2023年届高考化学一轮复习电解池原理及应用高效专练

33电解池原理及应用4 2 2 用电解氧化法可以在铝制品外表形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO－HCO混合溶液。以下表达错误的选项是4 2 2 待加工铝质工件为阳极可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反响式为Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动2．[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( )A．电极a为阴极B．a极的电极反响式为O＋4H＋＋4e－===2HO2 2C．电解一段时间后b极四周溶液的pH下降D5.6LO2O2和O34.48L,O3的体积分数80%3XY为浸透过饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸KMn4溶液，通电后Y中心的紫红色斑向d端集中。以下推断正确的选项是()A．滤纸上c点四周会变红色B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大4C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．溶液中的SO2－Cu电极定向移动44[2023·相关电解槽装置如以下图，用Cu-Si950℃利用三层液熔盐进展电解精炼，有关说法正确的选项是()电子由液态Cu-Si合金极流出，流入液态铝电极B．液态铝电极与正极相连，作电解池的阳极C．在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化，Si4＋优先于Cu2＋被复原D．三层液熔盐的作用是使电子能够在三层间自由流淌5．在固态金属氧化物电解池中高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种的能源利用方式，根本原理如以下图。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－===H＋O2－，CO＋2e－===CO＋O2－2 22 2 2 总反响可表示为HO＋CO=====H＋CO＋OD．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1：2 2 2 6．[2023·全国百强校郑州一中高三摸底测试]某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有确定浓度的Ni2和C－N2＋中阴极液pH与镍回收率之间的关系，以下说法不正确的选项是()交换膜b为阴离子交换膜22H2O－4e－===O↑＋4H＋2阴极液pH＝1时，镍的回收率低主要是有较多H2生成1L0.5mol/L11.8g镍7．[2023·安徽省江南片高三摸底考试]四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，承受电渗析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如以以下图所示(a、b为石墨电板，c、d、e为离子交换膜)，以下说法正确的选项是()A．M为正极B．c、e均为阳离子交换膜2C．b极电极反响式：2Cl－－2e－===Cl↑2D1mol(CH3)4NOH，a、b0.5mol气体8．[情境创]双极膜(BPM)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋OH－H＋OH－离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡NaOH和HCl，其工作原理如以下图，MN()A．一样条件下，不考虑气体溶解，阴极得到气体体积是阳极两倍B．电解过程中Na＋向左迁移，N为阴离子交换膜C．假设去掉双极膜(BPM)，阳极室会有Cl2生成D．电解完毕后，阴极四周溶液酸性明显增加39．[2023·全国卷Ⅱ]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。以以下图是某Ag＋注入到无色W3薄膜中，生成AWO蓝色，对于该变化过程，以下表达错误的选项是()3Ag为阳极Ag＋由银电极向变色层迁移C．W元素的化合价上升D．总反响为：WO＋xAg===AgWO3 x 3金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。以下表达中正确的选项是(：氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)( )A．阳极发生复原反响，其电极反响式为Ni2＋＋2e－===NiB．电解过程中，阳极质量的削减量与阴极质量的增加量相等C．电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋Zn2＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt利用如以下图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( A．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4三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如以下图，承受惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－可通过离子交换膜，而两端隔4室中离子被阻挡不能进入中间隔室。以下表达正确的选项是( )4通电后中间隔室的SO2－向正极迁移，正极区溶液pH增大4该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品22H2O－4e－===O↑＋4H＋，负极区溶液pH降低21mol0.5molO2生成13．[2023·山西平遥高三测试]电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置如以下图。以下说法错误的选项是( )222A．为增加导电性，可用金属铜作阳极B．电解过程中阴、阳极产生的气体的物质的量之比为3：1C2H2O＋2e－===H↑＋2OH－2223D．阳极的电极反响式为CO(NH2)2－6e－＋8OH－===CO2－＋N3

↑＋6HO14．[2023·四川威远中学月考]高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如以下图。以下说法正确的选项是( )2铁是阳极，电极反响为Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)↓24电解一段时间后，镍电极四周溶液的pH减小C．1molNa2FeO67.2L气体44D．假设离子交换膜为阴离子交换膜，则电解完毕后左侧溶液中含有FeO2－415．Ⅰ.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐子通过。A为 极，X、Y分别是 、 。离子交换膜的作用是 、 。a、b、c、d参与或取出的物质分别是 、 、 、 。Ⅱ.试验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2。电解时的阴极反响式为 阳极反响式为 电解时发生反响的化学方程式为 。16．(1)某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某争论小组利用设计的电解分别装置(如以下图)，使浆液分别成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。4用惰性电极电解时，CrO2－能从浆液中分别出来的缘由是 ，分别后含铬元素的粒子是 ；阴极室生成的物质为 (写化学式)。4铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O

