2022新高考化学一轮复习微专题59电化学原理在金属腐蚀、防护及环保中的应用.docx

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1、微题型59 电化学原理在金属腐蚀、防护及环保中的应用1(2020福建省南安市侨光中学月考)埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护,下列说法正确的是() A钢管道表面发生了还原反应B该方法将电能转化为了化学能C该方法称为外加电流阴极保护法D镁块上发生的电极反应:O22H2O4e=4OH2(2020赤峰二中月考)一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表:pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2Fe3O4Fe2O3FeO下列说法正确的是()A随pH的升高,碳钢腐蚀速率逐渐加快BpH4,发生析氢腐蚀CpH为14,其负极反应为2H2OFe-3e=FeO4HD在煮

2、沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会加快3(2020湖北荆州期中)下图是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述不正确的是() A若X为食盐水,K未闭合,Fe棒上C点铁锈最多B若X为食盐水,K与M连接,C(碳)处pH最大C若X为稀盐酸,K与N、M连接,Fe腐蚀情况前者更慢D若X为稀盐酸,K与M连接,C(碳)上电极反应为2H2e=H24(2020福建莆田一中高三月考)研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判断中正确的是()A用装置模拟研究时未见a上有气泡,说明铁没有被腐蚀B中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀C中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩D中海水均是实现化学能

3、与电能相互转化的电解质5(2020天津高三一模)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是() A镍是阳极,电极反应式为4OH-4e=O22H2OB电解时电流的方向为负极Ni电极溶液Fe电极正极C若隔膜为阴离子交换膜,则OH自右向左移动D电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,撤去隔膜混合后,与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计)6(2020北京东城高三月考)某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:装置分别进行的操作现象i连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞_ii连好装置一

4、段时间后,向烧杯中滴加K3Fe(CN)6溶液铁片表面产生蓝色沉淀(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了电化学腐蚀。实验i中的现象是_。用化学用语解释实验i中的现象:_。(2)查阅资料:K3Fe(CN)6具有氧化性。据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是_。进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:实验滴加试管现象0.5 molL1 K3Fe(CN)6溶液iii 蒸馏水无明显变化iv 1.0 molL1 NaCl溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀v 0.5 molL1 Na2SO4溶液无明显变化a以上实验表明:在_条件下,K3Fe(CN)6溶液可以与铁片发生反应。

5、b为探究Cl的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl的作用是_。(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3Fe(CN)6的氧化性对实验ii结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_(填字母)。实验试剂现象A酸洗后的铁片、K3Fe(CN)6溶液(已除O2)产生蓝色沉淀B酸洗后的铁片、K3Fe(CN)6和NaCl混合溶液(未除O2)产生蓝色沉淀C铁片、K3Fe(CN)6和NaCl混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀D铁片、K3Fe(CN)6和盐酸混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀综合

6、以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是_。7按照要求回答下列问题。(1)工业上,在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN,装置如图所示:依次发生的反应有:.CN-2e2OH=CNOH2O.2Cl-2e=Cl2.3Cl22CNO8OH=N26Cl2CO4H2Oa为电源_(填“正”或“负”)极。通电过程中溶液pH不断_(填“增大”“减小”或“不变”)。除去1 mol CN,外电路中至少需要转移_ mol电子。为了使电解池连续工作,需要不断补充_。(2)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2来解决环境污染问题。阴极的电极反应式为:_

7、。阳极的电极反应式为:_。电解时,H通过阳离子交换膜的方向是_。(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示(电极材料为石墨)。图中a极要连接电源的_(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是_。SO放电的电极反应式为_。电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因:_。(4)氨的转化与去除。微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术,如图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。A极的电极反应式为_,A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为_。用化学用语简述NH去除的原理:_。答案精析1

8、A2. B3. A4. C5. D6(1)碳棒附近溶液变红O24e2H2O=4OH(2)K3Fe(CN)6可能氧化Fe生成Fe2,会干扰由于电化学腐蚀生成Fe2的检测a存在ClbCl破坏了铁片表面的氧化膜(3)AC连好装置一段时间后,取铁片(负极)附近溶液于试管中,滴加K3Fe(CN)6溶液,若出现蓝色沉淀,则说明负极附近溶液中产生Fe2了,即发生了电化学腐蚀7(1)正减小5NaOH和NaCl(2)2HSO2H2e=S2O2H2OSO22H2O-2e=SO4H由阳极室到阴极室(3)负浓硫酸SO-2eH2O=SO2HH2OHOH,在阴极H放电生成H2,c(H)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强(4)CH3COO-8e2H2O=2CO27H52NH在好氧微生物反应器中转化为NO:NH2O2=NO2HH2O,NO在MFC电池正极转化为N2:2NO12H10e=N26H2O

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