2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題二十 電解池專題演練

2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題二十 電解池專題演練1.(xx·四川理綜，4)用右圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時(shí)，控制溶液pH為910，陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為兩種無(wú)污染的氣體。下列說(shuō)法不正確的是()A用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：Cl2OH2e=ClOH2OC陰極的電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反應(yīng)：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O2(xx·福建理綜，11)某模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說(shuō)法正確的是()A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B該裝置工作時(shí)，H從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原Da 電極的反應(yīng)為：3CO218H18e=C3H8O5H2O3(xx·浙江理綜，11)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O­CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()AX是電源的負(fù)極B陰極的電極反應(yīng)式是：H2O2e=H2O2、CO22e=COO2C總反應(yīng)可表示為：H2OCO2H2COO2D陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是114(xx·海南化學(xué)，3)以石墨為電極，電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A陰極附近溶液呈紅色 B陰極逸出氣體C陽(yáng)極附近溶液呈藍(lán)色 D溶液的pH變小5(xx·廣東理綜，11)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極為Al，其他電極均為Cu，則 ()A. 電流方向：電極電極 B. 電極發(fā)生還原反應(yīng) C. 電極逐漸溶解 D. 電極的電極反應(yīng)：Cu22e=Cu6(xx·山東理綜，29(1)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過(guò)處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_(kāi)溶液(填化學(xué)式)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)，電解過(guò)程中Li向_電極遷移(填“A”或“B”)。7xx·課標(biāo)全國(guó)，27(4)H3PO2也可用電滲析法制備。 “四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：(1)寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式_。(2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因_。(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2將 “四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用 H3PO2稀溶液代替。并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。 其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有_雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是：_?？键c(diǎn)專練20電解池一年模擬試題精練1.(xx·山東濰坊期末，1)下圖所示的日常生活裝置中，與iphone 5s手機(jī)充電的能量轉(zhuǎn)化形式相同的是()2(xx·廣西桂林期末，3)要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)：Cu2HCl=CuCl2H2，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是()3(xx·云南一次檢測(cè)，11)鋁表面在空氣中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蝕性不夠強(qiáng)?？刂埔欢ǖ臈l件，用如圖所示的電化學(xué)氧化法，可在鋁表面生成堅(jiān)硬的氧化膜。下列有關(guān)敘述正確的是()A陰極上有金屬鋁生成B電極A為石墨、電極B為金屬鋁COH在電極A上放電，有氧氣生成D陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Al6e3H2O=Al2O36H4(xx·山東日照三校聯(lián)考，14)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為：2CuH2OCu2OH2。下列說(shuō)法正確的是()A鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)B陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸增大C離子交換膜應(yīng)采用陽(yáng)離子交換膜D陽(yáng)極反應(yīng)式是：2Cu2OH2e=Cu2OH2O5(xx·山東煙臺(tái)質(zhì)檢，5)等物質(zhì)的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液，用石墨電極電解此溶液，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體體積之比為32。下列說(shuō)法正確的是()A陰極反應(yīng)為：Age=AgB陽(yáng)極始終發(fā)生反應(yīng)：2Cl2e=Cl2C兩極共生成三種氣體D向電解后溶液中通入適量的HCl可使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)6(xx·哈爾濱六中期末，7)用如圖所示裝置制取純凈的Fe(OH)2，下列說(shuō)法不正確的是()Aa電極一定是鐵，電解液c可以是CuCl2溶液B電解一段時(shí)間，b電極附近pH升高C溶液中的陰離子向a電極移動(dòng)D在加入苯之前應(yīng)將電解液c加熱煮沸7(xx·湖南長(zhǎng)郡中學(xué)模擬，18)下圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖。在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧氣，丙池中裝有溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.00%的Na2SO4溶液100 g，過(guò)一段時(shí)間后，丙池中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?0.99%。(1)此時(shí)A端為電源的_極(填“正”或“負(fù)”)，A極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)若乙池溶液的體積為1 L，則此時(shí)乙池溶液中c(H)_(不考慮Ag的水解)。(3)丙池中產(chǎn)生的氣體體積為_(kāi)L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。制取KMnO4的最好方法是電解K2MnO4，若此時(shí)把丙池中陽(yáng)極材料換為鎳板，陰極材料換為鐵板，硫酸鈉溶液換成K2MnO4溶液，則可制取KMnO4。(4)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。此時(shí)溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。