第30讲 电解池、电化学腐蚀与防护（原卷版） 高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练第30讲电解池、电化学腐蚀与防护【复习目标】1．理解电解池的构成、工作原理及应用。2．能书写电极反应和总反应方程式。3．能根据电子守恒规律，对电解池进行计算。4．了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。【知识精讲】考点一电解原理1．电解和电解池(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：电能转化为化学能的装置。(3)电解池的构成①外接电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。2．电解池的工作原理(1)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析(2)电解过程的三个流向①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极；②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→阴极→负极。3．阴、阳两极上的放电顺序在阳极上阴离子失去电子发生氧化反应，在阴极上阳离子得到电子发生还原反应的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。阳离子放电顺序为Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋。(在溶液中Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋等是不会在阴极上放电的，但在熔融状态下的物质中会放电)(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见阴离子的放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－。4．惰性电极电解电解质溶液的四种类型(1)电解溶剂水电解质类型电极反应式及总反应式电解质溶液浓度溶液pH电解质溶液复原含氧酸，如H2SO4阴极：4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－阳极：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋总反应式：2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑增大减小加水可溶性强碱，如NaOH增大活泼金属含氧酸盐，如KNO3不变(2)电解溶质电解质类型电极反应式及总反应式电解质溶液浓度溶液pH电解质溶液复原无氧酸，如HCl阴极：2H＋＋2e－=H2↑阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑总反应式：2HCleq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑减小增大通入HCl气体不活泼金属无氧酸盐，如CuCl2阴极：Cu2＋＋2e－=Cu阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑总反应式：CuCl2eq\o(=,\s\up7(电解))Cu＋Cl2↑加入CuCl2固体(3)电解溶质和溶剂水，生成H2和碱电解质(水溶液)电极反应式及总反应式电解质浓度溶液pH溶液复原活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－总反应式：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－生成新电解质增大通入HCl气体(4)电解溶质和溶剂水，生成O2和酸电解质(水溶液)电极反应式及总反应式电解质浓度溶液pH溶液复原不活泼金属的含氧酸盐[如CuSO4]阳极：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋阴极：2Cu2＋＋4e－=2Cu总反应式：2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu＋O2↑＋4H＋生成新电解质减小加CuO或CuCO3【注意】电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则，如电解NaCl溶液少的H和Cl，通入HCl复原，电解CuSO4溶液少的是Cu和O，补CuO复原等。【例题1】如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是()选项a极板b极板x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2【例题2】将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为()A．4×10－3mol·L－1B．2×10－3mol·L－1C．1×10－3mol·L－1D．1×10－7mol·L－1【例题3】按要求书写电极反应式和总反应方程式：(1)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式：________________________________________________；阴极反应式：________________________________________________；总反应离子方程式：__________________________________________。(2)用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式：_____________________________________________；阴极反应式：_____________________________________________；总反应离子方程式：________________________________________。(3)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式：_________________________________________；阴极反应式：__________________________________________；总反应方程式：________________________________________。【例题4】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_________________，电解后，________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。【归纳总结】电解计算中常用的方法(1)根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。(2)根据得失电子守恒计算①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。②用于混合溶液中电解的分阶段计算。③根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以通过4mole－为桥梁可构建如下关系式：该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。