高三化学一轮复习课时作业10：电解池 金属的电化学腐蚀与防护

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①燃料电池B中的电极反应式分别为

负极________________________________________________________________________， 正极________________________________________________________________________。 ②分析图3可知，氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为________________。 12．富铁铝土矿(主要含有Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2)可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[AlaFeb(OH)m(SO4)n]。研究发现，当a＝b时净水效果最好。工艺流程如下(部分操作和产物略)：

(1)Al2O3与H2SO4发生反应的离子方程式是__________________________________ ________________________________________________________________________。 c?Al3?(2)测得滤液中7H2O和H2O2的作用是(结合化学用语说＋>1。加入FeSO4·

c?Fe3?明)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极)：

＋

①阴极室的电极反应式是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②电解过程阳极室溶液pH的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理

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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 13．(1)电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

电化学降解NO3的原理如图，电源正极为________(填“A”或“B”)，阴极反应式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。

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①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5，则所得溶液中c(NH4)________(填“>”、“＜”或“＝”)c(NO3)。

②Ir－Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为_______________________________。 ③理论上电路中每转移3mole，最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是________g。 (3)电解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。其原理如下图所示，KHCO3应进入________(填“阴极”或“阳极”)室。

结合方程式简述再生K2CO3的原理是________________________________________ ________________________________________________________________________。

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答案精析

1．D 2.C

2－

3．B [A项，由HSO－3生成S2O4，发生还原反应，A应为负极，错误；B项，阴极的电极2－＋－反应式为2HSO－3＋2H＋2e===S2O4＋2H2O，碱性增强，正确；C项，阳极的电极反应式2－＋4H＋，阴极的电极反应式为2HSO－＋2H＋＋2e－===SO2－＋为SO2＋2H2O－2e－===SO4324

2H2O，离子交换膜应使H＋移动，应为阳离子交换膜，错误；D项，B为阳极，发生SO2＋

2－＋4H＋，错误。] 2H2O－2e－===SO4

4．C

5．D [A项，该装置是原电池装置，H＋放电生成氢气，溶液的pH增大，错误；B项，该装置是电解池，Cu＋2H2O=====Cu(OH)2＋H2↑，氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，错误；C项，电解食盐水，生成氢氧化钠使溶液的pH增大，错误；D项，电解硫酸铜实质是电解水和硫酸铜，水中的氢氧根离子放电使溶液中的氢离子浓度增大，溶液的pH减小，正确。]

6．C [A项，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；B项，阴极发生还原反应，消耗氢离子产生氢气必然会使溶液中氢离子浓度减小，所以溶液pH增大；C项，钾离子是通过交换膜从阳极移向阴极，这样才可以达到提纯氢氧化钾的作用，C错误；D项，纯净的KOH在阴极制得从b口排出，D正确。]

7．C [A项，装置乙的a极上生成氢氧化钠和氢气，则a为阴极，与甲中的负极相连，即与X相连，则b与Y相连，错误；B项，乙为电解池，在下端生成氯气，则b极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，错误；C项，若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极上C6H12O6失电子生成二氧化碳，其电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，正确；D项，N电极为氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，则当N电极消耗5.6 L气体(标准状况下)即0.25 mol时，消耗的氢离子为1 mol，则有NA个H＋通过离子交换膜，错误。]

8．A [甲装置为甲醚燃料电池，投放氧气的一极发生还原反应，为电极的正极，投放甲醚

电解

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的－极为电极的负极；乙装置为电解饱和氯化钠的装置，根据串联电池中，电子的转移，可知Fe电极为阴极，C极为阳极，丙装置为电解精炼铜的装置，粗铜为阳极，纯铜为阴极。A项，乙装置中铁极反应2H＋＋2e－===H2↑，所以反应一段时间后，装置中生成的氢氧化钠在铁极区，正确；B项，乙装置中铁极反应为2H＋＋2e－===H2↑，错误；C项，投放氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极，发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误；D项，丙装置中，粗铜极除了铜发生氧化反应外，活动性在铜前面的金属也要反应，但是在纯铜极，除铜离子被还原外，没有其他离子能被还原，根据得失电子相等，可知硫酸铜溶液浓度减小，错误。]

9．B [由图可知A是阳极，B是阴极。B极上共析出0.12molCu。阴极上析出的铜的物质的量跟阳极上溶解掉的Cu、Zn的物质的量之和相等， Zn ―→ Cu Δm 1mol1mol1g 0.03mol0.03g

0.12mol－0.03mol3所以合金中铜、锌原子个数比：＝。]

0.03mol110．B

11．(1)H2 右 (2)负 Cl＋H2O=====ClO＋H2↑ (3)①2H2－4e＋4OH===4H2O O2＋4e＋2H2O===4OH ②b%>a%>c%

12．(1)Al2O3＋6H===2Al3＋3H2O

(2)2Fe2＋H2O2＋2H===2Fe3＋2H2O，补充Fe3

(3)①2H＋2e===H2↑ ②减小 ③电解过程中反应室中的SO24通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁 13．(1)A 2NO3＋12H＋10e===N2↑＋6H2O (2)①＜ ②O2＋2H＋2e===H2O2 ③17

(3)阴极 水电离出H在阴极得电子生成H2，使水的平衡正移，产生的OH和HCO3反应生成CO23，使得K2CO3再生

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电解

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解析 (1)由题给原理图可知，Ag－Pt电极上NO－因此Ag－Pt电极3发生还原反应生成氮气，

＋－为阴极，电极反应式为2NO－ 3＋12H＋10e===N2↑＋6H2O，则B为负极，A为电源正极。

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