28第28讲电解池金属的腐蚀与防护【正文】备用习题

第28讲电解池金属的腐蚀与防护1.[2025·湖南长沙一中检测]为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是 (D)A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成[解析]NaCl溶液中含有Cl-,加入AgNO3溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,A错误;加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现,说明溶液中没有氧化性强于碘离子的物质如Fe3+,有可能含有亚铁离子,不能说明铁片没有被腐蚀,B错误;KSCN溶液可检测Fe3+是否存在,钢铁被腐蚀生成Fe2+,无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,C错误;K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成Fe2+,则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,D正确。2.利用(Q)与(QH2)电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图所示。已知气体可选择性通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误的是 (C)A.a为电源负极B.溶液中Q的物质的量保持不变C.CO2在M极被还原D.分离出的CO2从出口2排出[解析]由题干信息可知,M极发生的是由(Q)转化为(QH2)的过程,该过程是一个还原反应,故M极为阴极,电极反应式为+2H2O+2e-+2OH-,故与M极相连的a电极为负极,N极为阳极,电极反应式为-2e-+2H+,b极为电源正极。由分析可知,a为电源负极,A项正确;由分析可知,根据得失电子守恒,溶液中Q的物质的量保持不变,B项正确;由分析可知,整个过程CO2未被还原,CO2在M极发生反应CO2+OH-HCO3-,C项错误;由题干信息可知,M极上CO2发生反应CO2+OH-HCO3-被吸收,HCO3-向阳极移动,N极附近发生反应HCO3-+H+H2O+CO2↑,故分离出的CO2从出口2排出,D项正确。3.Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是 (A)A.电解时只允许H+通过离子交换膜B.生成O2和H2的质量比为8∶1C.电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大D.CrO3的生成反应为Cr2O72-+2H+2CrO3+H[解析]左侧生成O2为阳极区,电极反应为2H2O-4e-4H++O2↑,导致阳极区H+浓度增大,Cr2O72-+2H+2CrO3+H2O,因此电解时H+不能通过离子交换膜,通过离子交换膜的是Na+,A项错误,D项正确;阴极区电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,根据得失电子守恒,由阳极反应和阴极反应知,生成O2和H2的物质的量之比为1∶2,生成O2和H2的质量比为8∶1,B项正确;阴极区电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大,C项正确。4.[2024·福建厦门二模]太阳能驱动NO3-和CO2制备CO(NH2)2的装置如图所示。下列说法错误的是 (BA.阳极区电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2OB.双极膜替换为阳离子交换膜可提高制备效率C.在阳极区中补充SO3D.理论上,每生成44.8LO2(已折算为标准状况)时,阴极区溶液质量增加30g[解析]由图示信息可知,阳极区OH-转化为氧气,电极反应为4OH--4e-O2↑+2H2O,A正确;双极膜左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜,在电场作用下双极膜间的水向阳极区和阴极区分别提供OH-和H+,能实现阴阳离子的同时传递和分离,若换成阳离子交换膜,左侧水电离产生OH-失电子,剩余H+再通过阳离子交换膜向右迁移,会降低制备效率,B错误;SO32-水解可产生OH-,使阳极区溶液呈碱性,提高阳极区OH-的浓度,从而可提高制备效率,C正确;标准状况下44.8LO2为2mol,生成2mol氧气转移8mol电子,阴极区电极反应式为CO2+2NO3-+18H++16e-CO(NH2)2+7H2O,阴极区溶液增加的质量为二氧化碳和转移的氢离子的总质量,总质量为44g·mol-1×0.5mol+8g=30g5.钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是 (D)A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo,Ⅰ室溶液质量理论上减少16gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+[解析]阳极是水放电,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,Ⅰ室的H+经阳离子交换膜向Ⅱ室中移动,则工作时,Ⅰ室硫酸浓度增大,Ⅱ室H+浓度增大,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均减小,A项错误。生成1molCo,则整个电路中转移2mol电子,Ⅰ室溶液质量理论上减少1molO和2m