2022屆高考化學三輪沖刺 核心突破 電解原理考前微練習

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1、2022屆高考化學三輪沖刺 核心突破 電解原理考前微練習 1.氫氧化鋰是制取鋰和鋰的化合物的原料,用電解法制備氫氧化鋰的工作原理如圖所示,下列敘述不正確的是 A.b極附近溶液的pH增大 B.a(chǎn)極發(fā)生的反應為:2H2O?4e?=== O2↑+4H+ C.該法制備LiOH還可得到硫酸和氫氣等產(chǎn)品 D.當電路中通過1 mol電子時,可得到2 mol?LiOH 【答案】D 【解析】A.電解池工作時陽離子向陰極移動,則b為陰極,H+在其表面得電子發(fā)生還原反應生成氫氣,電極反應為2H2O+2e?===H2+2OH?,故A正確;B.a(chǎn)極為電解池的陽極,發(fā)生的電極反應為2H2O?4e?===

2、 O2↑+4H+,故B正確;C.電解池中除獲得LiOH外,在陽極還獲得硫酸,陰極獲得氫氣,故C正確;D.當電路中通過1 mol電子時,生成的氫氣是0.5 mol,可得到1 mol LiOH,故D錯誤;答案為D。 【名師點睛】分析電解過程的思維程序:①首先判斷陰陽極,分析陽極材料是惰性電極還是活性電極。②再分析電解質水溶液的組成,找全離子并分陰陽離子兩組。③然后排出陰陽離子的放電順序:陰極:陽離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+;陽極:活潑電極>S2?>I?>Br?>Cl?>OH?。 2.按圖所示實驗,若x軸表示流入陰極的電子的物質的量,則y軸可表示 ①

3、c(Ag+)②c()③a棒的質量④b棒的質量?、萑芤旱膒H A.①③ B.③④ C.①②④ D.①②⑤ 【答案】D 【解析】本題考查電鍍知識,陽極:Ag?e?===Ag+,b棒質量減??;陰極:Ag++e?===Ag,a棒質量增大,電解質溶液濃度不變,故選D。 3.用如圖所示裝置除去含CN?、Cl?廢水中的CN?時,控制溶液pH為9-10,陽極產(chǎn)生的ClO?將CN?氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是 A.用石墨作陽極,鐵作陰極 B.陽極的電極反應式:Cl?+2OH? ?2e?===ClO?+H2O C.陰極的電極反應式:2H2O+2

4、e?===H2↑+2OH? D.除去CN?的反應:2CN?+5ClO?+2H+===N2↑+2CO2↑+5Cl?+H2O 【答案】D 【解析】A.陽極要產(chǎn)生ClO?,則鐵只能作陰極,不能作陽極,否則就是鐵失電子,A正確;B.陽極是Cl?失電子產(chǎn)生ClO?,電極反應式為 :Cl?+2OH??2e?===ClO?+H2O,B正確;C.陰極是H+產(chǎn)生H2,堿性溶液,故陰極的電極反應式為:2H2O+2e?===H2↑+2OH?,C正確;D.溶液為堿性,方程式應為2CN?+5ClO?+H2O===N2↑+2CO2↑+5Cl?+2OH?。選D。 4.用電解尿素的堿性溶液制氫氣的裝置如圖所示。下列說

5、法錯誤的是 A.為增強導電性,可用金屬銅作陽極 B.電解過程中陰、陽極產(chǎn)生的氣體物質的量之比為3∶1 C.陰極的電極反應式為:2H2O+2e?===H2+2OH? D.陽極的電極反應式為:CO(NH2)2?6e?+8OH?===CO32?+N2+6H2O 【答案】A 【解析】A.如用金屬銅作電解池的陽極,則陽極本身要發(fā)生氧化反應,影響電解的目的,故A錯誤;B.根據(jù)電子守恒,電解過程中陰產(chǎn)生的H2、陽極產(chǎn)生的N2的物質的量之比為3∶1,故B正確;C.陰極發(fā)生還原反應生成氫氣的電極反應式為2H2O+2e?===H2↑+2OH?,故C正確;D.陽極發(fā)生氧化反應得到N2的電極反應式為C

