2020届高考化学二轮复习电解池金属的腐蚀与防护作业

2020届高考化学二轮复习电解池金属的腐蚀与防护作业

‎1．（浙江省杭州市西湖高级中学2018-2019学年）下列说法不正确的是 A．电解精炼铜时溶液中的铜离子浓度会减少 B．电镀时，应把镀件置于电解池的阴极 C．为防止水闸铁门被腐蚀，可让其与直流电源的负极相连 D．电化学防护中牺牲阳极的阴极保护法是利用了电解池原理 ‎【答案】D ‎【解析】电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液。阳极粗铜中含有少量的Fe、Zn，会优于Cu先失去电子，而阴极一直为Cu2＋＋2e－=Cu，因此电解质溶液中Cu2＋的浓度会有所减小；A项正确；电镀时，在镀件上，镀层金属离子得到电子发生还原反应，为电解池的阴极，B项正确；外接电源作电解池的阴极，金属不能失去电子被氧化，而被保护，C项正确；电化学防护中牺牲阳极的阴极保护法，需要外接活泼金属，活泼金属失去电子被氧化而被腐蚀，利用的是原电池原理，D项错误。答案选D。‎ ‎2．（北京师大附中2018-2019学年期末）下列有关原电池和金属腐蚀的说法中，不正确的 A.铜、锌两电极插入稀H2SO4中组成原电池，铜是正极 B.原电池中e－从负极流出，负极发生氧化反应 C.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为Fe－3e－＝Fe3＋‎ D.电化学腐蚀比化学腐蚀更快更普遍 ‎【答案】C ‎【解析】铜、锌两电极插入稀H2SO4中组成原电池，锌比铜活泼，活泼金属锌为负极，不活泼金属铜是正极，故A正确；原电池中e－从负极流出，经外电路流向正极，还原剂在负极失电子发生氧化反应，故B正确；钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋，故C错误；电化学腐蚀因发生原电池反应，比化学腐蚀更快更普遍，危害更大，故D正确；‎ 故选C。‎ ‎3．（黑龙江省大庆市铁人中学2018-2019学年期末）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）‎ A.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 B.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 C.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式Fe-3e-=Fe3+‎ D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 ‎【答案】B ‎【解析】根据金属活动顺序表，铁比Sn活泼，镀层破损后，构成原电池，铁作负极，Sn为正极，加速铁制品腐蚀，故A错误；锌比铁活泼，锌作负极，铁作正极，铁被保护起来，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；钢铁发生吸氢腐蚀时，负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，故C错误；根据电解池的原理，如果活动性金属作阳极，活动性金属先失电子，加速腐蚀，因此输油钢管与外加直流电源的负极相连，故D错误；答案选B。‎ ‎4．（安徽省滁州市滁州二中2018-2019学年期末）某小组同学用如图装置研究钢铁在海水中的腐蚀与防腐(1中铁片为生铁)。下列说法正确的是 A．1中只发生化学腐蚀 B．2中发生的是析氢腐蚀 C．3为牺牲阳极的阴极保护法 D．钢铁被腐蚀的速率：2>1>3‎ ‎【答案】D ‎【解析】1中铁片为生铁，生铁表面形成无数个原电池，发生电化学腐蚀，A错误；2中电解质溶液呈中性，发生的是吸氧腐蚀，B错误；3为电解池装置，为外加电源的阴极保护法，C错误；钢铁被腐蚀的速率顺序为作原电池的负极、化学腐蚀、作电解池的阴极，为2>1>3，D正确；答案为D。‎ ‎5．（浙江省杭州市2018-2019学年期末）化学与生活密切相关。下列说法不正确的是（ ）‎ A．用铁粉作食品袋内的脱氧剂 B．食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收 C．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作净水剂 D．自行车钢架生锈主要是化学腐蚀所致 ‎【答案】D ‎【解析】用铁粉作食品袋内的脱氧剂，是用Fe易被氧气氧化的特点，所以可以直接做脱氧剂，A项正确；有些维生素属于脂溶性维生素，因为油脂属于酯类，可以溶于油脂中，所以可以促进维生素的吸收，B项正确；明矾中的铝离子水解时生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体是具有吸附性的胶体粒子，可作净水剂，C项正确；自行车钢架属于铁的合金，易形成原电池腐蚀，所以生锈主要是电化学腐蚀所致，D项错误；答案选D。‎ ‎6．（四川省宜宾市第二中学2018-2019学年期中）下列金属防腐的措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法的是(　　)‎ A．地下钢管连接镁块 B．金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．水中的钢闸门连接电源的负极 ‎【答案】A ‎【解析】地下钢管连接镁块，Fe、Mg、电解质溶液构成原电池，Fe失电子能力小于Mg而作正极被保护，所以该保护方法属于牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；金属护拦表面涂漆，阻止Fe与空气、水接触，从而防止金属被腐蚀，属于物理方法，故B错误；汽车底盘喷涂高分子膜，阻止Fe与空气、水接触，从而防止金属被腐蚀，属于物理方法，故C错误；水中的钢闸门连接电源的负极，充当电解池的阴极，属于外加电流的阴极保护法，故D错误；答案选A。‎ ‎7．（宁夏银川一中2018-2019学年期中）各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为(　　)。‎ A．②①③ B．③①②‎ C．②③① D．