考点二电解原理的应用1．氯碱工业(1)电极反应阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反应)；阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(还原反应)。(2)总反应方程式①化学方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②离子方程式：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(3)设备装置装置离子交换膜电解槽阳极钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)阴极碳钢网阳离子交换膜①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过②将电解槽隔成阳极室和阴极室作用：阻止OH－进入阳极室与Cl2发生副反应：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。加入物质a、b、c、d加入或取出的物质分别是精制饱和NaCl溶液；含少量NaOH的水、淡盐水、NaOH溶液；X、Y分别是Cl2、H2。2．电镀和电解精炼铜电镀(Fe表面镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应Cu－2e－=Cu2＋Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、Cu－2e－=Cu2＋阴极电极材料待镀金属铁纯铜电极反应Cu2＋＋2e－=Cu电解质溶液含Cu2＋的盐溶液注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解槽底部形成阳极泥3．电冶金本质为Mn＋＋ne－=M，利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2Na＋＋2e－=2Na冶炼镁MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：Mg2＋＋2e－=Mg冶炼铝2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up11(电解),\s\do4(冰晶石))4Al＋3O2↑阳极：6O2－－12e－=3O2↑阴极：4Al3＋＋12e－=4Al【例题5】金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)()A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－=NiB．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等C．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和PtD．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋【例题6】一种新型的电解废水处理技术是以活性炭为电极板和粒子凝胶颗粒填充的电解装置(如图所示)。该装置电解过程中产生的羟基自由基(·OH)氧化能力极强，能氧化苯酚生成CO2、H2O。下列说法错误的是()A．阳极电极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋B．H＋通过离子交换膜向阴极移动C．苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH＋28·OH=6CO2↑＋17H2OD．每转移0.7mole－两极室共产生气体体积为11.2L(标准状况)【例题7】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为___________，与电源负极相连的电极附近，溶液pH________(选填“不变”“升高”或“下降”)。(2)为有效除去工业食盐中含Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)杂质，加入试剂的合理顺序为________(多选)。A．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂B．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3C．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3考点三金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟干燥气体或非电解质液体接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象eq\a\vs4\al(无)电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍2．析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较以钢铁的腐蚀为例进行分析：类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－=Fe2＋正极2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－总反应式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍铁锈的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。3．金属的防护(1)电化学保护法①牺牲阳极法——原电池原理a．负极：比被保护金属活泼的金属；b．正极：被保护的金属设备。②外加电流法——电解原理a．阴极：被保护的金属设备；b．阳极：惰性金属。(2)改变金属材料的组成，如制成合金、不锈钢等。(3)在金属表面覆盖保护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。【例题8】钢铁防护方法有多种，图中的方法描述正确的是()A．b为电源负极B．该方法是牺牲阳极法C．电子流向：a→钢铁闸门→辅助电极→b→aD．电源改用导线连接进行防护时，辅助电极发生氧化反应【例题8】验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼【例题9】某化学小组通过手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀实验，相关数据如表所示。实验装置实验编号浸泡液pH氧气体积分数随时间的变化①1.0mol·L－1NH4Cl5②0.5mol·L－1(NH4)2SO45③1.0mol·L－1NaCl7④0.5mol·L－1Na2SO47已知铁在负极被氧化的过程由3个步骤构成：①Fe＋H2O－e－=Fe(OH)ads(吸附物)＋H＋；②Fe(OH)ads(吸附物)－e－=FeOH＋；③FeOH＋＋H＋=Fe2＋＋H2O。下列说法错误的是()A．铁钉吸氧腐蚀的负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋B．上述实验的正极反应式均为O2＋4e－＋2H2O=4OH－C．300min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率：弱酸性溶液<中性溶液D．