高考化学-电解池原理及应用真题解析

高考化学—电解池原理及应用真题解析1．[2023·广东卷]以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进展电解，实现Al的再生。该过程中( )阴极发生的反响为Mg－2e===Mg2＋Al被氧化在电解槽底部产生含Cu的阳极泥阳极和阴极的质量变化相等2．[2023·全国乙卷]沿海电厂承受海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极()，通入肯定的电流。以下表达错误的选项是( )A．阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2的反响B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的 NaClOC．阴极生成的H2应准时通风稀释安全地排入大气D．阳极外表形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理3[2023·广东卷]钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。以下说法正确的选项是 ( )工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大1molCo，Ⅰ室溶液质量理论上削减16g移除两交换膜后，石墨电极上发生的反响不变电解总反响：2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋4．[2023·1月]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯K1、K2a、b为直流电源的两极)。以下说法不正确的选项是( )K2K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能K1K2A为阴极，发生复原反响B发生氧化反响过程中，溶液中KOH浓度不变镍镉二次电池的总反响式：Cd＋2NiOOH＋2H2O放电充电Cd(OH)2＋2Ni(OH)25．[2023·辽宁卷]利用与电解转化法从烟气中分别CO2的原理如图。气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。以下说法错误的选项是 ( )A．a为电源负极B．溶液中Q的物质的量保持不变C．CO2M极被复原D．分别出的CO22排出6．[2023·天津卷]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有 O2生成，Fe2O3渐渐溶解，以下推断错误的选项是 ( )A．a是电源的负极通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ四周滴加石蕊溶液，消灭红色随着电解的进展，CuCl2溶液浓度变大0.01molFe2O3完全溶解时，至少产生气体336mL(折合成标准状况下)7．[素材创]O3是一种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器电解稀硫酸制得，原理如图。以下说法错误的选项是( )Aa为阴极B．a极的电极反响式为O2＋4H＋＋4e===2H2OC．电解一段时间后b极四周溶液的pH下降D．标准状况下，当有5.6LO2反响时，收集到O2O3混合气体4.48L,O3的体积分数为80%图中X为电源，Y为浸透过饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，滤纸中心滴中心的紫红色斑向d端集中。以下推断正确的选项是( )c点四周会变红色CuPt电极质量增大C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．溶液中的SO2－4Cu电极定向移动在固态金属氧化物电解池中，高温共电解 H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种的能源利用方式，根本原理如下图。以下说法不正确的选项是( )A.X是电源负极阴极的电极反响式是H2O＋2e===H2＋O2，CO2＋2e===CO＋O2－总反响可表示为H2O＋CO2H2＋CO＋O2阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是 1∶1装置模拟电解原理在工业生产中的应用。以下说法正确的选项是( )氯碱工业中，X电极上的反响式是4OH－4e===2H2O＋O2↑电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2浓度不变在铁片上镀铜时，Y是纯铜制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁11．[2023·北京师大附中期中]某工厂承受电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，原理示意图如下。经过一段时间后，有 Fe(OH)3沉淀随废水排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。