，含SiO

FeO

等杂质)为原料制备铝。

3 2 2 3①“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，缘由是 。②“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如以下图。阳极的电极反响式为 ，阴极产生的物质 A 的化学式为。4Na2FeO442HO42

1所示。装置通电后，铁电极附4近生成紫红色FeO2－，镍电极有气泡产生。假设氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2复原。4①电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中，须将阴极产生的气体准时排出，其缘由为 。③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选MN两点中的一点分析c(Na2FeO4)低 于 最 高 值 的 原 因 ：。1．CAl要形成氧化膜，化合价上升失电子，因此铝为阳极，A项正确；不锈钢网接触面积大，能提高电解效率，B项正确；阴极应为氢离子得电子生成氢气，C项错误；电解时，阴离子移向阳极，D项正确。32．D 电极b上生成O2O，则电极b上发生失电子的氧化反响，则电极b为阳极，3a为阴极，AaO＋4e－＋4H＋===2HO，B项正确；电2 22 bH2O失去电子，发生氧化反响生成O、OH＋，故电解一段时间后b极四周溶液pH下降，C项正确；标准状况下，当有5.6L氧气参与反响时，转移电子1mol2 xmol，臭氧ymol，则有x＋y＝0.2,4x＋6y＝1，解得x＝y＝0.1，故O3的体积分数为50%，D项错误。423．AMnO－d端集中，依据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳b为正极，a为负极，c为阴极，NaClH＋OH－，c点四周会变红色，A项正确；电解硫酸铜溶液时，Pt作阳极，溶液中的OH－放电，4OH－－4e－===O↑＋42422H2O，Cu作阴极，溶液中的Cu2＋2CuSO＋2HO=====2Cu＋42O↑＋2HSO，PtH＋SO2－Pt电极移动，B、D两项均不正确；随着2 2 4 4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，pH减小，C项不正确。4．A 由装置图中Si4＋流向可知液态铝为阴极，连接电源负极，液态Cu-Si合金为阳极，电子由液态Cu-Si合金极流出，流入液态铝电极，A项正确，B项错误；由图示可知，SiSi4＋Si4＋Si，C项错误；使用三层液熔盐可子不通过电解质，D项错误。5．D26．D从电解示意图知，阴极室内：Ni2＋＋2e－===Ni，溶液中氯离子通过交换膜b进入浓缩室内，因此交换膜b为阴离子交换膜，A2H2O－4e－===O↑＋4H＋，H＋a进入浓缩室，B正确；阴极液pH＝l时，溶液中H＋2H22＋＋2e－===H↑，导致镍的回收率低，C1L0.5mol/L盐酸时，生成的溶质HCl0.5mol－0.1mol＝0.4mol0.4mol氯离子进入浓缩室，阴极共得电0.4molNi2＋＋2e－===Ni0.4mol11.8g11.8g，D错误。27．B8．D阴极得到的气体为氢气，阳极得到的气体为氧气，依据电解水的原理知，阴极得到气体体积是阳极两倍，A项正确；电解过程中Na＋向阴极移动，即向左迁移，Cl－向右迁移，故N为阴离子交换膜，B项正确；假设去掉双极膜(BPM)，阳极上会发生2Cl－－2e－===ClCl生成，C项正确；阴极上氢离子放电，故四周溶液酸性不会明显2 2增加，D项错误。9．C 此题重点考察电解原理及其应用。依据题给装置图可知，该装置有外接电源，3为电解池，且Ag电极作阳极，故A项正确；通电时，阳极反响式为Ag－e－===Ag＋，生成Ag＋通过固体电解质进入电致变色层，与WO3AgxWO，W的化合价降低，阴3WO＋xe－===WOx－xAg＋WO===AgWOB、D项正确，C项3 3错误。

3 x 310．D电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反响，A项错误；因氧化性Ni2＋>F2＋>Z2＋Ni2＋＋2－===NZFNi溶解，而阴极质量增加是由于Ni析出，B项错误；电解后溶液中的阳离子除Fe2＋Zn2＋外，还有Ni2＋和H＋，C项错误。11．D 12.B 13.A 14.D15．Ⅰ.(1)阳Cl2 H2阻挡OH－进入阳极室与Cl2发生副反响2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O 阻挡阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸NaOH溶液稀食盐水NaOH溶液Ⅱ.6H＋＋6e－===3H↑NH＋＋3Cl－－6e－=