6、O(NH2)2?6e?+8OH?===CO32?+N2+6H2O,故D正確;答案為A。 5、如圖X為電源,Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙,濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液,通電后Y中央的紫紅色色斑向d端擴散。下列判斷正確的是 A.濾紙上c點附近會變紅色 B.Cu電極質量減小,Pt電極質量增大 C.燒杯中溶液的pH增大 D.燒杯中向Cu電極定向移動 【答案】A 【解析】由圖可知,該裝置為電解裝置,由通電后Y中央的紫紅色色斑向d端擴散知,d為陽極(向陽極移動),b為電源的正極,a為電源的負極。Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙,c點H+放電,則OH?濃度增大,所以濾紙上c點附近

7、會變紅色,故A項正確;Cu電極上Cu2+得到電子生成Cu,Pt電極上OH?失去電子,故Cu電極質量增大,Pt電極質量不變,B項錯誤;Pt電極上OH?失去電子,故燒杯中溶液的pH減小,C項錯誤;Cu電極為陰極,Pt電極為陽極,燒杯中向Pt電極定向移動,D項錯誤。 ②要確保兩極電子轉移數(shù)目相同,且應注明條件“電解”。 ③電解水溶液時,應注意放電順序中H+、OH?之后的離子一般不參與放電。 6.(1)用惰性電極電解AgNO3溶液: 陽極反應式________________________________________________________; 陰極反應式____________

8、________________________________________; 總反應離子方程式_____________________________________________________。 (2)用Al作電極電解NaOH溶液 陽極反應式__________________________________________________________; 陰極反應式__________________________________________________________; 總反應離子方程式__________________________________

9、___________________。 (3)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應式是___________________________________________________。 (4)將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應: S2--2e-===S (n-1)S+S2-===S ①寫出電解時陰極的電極反應式:________________________________________________。 ②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質,其離子方

10、程式可寫成_____________________________________________。 答案(1)4OH--4e-===O2↑+2H2O 4Ag++4e-===4Ag 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ (2)2Al-6e-+8OH-===2[Al(OH)4]-+4H2O 6H2O+6e-===3H2↑+6OH-或6H++6e-===3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O3H2↑+2[Al(OH)4]- (3)Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+ (4)①2H2O+2e-===H2↑+2OH- ②S+2H+===(n-1)S↓+H2S↑ 7、

11、最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水具有工藝流程簡單、電耗較低等優(yōu)點,其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應,轉化為乙醇和乙酸,總反應為2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH。實驗室中,以一定濃度的乙醛—Na2SO4溶液為電解質溶液,模擬乙醛廢水的處理過程,其裝置示意圖如圖所示。 (1)若以甲烷燃料電池為直流電源,則燃料電池中b極應通入____(填化學式)氣體。 (2)電解過程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無色氣體。電極反應如下: 陽極:①4OH??4e?===O2↑+2H2O; ②________________________。 陰極:①____

12、____________________; ②CH3CHO+2e?+2H2O===CH3CH2OH+2OH?。 (3)電解過程中Na2SO4的物質的量______(填“增大”“減小”或“不變”)。 (4)已知:乙醛、乙醇的沸點分別為20.8 ℃、78.4 ℃。從電解后陰極區(qū)的溶液中分離出乙醇粗品的方法是________________________。 (5)在實際工藝處理中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達60%。若在兩極區(qū)分別注入1 m3乙醛的含量為3 000 mg/L的廢水,可得到乙醇________kg(計算結果保留小數(shù)點后1位)。 【答案】(1) CH4 (2)CH3CHO+H2O

13、?2e?===CH3COOH+2H+ 2H++2e?===H2或2H2O+2e?===H2↑+2OH? (3)不變 (4)蒸餾 (5)1.9 【解析】(1)電解池的陰極與電源的負極相連,故b為負極,發(fā)生氧化反應,通入的氣體應是CH4。 (2)陽極發(fā)生氧化反應,故此處CH3CHO被氧化為CH3COOH,電極反應式為CH3CHO+H2O?2e?===CH3COOH+2H+。陰極發(fā)生還原反應,產(chǎn)生氣體應是H2O電離產(chǎn)生的H+放電:2H++2e?===H2↑。 (3)電解過程中,Na+、均沒有損耗,所以Na2SO4的物質的量不變。 (4)用蒸餾的方法分離兩種沸點相差較大且互溶的液體。 (5)廢水中CH3CHO的質量為3g/L×1 000 L=3 kg 由關系式CH3CHO~CH3CH2OH 44 46 3kg×60%m m=1.9kg

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