曲线先陡后平可能是由于溶液碱性增强促进氢氧化物生成，阻碍反应继续进行【真题演练】1．（2022·湖北·高考真题）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是（）A．生成，理论上外电路需要转移电子B．阴极上的电极反应为：C．在电解过程中向铂电极移动D．电解产生的中的氢元素来自于2．（2022·海南·高考真题）一种采用和为原料制备的装置示意图如下。下列有关说法正确的是（）A．在b电极上，被还原B．金属Ag可作为a电极的材料C．改变工作电源电压，反应速率不变D．电解过程中，固体氧化物电解质中不断减少3．（2022·北京·高考真题）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。装置示意图序号电解质溶液实验现象①阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有②阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素下列说法不正确的是（）A．①中气体减少，推测是由于溶液中减少，且覆盖铁电极，阻碍与铁接触B．①中检测到，推测可能发生反应：C．随阴极析出，推测②中溶液减少，平衡逆移D．②中生成，使得比①中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密4．（2022·广东·高考真题）以熔融盐为电解液，以含和等的铝合金废料为阳极进行电解，实现的再生。该过程中（）A．阴极发生的反应为 B．阴极上被氧化C．在电解槽底部产生含的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等5．（2022·辽宁·高考真题）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是（）A．褪色原因为被还原 B．液体分层后，上层呈紫红色C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为被氧化6．（2021·江苏·高考真题）通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH和H2(如图)；②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是（）A．电解后KOH溶液的物质的量浓度减小B．电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2OC．电解的总反应方程式：2H2O2H2↑+O2↑D．电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO27．（2021·湖北·高考真题）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．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：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O8．（2021·辽宁·高考真题）利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。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（）A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变C．在M极被还原 D．分离出的从出口2排出9．（2021·天津·高考真题）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是（）A．a是电源的负极B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大D．当完全溶解时，至少产生气体336mL(折合成标准状况下)10．（2021·广东·高考真题）钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如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（）A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B．生成，Ⅰ室溶液质量理论上减少C．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：11．（2021·全国·高考真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（）A．在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B．阳极上的反应式为：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子D．双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移12．（2021·全国·高考真题）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙述错误的是（）A．阳极发生将海水中的氧化生成的反应B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的C．阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气D．阳极表面形成的等积垢需要定期清理13．（2020·江苏·高考真题）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是（）A．阴极的电极反应式为B．金属M的活动性比Fe的活动性弱C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快14．（2022·江苏·高考真题）氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。(1)“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液，阴极区为盐酸，电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应为_____________(用电极反应式表示)。②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有_______(填元素符号)。(2)“热循环制氢和甲酸”的原理为：在密闭容器中，铁粉与吸收制得的溶液反应，生成、和；再经生物柴油副产品转化为Fe。①实验中发现，在时，密闭容器中溶液与铁粉反应，反应初期有生成并放出，该反应的离子方程式为_________________________。②随着反应进行，迅速转化为活性，活性是转化为的催化剂，其可能反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。如图所示的反应步骤Ⅰ可描述为___________________。③在其他条件相同时，测得Fe的转化率、的产率随变化如题图所示。的产率随增加而增大的可能原因是___________________。(3)从物质转化与资源综合利用角度分析，“热循环制氢和甲酸”的优点是_____________。15．