化学大一轮复习人教版新高考专用二十二电解池的有关计算

1、温馨提示:此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养测评二十二电解池的有关计算基础巩固练I（石介甘+小分I一、选择题（本题包括4小题，每题6分，共24分）1.（双选）高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用银（Ni）、铁作电极电解浓NaO解液制备高铁酸钠（NazFeO）的装置如图所示。下列说法正确的是（）A.铁是阳极，电极反应式为Fe-2e+2OHFe（OH）2B.电解一段时间后，镇电极附近溶液的pH增大C.若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有FQ；D.每制得1molNa2FeO,理论上可以产生67.2

2、L气体【解析】选Ra用银（Ni）、铁作电极电解浓NaOH液制备高铁酸钠（Na2FeO）,铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镇作阴极，电极反应式为Fe+8OH6eFe。：+4HO,A错误；银电极上发生2HO+2eHT+2O旦溶?的pH增大，B正确；若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后由于浓度差左侧溶液中会含有FeD：,C正确;温度和压强未知，所以无法计算生成气体的体积，D错误。2.（2020泉州模拟）如图所示，下列叙述正确的是（A.Y为阴极，发生还原反应B.X为正极，发生氧化反应C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红【解析】选A从题图中可以看出，左边的装置为原电池而右边的装置为电

3、解池。根据原电池原理，较活泼的一极作原电池的负极，所以Zn为负极，Cu为正极。再根据电解原理，Y与Zn片相连为阴极，X与Cu片相连为阳极，Y极的电极反应式为2Hf+2eH4（还原反应）；X极的电极反应式为40H4e-2H2O+OT（氧化反应）。Y极上H+放电，同时产生了OH,呈碱性，使酚醐溶液呈红色。3 .微生物燃料电池（MFC混一种现代化氨氮去除技术。下图为MF氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是（）A.好氧微生物反应器中反应为Mi2+2O2己+2M+HOB.B极电势比A极电势低C.A极的电极反应式为CHCOG8e+2HO2CO+7HD.当电路中通过1mol电子时，理论上总共

4、生成2.24LN2【解析】选A。A项，NI：在好氧微生物反应器中转化为NJ,结合电子守恒、电荷守恒可知，离子反应方程式为Ntt+2ON+2H+HO,故正确；B项，微生物燃料电池中氢离子移向B电极，说明A为原电池的负极，B为正极，所以B极电势比A极电势高，故错误；C项，CHCOOB原电池负极失电子，发生氧化反应生成CO气体，则A极的电极反应式为CHCOO8e-+2HO2COT+7也故错误；D项，2m在正极得到电子生成氮气，电极反应式为2Nm+12H+10e-INJ+6HQ电路中通过1mol电子时，标准状况下,理论上总共生成0.1mol即2.24LN2,但未说明气体的存在条件，所以无法确定N2体积

5、，故错误。4 .环保、安全的铝-空气电池的工作原理如图所示，下列有关叙述错误的是铝-空气电泡的工作示意图A.NaCl的作用是增强溶液的导电性B.正极的电极反应式为Q+4e+2HO40HC,电池工作过程中，电解质溶液的pH不断增大D.用该电池作电源电解KI溶液制取1molKIO3,消耗铝电极的质量为54g【解析】选Co由图示可知Al电极为负极，电极反应式为Al-3e-+3OHAl（OH）3,Q在正极反应：O+4e+2HO4OH,总反应方程式为4Al+3Q+6HO4Al（OH）3；,pH基本不变，A、B正确，C错误；1molKI制得1molKIO3转移6mol电子，消耗2molAl,即54g铝，D

6、正确。二、非选择题（本题包括2小题，共26分）5.（12分）（2020延安模拟）如图装置所示，CDE、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。CuS。溶液甲A滴有周Bt的饱旬川、口溶液乙S3而T请回答下列问题:B极是电源的,一段时间后，甲中溶液颜色,丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明,在电场彳用下向Y极移动。（2）若甲、乙装置中的CDE、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为o现用丙装置给铜件镀银，则H应是（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是溶液。当

7、乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL）,丙中镀件上析出银的质量为,甲中溶液的pH慎“变大”“变小”或“不变”）。若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为【解析】（1）由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F极附近呈红色”知，F极为阴极，则E极为阳极、D极为阴极、C极为阳极、G极为阳极、H极为阴极、X极为阳极、Y极为阴极、A极为正极、B极为负极。甲装置是用惰性电极电解CuSO液，由于面+放电，导致c（Cu2+）降低，溶液颜色逐渐变浅；丁装置是胶体的电泳实验，由于X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。(2)当甲、乙装置中

