【文档说明】2023届高考二轮总复习试题 化学（适用于湖南、河北） 小题提速练13　电解原理及应用.docx，共(6)页，742.623 KB，由小赞的店铺上传

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小题提速练13电解原理及应用1.(2022河北唐山二模)某科研小组用碱性甲烷燃料电池制备Co(H2PO2)2,其工作原理如图所示(已知电解装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢):下列有关说法错误的是()A.N电极为不锈钢B.电极n处电极反应式为CH

4-8e-+8OH-CO2+6H2OC.电解一段时间后,N电极区溶液pH增大D.膜a、膜c均为阳离子交换膜2.(2022安徽马鞍山三模)用间接电解法对NO进行无害化处理,其原理如图所示。下列说法正确的是()A.工作时电解池中H+从左室移向右室B.阳极

电极反应式为2HSO3-+2H++2e-S2O42-+2H2OC.理论上每处理1molNO,电解池中产生32gO2D.吸收塔中反应的离子方程式为2NO+2S2O42-+2H2ON2+4HSO3-3.(2022湖南邵阳

二模)我国科学家以CO2和辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成,装置工作原理如图(以KOH溶液为电解质溶液,隔膜a只允许OH-自由通过)。下列说法正确的是()A.m为直流电源正极B.In/In2O3-x电极上发生的反应为CO

2+2e-+H2OHCOO-+OH-C.若Ni2P电极上生成1molCH3(CH2)6CN,理论上电路中转移2mole-D.工作一段时间后,左右两室溶液的pH均保持不变4.(2022山东潍坊二模)科技工作者开发以乙醇为

原料制备DDE()的电解装置如图所示。下列说法错误的是()A.电源的电极电势:a>bB.阳极电极反应式为C2H5OH+Cl--2e-C2H5OCl+H+C.乙醛为该转化过程的催化剂D.每产生1molDDE,电路中通过2mo

le-5.(2022山东泰安三模)1,5-戊二胺()是生物法制备尼龙材料的重要原料,利用双极膜(BPM)电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1,5-戊二胺硫酸盐(含和SO42-)转换为1,5-戊二胺,实现无害化提取,工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.a极的电势比b极

的低B.m膜为阳离子交换膜,n膜为阴离子交换膜C.电解过程中,H2SO4极室溶液的pH逐渐减小D.b极区每生成11.2L气体(标准状况),理论上可生成2mol1,5-戊二胺6.(双选)(2022山东青岛一模)利用电渗析法再生钠碱循

环脱硫中的吸收液,并获取高浓度的SO2,工作原理如图所示。已知双极膜在电流作用下可将水解离,膜两侧分别得到H+和OH-。下列说法正确的是()图1钠碱循环脱硫图2电渗析法再生吸收液A.双极膜右侧得到的是OH-B.再生吸收液从N室流出C.相同条件下,阳极和阴极产生的气体体积比为2∶1D.M室中SO3

2-、HSO3-分别与H+发生反应可得高浓度SO27.(2022山东德州二模)捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向,科学工作者利用电解法将CO2转化为甲醇的原理如图所示,下列说法错误的是()A.a电极为阳极B.阴极上发生的电极反应为C

O2+6HCO3-+6e-CH3OH+6CO32-+H2OC.产生1molO2时,通过质子交换膜的质子的物质的量为4molD.电解过程中左侧需补充H2O,右侧需补充KHCO3溶液8.(2022山东淄博二模)浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。将两个完全相同的电极浸入两

个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池,称为双液浓差电池。模拟工业上电渗析法实现海水(用氯化钠溶液代替)淡化的装置如图所示。下列说法错误的是()A.SO42-向Cu(1)极区域迁移B.C(2)极发生还原反应C.膜1为

阳离子交换膜D.C(2)极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑参考答案小题提速练13电解原理及应用1.B解析根据图示可知,M电极所在区域为阳极室,M电极为阳极,N电极为阴极,则碱性甲烷燃料电池中m电极为正极,n电极为负极。该装置用于制备Co(H2PO2)2,M电极为阳极,则M电极

为金属Co,M电极的电极反应为Co-2e-Co2+,N电极为不锈钢,A正确;n电极为碱性甲烷燃料电池的负极,n电极通入CH4,电极反应式为CH4-8e-+10OH-CO32-+7H2O,B错误;N电极为阴极,N电极电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,电解一段时间后,N电极区碱性增强

,溶液的pH增大,C正确;阳极室中的Co2+通过膜a进入产品室,膜a为阳离子交换膜,原料室中H2PO2-通过膜b进入产品室,膜b为阴离子交换膜,原料室中Na+通过膜c进入阴极室,膜c为阳离子交换膜,D正确。2.D解析由图示信息可知,在吸收塔中NO反应生成了N2,N元素的化合

价降低,S2O42-反应生成了HSO3-,S元素的化合价升高。在电解池中,HSO3-变成了S2O42-,S的化合价从+4价降低到+3价,得到电子,电极Ⅰ为阴极,而在电极Ⅱ附近有氧气生成,为H2O失去电子生成O2,为阳极。电极Ⅰ为阴极,电极Ⅱ为阳