③②①‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎①铁为活泼金属，可与稀硫酸发生反应生成氢气，发生化学腐蚀，反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑；‎ ‎②B为原电池装置，较活泼的Fe为原电池的负极，发生氧化反应被腐蚀，电极方程式为：Fe−2e-=Fe2+，Sn为正极，发生还原反应，电极方程式为2H++2e−=H2↑；‎ ‎③Zn比Fe活泼，形成原电池反应，锌被氧化，正极发生还原反应生成氢气，电极方程式为2H++2e−=H2↑，铁做正极被保护；‎ ‎①发生化学腐蚀，②铁发生电化学腐蚀，③锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，腐蚀速率由快到慢的顺序为②>①>③，A项正确；答案选A。‎ ‎8．（辽宁省六校协作体2018-2019学年期中）化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是 A．《格物粗谈》记载“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”文中的“气”是指氧气 B．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈 C．“可燃冰”是一种有待大量开发的新能源，但开采过程中发生泄漏，会造成温室效应 D．地球上99%的溴元素以Br2形式存在于海水中 ‎【答案】C ‎【解析】乙烯具有促进果实成熟的作用，主要由成熟果实产生，是唯一的气体植物激素，成熟的木瓜能够释放乙烯，促进未成熟的红柿成熟，故文中的“气”是乙烯，A项错误；铁在潮湿的空气中放置，易发生电化学腐蚀而不是化学腐蚀，B项错误；“可燃冰”是由水和天然气在高压和低温条件下形成的类似冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物，主要成分是甲烷，根据科学研究，甲烷含量的增加也是造成全球温室效应的原因之一，所以可燃冰泄漏也有可能造成温室效应，C项正确；海水中溴元素主要以化合态形式存在于海水中，而不是以游离态形式(即单质)存在，D项错误；答案选C。‎ ‎9．（江苏省常州高级中学2018-2019期中）下列叙述中正确的是 A．原电池需要有两个活泼性不同的金属作电极 B．钢铁发生腐蚀时，正极上发生的反应为Fe -2e- =Fe2+‎ C．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，溶液中就有0.2mol电子通过 D．由铜、锌作电极与硫酸溶液组成的原电池中，溶液中的H+向正极移动 ‎【答案】D ‎【解析】构成原电池的正负极材料可能是活动性不同的两种金属，也可能一种是金属，另一种是能导电的非金属（如石墨），故A错误；钢铁发生腐蚀时，正极得电子发生还原反应，负极上发生的反应为Fe－2e－＝Fe2+，故B错误；该原电池负极反应为：Zn-2e-＝Zn2+，当有13gZn（即0.2molZn）溶解时，电路中转移电子0.4mol，电子不能通过溶液传递，故C错误；由铜、锌作电极与硫酸溶液组成的原电池中，溶液中的阳离子(H+)向正极移动，故D正确。答案选D。‎ ‎10．（河北省衡水市第一中学2018-2019学年期中）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2 = 2Fe2＋＋4OH－，以下说法正确的是 A．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－ = 4OH－‎ B．负极发生的反应为：Fe－2e－ = Fe2＋‎ C．铁在上述情况下发生的腐蚀称之为化学腐蚀 D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 ‎【答案】B ‎【解析】钢铁中含有铁和碳，在潮湿的环境中构成原电池，铁作负极，失去电子，碳作正极，氧气在正极得到电子，发生还原反应。正极是氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为：2H2O+O2+4e－=4OH－，而不是得到2e－，A项错误；根据反应方程式知，负极反应式为Fe-2e-Fe2＋，B 项正确；钢铁在潮湿空气发生的反应为：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2，Fe(OH)2继续被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水生成铁锈，发生电化学腐蚀，C项正确；氧气在水中的溶解度较小，在水下部分不如在空气与水交界处更易被腐蚀，D项错误；‎ 本题答案选B。‎ ‎11．（上海市长宁区2019届教学质量检测）下列关于钢铁发生吸氧腐蚀的分析正确的是 A．吸氧腐蚀是吸热反应 B．铁作原电池正极 C．正极电极反应为：2H2O+O2+4e—═4OH—‎ D．原电池负极反应为：Fe﹣3e—═Fe3+‎ ‎【答案】C ‎【解析】吸氧腐蚀是放热反应，A错误；钢铁发生吸氧腐蚀铁作原电池负极失去电子被腐蚀，B错误；正极氧气得电子产生氢氧根离子，电极反应为：2H2O+O2+4e-=4OH-，C正确；原电池负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，D错误。答案选C。‎ ‎12．（天津市和平区2019届二模）下列实验操作能达到实验目的的是( )‎ A．加热使升华，可除去铁粉中的 B．电解氯化铝溶液，可制备铝单质 C．加入烧碱溶液，充分振荡，静置，分液，可除去苯中的苯酚 D．将氨水滴加到饱和溶液中，可制备胶体 ‎【答案】C ‎【解析】加热时Fe与I2反应，应选磁铁分离，A错误；氧化性H+＞Al3+，电解氯化铝溶液时不能得到铝单质，应电解熔融氧化铝来冶炼Al，B错误；NaOH与苯酚发生反应生成可溶于水的苯酚钠，与苯不反应，因此可用足量NaOH溶液除去苯中的苯酚，C正确；将饱和FeCl3溶液逐滴加到沸水中，可发生水解反应生成Fe(OH)3胶体，D错误；故合理选项是C。‎ ‎13．（上海市虹口区2019届教学质量监控）有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是 A．可在船壳外刷油漆进行保护 B．可将船壳与电源的正极相连进行保护 C．可在船底安装锌块进行保护 D．在海上航行时，船壳主要发生吸氧腐蚀 ‎【答案】B ‎【解析】可在船壳外刷油漆进行保护，A正确；若将船壳与电源的正极相连，则船壳腐蚀加快，B不正确；可在船底安装锌块进行保护属于牺牲阳极的阴极保护法，C 正确；在海上航行时，船壳主要发生吸氧腐蚀，D正确。