8、的CDE、F电极均只有一种单质生成时，CDE、F电极的产物分别为C2、CuCMH2,根据各电极转移电子数相同，则对应单质的物质的量之比为1：2：2：2。(3)给铜件镀银，根据电镀原理，镀件即铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐。当乙中溶液的pH是13时，则乙中n(OH)=0.1molL1X0.5L=0.05mol,即各电极转移电子0.05mol,所以丙中析出银0.05mol为5.4g;甲装置中由于电解产生H+,导致溶液的酸性增强，pH变小。若将C电极换为铁，则铁作阳极发生反应：Fe-2e-Fe2+,D极发生:CiT+2eCu,则总反应的离子方程式为Fe+CiJCu+F&答案：(1)负极逐渐

9、变浅氢氧化铁胶粒带正电荷(2)1：2：2：2镀件AgNO合理即可)5.4g变小(4)Fe+Cu2+Cu+Fe+6.(14分)下图是一个化学过程的示意图。甲池已池西池图中甲池是装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH移向极(填“CHOH或)。写出通入CHOH的电极的电极反应式:(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为极(填A”或B”)，并写出此电极的反应式：(4)乙池中总反应的离子方程式：o当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，乙池的pH是(若此时乙池中溶液的体积为500mL);此时丙池某电极析出1.60g某金属，则丙中的某盐溶液可能是(填序号)。A.MgSOB.Cu

10、SQC.NaCID.AgNQ【解析】碳电极(A极)与原电池装置中通入Q的电极相连，则作阳极，电极反应式为4QH4e-QT+2HQ;银电极(B极)与原电池装置中通入甲醇的电极相连，则作阴极，电极反应式为Ag+eAg,电解过程的总反应式为4Ag+2HQ4Ag+QJ+4H;因此当向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为A电极。当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40g时，即析出Ag的物质的量为0.05mol,则生成H+的物质的量为0.05mol,由此可得溶液的pH=1。根据放电规律，本题首先排除选项A和选项C。当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40g时，此时转移的电子数为0.05mo

11、l,当丙池中电极上析出1.60g金属铜时，正好转移0.05mol电子，因此选项B正确。当丙装置中为AgNQ液，且AgNQ溶液足量时，可知析出金属的质量也应为5.40g,若AgNQ容液不足时，析出金属的质量必小于5.40g,故选项D也有可能。答案：（1）原电池CHOH（2）CH3OH-6e+80HC_+6HOA4OH-4e02T+2HO（4）4Ag+2HIO4Ag+Of+4H（5）1BD*握能增分练P翁冲7附一、选择题（本题包括3小题，每题6分，共18分）1.（双选）如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素（H2NCONH的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀

12、铜，下列说法中正确的是（）A.乙装置中溶液颜色会变浅B.铁电极应与X相连接C.M电极反应式：HNCONHHO-6eCOT+N2T+6hfD.当N电极消耗0.25mol气体时，铜电极质量减少16g【解析】选B、a乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变，A项错误；电镀时，待镀金属作阴极，与电源负极相连，而N电极上Q转化为HO发生还原反应，N电极为正极，B项正确；M电极为负极，发生氧化反应：HNCONHHO-6eCOT+NJ+6口，C项正确；根据N电极反应式：Q+4Hh+4e-2HQ铜电极反应式：Cu-2eC/，由各电极上转移电子数相等，可得关系式：Q2Cu,则N电极消耗0.25mol

13、O2时，铜电极质量减少0.25molX2X64g-mol_1=32g,D项错误。2 .C2H及Ghb等均可用适当的竣酸盐采用Kolbe电解法得到。如图为制取GH的电解装置，该装置工作时，下列说法中错误的是（）I111电桩U阳离子交搅膜目电极卜CHCWKKQH稀溶沌II溶灌CHCOOKA.电能转变为化学能B.阴极周围溶液的pH不断升高CIICCKTC.电极a上发生：CHCOtr-2e-CHCHf+2COTD.制取乙烯可用CHCOOK?液作阳极电解液【解析】选D。该装置为电解池，A正确；阴极的电极反应式为2HO+2eHJ+20H周围7液的pH不断升高，B正确；电极a是阳极，失去电子，发生氧化反应，