參考答案考點(diǎn)專練20電解池【兩年高考真題演練】1DCl在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ClO，水電離出的H在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，又由于電解質(zhì)溶液呈堿性，故A、B、C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，溶液呈堿性，離子方程式中不能出現(xiàn)H，正確的離子方程式為2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，錯(cuò)誤。2BA項(xiàng)，該裝置是電解池，在電解和光的作用下H2O在光催化劑的表面轉(zhuǎn)化為O2和H，故該裝置是將電能和光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引的原則，該裝置工作時(shí)，H從陽(yáng)極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，正確；C項(xiàng)，該電解池的總反應(yīng)式為：6CO28H2O2C3H8O9O2。根據(jù)總反應(yīng)方程式可知，每生成1 mol O2，有 mol CO2被還原，其質(zhì)量為 g，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，a電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：3CO218H18e=C3H8O5H2O，錯(cuò)誤。3D由水和二氧化碳生成氫氣和一氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)，此極上得到電子，應(yīng)為陰極，故X極為電源的負(fù)極，A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，根據(jù)電極上的反應(yīng)物和生成物，可知總反應(yīng)方程式正確；D項(xiàng)，因陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2O24e=O2，結(jié)合電子得失相等，可知陰、陽(yáng)兩極生成氣體的物質(zhì)的量之比為21，錯(cuò)誤。4D以石墨為電極，電解KI溶液，發(fā)生的反應(yīng)為2KI2H2O2KOHH2I2(類似于電解飽和食鹽水)，陰極產(chǎn)物是H2和KOH，陽(yáng)極產(chǎn)物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以陽(yáng)極附近的溶液會(huì)變藍(lán)(淀粉遇碘變藍(lán))，陰極附近的溶液會(huì)變紅(溶液呈堿性)，A、B、C正確；由于電解產(chǎn)物有KOH生成，所以溶液的pH逐漸增大，D錯(cuò)誤。5A電極為Al，其他電極均為Cu，可判斷，是原電池的負(fù)極，是原電池的正極，是電解池的陽(yáng)極，是電解池的陰極，A項(xiàng)，外電路電流方向是從正極流向負(fù)極，即電極電極，正確；B項(xiàng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，正極上的電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，電極有Cu析出逐漸加重，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2，錯(cuò)誤。6解析B極區(qū)生成H2 ，同時(shí)會(huì)生成LiOH ，則B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH 溶液；電極A為陽(yáng)極，在陽(yáng)極區(qū)LiCl 溶液中Cl 放電，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2；在電解過(guò)程中Li(陽(yáng)離子)向B電極(陰極區(qū))遷移。答案LiOH2Cl2e=Cl2B7解析(1)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由于OH的放電性大于SO，則在反應(yīng)中OH失去電子，電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2。(2)陽(yáng)極室H2O放電產(chǎn)生H，H進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室中的H2PO穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，兩者發(fā)生反應(yīng)：HH2POH3PO2。(3)如果撤去陽(yáng)膜，H2PO或H3PO2可能被氧化為PO。答案(1)2H2O4e=O24H(2)陽(yáng)極室的H穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2(3)POH2PO或H3PO2被氧化【一年模擬試題精練】1AA項(xiàng)是將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能；B項(xiàng)是將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化成電能；C項(xiàng)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能；D項(xiàng)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。2C銅與鹽酸不能直接發(fā)生反應(yīng)，由于不是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，故不能設(shè)計(jì)成原電池，即A、B選項(xiàng)不符合；由于銅失去電子，故銅作陽(yáng)極，與電源的正極相連，選項(xiàng)C符合。3DA項(xiàng)，Al3氧化性小于H，陰極上H放電生成H2；B項(xiàng)，金屬鋁被氧化，做電解池的陽(yáng)極。4D鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅作陽(yáng)極，陽(yáng)極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cu2OH2e=Cu2OH2O，OH由陰極區(qū)遷移到陽(yáng)極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；由陰極區(qū)遷移過(guò)來(lái)的OH在陽(yáng)極全部參與反應(yīng)；陽(yáng)極附近溶液的pH不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤。5C三種物質(zhì)溶于水后，發(fā)生反應(yīng)Ba2SO=BaSO4、AgCl=AgCl，則混合溶液的溶質(zhì)為KCl和KNO3。由題意，陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體體積之比為32，所以陰極反應(yīng)為：2H2e=H2，陽(yáng)極反應(yīng)為：2Cl2e=Cl2和4OH4e=O22H2O，陰、陽(yáng)兩極共生成氫氣、氯氣和氧氣三種氣體，要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，需要通入適量的HCl，還需要加入適量的水。6AA項(xiàng)，若電解液為CuCl2溶液，電解的總反應(yīng)為FeCu2=Fe2Cu，無(wú)法得到Fe(OH)2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，要得到Fe(OH)2，陰極即b電極發(fā)生H2O電離的H放電反應(yīng)，H濃度減小，促進(jìn)H2O的電離，使得溶液中OH濃度增大，故pH升高，正確；C項(xiàng)，電解質(zhì)溶液中陰離子應(yīng)向陽(yáng)極移動(dòng)，即向a電極移動(dòng)，正確；D項(xiàng)，加入苯之前應(yīng)將電解液c加熱煮沸，以趕出溶解在其中的O2，防止Fe(OH)2被氧化，正確。7解析甲池為原電池，A為負(fù)極，甲醇失電子生成CO，丙池是電解水，設(shè)消耗水x g，10.00%×10010.99%×(100x)，x9，n(H2O)0.5 mol，依據(jù)2H2O2H2O2，生成n(O2)0.25 mol、n(H2)0.5 mol，共0.75 mol氣體；乙池C棒為陽(yáng)極，生成O2，依據(jù)得失電子守恒可知乙池碳棒與丙池左邊碳棒生成的O2相同，n(O2)0.25 mol，消耗n(H2O)0.5 mol，生成n(H)1 mol，c(H)1 mol·L1；(4)依據(jù)信息MnO中Mn元素的化合價(jià)升高1變?yōu)镸nO，所以陽(yáng)極反應(yīng)式為MnOe=MnO，陰極發(fā)生2H2e=H2，最終電解質(zhì)溶液pH增大。答案(1)負(fù)CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)1 mol·L1(3)16.8(4)MnOe=MnO增大