本题选B。‎ ‎14．（天津市新华中学2019届模拟）在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2其原理如图所示，正确的是（ ）‎ A.通电后，H+通过质子交换膜向右移动，最终右侧溶液pH减小 B.电源A极为负极 C.通电后，若有22.4LH2生成，则转移0.2mol电子 D.与电源A极相连的惰性电极上发生的反应为CH3COOH-8e-+2H2O=CO2↑+8H+‎ ‎【答案】D ‎【解析】通电后，左侧生成H+，右侧H+放电生成氢气，所以H+通过质子交换膜向右移动，相当于稀硫酸中H+不参加反应，所以氢离子浓度不变，溶液的pH不变，A错误；连接B电极的电极上生成氢气，说明该电极上氢离子得电子，则该电极为电解池阴极，所以B电极为负极，A电极为正极，B错误；右侧电极反应式为2H++2e-=H2↑，根据氢气和转移电子之间的关系式知，若有0.1molH2生成，则转移0.2mol电子，但不确定气体所处的温度和压强，因此不能确定气体的物质的量，也就不能确定电子转移数目，C错误；与电源A极相连的惰性电极为阳极，阳极上乙酸被氧化，生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COOH-8e-+H2O=2CO2↑+8H+，D正确；故合理选项是D。‎ ‎15．（天津市河东区2019届二模）下图为某二次电池充电时的工作原理示意图，该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是 A．充电时，a为电源正极 B．充电时，Cl-向Bi电极移动，Na+向NaTi2(PO4)2电极移动 C．充电时，新增入电极中的物质：n(Na+)：n(Cl-)=1:3‎ D．放电时，正极的电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O ‎【答案】C ‎【解析】充电时，Bi电极上，Bi失电子生成BiOCl，Bi为阳极，则a 为电源正极，A正确；充电时，Cl-向阳极Bi电极移动，Na+向阴极NaTi2(PO4)2电极移动，B正确；充电时，Bi电极上的电极反应为Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+，NaTi2(PO4)2电极上，反应为NaTi2(PO4)2+2Na++2e-= Na3Ti2(PO4)3，根据得失电子守恒，新增入电极中的物质：n(Na+)：n(Cl-)=3：1，C错误； 放电时，Bi为正极，正极的电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O，D正确；故合理选项是C。‎ ‎16．（河北唐山一中2019届质检）研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。有关说法正确的是 ‎ A．锌片发生氧化反应作阴极 B．电子从铁片经过导线流向锌片 C．铁片上电极反应为2H++2e—=H2↑‎ D．该装置可用于研究牺牲阳极的阴极保护法 ‎【答案】A ‎【解析】锌片比铁片活泼，根据原电池工作原理，锌片作负极，发生氧化反应，故A错误；根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即从锌片经外电路流向铁片，故B错误；因为环境时弱碱性，因此发生吸氧腐蚀，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故C错误；此装置保护铁不被腐蚀，根据原理，该装置课用于研究牺牲阳极的阴极保护法，故D正确。‎ ‎17．（天津市红桥区2019届一模）化学可以变废为室，利用电解法处理烟道气中的NO，将其转化为NH4NO3的原理如下图所示，下列说法错误的是 A．该电解池的阳极反反为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+‎ B．该电解池的电极材料为多孔石墨，目的是提高NO的利用率和加快反应速率 C．用NH4NO3的稀溶液代替水可以增强导电能力，有利于电解的顺利进行 D．为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A为HNO3‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据装置图可知：在阳极NO失去电子，被氧化产生NO3-，该电极反应式为：NO-3e-+2H2O ‎=NO3-+4H+，A正确；电解池中电极为多孔石墨，由于电极表面积大，吸附力强，因此可吸附更多的NO发生反应，因而可提高NO的利用率和加快反应速率，B正确；NH4NO3的稀溶液中自由移动的离子浓度比水大，因此用NH4NO3稀溶液代替水可以增强导电能力，有利于电解的顺利进行，C正确；在阳极NO被氧化变为NO3-，电极反应式为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+；在阴极NO被还原产生NH4+，电极反应式为NO+5e-+6H+‎ ‎=NH4++H2O，从两个电极反应式可知，要使电子得失守恒，阳极产生的NO3-的物质的量比阴极产生的NH4+的物质的量多，总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，为使电解产物全部转化为NH4NO3，要适当补充NH3，D错误；故合理选项是D。‎ ‎18．（湖南省衡阳市2019届第三次联考）如图所示，电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法，可除去引起水华的NO3-原理是将NO3-还原为N2。下列说法正确的是（　　）‎ A．若加入的是溶液，则导出的溶液呈碱性 B．镍电极上的电极反应式为：‎ C．电子由石墨电极流出，经溶液流向镍电极 D．若阳极生成气体，理论上可除去mol ‎【答案】A ‎【解析】阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，所以导出的溶液呈碱性，故A正确； ‎ 镍电极是阴极，是硝酸根离子得电子，而不是镍发生氧化反应，故B错误； 电子流入石墨电极，且电子不能经过溶液，故C错误； 由电极反应2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子，所以若阳极生成0.1mol气体，理论上可除去0.2 molNO3-，故D错误。