以下说法不正确的选项是( )阴极区发生的电极反响包括：2H＋＋2e－===H2↑Cr2O2－7的主要方式是Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率Cr2O2－7通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室电解池原理及应用1．C 阴极得电子，发生复原反响，被复原，A项、B项错误；由金属活Mg、Al在阳极失电子，离子进入电解液，Cu金属活动性弱，则阳极泥主要含Si、Cu，C项正确；阴极Al3得电子生成Al单质，阳MgAl均失电子变成离子进入电解液中，故阳极和阴极的质量变化不D项错误。2．D海水中含有较大浓度的ClCl能在阳极上发生失电子的氧化反响生成Cl2，A项正确；电解过程中阴极区有NaOH生成，阳极上生成Cl2与阴极区生成的NaOH反响可得到NaClO，BH2具有可燃性，故应准时排入大气，以免消灭意外， C项正确；阴极的电极反响式为2H2O＋2e===2OH＋H2↑OH与海水中的Mg2结合形成Mg(OH)2，Mg(OH)2主要在阴极上形成，D项错误。3．D 石墨电极为阳极，电极反响式为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，H＋通过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室，右侧 Co电极为阴极，电极反响式为 Co2＋＋2e===CClH结合生成盐酸。由上述分析知，Ⅰ室中水放电使硫酸浓度增大，Ⅱ室中生成盐酸，故Ⅰ室和Ⅱ室溶液的错误；生成1molCo2mol电子，Ⅰ室0.5molO2(16g)2mol(2g)H通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，电极反响为2Cl－2e===Cl2↑，C错误；依据上述分析可知，电解时生成了O2、Co、H，则电解总反响为2Co2＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋，D正确。4．C 断开K2、合上K1，发生的是原电池反响，所以能量转化形式为化学能→A说法正确；断开K1K2，发生的是电解池反响，电极A与电源负极相连，为阴极，阴极发生复原反响，B说法正确；当发生电解反B是阳极，发生氧化反响，电极反响式为2Ni(OH)2＋2OH－－2e===2NiOOH＋2H2O，依据电极反响式可知溶液中KOHC说法错误；依据题给装置图中物质的变化过程可得总反响式为Cd＋2NiOOH＋2H2O放电充电Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，D说法正确。5．CMQQH2，发生的是复原反响，则M极为阴极，电极反响为Q＋2H2O＋2e===QH2＋2OH－，aN极为阳极，电极反响为QH2－2e===Q＋2H，bA项，a为电源负极，正确；B项，依据得失电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，C项，整个过程CO2CO2通过膜电极在M极发生反响为CO2＋OH===HCO－3D项，阴离子向阳极移动，N极上发生反响HCO－3＋H===H2O＋CO2↑，故分别出的CO2从出口2排出，正确。6．C 该装置为电解池，通电后石墨电极Ⅱ上有 O2生成，发生氧化反响，为阳极，则b为电源正极，a为电源负极，A项正确；石墨电极Ⅱ上发生的电极反响为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，通电一段时间后，电极Ⅱ四周溶液呈Cu2＋2e===CCl通过阴离子交换膜向阳极移动，CuCl2CFe2O3溶解的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe2O3～6H＋～6e～1.5O2(阳极)，假设阴极Cu2消耗完，还可能有H2放出，故当0.01molFe2O3完全溶解时，至少产生气体0.015mol336mL(折合成标准状况下)，D项正确。7．D 电极b上生成O2O3，则电极b上发生失电子的氧化反响，则电极b为阳极，电极aA项正确；电极a的电极反响式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，BbH2O失去电子，发生氧化反响生成O2、O3H，故电解一段时间后b极四周溶液的pHC项正确；标准状况下，当有5.6L氧气参与反响时，转移电子1mol，设收集到氧气xmol，ymol，则有x＋y＝0.2，4x＋6y＝1，解得x＝y＝0.1O3的体积分50%，D项错误。8．A 紫红色斑即MnO－4向d端集中，依据阴离子向阳极移动的原理，db为正极，a为负极，c为阴极，NaClH＋放电，，cA项正确；电解硫酸铜溶液时，Pt作阳极，溶液中的OH4OH－4e===O2↑＋2H2O，Cu作阴极，溶液中的Cu2＋得电子生成铜，总反响式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt电极附近生成H＋，则SO2－4向Pt电极移动，B、D两项均不正确；随着电解的进展，Z中溶液变为硫酸溶液，连续电解则为电解水，硫酸浓度增大， 减小，C项不正确。9．DX极产物H2CO分别为H2OCO2的复原产物，可推断X极上发生复原反响，由此推断X极为电源的负极，A项正确；依据题意可知，电解质为固体金属氧化物，可传导O2，故在阴极上发生的反响2为H2O＋2e===H2

＋O2－、CO

2＋2e===CO＋O2，B项正确；依据电极产物及B项发生的电极反响可知，该电解池的总反响化学方程式为H2O＋CO2H2＋CO＋O2C