人教高中化学第19讲 电解池　金属的电化学腐蚀与防护（精练）（解析版）.docx

第六章 化学反应与能量
第19讲 电解池　金属的电化学腐蚀与防护（精练）
完卷时间：50分钟
可能用到的相对原子质量：H1 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 K39 Cu64
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2021·山东潍坊市·高三三模）将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法生产甲烷，装置如图所示。下列说法错误的是
A．离子交换膜可允许H+通过
B．通电时，电流方向为：a→电子导体→离子导体→电子导体→b
C．阳极的电极反应式为
D．生成0.1molCH4时阳极室中理论上生成CO2的体积是4.48L(STP)
【答案】C
【解析】由图示知，左池中CH3COO-在电极上失电子被氧化为CO2，故左池为电解的阳极室，右池为电解的阴极室，电源a为正极，b为负极。A．由图示知，阳极反应产生H+，阴极反应消耗H+，故H+通过交换膜由阳极移向阴极，A正确；B．这个装置中电子的移动方向为：电源负极(b)→电解阴极，电解阳极→电源正极(a)，故电流方向为：电源正极(a)→外电路(电子导体)→电解质溶液(离子导体，阳极→阴极)→外电路(电子导体)→电源负极(b)，形成闭合回路，B正确；C．由分析知，左池为阳极，初步确定电极反应为：CH3COO--8e-→2CO2↑，根据图示知可添加H+配平电荷守恒，添加H2O配平元素守恒，得完整方程式为：CH3COO--8e-+2H2O→2CO2↑+7H+，C错误；D．由图示知，右池生成CO2转化为CH4，根据转移电子关系CH4~8e-，0.1 mol CH4生成转移0.8 mol电子，由C选项知：CO2~4e-，故生成CO2的n(CO2)=，故V(CO2)=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，D正确；故答案选C。
2．（2021·辽宁高三三模）如图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是
A．工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2：1
B．净化气中CO2含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化
C．阴极反应式为H2S+2e-=S2-+H2↑
D．b电极为阳极，发生氧化反应
【答案】B
【解析】由图示可知，该装置为电解池，H2S发生反应生成S2-和H2，可知a电极为阴极，电极反应式为H2S+2e-=S2-+H2↑，则b电极为阳极，S2-在阳极失去电子发生氧化反应生成S2，电极反应式为2 S2--4e-= S2。A．根据得失电子守恒可知，电解池上作一段时间后，转移相同物质的量的电子时，生成H2和S2的物质的量之比为2:1，故A正确；B．H2S是酸性气体，能够和熔融碳酸盐反应生成CO2，所以净化气中CO2含量明显增加，故B错误；C．由上述分析可知，阴极的电极反应式为H2S+2e-=S2-+H2↑，故C正确；D．由上述分析可知，b电极为阳极，阳极上发生的是氧化反应，故D正确；故选B。
3．（2021·江西南昌市·高三二模）北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，其原理是：，该电池的主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。下列说法不正确的是
A．b为该电池的负极
B．a电极的反应式为：
C．当电池工作时，两电极的质量之和几乎不变
D．调节电解质溶液，即补充一定量的溶液和溶液
【答案】D
【解析】A．根据分析铜化合价升高，是原电池的负极，因此b为该电池的负极，故A正确；B．根据总反应方程式a极是PbO2得到电子，因此a电极的反应式为：，故B正确；．，当电池工作时，a极由1mol PbO2变为1mol PbSO4，质量相当增加了1mol SO2即64g，b极减少1mol Cu即64g，因此两电极的质量之和几乎不变，故C正确；D．在不断消耗，因此调节电解质溶液，即补充一定量的溶液，故D错误。综上所述，答案为D。
4．（2021·广东汕头市·高三二模）2021年3月5日，李克强总理在国务院政府报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为CO，实现节能减排的目标。如图所示，下列有关说法正确的是
A．N极为阴极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．阳极的电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O
D．理论上该装置在工作时，H3PO4与KH2PO4缓冲溶液的pH保持不变
【答案】D
【解析】由图示知，该装置外电路有光伏电池（将太阳能转化为电能），故为电解池装置，在P极上，CO2得电子转化为CO，故P极为阴极，N极为阳极，阴极电极反应为：CO2+2H++2e-=CO+H2O，需