電解池、金屬的腐蝕與防護

目錄

01模擬基礎練

【題型一】電解原理應用于處理“三廢”

【題型二】電解原理應用于制備物質

【題型三】多池、多室的電化學裝置

【題型四】金屬的腐蝕與防護

02重難創(chuàng)新練

03真題實戰(zhàn)練

rr

題型一電解原理應用于處理“三廢”

1.（2024?河北省衡水市高三模擬預測）研究表明，由于人類活動的影響，過量的二氧化碳排放已將海

洋表層水的pH值降低了0.2。海水酸性的增強，使多種海洋生物乃至生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅.用如圖所示

裝置可以降低溫室氣體二氧化碳的含量。下列說法錯誤的是（）

A.a室中發(fā)生的電極反應：2H2O-4e-=O2T+4H+

B.c室中的部分陽離子會遷移到b室

+

C.b室發(fā)生的反應：H+HCO3=CO2t+H2O

D.可以利用上述方法從海水中提取CO2

2.某工廠采用電解法處理含銘廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鋁廢水，原理示意圖

如下，下列說法不正確的是（）

A.A為電源正極

B.陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應為

2++3+3+

Cr2Or+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O

C.陰極區(qū)附近溶液pH降低

D.若不考慮氣體的溶解，當收集到H213.44L（標準狀況）時，有0.1molCnO/被還原

3.隔膜電解法處理酸性的硝基苯廢水，采用惰性電極，裝置示意圖如下，下列說法正確的是（）

Na2sO4溶液硝基苯廢水

NH2

NO2

fS+

A.陰極反應為：+6H++6e+2壓0

B.隔膜應為陰離子交換膜

C.電解工作一段時間后，需補加Na2s。4

與02的物質的量之比為1：1

4.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2sCh溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH,同時得到

H2so4,其原理如下圖所不。（電極材料為石墨）

（1）圖中a極要連接電源的（填“正”或"負"）極，C口流出的物質是

（2）sor放電的電極反應式為o

（3）電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原因。

題型二電解原理應用于制備物質

5.（2024?浙江省寧波市十校高三二模聯(lián)考）高氯酸在化工生產中有廣泛應用，工業(yè)上以NaCICU為原料

制備高氯酸的原理如圖所示。下列說法正確的是（）

A.上述裝置中，f極為光伏電池的正極

B.a、b處均通入NaClC）4溶液

C.d處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HC1O4溶液

D.若轉移2moi電子，理論上生成100.5gNaC104

6.（2024?浙江省新陣地教育聯(lián)盟、浙江十校高三聯(lián)考）高能耗的氯堿工業(yè)，經過優(yōu)化工藝設計可降低能

耗.下圖所示設計中，表示了相關物料的傳輸和轉化關系，下列說法不正確的是（）

A.該設計中主要的節(jié)能之處一是用氫氧燃料電池來供電，二是提高NaOH溶液濃度

B.離子交換膜I應選用陽離子交換膜，離子交換膜n選用陰離子交換膜

C.圖中Y為氫氣，Y在燃料電池中發(fā)生的電極反應是：H2-2e-+2OH-=2H2O

D.燃料電池裝置中通空氣的一端發(fā)生還原反應

7.利用電解法將CO2轉化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是（）.