（2021·北京·高考真题）环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。(1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有：_________________________、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。②结合电极反应式说明生成溶液a的原理_____________。(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率η和选择性S的定义：η(B)=×100% S(B)=×100%①若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为_____________。②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因：I.阳极有H2O放电II.阳极有乙烯放电III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO……i.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是_____________。ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，η(CO2)≈_______%。经检验阳极放电产物没有CO2。iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是_____________。可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。【课后精练】第I卷（选择题）1．（2022·重庆南开中学高三阶段练习）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A．中含有的中子数为NAB．分子中含有的σ键数目为4NAC．标准状况下，22.4LHCl气体中数目为NAD．电解精炼铜过程中，阳极质量减少32g时电路中转移电子数目为NA2．（2022·云南·瑞丽市第一民族中学）下列关于电解池的叙述中，不正确的是（）A．与电源正极相连的是电解池的阴极 B．电解池是电能转化为化学能的装置C．溶液中的阳离子移向阴极 D．在电解池的阳极发生氧化反应3．（2022·全国·高三专题练习）关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）A．若在阴极附近的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性4．（2022·湖北·高三阶段练习）是21世纪理想的能源，工业上制备氢气的常见方法有以下三种：①电解水法制备；②水煤气法制备；③电解饱和食盐水法制备。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A．方法①中，当阴极产生amol气体时，转移的电子数为4aNAB．方法②中，制备22.4L时，断裂的极性键的数目为NAC．方法③中，每电解117gNaCl时，产生的气体的分子数为NAD．用这三种方法分别制备1mol，转移的电子数均为2NA5．（2022·上海中学东校）下列反应中，将电能转化为化学能的是（）A．火力发电 B．太阳能电池 C．铜锌原电池 D．电解饱和食盐水6．（2022·广西·模拟预测）在N羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图。下列说法错误的是（）A．NHPI具有催化作用B．海绵Ni电极发生氧化反应C．总反应为+H2↑D．每消耗1mol苯甲醇，有2mol电子在介质中通过7．（2022·全国·高三专题练习）下列指定反应的离子方程式正确的是（）A．铅蓄电池放电时负极反应：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2OB．电解饱和MgCl2溶液：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-C．用惰性电极电解CuCl2溶液：Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑D．铜片上电镀银的总反应(银作阳极，硝酸银溶液作电镀液)：Ag(阳极)Ag(阴极)8．（2022·江苏·金陵中学）化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法错误的是（）A．氧化铝熔点很高，可用于制作耐高温材料B．镀锌铁板是利用了原电池原理来防止钢铁腐蚀C．次氯酸钠具有强氧化性，可用于配制消毒液D．明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂9．（2022·河南·一模）一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是（）A．该电池使用的是碱性电解质水溶液B．中间的隔膜是阳离子交换膜C．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2D．充电时，电子从Mg电极流出10．（2022·安徽·歙县教研室）下列反应的方程式不正确的是（）A．石灰石与醋酸反应：+2CH3COOH═2CH3COO-+CO2↑+H2OB．铜片上电镀银的阳极反应式为：Ag-e-═Ag+C．铜与稀硝酸反应：3Cu+2+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2OD．明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液：2Al3++3+3Ba2++6OH-═2Al(OH)3↓+3BaSO4↓11．（2022·陕西渭南）下列电化学装置能达到相应目的的是（）A．比较Fe、Cu的金属性强弱B．制作Cu-Zn“双液”原电池C．制备少量D．实现反应：A．A B．B C．C D．D12．（2022·广西百色）据最近媒体报道，化学研究人员开发了一种可充电锌空气电池，这种电池的电解质溶液为KOH溶液，储电量是锂电池的五倍，而且更安全、更环保，反应原理为2Zn+O2+4KOH+2H2O2K2Zn(OH)4。下列说法正确的是（）A．该电池放电时的反应与充电时的反应互为可逆反应B．充电时，电解质溶液K+向阳极方向移动，且发生氧化反应C．放电时，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=D．充电时，电解质溶液中OH-浓度逐渐减小13．（2022·全国·高三专题练习）天津大学某科研团队利用电解原理，实现了两电极体系中甲酸和辛腈的高选择性合成，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是（）注：不考虑电极的副反应。A．Ni2P电极与直流电源的负极相连B．通电一段时间后，In/In2O3-x电极附近溶液的pH不变C．工作时，每转移2mol电子阴极室和阳极室中溶液的质量变化相差46gD．理论上整个反应过程的原子利用率为100%14．（2022·河南·高三阶段练习）化学反应丰富多彩。下列说法错误的是（）A．和均可通过化合反应得到B．成熟苹果的汁液在水浴加热条件下，能与银氨溶液反应生成银C．船舶外壳上镶嵌锌块，船舶在水中就不易被腐蚀D．22.4L(标准状况)与足量混合，光照下充分反应可得到1mol15．