1、 高考资源网（） 您身边的高考专家2020届高考二轮复习专项：专题十七 电解池原理及应用1、如右图两个电解槽中，A、B、C、D 均为石墨电极。如果电解过程中共有 0.02mol 电子通过，下列叙述中正确的是( )A. 甲烧杯中 A 极上最多可析出铜 0.64gB. 甲烧杯中 B 极上电极反应式 4OH- -4e- =2H2O+O2 C. 乙烧杯中滴入酚酞试液，D 极附近变红D. 乙烧杯中 C 极上电极反应式为 4H+4e-=2H22、电解溶液制备的原理如图所示，下列叙述错误的是( )A. M室发生的电极反应式:B. a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜C. N 室中:a%a%b%D. 标准状
2、况下，甲电极上每消耗22.4L气体时，理论上有4mol K+移入阴极区7、电解法处理和混合污染气的原理如下图所示，电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐，通电一段时间后，Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是( )A. Ni电极表面发生了还原反应B. 阳极的电极反应为： C. 电解质中发生的离子反应有：D. 该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环8、铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如图。若上端开口关闭,可得到强还原性的(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的(烃基自由基)。下列说法错误的是( ) A.无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为B.不鼓
3、入空气时,正极的电极反应式为C.鼓入空气时,每生成1mol有2 mol电子发生转移D.处理含有草酸()的污水时,上端开口应打开并鼓入空气9、用电解法处理含的废水，探究不同因素对含废水处理的影响，结果如表所示(的起始浓度、体积、电压、电解时间均相同)。下列说法错误的是( )实验iiiiiiiv是否加入Fe2(SO4)3否否加入30g否是否加入H2SO4否加入1mL加入1mL加入1mL阴极村料石墨石墨石墨石墨阳极材料石墨石墨石墨铁的去除率0.092%12.7%20.8%57.3%实验iii中Fe3+去除的机理A. 实验与实验i对比，其他条件不变，增加c(H+)有利于的去除B. 实验与实验对比，其他
4、条件不变，增加c(Fe3+)有利于的去除C. 实验中Fe2+循环利用提高了的去除率D. 若实验中去除0.01mol ，生成的阳离子全部转化成沉淀，则沉淀的质量是2.06g10、如图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。已知储氢装置的电流效率，下列说法不正确的是( )A.若=75%，则参加反应的苯为0.8molB.过程中通过C-H键断裂实现氢的储存C.采用多孔电极增大了接触面积，可降低电池能量损失D.生成目标产物的电极反应式为：11、图甲是一种利用微生物将废水中的尿素CO(NH2)2转化为环境友好物质的原电池装置示意图，利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的
5、是( )A. 图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接B. 图甲中H+透过质子交护膜由右向左移动C. 图甲中M电极反应式：CO(NH2)2+5H2O-14e=CO2+2NO2+14H+D. 当图甲中M电极消耗0.5mol尿素时，图乙中铁电极增重96g12、某模拟人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是（ ）A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H从b极区向a极区迁移C每生成1mol O2，有44g CO2被还原Da电极的反应为：3CO2+ 16H-18e= C3H8O+4H2O13、某课外活动小组同学用如图装置进行实验，试回答
6、下列问题：(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_。(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为_。总反应的离子方程式为_。有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)_。溶液中Na向A极移动从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度若标准状况下B极产生22.4L气体，则溶液中转移2mol电子(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。该电解槽的阳极反应式为_ 。此时通过阴离子交换膜的离子数_(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数通
7、电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：_。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为_。14、电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。（1）从环境保护的角度看，制备一种新型多功能水处理剂高铁酸钠（Na2FeO4）较好的方法为电解法，其装置如图所示：电解过程中阳极的电极反应式为_；“镁一次氯酸盐”燃料电池可为图装置提供电能，该电池电极为镁合金和铂合金，其工作原理如图所示。b为该燃料电池的_（填“正或“负）极。当有16.6g Na2FeO4生成时消耗ClO-的物质的量为_mol；（2）电解Na2SO4溶液生产H2SO4和烧碱的装置如图所示（已知：阳离子交
