第六章化學反應與能量第19講電解池金屬的電化學腐蝕與防護（精練）完卷時間：50分鐘可能用到的相對原子質量：H1N14O16Na23S32Cl35.5K39Cu64一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共12*5分）1．（2021·山東濰坊市·高三三模）將電化學法和生物還原法有機結合，利用微生物電化學方法生產甲烷，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是

A．離子交換膜可允許H+通過B．通電時，電流方向為：a→電子導體→離子導體→電子導體→bC．陽極的電極反應式為D．生成0.1molCH4時陽極室中理論上生成CO2的體積是4.48L(STP)2．（2021·遼寧高三三模）如圖是電化學膜法脫硫過程示意圖，電化學膜的主要材料是碳和熔融的碳酸鹽。下列說法錯誤的是A．工作一段時間后，生成H2和S2的物質的量之比為2：1B．凈化氣中CO2含量明顯增加，是電化學膜中的碳被氧化C．陰極反應式為H2S+2e-=S2-+H2↑D．b電極為陽極，發生氧化反應3．（2021·江西南昌市·高三二模）北京化工大學新開發的一種流動電池如圖所示，其原理是：，該電池的主要特點是可以通過電解質溶液的循環流動，在電池外部調節電解質溶液，以保持電池內部電極周圍溶液濃度的穩定。下列說法不正確的是A．b為該電池的負極B．a電極的反應式為：C．當電池工作時，兩電極的質量之和幾乎不變D．調節電解質溶液，即補充一定量的溶液和溶液4．（2021·廣東汕頭市·高三二模）2021年3月5日，李克強總理在國務院政府報告中指出，扎實做好碳達峰、碳中和各項工作。科研工作者通過開發新型催化劑，利用太陽能電池將工業排放的CO2轉化為CO，實現節能減排的目標。如圖所示，下列有關說法正確的是A．N極為陰極B．離子交換膜為陰離子交換膜C．陽極的電極反應式為CO2+2e-+2H+=CO+H2OD．理論上該裝置在工作時，H3PO4與KH2PO4緩沖溶液的pH保持不變5．（2021·黑龍江高三二模）次磷酸鈷［Co(H2PO2)2]廣泛應用于化學電鍍，工業上利用電滲析法制取次磷酸鈷的原理如圖所示。下列說法中正確的是A．b為電源的負極，膜Ⅱ為陰離子交換膜B．當陰極生成224mL(標準狀況)氣體時，通過膜Ⅲ的離子的物質的量為0.01molC．M電極反應為Co+2-2e-=Co(H2PO2)2D．電解過程中，陰極室c(NaOH)逐漸增大6．（2021·四川瀘州市·高三二模）已知Fe2+與H2O2溶液混合發生Fenton反應生成氧化性很強的羥基自由基(?OH)，可將CN-氧化為低毒的CNO-，實現廢水處理的目的。三維電極電解-Fenton反應處理廢水的原理如圖所示，多孔焦炭電極將整個電解槽變成了許多微電解池。下列說法錯誤的是A．鈦合金電極反應式為2H2O-2e-=2H++2?OHB．陰極電極反應式為O2+2H++2e-=H2O2C．焦炭電極表面能產生?OH使廢水處理效率提高D．Fe(OH)2+能在鈦合金電極實現再生循環利用7．（2021·天津高三一模）近期，天津大學化學團隊以CO2與辛胺為原料實現了甲酸和辛腈的高選擇性合成，裝置工作原理如圖。下列說法正確的是A．Ni2P電極與電源負極相連B．辛胺轉化為辛腈發生了還原反應C．In/In2O3－x電極上可能有副產物H2生成D．在In/In2O3－x電極上發生的反應為CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－8．（2020·吉林長春市·東北師大附中高三二模）為了抵御海水的侵蝕，往往會在船體上安裝大型的鋅塊，利用原電池反應：2Zn+2H2O+O2=2Zn（OH）2，下列說法正確的是A．鋅塊發生還原反應而被腐蝕B．船體與海水中的NaCl等發生反應C．正極的電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．該抵御措施稱為犧牲陽極的陰極保護法9．（2020·遼寧高三二模）青鋼的出現是人類從石器時代走向新時代的里程碑，中國古代的青銅器鑄造工藝、造型藝術，在世界上享有極高的聲譽。下列說法錯誤的是A．“曾青得鐵則化為銅”描述的是一個置換反應B．我國已知最大的青銅器后母戊鼎，是一種銅合金制品C．青銅器中含有錫、鉛，發生電化學腐蝕時銅為正極D．出土的古代青銅器表面的銅綠是一種銅的氧化物10．（2021·江西鷹潭市·高三一模）堿性硼化釩(VB2)一空氣電池工作時反應為。用該電池為電源，選用惰性電極電解硫酸銅溶液，實驗裝置如圖所示。