极,工作时电解池中H+从右室移向左室,A错误;阳极上H2O失去电子生成O2,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑,B错误;理论上每处理1molNO,转移2mole-,电解池中同样转移2mole-,故产生O2的质量为0.5mo

l×32g·mol-1=16g,C错误;吸收塔中反应的离子方程式为2NO+2S2O42-+2H2ON2+4HSO3-,D正确。3.B解析根据图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知,CO2发生得电子的还原反应,In/In2O3-x电极为阴极,阴极反应为CO2

+2e-+H2OHCOO-+OH-,则Ni2P电极为阳极,辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈,电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-CH3(CH2)6CN+4H2O,阴极与外加电源的负极相连,阳极与外加电源的正极相连。In/In2

O3-x电极为阴极,与电源负极相连,则m为直流电源负极,A错误;In/In2O3-x电极上电极反应为CO2+2e-+H2OHCOO-+OH-,B正确;Ni2P电极为阳极,电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--

4e-CH3(CH2)6CN+4H2O,则生成1molCH3(CH2)6CN时,理论上电路中转移4mole-,C错误;阴极电极反应为2CO2+4e-+2H2O2HCOO-+2OH-,阳极电极反应为CH3(CH2)

6CH2NH2+4OH--4e-CH3(CH2)6CN+4H2O,OH-被消耗,工作一段时间后,左右两室溶液的pH减小,D错误。4.C解析电解池阳极连接电源正极,阴极连接电源负极,右侧电极的电极反应为2H++2e-H2↑,则右侧电极为阴极,故左侧电极为阳极,a为电源正极,b为电源负极,电极电

势a>b,A正确;左侧电极为阳极,电极反应式为C2H5OH+Cl--2e-C2H5OCl+H+,B正确;C2H5OCl先转化为CH3CHO,CH3CHO再与C2H5OH反应生成水和DDE,则CH3CHO为中间产物,C错误;产生1m

olDDE需要消耗1molCH3CHO,而1molCH3CH2OH转化为1molCH3CHO需要转移2mole-,每产生1molDDE,电路中通过2mole-,D正确。5.D解析将生物发酵液中的1,5-戊二胺硫酸盐转换为1,5-戊二

胺,实现无害化提取,则生物发酵液中SO42-应通过n膜进入H2SO4溶液,应通过m膜进入产品室,并与BPM表面产生的OH-生成水和产品。阳离子向a极移动,a极是阴极,则b极是阳极,故a极的电势比b极的低,A正确;m膜为阳离子交

换膜,n膜为阴离子交换膜,B正确;电解过程中SO42-进入H2SO4极室生成H2SO4,溶液pH逐渐减小,C正确;b极区是阳极区,电渗析过程生成O2,每生成11.2L气体(标准状况)转移2mol电子,而生成1mol时,a极转移2mol电子,故理论上可生

成1mol1,5-戊二胺,D错误。6.BD解析根据图1钠碱循环脱硫示意可知,Na2SO3吸收SO2得到NaHSO3,溶液从pH>8变成pH<6,则图2中要再生吸收液,NaHSO3需要转化为Na2SO3;M室亚硫酸根和亚硫酸氢根与H+结合生成高浓度SO2;N室NaHSO3与OH-生成Na2

SO3。在电解池中,阳离子向阴极方向迁移,阴离子向阳极方向迁移,故双极膜右侧得到的是H+,左侧得到OH-,A错误;N室的HSO3-与双极膜解离出的OH-反应生成SO32-,从而实现再生,再生吸收液从N室流出,B正确;阳极发生的电极反应是2H2O-4e-O2↑+4H+,阴极发生的电极反应是

4H2O+4e-4OH-+2H2↑,则根据得失电子数相等,相同条件下,阳极和阴极产生的气体体积比为1∶2,C错误;M室中SO32-、HSO3-分别与双极膜解离出的H+发生反应,得到高浓度SO2,D正确。7.D解析根据图示,电极a放出氧气,电极a为阳极,

A正确;阴极上二氧化碳得电子生成甲醇,电极反应式为CO2+6HCO3-+6e-CH3OH+6CO32-+H2O,B正确;阳极上发生反应2H2O-4e-4H++O2↑,产生1molO2时,电路中转移4mol电子,为平衡电荷,应有4mol氢离子通过质子交换膜由左向右移动,C正

确;总反应为2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,电解过程中左侧需补充H2O,不需补充KHCO3,D错误。8.C解析该浓差电池最终交换膜两侧硫酸铜溶液浓度相等,即阴离子交换膜左侧溶液c(CuSO4)增

大,右侧c(CuSO4)减小,又因为只允许阴离子迁移,故交换膜左侧铜极溶解,使左侧溶液中c(Cu2+)增大;交换膜右侧铜极上析出铜,使右侧溶液中c(Cu2+)减小,即Cu(1)极为负极,发生氧化反应Cu-2e-Cu2+;Cu(2)极为正极,发生还原反应Cu2++2e-Cu,SO42-

由阴离子交换膜右侧向左侧迁移。Cu(1)极为负极,Cu(2)极为正极,原电池中阴离子流向负极,则SO42-向Cu(1)极区域迁移,A正确;Cu(1)极为负极,则C(2)极为阴极,电解池中阴极发生还原反应,B正确;Cu(2)极为正极,则C(1)极为阳极,阳极电极反应为2Cl--2e-Cl

2↑,故NaCl中的Cl-通过膜1进入阳极室,故膜1为阴离子交换膜,C错误;C(2)极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,D正确。