2019年高考化學 試卷拆解考點必刷題 專題11.2 電解池必刷題.doc
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考點11.2 電解池 1．丙烷(C3H8)熔融鹽燃料電池和鋅蓄電池均為用途廣泛的直流電源，放電時二者的總反應分別為C3H8+5O2=3CO2+4H2O，2Zn+O2=2ZnO。用丙烷(C3H8)燃料電池為鋅蓄電池充電的裝置如圖所示，下列說法不正確的是 A. 物質M為CO2 B. 燃料電池消耗1mo1 O2時，理論上有4 mol OH-透過b膜向P電極移動 C. a膜、b膜均適宜選擇陰離子交換膜 D. 該裝置中，鋅蓄電池的負極反應式為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 【答案】D 2．重鉻酸鉀又名紅礬鉀，是化學實驗室中的一種重要分析試劑。工業(yè)上以鉻酸鉀(K2CrO4) 為原料，采用電化學法制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7)。制備裝罝如下圖所示（陽離子交。換膜只允許陽離子透過）下列說法錯誤的是 A. 陽極室中溶液的顏色逐漸由黃色變?yōu)槌壬? B. 裝置中的隔膜為陰離子交換膜 C. 電解的過程中陰極附近溶液pH變大 D. 陰極每生成1mol氣體，電路中轉移2NA個電子 【答案】B 3．如圖裝置可模擬綠色植物的光合作用，該裝置模擬將空氣中的H2O和CO2轉化為O2和有機物(C3H8O)。下列敘述正確的是 A. x為電源正扱，a電極發(fā)生還原反應 B. 通電后，質子通過離子交換膜從陰極移向陽極 C. 電解開始階段，陽極區(qū)pH逐漸減小 D. 當電路中有1mol電子通過時，會有標注狀況下2.8 L CO2反應 【答案】C 【解析】A. b電極產生氧氣，發(fā)生失去電子的氧化反應，y為電源正扱，A錯誤；B. 通電后，質子通過離子交換膜從陽極移向陰極，B錯誤；C. 電解開始階段，陽極區(qū)氫氧根失去電子轉化為氧氣和氫離子，pH逐漸減小，C正確；D. 該反應的總方程式是：6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2。當電路中有1mol電子通過時，會有標注狀況下1/6mol22.4L/mol＝3.7 L CO2反應，D錯誤，答案選C。 4．已知高能鋰離子電池的總反應式為2Li+FeS=Fe+Li2S，LiPF6SO(CH3)2為電解質，用該電池為電源電解含鎳酸性廢水并得到單質Ni的實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是 A. 電極Y為Li B. 電解過程中，b中NaCl溶液的物質的量濃度將不斷減小 C. X極反應式為FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S D. 若將圖中陽離子膜去掉，將a、b兩室合并，則電解反應總方程式發(fā)生改變 【答案】B 5．以鉛蓄電池為電源．將CO2轉化為乙烯的裝置如圖所示，電解所用電極材料均為惰性電極。下列說法不正確的是（ ） A. b為鉛蓄電池的正極 B. 每生成1mol乙烯，理論上鉛蓄電池中消耗12mol硫酸 C. 電解過程中，陽極區(qū)溶液中c(H+)逐漸減小 D. 陰極反應式：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O 【答案】C 【解析】A、右邊通入二氧化碳在電極上得電子產生乙烯，則電極為陰極，連接的電極a為負極，故b為正極，選項A正確；B、根據電極反應式：2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，每生成1mol乙烯，轉移電子12mol，鉛蓄電池工作的電極總反應為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，每轉移12mol電子，消耗12mol硫酸， 6．圖1為光伏并網發(fā)電裝置示意圖。圖2為電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫裝置示意圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極)。 圖1 光伏并網發(fā)電裝置 圖2 電解尿素的堿性溶液制氫裝置 下列敘述中正確的是（ ） A. 圖1中N型半導體為正極，P型半導體為負極 B. 圖2溶液中電子從B極流向A極 C. X2為氧氣 D. 工作時，A極的電極反應式為CO(NH2)2 + 8OH- - 6e- = CO32- + N2↑+ 6H2O 【答案】D 【解析】A. 產生氧化產物N2的A極是陽極，連接A極的P型半導體為正極，故A錯誤；B. 電子只能在導體中傳遞，在溶液中傳遞電荷的是離子，故B錯誤；C. B極是陰極，還原產物X2為氫氣，故C錯誤；D. 工作時，A極發(fā)生氧化反應生成N2，電極反應式為CO(NH2)2 + 8OH- - 6e- = CO32- + N2↑+ 6H2O，故D正確。故選D。 7．在微生物作用下電解有機廢水（含CH3COOH )，可獲得清潔能源H2。