專題突破卷08化學反應與能量（二）——電解池、金屬的腐蝕與防護電化學原理的綜合應用多池、多室的電化學裝置（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項是符合題目要求的）1．湖北省隨州市出土的曾侯乙編鐘，是戰國早期的青銅編鐘，主要由銅錫合金冶煉鑄造而成，保存完好。下列有關說法錯誤的是()A．錫青銅的熔點比純銅低B．在自然環境中，錫青銅中的錫可對銅起保護作用C．青銅文物在潮濕環境中的腐蝕比干燥環境中快D．錫青銅表面生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物的過程屬于化學腐蝕2．下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是()A．圖1中，鐵釘易被腐蝕B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀出現C．圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發生化學腐蝕D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵輸水管的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極3．硬水除垢可以讓循環冷卻水系統穩定運行。某科研團隊改進了主動式電化學硬水處理技術，原理如圖所示(其中R為有機物)。下列說法不正確的是()A．b端為電源正極，處理后的水垢沉淀在陽極底部B．處理過程中Cl－可循環利用C．流程中發生離子反應：HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓D．若R為CO(NH2)2，則消耗1molCO(NH2)2生成N2時，鉑電極N處產生的H2應大于3mol4．利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是()A．若X為鋅棒，開關K置于M處，可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開關K置于M處，鐵極發生氧化反應C．若X為碳棒，開關K置于N處，可減緩鐵的腐蝕D．若X為碳棒，開關K置于N處，X極發生氧化反應5．以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現Al的再生。該過程中()A．陰極發生的反應為Mg－2e－=Mg2＋B．陰極上Al被氧化C．在電解槽底部產生含Cu的陽極泥D．陽極和陰極的質量變化相等6．一種電化學催化制甲酸鹽的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A．充電時，Zn電極作陰極B．充電時，陽極放出氧氣C．放電時，OH－向Zn電極移動D．放電時，正極的電極反應式為CO2＋e－＋H2O=HCOO－＋OH－7．可用惰性電極通過電解法制備KMnO4，下列說法正確的是()A．圖中離子交換膜為陰離子交換膜B．X極的電極反應為MnOeq\o\al(2－,4)－e－=MnOeq\o\al(－,4)C．Y極區可以產生O2和較濃的KOH溶液D．電解一段時間后陰極區溶液的pH減小8．如圖所示，各燒杯中盛海水，鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序為()A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥9．用惰性電極進行電解，下列說法正確的是()A．電解稀硫酸，實質上是電解水，故溶液pH不變B．電解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小C．電解Na2SO4溶液，在陰極上和陽極上生成氣體產物的物質的量之比為1∶2D．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上生成產物的物質的量之比為1∶110．世界水產養殖協會網介紹了一種利用電化學原理凈化魚池中水質的方法，其裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．X為電源負極B．若該裝置在高溫下進行，則凈化效率將降低C．若有1molNOeq\o\al(－,3)被還原，則有6molH＋通過質子膜遷移至陰極區D．若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時，理論上電極流出20mole－11．中性環境微生物介導的鐵循環過程(見圖)，是紛繁復雜的土壤物質循環過程的重要部分。下列說法正確的是()A．此環境下主要發生析氫腐蝕B．硝酸根依賴的Fe(Ⅱ)氧化過程，每生成1mol氮氣轉移1mol電子C．1molFeCO3分解產生22.4LCO2D．FeOOH具有氧化性12．一些凈水器推銷商在推銷其產品時，進行所謂的“電解水法”實驗，將純凈水與自來水進行對比。當電解裝置插入純凈水和自來水中通電數分鐘后，純凈水顏色無變化或略顯黃色，而自來水卻冒出氣泡并生成灰綠色或紅棕色的沉淀。根據上述現象，下列選項說法正確的是()A．通電時，鋁片作陽極，鐵片作陰極B．生成的氣泡、紅棕色或灰綠色的沉淀都是電解的直接或間接產物C．通過對比，確實能說明自來水中含有大量對人體有毒有害的物質D．鐵片的電極反應：O2＋2H2O＋4e－=4OH－13．（2024·重慶渝西中學高三模擬）利用雙極膜電滲析法(BMED)進行碳吸收，采用雙極膜、陽離子交換膜、陰離子交換膜，通過隔板分離成鹽室(NaCl溶液)、堿室(溶液)、酸室(HCl溶液)、極室(溶液)，實驗裝置如圖所示。