故选A。‎ ‎19．（安徽省六安市第一中学2019届模拟）某高校的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示，下列说法正确的是( )‎ ‎ ‎ A．该装置可以将太阳能转化为电能 B．阴极的电极反应式为3CO2+4e—＝C+2CO32—‎ C．高温的目的只是为了将碳酸盐熔融，提供阴阳离子 D．电解过程中电子由负极流向阴极，经过熔融盐到阳极，最后回到正极 ‎【答案】B ‎【解析】由题图知，太阳能转化为化学能，该装置为电解池，将电能转化为化学能，故A错误；阴极发生还原反应，电极反应式为3CO2+4e—＝C+2CO32—，故B正确；高温的目的是将碳酸盐熔融提供阴阳离子，将碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，故C错误；电解过程中电子由负极流向阴极，阳极流向正极，熔融盐中没有电子移动，故D错误。答案选B。‎ ‎20．（山东师范大学附属中学2019届模拟）图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是 A．a极应与X连接 B．N电极发生还原反应，当N电极消耗11.2 L(标准状况下) O2时，则a电极增重64 g C．不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2Cl－－2e－=Cl2↑‎ D．若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：CH3CHO＋3H2O－10e－=2CO2↑＋10H＋‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据题给信息知，甲图是将化学能转化为电能的原电池，N极氧气得电子发生还原反应生成水，N极为原电池的正极，M极废水中的有机物失电子发生氧化反应，M为原电池的负极。电解氯化铜溶液，由图乙氯离子移向b极，铜离子移向a极，则a为阴极应与负极相连，即与X极相连，b为阳极应与正极相连，即与Y极相连。根据以上分析，M是负极，N是正极，a为阴极应与负极相连即X极连接，故A正确；N是正极氧气得电子发生还原反应，a为阴极铜离子得电子发生还原反应，根据得失电子守恒，则当N电极消耗11.2L(标准状况下)气体时，则a电极增重11.2L÷22.4L/mol×4÷2×64g/mol=64g，故B正确；b为阳极，当为惰性电极时，则电极反应式为2C1−−2e−=Cl2↑，当为活性电极时，反应式为电极本身失电子发生氧化反应，故C错误；若有机废水中含有乙醛，图甲中M极为CH3CHO失电子发生氧化反应，发生的电极应为：CH3CHO+3H2O−l0e−=2CO2↑+l0H+，故D正确。答案选C。‎ ‎1.[2019江苏]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−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 ‎【答案】C ‎【解析】在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe−2e−=Fe2+，故A错误；铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确；以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误。‎ ‎2.[2019新课标Ⅲ节选]近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：‎ ‎（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：‎ 负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气__________L（标准状况）。‎ ‎【答案】（4）Fe3++e−=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 5.6‎ ‎【解析】（4）电解过程中，负极区即阴极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，属于还原反应，则图中左侧为负极反应，根据图示信息知电极反应为：Fe3++e− ＝Fe2+和4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O；电路中转移1 mol电子，根据电子得失守恒可知需消耗氧气的物质的量是1mol÷4＝0.25mol，在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol＝5.6L。‎ ‎3.[2019北京节选]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。‎ ‎（2）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。‎ ‎①制H2时，连接_______________。产生H2的电极反应式是_______________________。‎ ‎②改变开关连接方式，可得O2。‎ ‎③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：________________________。‎ ‎【答案】（2）K1 2H2O+2e−=H2↑+2OH− 连接K1或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移 ‎【解析】（2）①电极生成H2时，根据电极放电规律可知H+得到电子变为氢气，因而电极须连接负极，因而制H2时，连接K1，该电池在碱性溶液中，由H2O提供H+，电极反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−；‎ ‎③电极3上NiOOH和Ni(OH)2相互转化，其反应式为NiOOH+e−+H2O⇌Ni(OH)2+OH−，当连接K1时，Ni(OH)2失去电子变为NiOOH，当连接K2时，NiOOH得到电子变为Ni(OH)2，因而作用是连接K1或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移。‎ ‎4.