8、换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过），其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1:2。则丁为_；电解一段时间，当产生0.1mol气体甲时，通过离子交换膜f的离子的质量为_g。（3）用0.1032mol/L的NaOH溶液滴定未知浓度的稀盐酸，实验数据如下表：实验序号消耗NaOH溶液的体积/mL待测稀盐酸的体积/mL128.8425.00227.8325.00327.8525.00根据表格计算c（HCl）=_。在上述滴定过程中，若滴定前碱式滴定管下端尖嘴中无气泡，滴定后有气泡，则测定结果将_（填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。15、阳离子交换膜法电解
9、饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如下图所示：(1)电解饱和食盐水的化学方程式为 。(2)电解结束后，能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是 (填字母序号）。a. b.c.热空气吹出d降低阳极区液面上方的气压(3)食盐水中的若进入电解槽，可被电解产生的氧化为IC1,并进一步转化为，可继续被氧化为高碘酸根（)，与结合生成溶解度较小的沉积于阳离子交换膜上，影响膜的寿命。从原子结构的角度解释IC1中碘元素的化合价为+ 1价的原因： 。,被氧化为，的化学方程式为 。(4)在酸性条件下加入NaCIO溶液，可将食盐水中的转化为，再进一步除去。通过测定体系的吸光度，可以检测不同pH下的生成量
10、随时间的变化，如图所示。已知：吸光度越高表明该体系中越大。结合化学用语解释10min时pH体系吸光度不同的不同原因： 。 pH = 4.0时，体系的吸光度很快达到最大值，之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因： 。研究表明食盐水中含量0.2 mg L -1时对离子交换膜影响可忽略。现将1 m3含浓度为1.47 mg. L-1的食盐水进行处理，为达到使用标准，理论上至少需要0.05 mol L-1NaCIO溶液L。（已知NaCIO的反应产物为NaCl，溶液体积变化忽略不计） 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析： 2答案及解析：答案：B解析：该装置有外加电源，因此该装置为电解池， 左端石墨为阳
11、极，根据电解原理，阳极反应式为，产品室得到产品，因此a膜为 阳离子交换膜，右端石墨为阴极，根据电解原理，阴极反应式为,c膜为阳离 子交换膜；A. M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上 水失电子生成和，电极反应式为，故A说法正确；B.原料室中的B通过b膜进入产品室，M室中氢离子通入a 膜进入产品室，原料室中的通过c膜进入N室， 则a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故B说法错误；C. N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成原料室中的钠离子通过c膜进入 N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室:a%b%故 C说法正确；D.理论上每生成1 mol，则M室 中就有1 mol氢离子通入a膜进入产品
12、室即转移1 mol原料室中的1 Na+通过c膜进入N室.故 D说法正确。 3答案及解析：答案：B解析：根据右侧电解絮凝池图不信息吋知，A1转 化为，溶液中转化为，则发生两个氧化反应，北极为电解池的阳极，连接铅蓄电池的正极， 故Y为正极.X极为负极。A.Y与右侧电解池的阳极铝相连作正极，原电池中，电子从电源的负极（X 极）经导线流向电源的正极（Y极），而不经过电解质溶液，故A项错误；B.阳极铝电极A1转化为， 溶液中转化为，其电极反应式为：,，故 B 项正确；C:.Y极为电源的正极，发生的电极反应式为：，故 C 项错误；D.根据转移电子数与氡气的关系式，可知电路每通过2 mol电子，理论上电解池
13、阴极 上有1 mol生成，但提示信息中未指明标准状况， 则无法计算阴极上氢气的休积，故D项错误。 4答案及解析：答案：D解析：A.若电解池中溶液是饱和溶液，电 解溶液相当于电解水，电解一段时间后，溶液仍是饱和溶液，浓度不变，A项错误；B. 由II中现象可知反应发 生，这个发生前提是电极从电解池才取出，外界条件强加电子给铜，强行拿掉氢中的电子，因而才发生，氢气通入溶液中不会发生反应，B项错误；c. 中，由于迅速从中取出，也可能发生反应，C项错误;D. a极上发生的电 极反应是氢离子得到电子转化为氢气，是化学变化， 产生的氢气又被吸附在多孔石墨电极上是物理变化， D项正确。 5答案及解析：答案：D
