2024新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)微專題59電化學(xué)原理在金屬腐蝕防護及環(huán)保中的應(yīng)用

微題型59電化學(xué)原理在金屬腐蝕、防護及環(huán)保中的應(yīng)用1．(2024·福建省南安市僑光中學(xué)月考)埋在地下的鋼管道可以用如圖所示方法進行電化學(xué)愛護，下列說法正確的是()A．鋼管道表面發(fā)生了還原反應(yīng)B．該方法將電能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能C．該方法稱為外加電流陰極愛護法D．鎂塊上發(fā)生的電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－2．(2024·赤峰二中月考)肯定條件下，某含碳鋼腐蝕狀況與溶液pH的關(guān)系如下表：pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeOeq\o\al(－,2)下列說法正確的是()A．隨pH的上升，碳鋼腐蝕速率漸漸加快B．pH<4，發(fā)生析氫腐蝕C．pH為14，其負極反應(yīng)為2H2O＋Fe-3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋4H＋D．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會加快3．(2024·湖北荊州期中)下圖是模擬金屬電化學(xué)腐蝕與防護原理的示意圖。下列敘述不正確的是()A．若X為食鹽水，K未閉合，F(xiàn)e棒上C點鐵銹最多B．若X為食鹽水，K與M連接，C(碳)處pH最大C．若X為稀鹽酸，K與N、M連接，F(xiàn)e腐蝕狀況前者更慢D．若X為稀鹽酸，K與M連接，C(碳)上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑4．(2024·福建莆田一中高三月考)探討金屬橋墩腐蝕及防護是跨海建橋的重要課題。下列有關(guān)推斷中正確的是()A．用裝置①模擬探討時未見a上有氣泡，說明鐵沒有被腐蝕B．②中橋墩與外加電源正極連接能確保橋墩不被腐蝕C．③中采納了犧牲陽極的陰極愛護法愛護橋墩D．①②③中海水均是實現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的電解質(zhì)5．(2024·天津高三一模)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是()A．鎳是陽極，電極反應(yīng)式為4OH－-4e－=O2↑＋2H2OB．電解時電流的方向為負極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極C．若隔膜為陰離子交換膜，則OH－自右向左移動D．電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH上升，撤去隔膜混合后，與原溶液比較pH降低(假設(shè)電解前后體積改變忽視不計)6．(2024·北京東城高三月考)某小組同學(xué)利用下圖所示裝置進行鐵的電化學(xué)腐蝕原理的探究試驗：裝置分別進行的操作現(xiàn)象i連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加酚酞________ii連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液鐵片表面產(chǎn)生藍色沉淀(1)小組同學(xué)認為以上兩種檢驗方法，均能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。①試驗i中的現(xiàn)象是____________________________________________________________。②用化學(xué)用語說明試驗i中的現(xiàn)象：______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)查閱資料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。①據(jù)此有同學(xué)認為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，理由是________________________________________________________________________。②進行下列試驗，在試驗幾分鐘后的記錄如下：試驗滴加試管現(xiàn)象0.5mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液iii蒸餾水無明顯改變iv1.0mol·L－1NaCl溶液鐵片表面產(chǎn)生大量藍色沉淀v0.5mol·L－1Na2SO4溶液無明顯改變a．以上試驗表明：在________條件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng)。b．為探究Cl－的存在對反應(yīng)的影響，小組同學(xué)將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進行試驗iii，發(fā)覺鐵片表面產(chǎn)生藍色沉淀。此補充試驗表明Cl－的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)有同學(xué)認為上述試驗仍不嚴謹。為進一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性對試驗ii結(jié)果的影響，又利用(2)中裝置接著試驗。其中能證明以上影響的確存在的是______(填字母)。試驗試劑現(xiàn)象A酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)產(chǎn)生藍色沉淀B酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)產(chǎn)生藍色沉淀C鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)產(chǎn)生藍色沉淀D鐵片、K3[Fe(CN)6]和鹽酸混合溶液(已除O2)產(chǎn)生藍色沉淀綜合以上試驗分析，利用試驗ii中試劑能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的試驗方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．根據(jù)要求回答下列問題。(1)工業(yè)上，在強堿性條件下用電解法除去廢水中的CN－，裝置如圖所示：依次發(fā)生的反應(yīng)有：ⅰ.CN－-2e－＋2OH－=CNO－＋H2Oⅱ.2Cl－-2e－=Cl2↑ⅲ.3Cl2＋2CNO－＋8OH－=N2＋6Cl－＋2COeq\o\al(2－,3)＋4H2O①a為電源________(填“正”或“負”)極。②通電過程中溶液pH不斷________(填“增大”“減小”或“不變”)。③除去1molCN－，外電路中至少須要轉(zhuǎn)移________mol電子。④為了使電解池連續(xù)工作，須要不斷補充______________________。(2)利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可汲取SO2，并用陰極排出的溶液汲取NO2來解決環(huán)境污染問題。①陰極的電極反應(yīng)式為：________________________________________________________________________________________________________________________________________。②陽極的電極反應(yīng)式為：________________________________________________________________________________________________________________________________________。③電解時，H＋通過陽離子交換膜的方向是___________________________________________。(3)用NaOH溶液汲取煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。①圖中a極要連接電源的__________(填“正”或“負”)極，C口流出的物質(zhì)是________________。②SOeq\o\al(2－,3)放電的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________________________________________________________。③電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增加，用平衡移動原理說明緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)氨的轉(zhuǎn)化與去除。微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)，如圖為MFC碳氮聯(lián)合同時去除的氮轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。①A極的電極反應(yīng)式為_________________________________________________________，A、B兩極生成CO2和N2的物質(zhì)的量之比為__________________________________________________________________________________________________________________。②用化學(xué)用語簡述NHeq\o\al(＋,4)去除的原理：___________________________________________。

答案精析1．A2.B3.A4.C5.D6．(1)①碳棒旁邊溶液變紅②O2＋4e－＋2H2O=4OH－(2)①K3Fe(CN)6可能氧化Fe生成Fe2＋，會干擾由于電化學(xué)腐蝕生成Fe2＋的檢測②a．存在Cl－b．Cl－破壞了鐵片表面的氧化膜(3)AC連好裝置一段時間后，取鐵片(負極)旁邊溶液于試管中，滴加K3Fe(CN)6溶液，若出現(xiàn)藍色沉淀，則說明負極旁邊溶液中產(chǎn)生Fe2＋了，即發(fā)生了電化學(xué)腐蝕7．(1)①正②減?、?④NaOH和NaCl(2)①2HSOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋2e－=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2H2O②SO2＋2H2O-2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋③由陽極室到陰極室(3)①負濃硫酸②SOeq\o\al(2－,3)-2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋③H2O?H＋＋OH－，在陰極H＋