2020届高考化学二轮复习 专题十七 电解池原理及应用（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.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-=2H2↑2、电解4NaB(OH)溶液制备33HBO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:-+222H4e==OO-+4HB.a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜C.N室中:a%b%D.每生成1mol33HBO，则有1mol+Na进人N室3、电解絮凝净水可用如图装置模拟探究，下列叙述正确的是()2A．电子从X极经电解液流入Y极B．铝电极表面的反应有：-3+--22Al-3e=Al4OH-4eO+2HO，＝C．Y的电极反应：-2-44Pb-2e+SO=PbSOD．电路每通过2moL电子，理论上电解池阴极上有22.4L2H生成4、用多孔石墨电极完遥下列实验。下列解释或推理合理的是（）A.I中电解一段时间后，24(cNaSO)—定增大B.由II中反应2++2==H+CuCu+2H可知，用玻璃导管将2H通入4CuSO溶液中，也会产生红色沉淀C.Ⅲ中，只可能发生反应+2+2Ag+Cu==Cu+2AgD.I中，a极上既发生了化学变化，也发生了物理变化5、用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法正确的是()A.燃料电池工作时,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-B.电解精炼铜时,若转移1mol电子,a极质量减少32gC.铁表面镀铜时,a为铁,b为Cu,工作一段时间要使右池溶液复原可加入适量的CuOD.若a、b两极均为石墨时,在相同条件下,a极产生的气体与电池中消耗的O2体积相同6、一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时，下列说法不正确的是()3A.甲为正极，丙为阴极B.丁极的电极反应式为244MnOMnOeC.KOH溶液的质量分数：c%a%b%D.标准状况下，甲电极上每消耗22.4L气体时，理论上有4molK+移入阴极区7、电解法处理2CO和2SO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：2--22O-4e=OC.电解质中发生的离子反应有：2-2-242SO+4O=2SOD.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H(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的OH(烃基自由基)。下列说法错误的是()4A.无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为-2+=F2e=e-FeB.不鼓入空气时,正极的电极反应式为+-H+e==HC.鼓入空气时,每生成1molOH有2mol电子发生转移D.处理含有草酸(224HCO)的污水时,上端开口应打开并鼓入空气9、用电解法处理含272CrO的废水，探究不同因素对含272CrO废水处理的影响，结果如表所示(272CrO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272CrO的去除率0.092%12.7%20.8%57.3%实验iii中Fe3+去除272CrO的机理A.实验ⅱ与实验i对比，其他条件不变，增加c(H+)有利于272CrO的去除B.实验ⅲ与实验ⅱ对比，其他条件不变，增加c(Fe3+)有利于272CrO的去除C.实验ⅳ中Fe2+循环利用提高了272CrO的去除率D.若实验ⅳ中去除0.01mol272CrO，生成的阳离子全部转化成沉淀，则沉淀的质量是2.06g510、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η =100%生成目标产物消耗的电子数转移的电子总数，下列说法不正确的是()A.若η=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：66612CH6e6HH+C+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（）6A．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1molO2，有44gCO2被还原D．a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)_________。①溶液中Na＋向A极移动②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝③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④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。7①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②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：____________________________。③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①所示：①电解过程中阳极的电极反应式为______________________；②“镁一次氯酸盐”燃料电池可为图①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②所示。b为该燃料电池的______（填“正或“负）极。当有16.6gNa2FeO4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③所示（已知：阳离子交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/mL128.8425.008227.8325.00327.8525.00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.24NaSOb.23 NaSOc.热空气吹出d降低阳极区液面上方的气压(3)食盐水中的I若进入电解槽，可被电解产生的2Cl氧化为IC1,并进一步转化为-3IO，-3IO可继续被氧化为高碘酸根（-4IO)，与+Na结合生成溶解度较小的4NaIO沉积于阳离子交换膜上，影响膜的寿命。①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：。②3NaIO,被氧化为4NaIO，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I转化为2I，再进一步除去。通过测定体系的吸光度，可以检测不同pH下2I的生成量随时间的变化，如图所示。已知：吸光度越高表明该体系中2c(I)越大。9①结合化学用语解释10min时pH体系吸光度不同的不同原因：。②pH=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：。③研究表明食盐水中I含量0.2mg•L-1时对离子交换膜影响可忽略。现将1m3含I浓度为1.47mg.L-1的食盐水进行处理，为达到使用标准，理论上至少需要0.05mol•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：B10解析：该装置有外加电源，因此该装置为电解池，左端石墨为阳极，根据电解原理，阳极反应式为+22-O-4e==O2H+4H，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__222H+2e==HO+2OH,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2O和+H，电极反应式为+22-O-4e==O2H+4H，故A说法正确；B.原料室中的B-4(OH)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+Na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1mol33HBO，则M室中就有1mol氢离子通入a膜进入产品室即转移1mol-e原料室中的1+NaNa+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3+Al，溶液中-OH转化为2O，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3+Al，溶液中-OH转化为2O，其电极反应式为：-3+A1-3e==Al,--224OH-4e==OO+2H，故B项正确；C:.Y极为电源的正极，发生的电极反应式为：-+2-2442PbO+2e+4H+SO==PbSO+2HO，故C项错误；D.根据转移电子数与氡气的关系式-2e〜2H，可知电路每通过2mol电子，理论上电解池阴极上有1mol2H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：11答案：D解析：A.若电解池中24NaSO溶液是饱和溶液，电解24NaSO溶液相当于电解水，电解一段时间后，24NaSO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2++2==H+CuCu+2H