其原理如圖所示。不正確的是 A. 通電后，H+通過質子交換膜向右移動，最終右側溶液pH減小 B. 電源B極為負極 C. 與電源A極相連的惰性電極上發(fā)生的反應為CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+ D. 通電后，若有0 .1molH2生成，則轉移0.2 mol 電子 【答案】A 8．氫燃料電池具有廣闊前景。某二次氫燃料電池的原理如圖所示，該電池用吸附了H2的碳納米管等材料制作而成，下列說法正確的是 A. 放電時，甲電極為正極，OH-移向乙電極 B. 可開發(fā)氫燃料電池用于電動汽車 C. 電池總反應為H2+ NiO(OH)Ni(OH)2 D. 充電時，乙電極反應式為NiO(OH)＋H2O+e－=Ni(OH)2＋OH－ 【答案】B 【解析】A．放電時，該電池為原電池，氫氣在負極失去電子，即甲是負極，乙是正極，電解質溶液中陰離子向負極移動，所以OH-向負極甲電極移動，A錯誤；B．可開發(fā)氫燃料電池用于電動汽車，B正確；C．放電時，乙電極為正極得電子發(fā)生還原反應，電極反應為：NiO(OH)+H2O+e-＝Ni(OH)2+OH-，負極電極反應式為：H2+2OH--2e-＝2H2O，則兩式相加得總反應：H2+ 2NiO(OH)2Ni(OH)2，C錯誤；D．充電時，乙電極是陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Ni(OH)2+OH-－e-＝NiO(OH)+H2O，D錯誤；答案選B。 9．現(xiàn)以CO、O2、熔熔鹽Z(Na2CO3)組成的燃料電池，采用電解法制備N2O5，裝置如圖所示，其中Y為CO2，下列說法錯誤的是 A. 石墨I是原電池的負極，發(fā)生氧化反應 B. 甲池中的CO32-向石墨I極移動 C. 乙池中左端Pt極電極反應式：N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+ D. 若甲池消耗標準狀況下的氧氣2.24L，則乙池中產生氫氣0.05mol 【答案】D 10．高鐵酸鹽是一種高效綠色氧化劑，可用于廢水和生活用水的處理。從環(huán)境保護的角度看，制備高鐵酸鹽較好的方法為電解法：Fe+2H2O+2OHFeO42-+3H2↑,工作原理如圖所示。己知：Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。下列說法正確的是 A. b是電源的正極 B. 陽極電極反應為Fe-6e-+4H2O= FeO42-+ 8H+ C. 電解過程中，需要將陰極產生的氣體及時排出 D. 當電路中通過1mol電子的電量時，會有11.2L的H2生成 【答案】C 【解析】A、根據方程式可知鐵失去電子，鐵作陽極，與電源的正極相連，因此a是電源的正極，A錯誤； 11．如圖所示五層膜材料常用于汽車玻璃中的電致變色系統(tǒng)，其工作原理是在外接電源下，通過在膜材料內部發(fā)生氧化還原反應，實現(xiàn)對器件的光透過率進行多級可逆性調節(jié)。(己知：WO3和Li4Fe43均為無色透明，LiWO3和Fe43均為藍色)下列有關說法正確的是 A. 當B外接電源負極時，膜的透射率降低，可以有效阻擋陽光 B. 當A接電源的正極時，此時Li+脫離離子存儲層 C. 當B外接電源正極時，離子存儲層發(fā)生反應為：Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4e－＝Li4Fe4[Fe(CN)6]3 D. 該電致變色系統(tǒng)在較長時間的使用過程中，離子導體層中Li+的量可保持基本不變 【答案】D 【解析】A、當B接外接電源負極時，B為陰極，此時藍色的Fe4[Fe(CN)6]3得電子成為Li4Fe4[Fe(CN)6]3，此物質為無色透明物質，不能有效阻擋陽光，A錯誤；B、當A接外接電源負極時，A為陰極，Li+脫離離子存儲層移向陰極，B錯誤；C、當B外接電源正極時，發(fā)生失去電子的氧化反應，離子存儲層發(fā)生反應為：Li4Fe4[Fe(CN)6]3－4e－＝Fe4[Fe(CN)6]3+4Li+，C錯誤；D、電致變色系統(tǒng)在較長時間的使用過程中，Li+不會參與電極反應，Li+的量可保持基本不變，D正確，答案選D。 12．我國科研人員以Zn和尖晶石型錳酸鋅（ZnMn2O4）為電極材料，研制出一種水系鋅離子電池。該電池的總反應方程式：xZn + Zn1?xMn2O4ZnMn2O4（0 < x < 1）。下列說法正確的是 A. 充電時，Zn2+向ZnMn2O4電極遷移 B. 充電時，陽極反應：ZnMn2O4 ?2xe—＝Zn1-xMn2O4+xZn2+ C. 放電時，每轉移1mol e-，ZnMn2O4電極質量增加65g D. 充放電過程中，只有Zn元素的化合價發(fā)生變化 【答案】B 13．亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸,亞磷酸主要用作尼龍增白劑,電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸,裝置示意圖如圖(其中陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過)。