1、微考点52 电化学原理在金属腐蚀、防护及环保中的应用1(2019潍坊模拟)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是()A通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B通电时，阴极上的电极反应为2H2O2e=H22OHC断电时，锌环上的电极反应为Zn22e=ZnD断电时，仍能防止铁帽被腐蚀22017全国卷，11支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高
2、硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整3(2019山西孝义模拟)深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根离子腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是()A铁管道发生的是吸氧腐蚀B输送暖气的管道也易发生此类腐蚀C这种情况下，土壤的pH增大D管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀4工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中发生水解；氧化性：Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)。A碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O22H2OB电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓
3、度将不断减小C为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pHD若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变5.(2019昆明质检)铈(Ce)是镧系金属元素。空气污染物NO通常用含Ce4的溶液吸收，生成HNO2、NO，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4，其原理如图所示。下列说法正确的是 ()AH由右室进入左室BCe4从电解槽的c口流出，且可循环使用C阴极的电极反应式：2HNO26H6e=N24H2OD若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗标准状况下33.6L甲烷时，理论上可转化HNO22mol6(2019贵阳模拟)如图电解装置可将雾霾中的NO、S
4、O2分别转化为NH和SO。下列关于该装置的说法错误的是()ASO2通入阳极，该电极上发生氧化反应B物质M为H2SO4C阴极的电极反应为NO5e6H=NHH2OD(NH4)2SO4可作为肥料7用如图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为910，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式为Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式为2H2O2e=H22OHD除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O8(2020商丘调研)H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g
5、)O2(g)=S2(s)2H2O(l)H632kJmol1。如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是()A电极a为电池的正极B电极b上发生的电极反应为O22H2O4e=4OHC电路中每流过4mol电子，电池内部释放632kJ热能D每17gH2S参与反应，有1molH经质子膜进入正极区9(2020宣城月考)某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意如图，下列说法不正确的是()Aa为电源正极B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OC若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L(标准状况)时，有0.1mo
6、lCr2O被还原D阴极区附近溶液pH降低10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：.CN2e2OH=CNOH2O.2Cl2e=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1molCN，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：_。阳极的电极反应式为：_。电解时，H通过
7、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1C2C钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源
8、的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。3C4B电极反应式为阳极：4OH4e=2H2OO2阴极：Ni22e=Ni、2H2e=H2A项正确；B项，由于C室中Ni2、H不断减少，Cl通过阴离子膜从C室移向B室，A室中OH不断减少，Na通过阳离子膜从A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，错误；C项，由于H的氧化性大于Ni2(低浓度)的氧化性，所以为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH，正确；D项，若去掉阳离子膜，在阳极Cl首先放电生成Cl2，反应总方程式发生改
9、变，正确。5CA项，根据电解原理，H由左室向右室移动，错误；B项，空气污染物NO通常用含Ce4溶液吸收，生成HNO2、NO，N的化合价升高，Ce4的化合价降低，然后对此溶液进行电解，又产生Ce4，根据电解原理，应在阳极上产生Ce4，即Ce4从a口流出，可循环使用，错误；C项，根据电解原理，阴极上得电子，化合价降低，HNO2转化为无毒物质，即转化为N2，阴极电极反应式为2HNO26H6e=N24H2O，正确；D项33.6L甲烷参与反应转移电子物质的量为mol12mol，理论上可转化HNO2的物质的量为12mol4mol，错误。6C7D若铁作阳极，则铁失电子生成Fe2，则CN无法除去，故铁只能作阴
10、极，阳极须为惰性电极，可用石墨作阳极，故A项正确；阳极Cl失去电子生成ClO，发生氧化反应，又已知溶液呈碱性，故B项正确；在碱性条件下，水电离出的H在阴极得电子生成H2，发生还原反应，故C项正确；溶液pH为910，呈碱性，反应物中不可能含有大量的H，故D项错误。8D9D根据图示，a作阳极，b作阴极，电极反应式为阳极：Fe2e=Fe2，阴极：2H2e=H2，然后发生Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，由于在阴极区c(H)减小，故pH增大。根据6H26Fe2Cr2O得，当有13.44L(标准状况)H2放出时，应有0.1molCr2O被还原。10(1)正减小5NaOH和NaCl(2)2HSO2H2e=S2O2H2OSO22H2O2e=SO4H由阳极室到阴极室(3)负硫酸SO2eH2O=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)CH3COO8e2H2O=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