电解池的工作原理及应用 金属的腐蚀与防护 1.(2021·嘉兴模拟)四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料,采用电渗析法合成[(CH3)4NOH],其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法不正确的是( ) A.N为电源正极 B.b极电极反应式:4OH--4e-O2↑+2H2O C.c为阳离子交换膜,d、e均为阴离子交换膜 D.a、b两极均有气体生成,同温同压下体积比为2∶1 【解析】选C。a为阴极,b为阳极,N为电源正极,故A正确;b为阳极,发生氧化反应,b极电极反应式:4OH--4e-O2↑+2H2O,故B正确;钠离子从第四池通过e膜,氯离子从第二池通过d膜,得到c、e均为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜,故C错误;a电极为氢离子放电生成氢气,故电极反应方程式为2H++2e-H2↑,b电极为氢氧根离子放电生成氧气4OH--4e-O2↑+2H2O,标准状况下制备1 mol(CH3)4NOH,转移电子是1 mol,a、b两极产生气体物质的量分别为0.5 mol和0.25 mol,a、b两极均有气体生成,同温同压下体积比为2∶1,故D正确。 2.(2020·浙江1月选考)在氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如图,下列说法不正确的是( ) A.电极A为阳极,发生氧化反应生成氯气 B.离子交换膜为阳离子交换膜 C.饱和NaCl溶液从a处进,NaOH溶液从d处出 D.OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量 【解析】选D。电解饱和食盐水时氯离子在阳极放电生成氯气,所以电极A为阳极,发生氧化反应生成氯气,故A正确;为防止阳极生成的氯气与阴极生成的H2、NaOH发生反应,所以离子交换膜为阳离子交换膜,故B正确;Cl2在阳极,依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入,即a处进,NaOH在阴极生成,NaOH溶液从d处出,故C正确;由B可知,离子交换膜为阳离子交换膜,OH-不迁移,钠离子迁移,故D错误。 3.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1。滴入几滴石蕊溶液后,用石墨作电极电解该混合溶液,根据电极产物,电解过程可明显分为三个阶段。下列叙述错误的是( ) A.阴极自始至终只产生H2 B.电解过程中,溶液颜色呈现红色→紫色→蓝色的变化 C.电解过程中,Na+和S的物质的量浓度保持不变 D.第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后,恰好完全反应得到HCl 【解析】选C。阴极一直是2H++2e-H2↑,A正确;随电解的进行,溶液由酸性变为中性,最终变为碱性,B正确;电解的最后阶段实质是电解水,Na+和S的浓度均变大,C错误;第一个阶段分别是H+、Cl-放电,据电子守恒知,生成的氢气和氯气物质的量相等,引燃恰好完全反应生成氯化氢,D正确。 4.据报道,中国生产的首艘国产航母“山东”号已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1:舰体镶嵌一些金属块;方法2:航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是( ) A.方法1叫外加电流的阴极保护法 B.方法2叫牺牲阳极的阴极保护法 C.方法1中金属块可能是锌、锡和铜 D.方法2中舰体连接电源的负极 【解析】选D。舰体是由钢板做的。方法1,舰体镶嵌一些金属块,必须是比铁活泼的金属,如锌等(锡和铜不行),这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法;方法2,航母舰体与电源相连,必须与电源负极相连,这种方法叫外加电流的阴极保护法。 5.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是( ) A.土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B.金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属 C.金属棒M上发生反应:M-ne-Mn+ D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 【解析】选B。金属棒M只要比铁活泼即可,太活泼的金属易与水反应,B项错误。 6.(2020·湛江模拟)下面列出了电解不同物质的电极反应式,其中错误的是( ) A.电解饱和食盐水,阴极:Na++e-Na B.电解CuCl2溶液,阳极:2Cl--2 ... ...
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