课时作业(十九).docx

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1、课时作业（十九）电解池 金属的电化学腐蚀与防护一、选择题（此题包括10小题，每题只有1个选项符合题意）-、混W) 一铁炭裕 H/ lie 气空L （2022江苏镇江期初调研）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液 湿润后，置于如下图装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。以下有关该 实验的说法正确的选项是（）A.铁被氧化的电极反响式为Fe3=Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀C 解析：电极反响为Fe-2e =Fe2+, A错误；铁腐蚀时，化学能大局部转化为电 能，局部转化为热能，B错误；铁与碳形成原电池，加速Fe的腐蚀，

2、C正确；溶解在HzO 中的02仍然在正极放电产生OH, D错误。2. （2021江苏南京学情调研）保护海水中钢闸门的一种方法如下图。以下说法不正确 的是（）钢闸门A.锌板作牺牲阳极B.钢闸门作正极（阴极）C.锌板发生的电极反响式为Zn2e-=Zn2+D.电子由钢闸门向锌板移动D解析：钢闸门与锌板相连浸泡在海水中，形成原电池，采取牺牲阳极法，锌板作负 极，即牺牲阳极，钢闸门作正极（阴极），A、B正确；锌板是负极，被氧化生成ZM+, C正 确；原电池中电子由负极流向正极，那么电子由锌板向钢闸门移动，D错误。3. （2021全国乙卷，12）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生 会阻

3、碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如 图所示），通入一定的电流。以下表达错误的选项是（）/阳极海水A.阳极发生将海水中的。一氧化生成Ch的反响B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的H2应及时通风稀释平安地排入大气 D.阳极外表形成的Mg（OH”等积垢需要定期清理D解析：海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl Mg2+等，根据题干信息可知，装 置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的C1 一会优先失电子生成C12,发生氧化 反响，阴极区HzO优先得电子生成H2和OH, A正确；该装置为电解池原理，根据分析 知，阳极区生成的Ck与

4、阴极区生成的OH一在管道中会发生反响生成NaCkNaClO和H2O, 其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；H2是易燃性气体，所以阴极 区生成的H2需及时通风稀释，平安地排入大气，以排除平安隐患，C正确；阴极的电极反 应式为2H2O + 2e =H2 t +2OH-,会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极外表会形成 Mg（OH）2等积垢，需定期清理，D错误。4. （2021湖北省重点校联考）利用LiOH和钻氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用 电解LiCl溶液制备LiOH,装置如下图。以下说法中正确的选项是（）电源阳离子交换膜气A.电极B连接电源正极B. A极区电解液为Li

5、Cl溶液C.阳极反响式为 2H2O+2e =H2 t +2OH一D.每生成1 mol H2,有1 mol Li卡通过该离子交换膜B解析：由题意知，电解LiCl溶液制备LiOH,由于B电极生成氢气，A与B用阳 离子交换膜隔开，所以B为阴极，B极区为LiOH溶液，A极区为LiCl溶液。电极B上产 生氢气，所以B为阴极，B连接电源负极，A错误；阳极反响式为2c一2e-=Cht , C 错误；每生成ImolEL,有2 moi Li卡通过该离子交换膜，D错误。5 . （2021山东师大附中模拟）普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用下面 的双膜（阴离子交换膜和过滤膜）电解装置可制备高纯度的Cu0

6、以下有关表达中正确的选项是 （）A.电极b为精铜，电极a为粗铜B.甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区D.当电路中通过1 mol电子时，可生成32 g精铜D 解析：由题意结合电解原理可知，电极a是阴极，为精铜，电极b是阳极，为粗铜,A错误；甲膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区，B错误；乙膜为过滤膜，可 阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区，C错误；当电路中通过1 mol电子时，可生成0.5 mol 精铜，其质量为32g, D正确。6 .（2021福建泉州第三次质检）双极膜（BP）是一种能将水分子解离成才和OH一的特殊 离子交换

7、膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂Fe2（OH）（SO4）3-/2猛（PFS）的电化学装置如下图。以下说法错误的选项是（）硫酸铁稀硫酸石墨电极A. M为阴离子交换膜，乙为OH-B.电极a的电极反响式为2H+2e=H2 tC.电流密度过大，会使PFS产品含量降低D.假设制得1 mol Fe（OH）SC43,理论上转移的电子为2 moiD 解析：由甲中的产物为硫酸，那么SO7从硫酸铁进入到硫酸室中，M为阴离子交换 膜，要有PFS生成，甲为H+,乙为OH, A正确；由BP的性质，乙为OH,甲为H+, 那么a为阴极，电极反响式为2H+2e=H2t, B正确；电流过大会使过量OH 一进入到硫 酸铁室中，

8、生成氢氧化铁沉淀，使PFS含量降低，C正确；假设制得1 mol Fe（OH）SO413, 那么有3 moi OH一进入到硫酸铁室中，理论上转移的电子为3 m01, D错误。7 .（2021全国甲卷，13）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如下图的电化学装 置合成。图中的双极膜中间层中的HzO解离为H+和OH,并在直流电场作用下分别向两 极迁移。以下说法正确的选项是（）1电源I（乙醛酸）H3-H+0H!石墨电极o oII IIHOC CH，（乙醛酸）0 0 II IIHOC COH（乙二酸）饱和乙二双极膜乙二醛+KBr酸溶液酸溶液A. KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用()()II

