【文档说明】2023届高考二轮总复习试题 化学（适用于广东、福建、辽宁、湖北、重庆、浙江、江苏） 小题提速练 小题提速练13　电解原理及应用.docx，共(6)页，630.568 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CH4-8e-+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广东茂名五校联盟第三次联考)已知Na2B4O7在水溶液中发生如下变化:Na2B4O7+5H2O2Na++2

H3BO3+2H2BO3-。一种电解法制备硼酸的装置如图所示。假设电解过程中,溶液不溢出电解池。下列有关说法正确的是()A.m电极接电源负极B.制得1molH3BO3时,n电极产生11.2L气体(标准状况)C.b<aD.

外电路转移1mol电子时,理论上右室溶液质量增加22g3.(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CO2+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p

H均保持不变4.(2022广东深圳第二次调研)一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如图。下列说法不正确的是()A.与传统氯碱工艺相比,该方法可避免使用离子交换膜B.第一步中阳极反应为Na0.44M

nO2-xe-Na0.44-xMnO2+xNa+C.第二步中,放电结束后,电解质溶液中NaCl的含量增大D.理论上,每消耗1molO2,可生产4molNaOH和2molCl25.(2022广东韶关综合测试)某锂离子电池的总反应为2Li+FeSFe+Li2S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH

)2的废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水,并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[LiPF6·SO(CH3)2为锂离子电池的电解质]。下列说法正确的是()A.碳棒与锂离子电池的Li电极相连B.a室的电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+C.离子膜M为阳离子交换膜,离子膜N

为阴离子交换膜D.若去掉离子膜M将a、b两室合并,则碳棒电极的反应不变6.(2022广东深圳第一次调研)利用电化学原理可对海水(主要成分NaCl和H2O,还含有少量微生物)进行消毒,并能清除残留的含氯消毒物质(工作原理如图,其中电极均为惰性电极

)。已知:工作时,先断开K2,闭合K1,一段时间后,断开K1,闭合K2。下列说法不正确的是()A.闭合K1后的总反应为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-B.闭合K2后,Na+通过离子交换膜从Ⅱ室迁移至Ⅲ室C.工作完成后,Ⅱ室中有金属Na剩余D.残留的含氯消毒物质在Ⅲ室

放电被脱除7.(2022广东汕头潮阳黄图盛中学一模)利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示(两电极均为惰性电极且完全相同),下列说法不正确的是()A.电极a上的反应为2H2O+4e-4H++O2↑

B.电池工作一段时间后,左侧Na2SO4溶液的浓度增大C.电解过程中电能转化为化学能D.每转移1mol电子,此时生成的O2和CH4的质量比为4∶18.(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2

H2O+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解析由电解池装置图中Na+的移动方向可知,m为阳极,电极反应为2H2O-4e-4H++O2↑,n为阴极,电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑。由分析可知,m电极为阳极,故应该接电源正极,A错误;由题干信息可知,m为阳极,

电极反应为2H2O-4e-4H++O2↑,然后H++H2BO3-H3BO3,故制得1molH3BO3时,同时释放出0.5molNa+,根据电荷守恒可知,电路上转移0.5mol电子,根据电子守恒可知,n电极产生0.25molH2,其在标准状

况下的体积为0.25mol×22.4L·mol-1=5.6L,B错误;由分析可知,Na+流入阴极室,阴极室电解水生成OH-,即阴极室中NaOH的浓度将增大,故b>a,C错误;根据电子守恒可知,外电路转移1mol电

子时,有1molNa+流入右室,同时释放出0.5molH2,故理论上右室溶液质量增加1mol×23g·mol-1-0.5mol×2g·mol-1=22g,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/In2O3-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;Ni2

P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解析传统氯碱工艺电解饱和食盐水,使用离子交换膜,与传统氯碱工艺相比,该方法可避免使用离子交换膜,A正确;根据题图,第一步中

阳极反应为Na0.44MnO2-xe-Na0.44-xMnO2+xNa+,B正确;第二步中,放电结束后,Na0.44-xMnO2转化为Na0.44MnO2,Ag转化为AgCl,电解质溶液中NaCl的含量降低,C错误;理论上,每消耗1molO2,转移4mol电子,第一步生成4mo

lNaOH,第三步生成2molCl2,D正确。5.C解析由方程式可知,锂为锂离子电池的负极,FeS为正极,由题图可知,碳棒与FeS电极相连,为电解池的阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O,a

室溶液中钡离子通过阳离子交换膜进入b室;镍棒与锂电极相连,为电解池的阴极,镍离子在阴极得到电子发生还原反应生成镍,电极反应式为Ni2++2e-Ni,c室中氯离子通过阴离子交换膜进入b室。由上述分析可知,A、B错

误,C正确;若去掉离子膜M将a、b两室合并,溶液中Cl-优先放电,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,D错误。6.A解析闭合K1后为电解池,阳极上海水中的Cl-被氧化为氯气,阴极上Na+被还原生成Na单质,总反应为2Cl-+2Na+Cl2↑

+2Na,A错误。闭合K2后为原电池,Ⅱ室中Na单质被氧化为Na+,所以为负极,Ⅲ室为正极,原电池中阳离子流向正极,所以Na+通过离子交换膜从Ⅱ室迁移至Ⅲ室,B正确。闭合K1时在Ⅰ室生成的氯气与水反应生成HClO(含氯消毒物质

),假设此过程生成1mol氯气,则生成HClO的物质的量小于1mol,根据电子守恒可知生成2mol钠单质;氧化微生物后残留的HClO在闭合K2后的Ⅲ室中被还原,则在Ⅲ室中被还原的HClO的物质的量小于1mol,则消耗的钠单

质小于2mol,所以有金属Na剩余,C正确、D正确。7.A解析根据题图可知:在电极a上H2O电离产生的OH-失去电子变为O2逸出,故a电极上的反应为2H2O-4e-4H++O2↑,A错误;电解时溶液中的水消耗,溶质的物质的量不变,所以左侧Na2SO4溶液的

浓度增大,B正确;该装置为电解池,电解过程中电能转化为化学能,C正确;转移1mol电子时产生0.25molO2、0.125molCH4气体,n(O2)∶n(CH4)=2∶1,故m(O2)∶m(CH4)=2mol×32g·mol-1∶1mol×16g·mol-1=4∶1

,D正确。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SO

42-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-Cl2↑,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。