2020·福建省南安市侨光中学高三月考：金属桥墩腐蚀及防护

1．(2020·福建省南安市侨光中学月考)埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护，下列说法正确的是(　　)

A．钢管道表面发生了还原反应

B．该方法将电能转化为了化学能

C．该方法称为外加电流阴极保护法

D．镁块上发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

2．(2020·赤峰二中月考)一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表：

下列说法正确的是(　　)

A．随pH的升高，碳钢腐蚀速率逐渐加快

B．pH<4，发生析氢腐蚀

C．pH为14，其负极反应为2H2O＋Fe－3e－===FeO＋4H＋

D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会加快

3．(2020·湖北荆州期中)下图是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述不正确的是(　　)

A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上C点铁锈最多

B．若X为食盐水，K与M连接，C(碳)处pH最大

C．若X为稀盐酸，K与N、M连接，Fe腐蚀情况前者更慢

D．若X为稀盐酸，K与M连接，C(碳)上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑

4．(2020·福建莆田一中高三月考)研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判断中正确的是(　　)

A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀

B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀

C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩

D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质

5．(2020·天津高三一模)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是(　　)

A．镍是阳极，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

B．电解时电流的方向为负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极

C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动

D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计)

6．(2020·北京东城高三月考)某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：

装置	分别进行的操作	现象
	i连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞	________
	ii连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液	铁片表面产生蓝色沉淀

(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了电化学腐蚀。

①实验i中的现象是____________________________________________________________。

②用化学用语解释实验i中的现象：_______________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是________________________________________________________________________。

②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：

实验	滴加	试管	现象
	0.5 mol·L－1 K3[Fe(CN)6]溶液	iii 蒸馏水	无明显变化
		iv 1.0 mol·L－1 NaCl溶液	铁片表面产生大量蓝色沉淀
		v 0.5 mol·L－1 Na2SO4溶液	无明显变化

a.以上实验表明：在________条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。

b．为探究Cl－的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl－的作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是______(填字母)。

综合以上实验分析，利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

7．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：

ⅰ.CN－－2e－＋2OH－===CNO－＋H2O

ⅱ.2Cl－－2e－===Cl2↑

ⅲ.3Cl2＋2CNO－＋8OH－===N2＋6Cl－＋2CO＋4H2O

①a为电源________(填“正”或“负”)极。

②通电过程中溶液pH不断________(填“增大”“减小”或“不变”)。

③除去1 mol CN－，外电路中至少需要转移________ mol电子。

④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。

①阴极的电极反应式为：_________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

②阳极的电极反应式为：_________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

③电解时，H＋通过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)。

①图中a极要连接电源的__________(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________________。

②SO放电的电极反应式为________________________________________________

________________________________________________________________________。

③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。

①A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______________________________________

____________________________________________________________________________。

②用化学用语简述NH去除的原理：___________________________________________。