内容正文:
电解池 金属的腐蚀与防护
基础达标
1.(2023·浙江湖州、衢州、丽水联考)海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭,常用外加电流法对其进行保护(如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述中不正确的是( )
A.a为负极,b为正极
B.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
C.通电时,海水中的阳离子向钢制管桩电极移动
D.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
2.(2023·浙江嘉兴高三统测)下图是以TiO2、FeO混合粉末压制的块体和石墨坩埚分别作电极材料,以CaCl2熔盐为离子导体(不参与电极反应)制备钛铁合金的装置示意图。下列相关说法正确的是( )
A.TiO2、FeO混合粉末压制的块体为正极
B.通入Ar气主要是为了保护石墨坩埚、FeO不被氧化
C.TiO2发生的电极反应为TiO2+4e-===Ti+2O2-
D.每生成16.0 g TiFe2时,流出气体在标准状况下的体积为4.48 L
3.(2023·浙江嘉兴高三二模)为实现碳中和,可通过电解法用CO2制备C2H4,电解装置如图,下列说法不正确的是( )
A.玻碳电极为阳极,发生氧化反应
B.铂电极的电极反应:2CO2+12e-+12H+===C2H4+4H2O
C.制得28 g C2H4时,产生32 g O2
D.电解一段时间后,右池中溶液的pH可能不变
4.(2023·浙江回浦中学检测)厌氧性硫酸盐还原菌(SRB)是导致金属微生物腐蚀最为普遍的菌种,腐蚀过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.正极的电极反应式为8H++8e-===8H·(吸附)、S+8H·(吸附)S2-+4H2O
B.正极区溶液的pH变小
C.生成1 mol FeS,转移6 mol电子
D.若引入新细菌,一定会加速金属的腐蚀
5.(2024·浙江温州高三一模)利用电化学富集海水中锂的电化学系统如图所示。
该电化学系统的工作步骤如下:
①启动电源1,MnO2所在腔室的海水中的Li+进入MnO2结构而形成LixMn2O4;
②关闭电源1和海水通道,启动电源2,使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2。
下列说法不正确的是( )
A.启动电源1时,电极1为阳极,发生氧化反应
B.启动电源2时MnO2电极反应式为xLi++2MnO2+xe-===LixMn2O4
C.电化学系统提高了腔室2中LiOH的浓度
D.启动至关闭电源1,转化的n(MnO2)与生成的n(O2)之比为20∶3,可得LixMn2O4中的x=1.2
6.(2023·浙江绍兴高三二模)已知电极材料均为石墨材质,氧化性:LiCoO2>Co2+。设计如图装置将LiCoO2(s)转化为Co2+,并在甲处回收金属钴;工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室;保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO2。下列说法正确的是( )
A.装置1为原电池
B.乙电极附近pH不断减小
C.细菌所在电极均发生反应:CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+
D.乙室得到的Co2+全部转移至甲室,恰好能补充甲室消耗的Co2+的物质的量
7.(2023·浙江1月选考)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是( )
A.石墨电极为阴极,发生氧化反应
B.电极A的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-===TiSi+4H2O
C.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应
D.电解时,阳离子向石墨电极移动
综合提升
8.(2023·浙江温州高三二模)利用废料Ce2O3制备Ce(SO4)2的工作原理如图,下列说法不正确的是( )
A.电极b为阴极,发生还原反应
B.电解总方程式:Ce2O3+8H+2Ce4++3H2O+H2↑
C.离子交换膜为阴离子交换膜
D.X可以是H2SO4溶液
9.(2023·浙江杭州外国语学校月考)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用如图电解分离装置使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。下列说法错误的是 ( )
A.用惰性电极电解时,Cr能从浆液中分离出来的原因:电解时Cr通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来
B.通电后阴极电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
C.分离后含铬元素的粒子是Cr
D.通电后,相同条件下阴阳两极产生气体体积之比为2∶1
10.双极膜电解法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯NaOH溶液原理如图所示,其中a、b为离子交换膜,双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。下列说法正确的是( )
A.膜a和膜b均为阳离子交换膜
B.双极膜解离出的H+在双极膜的右侧
C.碱