A.電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

B.電極b上的反應為CO2+8HC03-8e-=CH4+8C0i+2H2O

C.電解過程中化學能轉化為電能

D.電解時Na2s。4溶液濃度保持不變

8.（2024.浙江省臺州市高三下學期第二次教學質量評估）某實驗小組利用下列裝置來降低某硬水中Ca2+、

Mg2+和HCCh-的含量，Nbo.1Ruo.9O2和MnOx為極板催化劑。下列說法不正確的是（）

A.a端電勢高于b端電勢

B.Nbo.1Ruo.9O2可力口快H2O失去電子的速率

C.其它條件不變，適當減小兩極的極板間距，Ca2+、Mg2+沉淀速率增大

D.陽極區(qū)收集的氣體中只含有02

9.在N-羥基鄰苯二甲酰亞胺（NHPI）介質中，可實現(xiàn)醇向醛的轉化，原理如圖所示。下列說法簿送的是

□LjClO,電解質

A.理論上NHPI的總量在反應前后不變

B.海綿Ni電極為陽極

CH2OHCHO

C.總反應為3曳鰻6+H2T

D.每消耗1mol苯甲醇，產生22.4mL氫氣

題型三多池、多室的電化學裝置

10.電化學原理在工業(yè)生產中發(fā)揮著巨大的作用。Na2FeO4是制造高鐵電池的重要原料，同時也是一種

新型的高效凈水劑。在工業(yè)上通常利用如圖裝置生產Na2FeO4,下列說法正確的是（）

A.陽極的電極反應式為Fe+8OH-6e=FeO42+4H2O

B.右側的離子交換膜為陽離子交換膜

C.陰極區(qū)a%>b%

D.陰極產生的氣體是氧氣

11.某二氧化氯復合消毒劑發(fā)生器的工作原理如圖所示。通電后，產生成分為C1O2、。2、。3、H2O2

的混合氣體甲，被水吸收后可制得具有更強的廣譜殺菌滅毒能力的二氧化氯復合消毒劑。下列說法正確的

是（）

nir-：---n

氣體甲一［電源I—氣體乙

飽和食鹽水離子交換膜清水

A.m端為電源正極，隔膜為陰離子交換膜

B.產生C1O2的電極反應式為C「+5e-+2H2OCIO2T+4H+

C.通電后d口所在極室pH升高，e口排出NaOH溶液

D.標準狀況下，b口每收集到2.24L氣體乙，電路中轉移電子0.4NA

12.普通電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含雜質，利用下面的雙膜（陰離子交換膜和過濾膜）電解裝置

可制備高純度的Cu。下列有關敘述正確的是（）

A.電極a為粗銅,

B.甲膜為過濾膜，可阻止陽極泥及漂浮物雜質進入陰極區(qū)

C.乙膜為陰離子交換膜，可阻止雜質陽離子進入陰極區(qū)

D.當電路中通過1mol電子時，可生成32g純銅

13.四室式電滲析法制備鹽酸和NaOH的裝置如圖所示。a、b、c為陰、陽離子交換膜。已知：陰離子

交換膜只允許陰離子透過，陽離子交換膜只允許陽離子透過。下列敘述正確的是（）

A.b、c分別依次為陽離子交換膜、陰離子交換膜

B.通電后ni室中的c「透過c遷移至陽極區(qū)

c.I、n、in、IV四室中的溶液的pH均升高

D.電池總反應為4NaCl+6H2O=^4NaOH+4HC1+2H2?+02?