（2022·辽宁抚顺）下列实验操作、现象、结论正确的是（）操作及现象结论A在KSCN与的混合液中再加入KCl固体溶液颜色不变增大KCl浓度，平衡不移动B将粗铜和精铜分别连接电源的正、负极，两电极减少和增加的质量不相等质量变化大的电极一定与电源的负极相连C常温下，用pH计分别测定饱和NaX溶液、饱和NaY溶液的pH：常温下酸性：D工业合成氨选择在500℃进行升高温度原料的转化率增大A．A B．B C．C D．D16．（2022·江苏·启东中学模拟预测）高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是（）A．放电时，负极反应式为B．放电时，正极区溶液的增大C．充电时，转化为转移电子D．充电时，中性电解质的浓度增大第II卷（非选择题）17．（2021·山西·怀仁市第一中学校高三期中）造成大气污染的NOx、SO2主要来自于汽车尾气及工厂废气的排放，对其进行处理是我们研究的重要课题。(1)某汽车安装的尾气净化装置工作原理如图所示。下列叙述错误的是_______(填字母)。A．Pd-Pore催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率B．NOx的生成主要是与汽油燃烧不充分有关C．在此变化过程中，NOx被还原D．在催化剂的作用下，CO、NOx、C3H8都转化为无毒的物质(2)已知：2C(s)+O2(g)2CO(g)

ΔH1=-221.0kJ·mol-1N2(g)+O2(g)2NO(g)

ΔH2=+180.5kJ·mol-12NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH3=-746.0kJ·mol-1则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_____________________。(3)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。①装置中H+向_______池迁移。②写出乙池溶液中发生反应的离子方程式______________。(4)铈元素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成含有Ce3+和的吸收液，反应的离子方程式为_____________________；现采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。①Ce4+从电解槽的_______(填字母代号)口流出。②写出阴极的电极反应式：______________。18．（2021·河南·濮阳市油田第二高级中学）为了实现“节能减排”，减少全球温室气体排故，研究、、CO等大气污染气体的处理及新能源的开发与利用具有重要意义。(1)用催化还原氢氧化物可以消除氢氧化物污染。已知：①

②

③

1mol(g)与(g)反应生成(g)、(g)和(l)的反应热___________。(2)利用直接加氢合成二甲醚()包括以下三个相互联系的反应：I.甲醇的合成

II.甲醇脱水

III.逆水气变换

已知：相关物质变化的焓变示意图如下图：写出由CO(g)直接加(g)合成(g)的热化学方程式：__________________。(3)合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为。已知下列键能[形成(或破坏)1mol化学键所放出(或吸收)的能量]数据：化学键C—HH—OC=OH—H键能/414464803436则该反应的___________。(4)主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。如图所示的电解装置，可将雾霾中的NO、转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。①A是___________(填化学式)。②通入NO发生的电极反应为___________。19．（2021·山东·泰安一中）随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列环境问题。(1)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如图所示：①NO的作用是______________。②反应O3(g)+O(g)=2O2(g)△H=-143kJ/mol反应1：O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ/mol反应2：热化学方程式为_____________________。(2)通过NOx，传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如：①Pt电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。②写出NiO电极的电极反应式：_____________________。(3)将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，铂片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后将电源反接，以电流强度为1A继续通电20min。试回答：最后时刻两电极的电极反应式：①铜电极______________；②铂电极______________。(4)装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。下列说法正确的是_______A．b处应通入CH4，电极反应式是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO+7H2OB．电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH变小，装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度不变C．在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化25.6g，则装置Ⅰ中理论上消耗标准状况下甲烷1.12LD．电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH﹣以外还含有CO(忽略水解)20．（2021·重庆·高三）含结晶水的无机物可应用在吸波材料、电极材料和相变储能材料等领域。胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要的结晶水合物。(1)硫酸铜参比电极具有电位稳定的优点，可用于土壤环境中钢质管道的电位监测。测量的电化学原理如图所示。回答下列问题：①负极的电极反应式为______________。②测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度_______(填"变大”，“变小”或“不变")。(2)把胆矾放到密闭容器内，缓缓抽去其中的水气，胆矾分三次依次脱水，各步脱水过程为一系列的动态平衡，反应式如下(脱水过程为吸热反应)。反应I：CuSO4·5H2O(s)CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g)反应II：CuSO4·3H2O(s)CuSO4·H2O(s)+2H2O(g)反应III：CuSO4·H2O(s)CuSO4(s)+H2O(g)如图为50°C时水合物中水的质量分数w与压强p(H2O)的关系图，回答下列问题：①用无水CuSO4检验乙醇中含有微量水的现象是_______。②反应Ⅰ对应的线段为_______(填“ab”、“ed”或“ef”