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电解池金属的腐蚀与防护1.铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件,用如图所示的电化学氧化法,可在铝表面生成坚硬致密、耐腐蚀的氧化膜。下列有关叙述正确的是()A.阴极上有金属铝生成B.电极A为石墨,电极B为金属铝C.OH-在电极A上放电,有氧气生成D.阳极的电极反应式为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+D2.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解Na2SO4溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解CuCl2溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1D3.根据如图回答,下列说法不正确的是()A.此装置用于电镀铜时,电解一段时间,理论上硫酸铜溶液的浓度不变B.若a为粗铜,b为纯铜,该装置可用于粗铜的电解精炼C.燃料电池中负极反应为H2+2OH--2e-2H2OD.上述装置在工作过程中Cu2+向a电极移动D4.用石墨作电极电解KCl和CuSO4(等体积混合)混合溶液,电解过程中溶液的pH随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是()A.ab段H+被还原,溶液的pH增大B.cd段相当于电解水C.c点时加入适量CuCl2固体,电解液可恢复原来浓度D.原混合溶液中KCl和CuSO4的物质的量浓度之比为2∶1B5.高铁酸盐(如Na2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面,以铁基材料为阳极,在高浓度强碱溶液中利用电解的方式可以制备高铁酸盐,装置如图。下列说法不正确的是()A.a为阳极,电极反应式为Fe+8OH--6e-Fe+4H2OB.为防止高铁酸根扩散被还原,则离子交换膜为阳离子交换膜C.在电解过程中溶液中的阳离子向a极移动D.铁电极上有少量气体产生原因可能是4OH--4e-O2↑+2H2OD6.钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠[Na2Sx(3x5)]分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质。下列关于该电池的叙述错误的是()A.放电时,电极B为正极B.充电时内电路中Na+的移动方向为从B到AC.该电池的工作适宜温度应该在Al2O3的熔点和沸点之间D.充电时阳极反应为-2e-xSD7.利用如图所示装置可制取H2,两个电极均为惰性电极,c为阴离子交换膜。下列叙述正确的是()A.a为电源的正极B.工作时,OH-向左室迁移C.右室电极反应为C2H5OH+H2O-4e-CH3COO-+5H+D.生成H2和CH3COONa的物质的量之比为2∶1D8.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解亚硫酸氢钠的方法制备连二亚硫酸钠,原理装置如图所示,下列说法正确的是()A.b电极应该接电源的负极B.装置中所用离子交换膜为阴离子交换膜C.电路中每转移1mole-消耗SO2的体积为11.2LD.a电极的电极反应式为2HS-+2e-+2H+S2+2H2OD9.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层弱酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如图。下列说法错误的是()A.若水膜中溶解了SO2,则铁铆钉腐蚀的速率将加快B.铁、铜与弱酸性水膜形成了原电池,铁铆钉发生还原反应C.铜极上的反应有2H++2e-H2↑,O2+4H++4e-2H2OD.若在金属表面涂一层油漆,可有效阻止铁铆钉被腐蚀D10.(2019·宁夏育才中学高三月考)已知氧化性:Fe2+Ni2+Cu2+。以NiSO4溶液为电解质溶液进行粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是()A.电解过程中,化学能转化为电能B.粗镍作阳极,发生还原反应C.利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属D.电路中通过的电量与阴极析出镍的质量成反比C11.电解原理在化学工业中有广泛应用。不仅可以制备物质,还可以提纯和净化。(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示,图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过。请回答以下问题:①图中A极要连接电源的(填“正”或“负”)极;②精制饱和食盐水从图中(填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”,下同)位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出;③电解总反应的离子方程式是。(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染,电化学降解N-的原理如图所示。①电源正极为(填“A”或“B”),阴极反应式为。②若电解过程中转移了5mol电子,则膜左侧电解液的质量变化为g。答案:(1)①正②ad③2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-(2)①A2N-+12H++10e-N2↑+6H2O②4512.如图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。请回答:(1)B极是电源的,一段时间后,甲中溶液颜色,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明,在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为。(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是(填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是(填化学式)溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为,甲中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是。答案:(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶体粒子带正电荷(2)1∶2∶2∶2(3)镀件AgNO35.4g变小(4)Fe+Cu2+Fe2++Cu13.金属铝在现代生产和日常生活中应用广泛。(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)得到熔融体,反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑。①在电解过程中阴极反应式为;阳极反应式为。②由于电解产生的氧气全部与石墨电极反应生成CO和CO2气体,因此在电解过程中石墨电极需要不断补充。若生产中每生成agAl,损失石墨bg,则理论上产生CO和CO2的物质的量分别是。(2)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。如图所示,以铝片为阳极,在H2SO4溶液中电解,可使铝片表面形成氧化膜,则阳极电极反应式为。在电解过程中,阴极附近溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝—碘电池已研制成功,电解质为AlI3溶液,已知电池总反应式为2Al+3I22AlI3。该电池负极的电极反应式为,当负极质量减少27g时,在导线中有个电子通过。答案:(1)①Al3++3e-Al2O2--4e-O2↑②-mol、-mol(2)2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+增大(3)Al-3e-Al3+1.806×1024(或3NA)