14、解析： 6答案及解析：答案：C解析：A、通入氧气的电极为电池的正极，与电源正极相连的一极为电解池阳极，所以丙是阴极，故A正确；B、丁是电解池阳极，失电子被氧化为 ，电极反应式是，故B正确；C、丙电极上的反应是 ，电极甲的电极反应式是，乙电极的电极反应式为，根据溶液流动方向，c%b%a%，故C错误，D. 标准状况下，甲电极上每消耗22.4L氧气时，转移4mol电子，所以理论上有4mol K+移入阴极区，故D正确。 7答案及解析：答案：C解析： 8答案及解析：答案：C解析：A.铁碳微电解装置示意图可知,Fe为原电池负极发生氧化反应,故A正确;B.由题意可知上端开口关闭,可得到强还原性的H,则不鼓入
15、空气时,正极的电极反应式为,故B正确;C.鼓入空气时,正极的电极反应为,每生成1mol有1mol电子发生转移,故C错误;D.处理含有草酸()的污水时,草酸根具有很强的还原性,与氧化剂作用易被氧化为二氧化碳和水,则上端开口应打开并鼓入空气生成强氧化性的羟基,以氧化酸处理污水,故D正确;答案为C。 9答案及解析：答案：D解析：实验ii与实验i对比，差别在于是否加入1mL的硫酸，加了硫酸，去除率明显提升，所以增加c(H+)有利于的去除，故A 项正确；实验iii与实验ii对比.差别在于是否加入30g Fe2(SO4)3，增加c(Fe3+)，的去除率明显提升，故B项正确；实验iv 中，在阴极.Fe3+得
16、电子产生Fe2+，Fe2+被氧化后再产生Fe3+，Fe2+循环利用提高了的去除率，故C项正确；实验 iV中，铁做阳极先失电子变成Fe2+然后发生反应:14H+6Fe2+=2Cr3+6Fe3+7H2O,去除0. 01mol ，生 成的阳离子0.06mol Fe3+、0.02mol Cr3+，若全部转化成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀.则沉淀的质量是0.06mol107g/mol + 0. 02mol103 = 8.48g,故 D 项错误。 10答案及解析：答案：B解析：装置右侧反应中C6H6得电子被还原为C6H12,所以装置右侧为阴极,左侧为阳极,阳极的电极反应为2H2O-4e-=O2+4H
17、+,生成的O2的物质的量n(O2)=1.6mol,反应转移电子的物质的量n(e-)=1.6mol4=6.4mol,若储氢装置的电流效率为75%,则生成目标产物环己烷消耗的电子数为6.4mol75%=4.8mol,生成C6H12的电极反应为C6H6+6e-+6H+=C6H12,则反应消耗的苯为0.8mol,A、D正确;苯转变为环己烷的反应是加成反应,反应过程中断裂了苯分子中的大键,B错误;采用多孔电极增大了接触面积,可提高电解效率,降低电池能量损失,C正确。 11答案及解析：答案：D解析： 12答案及解析：答案：B解析： 13答案及解析：答案：(1) Fe-2e-=Fe 2+(2) 2H+ +
18、2e- = H2， 2Cl- + 2H2O H2 + Cl2 + 2OH-，(3)4OH- - 4e- = O2+ 2H2O， 小于 H+放电，促进水电离，OH-浓度增大 O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-解析： 14答案及解析：答案：（1）正;0.3（2）NaOH;9.2（3）0.1149mol/L;偏小解析： 15答案及解析：答案：(1)(2)bcd(3)碘元素和氯元素处于同一主族（ A)，二者最 外层电子数均为7，IC1中共用一对电子，由于碘原 子半径大于氯原子，碘原子得电子能力弱于氯原子，故共用电子对偏离碘原子，使得碘元素显+ 1价 （4）(1)10 min时pH越低，越大，反
19、应速率加快（或氧化性增强），越高，吸光度越大。较高，继续将氧化为高价含碘微粒，降低，吸光度下降0.1解析：（1)电解饱和食盐水时，氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气，水电离的氢离子在阴极得电子发生还原反应生成氯气，则电解的化学方程式 电解为。（2）a. 与游离氯不反应，不能除去阳极液中游离氯，故a不符合题意；b. 有还原性，游离氯有强氧化性.两者发生氧化还原反应.则有可以除去阳极液中游离氯，故b符合题意；c.海水中提取溴用到“空气吹出法”将游离态的溴吹出，则除去阳极液中游离氯也可采取此方法，故c符合题意；d.由于气体的溶解度随甩强的减小而减小，则降 低阳极区液面上方的气压，游离氯的溶解度减
20、小从液体中逸出，可除去阳极液中游离氯，故d符合题意。答案选bed。(3)碘元素和氯元素处于同一主族（A)，二者最外层电子数均为7, IC1中共用一对电子，由于碘原子半径大于氯原子，碘原子得电子能力弱于氯原子， 故共用电子对偏离碘原子，使得碘元索显+ 1价。 本小题答案为：碘元素和氯元素处于同主族（A),二者最外层电子数均为7，IC1中共用一对电子，由于碘原子半径大于氯原子.碘原子得电子能力弱于氯原子，故共用电子对偏离碘原子，使得碘元素显+ 1价。中I元素失电子发生氧化反应，化合价由+5价升高到+ 7价生成，中氯元素得电子发生还原反应，化合价由0价降低到-1价生成，化学方程式为(4)10 min
21、时pH越低，越大，反应速率加快（或氧化性增强），越高，吸光度越大。本小题答案为： 10 min时pH越低，越大，反应速率加快（或氧化性增强），越髙，吸光度越大。较高，继续将氧化为高价含碘微粒，降低，吸光度下降。研究表明食盐水中含量0. 2 mg I.-1时对离子交换膜影响可忽略。即1 m3食盐水中的含量0. 2 mg L -1 1 m3 I 000 L m-1 =0. 2 g时对离子交换膜影响可忽略，则1 m3 含浓度为1.47 mg L-1的食盐水需处理掉 1. 47 mg L-1 1 m3 0. 2 g= 1. 27 g 的时对离子交换膜影响可忽略。1.27 g的物质的量为0.01 mol,根据反应方程式，需NaCIO的物质的量为0. 005 mol，则此 NaClO 的体积为0. 005 mol/0.05 mol/L/0. 1L 高考资源网版权所有，侵权必究！