，B项错误、C项正确；根据得失电子守恒，若转移2 ml电子，理论上生成201 g HClO4，D项错误。
9．C。解析：根据流程，需要Fe2+参加反应，推出铁作阳极，阳极反应式为Fe－2e－＝Fe2+，故A错误；不能用水代替，流程中生成金属钠，金属钠能与水发生反应，水会阻碍中间物Na的生成，且水会电解生成OH－，进一步与Fe2+反应生成Fe（OH）2，因此不能用水代替，故B错误；根据流程，最后生成Na+，因此电解液中Na+起到催化剂作用，故C正确；题中没有说明状态是否是标准状态，不能判断产生H2的体积，故D错误。
10．A。解析：由题图可知，B极区产生H2，说明H＋在电极B上放电，故电极B为阴极，Li＋通过阳离子交换膜向阴极移动，结合实验目的是制备LiOH，可知B极区的电解液为LiOH溶液，否则无法得到纯净的LiOH，因此A极区的电解液为LiCl溶液，阳极上Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，所以B、C、D正确；每产生0.1 ml H2，转移0.2 ml e－，就有0.2 ml Li＋通过阳离子交换膜进入阴极区，A错误。
11．B。解析：根据装置图，KHF2中氢元素显+1价，钢电极上析出H2，表明钢电极上发生得电子的还原反应，即钢电极是电解池的阴极，钢电极与电源的负极相连，A正确；根据装置图，逸出的气体为H2和F2，说明电解质无水溶液中减少的是氢和氟元素，因此电解过程需要不断补充的X是HF，B错误；阳极室生成氟气，阴极室产生H2，二者接触发生剧烈反应甚至爆炸，因此必须隔开防止氟气与氢气接触，C正确；由氟氢化钾的氟化氢无水溶液可以导电，可推知氟氢化钾在氟化氢中发生电离，D正确。
12．B。解析：依题意，通过电解法制备纳米级Cu2O，铜极发生氧化反应，铜是阳极，与阳极相连的电源电极是光伏电池的正极，即b极是正极，推知a极为负极，A错误；离子交换膜为阴离子交换膜，OH－由离子交换膜左侧向右侧迁移，铜极的电极反应式为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O，B正确；电子不可能在电解质溶液中传递，电子的流向为a极→镍极，铜极→b极，C错误；镍极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，转移1 ml电子，左室溶液质量减少18 g，D错误。
13．D。解析：对比实验①②可知，实验②中溶液的pH较小，Cr2Oeq \\al(2－,7)的去除率较高，所以降低pH可以提高Cr2Oeq \\al(2－,7)的去除率，A项正确；实验②中，Cr2Oeq \\al(2－,7)在阴极上得电子，发生还原反应，电极反应式为Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，B项正确；实验③中，Fe作阳极，失去电子生成Fe2＋，Fe2＋能与Cr2Oeq \\al(2－,7)发生反应Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，从而导致Cr2Oeq \\al(2－,7)的去除率提高，C项正确；实验③中，理论上电路中每通过6 ml电子，则有1 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)在阴极上被还原，但同时还有0.5 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)被Fe2＋还原，所以共有1.5 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)被还原，D项错误。
14．B。解析：该装置为半导体光电池发电提供电能对水进行电解，故D项正确。对电极为阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正确；半导体电极为阳极，发生氧化反应，B错误；C项阳离子移向发生还原反应的一极，移向对电极，正确。
15．D。解析：Pt(1)极与电源负极相连，为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，理论上每消耗0.1 ml乙二醛，电路中转移0.4 ml电子，Pt(1)极放出4.48 L H2(标准状况)，A、B项错误；理论上每得到1 ml乙二酸，外电路中转移4 ml电子，则在内电路中有4 ml H＋从右室迁移到左室，C项错误；由题图装置可知，制备乙二酸的反应为4H＋＋4Cl－eq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋2Cl2↑、OHC—CHO＋2Cl2＋2H2O―→HOOC－COOH＋4HCl，故盐酸起提供Cl－和增强导电性的作用，D项正确。
16．B。解析：A.构成的原电池中，该方法是将化学能转化成了电能，A项错误；B.根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢管道作正极，B项正确；C.根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，C项错误；D.镁块作负极，电极反应：Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2↓，D项错误。
17．C。解析：铁为活泼金属，在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀，发生的主要反应有2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3等，故A正确；钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，可以隔绝空气、水等防止形成原电池，防止铁发生电化学腐蚀，故B正确；外接镁、锌等作辅助阳极属于牺牲阳极的阴极保护法，采用外加电流的阴极保护时需外接电源，故C错误；不锈钢具有较强的抗腐蚀性，采用不锈钢材料做钢构件可以防止或减缓电化学腐蚀，故D正确。
①
②
③
在Fe表面生
成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
实验
①
②
③
电解条件
阴、阳极均为石墨
阴、阳极均为石墨，滴加1 mL浓硫酸
阴极为石墨，阳极为铁，滴加1 mL浓硫酸
Cr2Oeq \\al(2－,7)的去除率/%
0.922
12.7
57.3