14、C正确；由Kolbe电解法原理可知，用CHCOOIB液作阳极电解液得到的是乙烷，D错误。3 .工业上用电解法可用于治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所不，下列说法不正确的是（）只牝许阳离子穿过A.A、B分别为直流电源的正极和负极B.当电解过程转移0.6mol电子时，左侧区域质量减少1.4gC.电解过程中，左侧区域将依次发生的反应为Fe-2eFe2+、2N1+8H+6FGTMT+6F4+4HOD.研究表明，当右侧区域pH较小时，会有气体逸出，该现象说明H+的氧化性强弱与c(H+)有关【解析】选B。由电解池中阳离子的移动方向可知，电解池中Fe作阳极，即A为电源正极，B为电源负极，A正确；阳极电

15、极反应为Fe-2e-Fe2+,2N1+8Hh+6F2+NJ+6F4+4HO,总反应为6Fe+2N)2+8Hh-12eN2T+6Fe3+4HQ当电解过程转移0.6mol电子时，放出的氮气为0.05mol,放出的氮气质量为0.05molX28gmol-1=1.4g,左侧生成的部分铁离子向右侧移动，因此左侧区域质量减少大于1.4g,B错误，C正确；阳离子在阴极放电，当右侧区域pH较小时，氢离子浓度增大，氢离子放电生成氢气，该现象表明c(H+)越大，H+氧化性越强，D正确。二、非选择题(本题包括2小题，共32分)4.(16分)(1)如图装置，A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的NaSO滤纸

16、条的钳夹；电源有a、b两极。若在AB中充满KOH溶液后倒立于KOH液的水梢中。切断K,闭合&、通直流电，则：写出电源的正、负极，a为极，b为极。在湿的NaSO溶液滤纸条中心的KMnO夜滴，有什么现象A中B中若通电一段时间后，A、B中均有气体包围电极。此时切断K、K,闭合Ki,则检流计的指针是否偏转(填“是”或“否”)。若检流计指针不偏转说明理由，若指针偏转也说明理由(2)用间接电化学法可对大气污染物NC进行无害化处理，其工作原理如图所示。电极为极，电极反应式为吸收塔中的反应为每处理1molNO,可同时得到gQ。【解析】（1）根据A、B中充满KOH容液后，电解一段时间后，AB中两管的气体体积判断

17、，A中收集的是Q为阳极，B中收集的是H为阴极，则a为负极，b为正极。在湿的NaSO溶液滤纸条中心的KMnO夜滴，紫色向阳极D方向移动，两极有气体产生。电极反应式：A中40H4e-2HO+OT;B中4HO+4l2HT+40Ho若通电一段时间后，A、B中有Q、H2包围电极，可以形成燃料电池。（2）吸收塔中NO变成了N2,N的化合价降低，S20：变成了H3,S的化合价从+3升高到了+4,化合价升高。在电解池中，HS3变成了，S的化合价从+4降低到+3,得到电子，电极I为阴极，电极方程式为2HSL+2e+2HS2+2HO,而在电极II附近有氧气生成，为H2O失去电子生成O,为阳极。吸收塔中NO变成N,

18、S。；变成HS）3。整个装置中转移的电子数相同，处理1molNO,N的化合价从+2降低到0,转移了2mol电子。根据阳极2HO-4e4H+OT,生成16gQ。答案：（1）负正紫色向D方向移动，两极有气体产生4OB4e-2HO+OT4HO+4e2HH+4OH是组成氢氧燃料电池（2）阴2HS*+2e+2HS2+2HO2NO+2s+2HON+4HS43165.（16分）（2019保定模拟）利用电化学原理，将NQ和熔融KNO制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含CrO；废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：Cr2+6Fe2+14hi2Cr3+6Fe3+7HOJ（1）甲池工作时，NO转变成绿色硝化剂Y,Y是NQ,可循环使用。则石墨n是电池的极；石墨I附近发生的电极反应式为工作时，甲池内的Nm向（填“石墨I”或“石墨H”）极移动；在相同条件下，消耗的Q和NO的体积比为。（3）乙池中Fe（I）棒上发生的电极反应为o若溶液中减少了0.01molCrq；,则电路中至少转移了mol电子。【解析】(1)石墨II电极通入氧气，氧气发生还原反应，所以石墨II是电池的正极；石墨I电极NO被氧化为NQ,电极反应式为N