14.利用電解法制備Ca（H2Po4）2并得到副產物NaOH和CL。下列說法正確的是（）。

A.C膜可以為質子交換膜

B.陰極室的電極反應為2H2O-4e=O2T+4H+

C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極

D.每轉移2mole',陽極室中c（Ca?+）降低1mol-L1

題型四金屬的腐蝕與防護

15.將一塊鍍層破損的鐵片置于海邊潮濕環(huán)境中，一段時間后鐵片如圖所示。下列說法正

確的是（）

鐵銹

鍍層

Fe片

A.電子由鍍層流向鐵

B.鐵片凹陷深處產生了較多OJT

C.鍍層的金屬性比鐵弱

D.對鐵進行了犧牲陽極的陰極保護

16.（2024?浙江省Lambda聯(lián)盟高三下學期聯(lián)考）在NaCl濃溶液中及空氣存在下，礦砂中的單質銀發(fā)生

吸氧腐蝕生成［AgCLT，再加入鋅粉生成［ZnCkF和純度較高的單質銀，下列說法不正確的是（）

A.提高C『濃度有利于單質銀的溶解

B.正極發(fā)生的電極反應式為：O2+4H++4e-=2H2。

C.隨著腐蝕的進行，溶液的pH增大

D.加入鋅粉反應后，溶液中陰離子總濃度降低

17.（2024?浙江省金華市十校高三下學期模擬考試）取瓊脂、飽和食鹽水的混合溶液倒入培養(yǎng)皿中，滴

入幾滴酚酰和K3［Fe（CN）&溶液，混合均勻，放入裹有鋅片的鐵釘（如下圖所示），一段時間后，下列說法不正

確的是（）

A.鋅片附近瓊脂顏色變紅

B.鐵釘上的電極反應式：O2+2H2O+4e-=4OH-

C.離子在半凝固態(tài)的瓊脂內可定向移動

D.將鋅片改為銅片，瓊脂中會出現(xiàn)藍、紅、藍三個色塊

18.實驗小組研究金屬電化學腐蝕，實驗如下：

序號實驗5min25min

酚猷溶液+KJFe（CN”溶液

士鐵釘周邊零星、隨機出現(xiàn)

鐵釘表面及周邊

實驗I極少量紅色和藍色區(qū)域，

未見明顯變化

、一/鐵釘有少量紅棕色鐵銹生成

培養(yǎng)皿

酚酰溶液+KJFe（CN）J溶液鐵釘周邊出現(xiàn)紅

鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域

色區(qū)域，未見藍色

實驗n變大，未見藍色出現(xiàn)，鋅

出現(xiàn)，鋅片周邊未

'瓊脂乂鐵釘片周邊未見明顯變化

培養(yǎng)皿'鋅片見明顯變化

下列說法不正確的是（）

A.實驗n中Zn保護了Fe,使鐵的腐蝕速率比實驗I慢

B.實驗II中正極的電極反應式：02+2H2。+45=40IT

C.實驗I的現(xiàn)象說明K3[Fe（CN）6]溶液與Fe反應生成了Fe2+

D.若將Zn片換成Cu片，推測Cu片周邊會出現(xiàn)紅色，鐵釘周邊會出現(xiàn)藍色

19.（2024?北京省順義市一模）某小組探究不同pH時鋼鐵的腐蝕，實驗裝置及結果如下。下列說法正

確的是（）

A.pH=2.0時，300?400s的反應速率比100?200s的速率快，可能與反應放熱有關

B.pH=2.5時，碳粉作正極，發(fā)生的主要反應為O2+2H2O+4e=4OH-

C.pH=4.0時，僅發(fā)生析氫腐蝕

D.當析氫腐蝕為主時，pH越大，反應速率越大

1.（2024?安徽省合肥市第三次教學質量檢測）工業(yè)上在60（TC時電解含40%NaCl和60%CaCl2的混合

電解液制取金屬鈉的電解槽如圖所示，下列說法錯誤的是（）

A.使用混合電解液的目的是為了降低NaCl熔點

B.網狀隔膜用于防止生成的CL和Na相互反應

C.理論上，每轉移lmole;生成ImolCL

D.若用串聯(lián)的鉛酸電池組電解NaCl制取Na,則PbCh極接石墨極

2.（2024?浙江省高三選考模擬考試）鐵碳微電解技術是處理酸性廢水的一種工藝，裝置如下圖所示。若

上端口打開，并鼓入空氣，可得到強氧化性中間體羥基自由基卜OH）；若上端口關閉，可得到強還原性中間

體氫原子（H）。下列說法正確的是（）

鐵碳

微電解裝置

A.無論上端口是關閉還是打開，正極反應式均為：Fe-2e-=Fe2+

B.lmolO2完全轉化為羥基自由基卜OH）時轉移了2moi電子

C.若處理含酚類的酸性廢水，則上端口應關閉

D.若處理含一的酸性廢水，則上端口應打開并鼓入空氣

3.（2024?浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學新高考調研卷）我國科學家開發(fā)出堿性海水里直接電解制氫的技術，工

作原理如圖1所示。MnOx隔水薄膜可以起到阻擋C1-與電極催化劑活性中心接觸的作用，電極A含有M金

屬的催化劑，發(fā)生的電極反應過程如圖2所示，離子交換膜選擇性透過參與電極A反應的物質。下列說法

錯誤的是（）

圖2

A.電極A上發(fā)生的反應存在極性鍵的斷裂與生成

B.若去掉隔水薄膜，C1-會在A電極失去電子生成CL

C.電解結束后，電極B處去掉海水隔水膜，所得溶液中加入適量FeCb、NaCl、KNO3溶液無混濁現(xiàn)象

D.每當有標準狀況下的0.1344L氣體生成時，就會有0.008mol電子從電極A流向電極B

4.（2024?浙江省杭州市高三下學期二模）調節(jié)溶液的pH,當溶液中的氨基酸主要以兩性離子存在時，

分子整體呈電中性，此時溶液的pH值為該氨基酸的pl值，谷氨酸的pl：3.22；丙氨酸的pI：6.02；賴氨酸的

pl：9.74o已知:

可以利用如圖裝置分離這三種氨基酸，a、b為離子交換膜，下列說法不正做的是（）

A.陽極的電極反應為2H2O-4e-=O2f+4H+

B.a應采用陽離子膜，b應采用陰離子膜

C.原料室的pH應控制在6.02

D.在產品室1中，可以收集到賴氨酸

5.（2024?廣東省東莞等六校聯(lián)考三模）回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2,實驗原理示意圖如下。

下列說法正確的是（

A.裝置a中每吸收22.4L（標準狀況下）廢氣，b中轉移電子數為2NA

B.裝置a吸收廢氣過多，不會影響裝置b中放電微粒的種類

C.裝置b中的交換膜為質子交換膜，電解過程中兩極溶液pH值均稍有降低

D.裝置b中右側的電極反應為：CO2+3H2O+2e=HCOOH+2OH-

6.（2024?安徽省馬鞍山市高三三模）有機電化學合成是一種環(huán)境友好的合成方法，由對硝基苯甲酸制

取對氨基苯甲酸的電解裝置如圖所示，其中雙極膜能將H2O解離成H+和OH-。

Ag

+

[Ag(NH3)2]

氨水

下列說法錯誤的是（）

A.b端電勢高于a端電勢

B.電解后陽極區(qū)溶液pH下降

C.每產生lmol[Ag（NH3）2]+就有l(wèi)molH2O發(fā)生解離

NO2W

D.Pt的電極反應方程式可表示為：。+6H++6e-=。]+2H2O

COOHCOOH

7.（2024?浙江省北斗星盟高三聯(lián)考）近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化CO2和含氮物質（NO3-等）在常溫常壓下合成

尿素，有助于實現(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

應生成CO（NH2）2,電解原理如圖所不。下列說法不正確的是（）

co2

A.電極b連接電源的正極，發(fā)生氧化反應

+

B.電極a發(fā)生的電極反應式為2NO3+CO2+18H+16e-=CO（NH2）2+7H2O

C.電極a區(qū)電解質溶液pH增大

D.當電極a區(qū)生成6.0g尿素時，電極b區(qū)質量減少12.8g

8.（2024?福建省龍巖市高三模擬）利用丙酮酸與廢水中的NCh-電催化耦合溫和條件下去除NO3-和生產

H3C-CH-COO

高值化丙氨酸，其工作原理如圖。25。。丙氨酸主要以|一形式存在，其Ka=1.36x10小。

NH；

下列說法錯誤的是（）

C.理論上陽極區(qū)每生成1molCh,陰極區(qū)H+減少4.4mol

D.該裝置整合了電化學一化學一電化學串聯(lián)反應

9.（2024?福建省福州市高三二模）近日，西湖大學團隊開發(fā)了一類水溶性有機儲能小分子（M）,并提出

在電池充放電過程中實現(xiàn)電化學碳捕獲一體化，其反應裝置與原理如圖所示。

—一

一

多

]

e(CN)

K[F

6

4

液

電解

孔有機

充電

碳放電。

電M

極

]

e(CN)

K[F

I

6

3

A

膜

交換

）

（

的是

正確

說法

下列

的負極

接電源

A連

電極

時，

充電

A.

O

+2H

-2e=M

+2OH

為：N

反應

生的

B發(fā)

電極

電時

B.放

2

換膜

離子交

采用陰

電池可

C.該

況下）

O2（標

1.2LC

捕獲1

能夠

最多

電池

上該

理論

olei

過Im

路通

外電

時，

充電

D.

胞結

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化裝

水轉

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）光伏

大聯(lián)考

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