2021届一轮复习苏教版6-3电解池的工作原理及应用　金属的腐蚀与防护作业

2021届一轮复习苏教版6-3电解池的工作原理及应用　金属的腐蚀与防护作业

十八　电解池的工作原理及应用　金属的腐蚀与防护 ‎1.厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理,同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子)。下列说法正确的是 (　　)‎ A.通电后,阳极附近pH增大 B.电子从负极经电解质溶液回到正极 C.通电后,A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室 D.当电路中通过2 mol电子的电量时,会有1 mol的O2生成 ‎【解析】选C。由图示判断左侧为阳极,右侧为阴极,阳极电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O,氢离子浓度增大,pH减小,A错误;电子从电源的负极到电解池的阴极,由电解池的阳极回到电源的正极,电子不进入电解质溶液,电解质溶液中靠离子传递电荷,B错误;氢离子由阳极室进入浓缩室,A-由阴极室进入浓缩室,得到乳酸,C正确;由电极反应式4OH--4e-O2↑+2H2O可知,当电路中通过2 mol电子的电量时,会有0.5 mol O2生成,D错误。‎ ‎2.四个电解装置都以Pt作电极,它们分别装着如下电解质溶液进行电解,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是 (　　)‎ 选项 A B C D 电解质溶液 HCl AgNO3‎ KOH BaCl2‎ pH变化 减小 增大 增大 不变 ‎【解析】选C。电解盐酸,溶质HCl的量减小,溶剂量不变,所以酸性减弱,pH增大,A项错误;电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气,溶液酸性增强,pH减小,B项错误;电解氢氧化钾溶液的实质是电解水,溶质的量不变,溶剂减少,碱性增强,pH增大,C项正确;电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气,溶液碱性增强,pH增大,D项错误。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1。滴入几滴石蕊溶液后,用石墨作电极电解该混合溶液,根据电极产物,电解过程可明显分为三个阶段。下列叙述错误的是 (　　)‎ A.阴极自始至终只产生H2‎ B.电解过程中,溶液颜色呈现红色→紫色→蓝色的变化 C.电解过程中,Na+和S的物质的量浓度保持不变 D.第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后,恰好完全反应得到HCl ‎【解析】选C。阴极一直是2H++2e-H2↑,A正确;随电解的进行,溶液由酸性变为中性,最终变为碱性,B正确;电解的最后阶段实质是电解水,Na+和S的浓度均变大,C错误;第一个阶段分别是H+、Cl-放电,据电子守恒知,生成的氢气和氯气物质的量相等,引燃恰好完全反应生成氯化氢,D正确。‎ ‎3.据报道,中国生产的首艘国产航母“山东”号已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1:舰体镶嵌一些金属块;方法2:航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是 (　　)‎ A.方法1叫外加电流的阴极保护法 B.方法2叫牺牲阳极的阴极保护法 C.方法1中金属块可能是锌、锡和铜 D.方法2中舰体连接电源的负极 ‎【解析】选D。舰体是由钢板做的。方法1,舰体镶嵌一些金属块,必须是比铁活泼的金属,如锌等(锡和铜不行),这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法;方法2,航母舰体与电源相连,必须与电源负极相连,这种方法叫外加电流的阴极保护法。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是 (　　)‎ A.土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B.金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属 C.金属棒M上发生反应:M-ne-Mn+‎ D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 ‎【解析】选B。金属棒M只要比铁活泼即可,‎ 太活泼的金属易与水反应,B项错误。‎ ‎4.(2020·湛江模拟)下面列出了电解不同物质的电极反应式,其中错误的是 (　　)‎ A.电解饱和食盐水,阴极:Na++e-Na B.电解CuCl2溶液,阳极:2Cl--2e-Cl2↑‎ C.电解熔融NaCl,阴极:Na++e-Na D.电解NaOH溶液,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑‎ ‎【解析】选A。电解食盐水时,因放电能力H+>Na+,所以阴极反应为2H++2e-H2↑,故A错。‎ ‎5.工业上用惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。下列说法错误的是 (　　)‎ A.右侧电极连接电源的正极 B.阴极区溶液的pH增大 C.阳极电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-‎ D.在阳极区域发生2Cr+2H+Cr2+H2O ‎【解析】选C。据NaOH溶液浓度变化及Na+交换膜知,左侧为阴极区,右侧为阳极区,则右侧连接电源的正极,A正确;阴极2H2O+2e-H2↑+2OH-,c(OH-)增大,pH增大,B正确;阳极4OH--4e-O2↑+2H2O,C错误;由于阳极附近的OH-不断放电,所以阳极区域呈酸性,发生2Cr ‎+2H+Cr2+H2O,D正确。‎ ‎6.(1)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极反应式为______________________________________________________, ‎ 当有0.25 mol SO2被吸收,则通过质子(H+)交换膜的H+的物质的量为________mol。 ‎ ‎(2)某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如下图所示装置电解K2SO4溶液。‎ ‎①该电解槽中通过阴离子交换膜的离子数________(填“>”“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数。 ‎ ‎②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为_______。‎ ‎③电解一段时间后,B出口与C出口产生气体的质量比为___________________。 ‎ ‎【解析】(1)SO2在负极发生氧化反应,电极反应式为SO2+2H2O-2e-‎ S+4H+,当有0.25 mol SO2被吸收时,转移电子的物质的量是0.5 mol,根据得失电子守恒,正极发生O2+4H++4e-2H2O,则通过质子(H+)交换膜的H+的物质的量为0.5 mol。‎ ‎(2)①左边消耗2个氢氧根离子需要移动一个硫酸根离子来满足左边溶液的电荷守恒,右边消耗2个氢离子就需要移动2个钾离子来满足溶液电荷守恒,故通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数。②左边接电源的正极,是阳极,在阳极上OH-放电消耗,使pH减小;右边是阴极,在阴极上氢离子放电消耗使pH增大,故b

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