下列說法不正確的是 A. 陽極的電極反應式為2H2O-4e- 4H++O2↑ B. 產品室中發(fā)生的離子反應為HPO32-+2H+H3PO3 C. 原料室中Na+濃度保持不變 D. 陰極室中溶液的pH逐漸升高 【答案】C 【解析】A. 陽極上水放電生成氧氣，電極反應式為2H2O-4e- 4H++O2↑，故A正確；B. 產品室中HPO32-和氫離子結合生成亞磷酸，反應離子方程式為：HPO32-+2H+=H3PO3，故B正確；C. 原料室中Na+通過陽膜向陰極室移動，原料室中Na+濃度逐漸減小，故C錯誤；D. 陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2H++2e-=H2↑，陰極室中溶液中的c(H+)逐漸減小，pH逐漸升高，故D正確；故選C。 14．如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極．將電源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色．則以下說法正確的是 A. 電源B極是正極 B. 裝置（?。┲衁極附近紅褐色變深，說明氫氧化鐵膠粒帶負電荷 C. 欲用（丙）裝置給銅鍍銀，H應該是Ag，電鍍液是AgNO3溶液 D. （甲）、（乙）裝置的C、D、E、F電極均有單質生成，其物質的量之比為1：2：2：2 【答案】D 15．電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之間,利用電解過程中生成的Fe(OH)3沉淀的吸附性吸附污物而沉積下來,模擬處理裝置如下。下列有關說法中錯誤的是 A. X電極是負極,電極反應式為:CH4-8e-+4C5CO2+2H2O B. 鐵是陽極,先失去電子生成Fe2+ C. 工作時熔融碳酸鹽中的C移向Y電極 D. 污水中存在反應4Fe2++10H2O + O24Fe(OH)3↓+8H+ 【答案】C 【解析】燃料電池中，正極發(fā)生的反應一定是氧氣得電子的過程，該電池的電解質環(huán)境是熔融碳酸鹽，所以電極反應為：O2+2CO2+4e-=2CO32-，負極反應式為：CH4-8e-+4CO32-═5CO2+2H2O，二氧化碳（CO2）可以循環(huán)利用；左池為電解池，活潑金屬鐵電極做電解池的陽極，所以電極本身放電，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+；因為污水的pH在5.0～6.0之間，所以陰極的電極反應為：2H++2e-=H2↑。A．X電極是負極，電極反應式為：CH4-8e-+4CO32-═5CO2+2H2O，故A正確；B．電解池中Fe為陽極，發(fā)生Fe-2e-=Fe2+，故B正確；C．工作時熔融鹽中的碳酸根移向負極移動，即X電極，故C錯誤；D．二價鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價，使得溶液呈酸性，方程式為：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+，故D正確；故選C。 16．電化學降解的原理如圖所示。下列說法不正確的是 A. 鉛蓄電池的A極為正極 B. 鉛蓄電池工作過程中正極質量增大 C. 該電解池的陰極反應為2+6H2O+10e-N2↑+12OH- D. 若電解過程中轉移2 mol電子，則交換膜兩側電解液的質量變化差Δm左-Δm右=10.4 g 【答案】D 17．如圖是CO2催化還原為CH4示意圖。下列說法不正確的是 A. 該過程是電能轉化為化學能的過程 B. 銅電極的電極反應式為CO2+8H++8e-=CH4+2H2O C. 一段時間后，②池中溶液的pH一定下降 D. 一段時間后，①池中n(KHCO3)不變 【答案】D 18．用惰性電極電解FeSO4溶液制備高純鐵的原理如下圖所示。下列說法錯誤的是 A. 陽極主要發(fā)生反應：Fe2+-e-=Fe3+ B. 可用高純鐵電極作陰扱 C. 電解液中的SO42-由右向左通過陰離子交換膜 D. 電解法制備髙純鐵總反應：3Fe2+Fe+2Fe3+ 【答案】C 【解析】A、根據圖中信息可知，陽極亞鐵離子失電子產生鐵離子，發(fā)生的電極反應為：Fe2+-e-=Fe3+，選項A正確；B、可用高純鐵電極作陰極，陰極上亞鐵離子得電子產生鐵單質析出在高純鐵電極上，選項B正確；C、電解池中陰離子SO42-，定向移動到陽極，故由左向右通過陰離子交換膜，選項C錯誤；D、電解法制備高純鐵陽極電極反應式為：2Fe2+-2e-=2Fe3+，陰極電極反應式為：Fe2++2e-=Fe，總反應為：3Fe2+ Fe+2Fe3+，選項D正確。答案選C。 19． H3BO3可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖，下列敘述錯誤的是 A. M室發(fā)生的電極反應式為：2H2O－4e－ = O２↑＋4H＋B. N室中：a%
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