9、II8 .阳极上的反响式为HOCCOH +2H+ + 2e()()II IIH()CCH +H2()C.制得2 moi乙醛酸，理论上外电路中迁移1 mol电子D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移D解析：该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电 极为电解池阳极，阳极上Br一被氧化为Bo, Bo将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的 H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移向阳极。KBr在上述电化学合成过程中除作电解质 外，同时还是电解过程中阳极的反响物，生成的B。为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，A错 误；阳极上为BL失去电子生成B。，B。将乙二醛氧化为乙醛酸

10、，B错误；电解过程中阴、 阳极均生成乙醛酸，1 mol乙二酸生成1 mol乙醛酸转移电子为2 m01, 1 mol乙二醛生成1 mol乙醛酸转移电子为2 mol,根据转移电子守恒可知每生成1 mol乙醛酸转移电子为1 mol, 因此制得2 moi乙醛酸时，理论上外电路中迁移了 2 moi电子，C错误；双极膜中间层的H +在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，D正确。08 . (2021湖北武汉等四地六校联考)环己酮(A)在生产生活中有重要的用途，可在酸性 溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如下图。以下说法正确的选项是()0HA. a极与电源负极相连B. a 极电极反响式是 2C+-

11、6e + 14OH=Cr2Or +7H2OC. b极发生氧化反响D.理论上生成1 mol环己酮时，有1 mol Hh生成D解析：根据原理图可知，a极为电解池的阳极，CN+失电子发生氧化反响，电极反 应式是2CN+7H2O6e-=C2。1+14H+, b极为阴极，氢离子得电子发生还原反响生 成氢气，结合转移电子数相等计算。根据原理图可知，a极为电解池的阳极，那么与电源正极 相连，A错误；a极为电解池的阳极，CN+失电子发生氧化反响，电极反响式是2CN+ 6e- + 7H2O=Cr2Of +14H+, B错误；b极为阴极，氢离子得电子发生还原反响，C错误；理 论上由环己醇(C6Hl2。)生成Imo

12、l环己酮(C6H10。)，转移2moi电子，根据电子守恒可知， 阴极有1 mol氢气放出，D正确。9 .(2021山东枣庄第三次质检)近日，电催化固氮领域取得重要进展，利用双功能催化剂可实现室温条件下电催化氮气还原制备氨气、氧化制备硝酸盐。装置如下图:电化学 工作站离子交换膜以下说法错误的选项是（）A.工作时，电流流入a极B.阳极区的电极反响为N2+6H2O 10e-=2NO； +12才C.阳极区和阴极区消耗的N2的质量之比为3： 5D.该离子交换膜应使用质子交换膜A 解析：由图可知，a极N2生成NH3,发生还原反响，为阴极，电流由阴极流出，A 错误；阳极是N2反响生成HNO3,失去电子，电极

13、反响为N2+6H2OT0e=2NO； +12才， B正确；a极上N2-2NH3,得到6e，b极上N2-2NO；,失去10e,根据电子得失相等 计算，阳极区和阴极区消耗的N2的质量之比为3：5, C正确；阳极反响为N2+6H2O- 10e=2NO； +12H+,生成 H+,阴极反响为 N2+6e-+6H+=2NH3,消耗 H*,该离子 交换膜应使用质子交换膜，D正确。10.（2021 湖南卷，10）锌漠液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再 生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溟液流电池工作原理如下图：A.放电时，N极为正极B.放电时，左侧贮液器中ZnB。的浓度不断减小C

14、.充电时，M极的电极反响式为Zn2+2e=ZnD.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过B解析：放电时，N电极为电池的正极，A正确；由分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中谟化锌的浓度维持不变，B错误；由分析可知，充电时，M电极与 直流电源的负极相连，作电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反响生成锌， 电极反响式为Zn2+2e=Zii, C正确；放电或充电时，交换膜允许锌离子和滨离子通过, 维持两侧淡化锌溶液的浓度保持不变，D正确。二、非选择题（此题包括1小题）11. （1）（2021辽宁沈阳三模）电解碳酸锂制备LiOH的电解装置如下图。两极采用钉 钛电极材料，两极区域都加入L

15、iNCh溶液，将Li2c03放入阳极区，当阴极有LiOH结晶时, 过滤别离，即可得到LiOHo阳极反响式为 o用该方法制取LiOH的缺点是Li03阳离子交换膜（2）（2021安徽合肥第一次质检）电解CO2制得甲酸盐（HCOCT）的原理示意图如下。写出阴极的电极反响式 o电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是 o答案：（l）2H2O4e=O2t+4H+制得的氢氧化锂会夹带硝酸锂杂质（2）（DCO2+H+ + 2e =HCOOCO2+HCO； +2e =HCOO +CO 阳极产生氧气，pH减小，HCO；浓度降低，K+局部迁移至阴极区解析：（2）CO2在阴极区得电子，化合价降低，与氢离子或HCO；结合生成HCOO, 阴极的电极反响式为 CO2 + H+ + 2e-=HCOO一或 CO2 + HCO； +2e =HCOO + cor o阳极水失电子产生氧气，电极反响为2H2O-4e =O2 t +4H+, pH减小，酎和 HCO；反响生成水和CO2, HCO；浓度降低，K+局部迁移至阴极区，电解一段时间后， 阳极区的KHCCh溶液浓度降低。