[2019江苏节选]CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。‎ ‎（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。‎ ‎①写出阴极CO2还原为HCOO−的电极反应式： 。‎ ‎②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是 。‎ ‎【答案】（2）①CO2+H++2e−HCOO−或CO2+ HCO3−+2e−HCOO−+ CO32− ②阳极产生O2，pH减小，HCO3−浓度降低；K+部分迁移至阴极区 ‎【解析】（2）①根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，CO2＋HCO3−＋2e− =HCOO−＋CO32−，或CO2＋H＋＋2e− =HCOO−；②阳极反应式为2H2O−4e− =O2↑＋4H＋，阳极附近pH减小，H＋与HCO3− 反应，同时部分K＋迁移至阴极区，所以电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低。‎ ‎5.[2018·全国卷Ⅲ，27(3)]KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。‎ ‎①写出电解时阴极的电极反应式______________________________________________。‎ ‎②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_______，其迁移方向是_____________。‎ ‎③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_____________(写出一点)。‎ ‎【答案】①2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑　②K＋　由a到b　③产生Cl2易污染环境等 ‎【解析】①电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。②电解过程中阳极反应为I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O。阳极的K＋通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。③“KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2，易污染环境。‎ ‎6.(2018·全国卷Ⅰ，13)最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：‎ ‎①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋‎ ‎②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋‎ 该装置工作时，下列叙述错误的是(　　)‎ A.阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O B.协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低 D.若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需为酸性 ‎【答案】C ‎【解析】由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则ZnO@石墨烯电极为阴极。阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高，C项错误；由题图可知，电解时阴极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B项正确；Fe3＋、Fe2＋只能存在于酸性溶液中，D项正确。‎ ‎7.(2017·全国卷Ⅱ，11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4－H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是(　　)‎ A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 ‎【答案】C ‎【解析】A项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。‎ ‎8.(2018·北京高考)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)。‎ ‎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 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 ‎【答案】D ‎【解析】实验②中加入K3[Fe(CN)6]，溶液无变化，说明溶液中没有Fe2＋；实验③中加入K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，说明溶液中有Fe2＋，A项正确；对比①②可知，①中K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2＋，Fe2＋再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，B项正确；由以上分析可知，验证Zn保护Fe时，可以用②③做对比实验，不能用①的方法，C项正确；K3[Fe(CN)6]可将单质铁氧化为Fe2＋，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，附着在Fe表面，无法判断铁比铜活泼，D项错误。‎ ‎9. (2017·全国卷Ⅰ，11)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(　　)‎ A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 ‎【答案】C ‎【解析】钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。‎