内容正文:
第3节 电解池 金属的腐蚀及防护
[基础对点练]
1.(2023·山东济南模拟)四个电解装置都以Pt做电极,它们分别装有如下电解质溶液,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:C [电解盐酸,溶质HCl的量减少,溶剂的量不变,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。]
2.(2023·广西桂林调研)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧:一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂,在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水,最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢?事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是( )
A.精铜砂装载过多导致沉船
B.运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大,超过船的承载能力
C.在潮湿的环境中,船体与铜构成了原电池,加速了作为负极的船体的腐蚀
D.在潮湿的环境中,船体与铜构成了电解池,钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀
解析:C [在潮湿的环境中,Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。]
3.(2020·全国卷Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是( )
A.Ag为阳极
B.Ag+由银电极向变色层迁移
C.W元素的化合价升高
D.总反应为:WO3+xAg===AgxWO3
解析:C [A.通电时,Ag电极有Ag+生成,故Ag电极为阳极,故A项正确;B.通电时电致变色层变蓝色,说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层,故B项正确;C.电解过程中,W由WO3的+6价降低到AgxWO3中的+(6-x)价,故C项错误;D.该电解池中阳极即Ag电极上发生的电极反应为:xAg-xe-===xAg+,而另一极阴极上发生的电极反应为:WO3+xAg++xe-===AgxWO3,故发生的总反应式为:xAg + WO3===AgxWO3,故D项正确;答案选C。]
4.(2023·湖北省麻城市模拟)锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用,被称为生命火花。利用恒电势电解NaBr溶液间接将葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]氧化为葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH],进而制取葡萄糖酸锌,装置如图所示,下列说法错误的是( )
A.钛网与直流电源的正极相连,发生还原反应
B.石墨电极上的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
C.电解过程中硫酸钠溶液浓度保持不变
D.生成葡萄糖酸的化学方程式为
CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O=== CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr
解析:A [根据题意和题图可知,在钛网上NaBr转化为溴单质,失电子,发生氧化反应,钛网做阳极,故与电源正极相连,A错误;石墨电极做阴极,发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,B正确;电解过程中左侧发生反应:2Br--2e-===Br2、CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O===CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr,右侧发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,左侧产生的H+通过质子交换膜不断向右侧提供被消耗的H+,故硫酸钠溶液浓度保持不变,C、D正确。]
5.锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池,其成本低,便于大量推广,且对环境无污染。已知电池的总反应为V2O5+xLiLixV2O5,下列说法正确的是( )
A.放电时,Li+向负极移动
B.充电时,阳极的电极反应式为LixV2O5-xe-===V2O5+xLi+
C.放电时,负极失重7.0 g,则转移2 mol电子
D.该电池以Li、V2O5为电极,酸性溶液做介质
解析:B [放电时,Li+向正极移动,A项错误;充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式是LixV2O5-xe-===V2O5+xLi+,B项正确;放电时,负极的电极反应式为Li-e-===Li+,每消耗1 mol Li(7.0 g),则转移1 mol电子,C项错误;Li是活泼金属,会与酸性溶液反应产生H2,因而该电池介质不能是酸性溶液,D项错误。]
6.(双选)(2023·济宁市三模)我国力争于2030前做到碳达峰,2060年前实现碳中和