接通電源，調至實驗設置電流，開始循環并向堿室通入制備和溶液，忽略各室溶液的體積變化。下列說法錯誤的是A．M連接電源負極，相同條件下，電極M，N產生氣體的體積比為2：1B．a膜、b膜、c膜分別為陽離子交換膜、雙極膜、陰離子交換膜C．極室、鹽室的pH保持不變，酸室pH減小，堿室的pH可能增大D．當酸室產生0.4molHCl時，雙極膜電離出的數目為14．(2024·山東濟南市模擬)羥基自由基eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(·OH))是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學家設計了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池－電解池組合裝置，實現了發電、環保兩位一體。下列說法錯誤的是()A．a極1molCr2Oeq\o\al(2－,7)參與反應，理論上NaCl溶液中減少的離子為12NAB．電池工作時，b極附近pH減小C．右側裝置中，c、d兩極產生氣體的體積比(相同條件下)為7∶3D．d極區苯酚被氧化的化學方程式為C6H5OH＋28eq\a\vs4\al\co1(·)OH=6CO2↑＋17H2O15．(2024·湖南懷化模擬)我國科學家采用雙極膜實現連續合成氨，電解裝置工作原理如圖所示。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H＋和OH－，并在電流作用下分別向兩極遷移。下列說法錯誤的是()A．催化電極a上的電勢低于催化電極bB．工作一段時間后，右室中c(OH－)不變C．生成氨氣和氧氣的質量比為17∶64D．若使用鉛酸蓄電池作電源，獲得1molNH3時，鉛酸蓄電池中有8molH2O生成二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）16．（13分）（2024·陜西部分學校高三5月份高考適應性考試）某廢棄合金材料的主要成分為Zn，還含有Co、Fe、Mn、Cd及其氧化物。從該合金材料中生產高純鋅并分離各種金屬化合物的工藝流程如下：已知：①下，部分難溶物質的溶解平衡常數如下表：難溶電解質②當某離子濃度低于時，認為溶液中不存在該離子。回答下列問題：(1)能提高“溶浸”效率的具體措施為(任寫一條)；(2)“濾液①”中含有的金屬離子、、、，且離子濃度均不高于；①還原性：(填“”“”或“”)；②“濾液①”中pH的范圍為；(3)若“濾液②”的，則“氧化除雜”中發生反應的離子方程式為；(4)“電解”工作原理如圖。其中陰極的電極反應式為；若陰極區和陽極區溶液體積相等，電解過程中陽極區的(填“增加”或“減少”)，陰極區(填“增加”或“減少”)的；17．（14分）(2024·青島高三檢測)我國力爭在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。(1)在稀硫酸中利用電催化可將CO2同時轉化為多種燃料，其原理如圖甲所示。①陽極的電極反應為_______________________________________。②銅電極上產生CH4的電極反應為______________________，若銅電極上只生成5.6gCO，則銅極區溶液質量變化了_____________________________g。③若銅電極上只生成0.3molCH3CHO和0.4molHCOOH，則電路中轉移電子的物質的量為________mol。(2)我國科學家報道了機理如圖乙所示的電化學過程。①Ni電極為________，電極反應為____________________。②理論上，每有1molCO2與O2－結合，電路中轉移電子數為________(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。18．（18分）電化學在化學工業中有著廣泛應用。(1)根據圖示電化學裝置，回答下列問題：①甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應式為____________________________________。②乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，實驗開始時，同時在兩極附近溶液中各滴入幾滴紫色石蕊溶液，X極的電極反應式為____________________；一段時間后，在Y極附近觀察到的現象是________________________________________________。③乙池中，若X、Y都是石墨，A是足量AgNO3溶液，體積為0.2L，則Y極的電極反應式為_______________；電解一段時間后，甲池消耗112mLO2(標準狀況下)，則乙池溶液的pH為____(忽略溶液體積的變化)。(2)若要用該裝置在鐵質鑰匙表面鍍一層金屬銅，CuSO4溶液作電解液，則乙池中：①X極的材料是____，電極反應式為______________。②Y極的材料是____，電極反應式為____________。(3)工業上通過電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如圖所示，則陽極的電極反應式為____________，陰極反應式為___________。19．（10分）如圖所示，通電5min后，電極5的質量增加2.16g，請回答下列問題。(1)a為電源的________