當外電路中通過電子時，B裝置內共收集到氣體(標準狀況下)，則下列說法不正確的是A．VB2電極發生的電極反應為B．外電路中電流由c電極流向VB2電極C．電解過程中，b電極表面有氣泡產生D．若B裝置內的液體體積為，則溶液的物質的量濃度為11．（2021·南昌市八一中學高三三模）以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極處理有機廢水的裝置如圖所示(以含的溶液為例)。下列說法不正確的是A．負極反應為B．隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜C．當電路中轉移1mol電子時，模擬海水理論上最多可除鹽58.5gD．電池工作一段時間后，正、負極產生氣體的物質的量之比為1：212．（2021·安徽蚌埠市·高三三模）我國科學家最近發明了一種Zn-PbO2二次電池，內部結構如圖所示。電解質分別為K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個區域。放電后B區域電解質溶液濃度增加。下列說法不正確的是A．電池中PbO2為正極B．B區域的電解質為K2SO4溶液C．圖中的b膜為陽離子交換膜D．當電路中轉移0.2mol電子時，B區溶質質量增大17.4g二、主觀題（共3小題，共40分）13．（2020·山東高三期中）（12分）電化學在我們的工業生產、生活中發揮著越來越大的作用。根據題給信息，回答問題：（1）電化學降解法治理硝酸鹽污染的工作原理如圖所示。①A為直流電源的______極。②Ag-Pt電極發生的電極反應為______。③當陽極室溶液質量減少45g，則陰極室溶液質量減少__g。（2）某工業廢水中含有一定濃度的Ni2+和Cl－，現采用雙膜三室電沉積法回收Ni2+。根據圖甲、圖乙所給信息回答下列問題：①交換膜a是____（填“陰離子”“陽離子”）交換膜。②根據圖乙分析，pH過高或過低，鎳的回收率都低的原因：_____。③當濃縮室得到1L0.6mol/L鹽酸時，轉移電子____mol。14．（2020·山東師范大學附中高三期中）（12分）利用電化學原理，將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池，模擬工業電解法來處理含Cr2O廢水，如下圖所示；電解過程中溶液發生反應：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。（1）甲池工作時，NO2轉變成綠色硝化劑Y，Y是N2O5，可循環使用。則石墨Ⅰ是電池的________極；石墨Ⅰ附近發生的電極反應式為___________________。（2）工作時，甲池內的NO向___________極移動(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)；在相同條件下，消耗的O2和NO2的體積比為____________。（3）乙池中Fe(Ⅰ)棒上發生的電極反應為_________________________________。（4）若溶液中減少了0.01molCr2O，則電路中至少轉移了___________mol電子。15．（2021·北京高三二模）（16分）實驗小組探究不同濃度溶液的電解反應。分別用石墨電極電解溶液和溶液，記錄實驗現象如下表。實驗裝置實驗編號及試劑實驗現象①溶液(藍色)陽極：產生有刺激性氣味的氣體陰極：電極上有紅色固體析出②溶液(綠色)陽極：產生有刺激性氣味的氣體陰極：電極上有少量紅色固體和白色固體析出，同時電極附近液體變為黑色(1)經檢驗，陽極產生的氣體能使濕潤的淀粉KI試紙變藍。①中電解反應的化學方程式為___________。Ⅰ．探究②中產生白色固體的原因。查閱資料：i．陰極附近的白色固體為；ii．在水溶液中單獨存在時不穩定，容易發生反應：。結合資料分析CuCl產生的路徑有如下兩種可能：(2)路徑1：陰極發生電極反應分兩步：i．___________ⅱ．，同時伴隨反應，生成白色沉淀。(3)路徑2：陰極發生電極反應，而后發生反應a：___________(寫出離子方程式)，生成白色沉淀。同學們通過實驗證明反應a可以發生，其實驗操作和現象是___________。Ⅱ．探究②中陰極區液體中黑色物質的成分。進一步查閱資料，提出以下猜想。猜想1．生成氫氧化銅，進而轉化為極細小的氧化銅；猜想2．生成銅的速率快，形成黑色納米銅；猜想3．發生反應(棕黑色)。(4)若猜想1成立，則陰極一定還存在的電極反應是___________。取2mL黑色液體于試管中，分別加入不同試劑，記