2022届高三化学一轮复习考点特训电解池1含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习考点特训电解池1含解析，共34页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
 电解池
一、选择题（共8题）
1．如图用石墨作电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液500mL进行电解，观察到A电极表面有红色固体生成，B电极有无色气体生成；通电一段时间后，取出A电极，洗涤、干燥、称量，A电极增重1.6g。下列说法错误的是（ ）

A．图中B极同电源正极相连
B．该蓝色溶液可能是Cu(NO3)2或CuCl2溶液
C．电解后溶液的pH约为1（溶液体积变化忽略不计）
D．要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则可加入2gCuO

2.模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。下列说法错误的是( )

A．该电解槽的阳极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
B．制得的氢氧化钾溶液从出口D导出
C．通电开始后，阴极附近溶液pH增大
D．若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为：O2 ＋ 2H2O －4e－ = 4OH－

3.如图所示装置中，试管A、B中电极为多孔石墨电极，C、D为铂夹。断开K1，闭合K2、K3一段时间后，A、B中气体的量之间的关系如图所示：

下列说法正确的是
A．a为正极，b为负极
B．紫红色液滴向C端移动
C．断开K2、K3，闭合K1，A极反应式为O2+4e-+2H2O＝4OH-
D．断开K2、K3，闭合K1，溶液的pH增大

4.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时，下列说法不正确的是( )

A．甲为正极，丙为阴极
B．丁极的电极反应式为MnO―e－=MnO
C．KOH溶液的质量分数：c%＞a%＞b%
D．标准状况下，甲电极上每消耗22.4L气体时，理论上有4molK+移入阴极区

5.图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是( )

A．a极应与X连接
B．N电极发生还原反应，当N电极消耗11.2L(标准状况下)时，则a电极增重64g
C．若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：
D．不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为

6.通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理如图所示，电池工作前，两极电解质溶液质量相等。下列说法错误的是

A．该装置实现了太阳能到化学能的转化
B．H＋由电极a移向电极b
C．b的电极反应式为CO2＋2H＋＋2e-=HCOOH
D．当电极a生成标准状况下1.12 L O2时，两极电解质溶液质量相差4.6 g

7.如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，下列说法正确的是（ ）

A．Pt为阴极，Cu为阳极
B．b极的电极反应式是2H+＋2e-=H2↑
C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
D．当a极产生2.24L(标准状况)气体时，Pt极上有6.4gCu析出

8.将NaCl和CuSO4两种溶液等体积混合后用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A．AB段pH增大是因为电解NaCl溶液生成NaOH的缘故
B．整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2
C．原混合溶液中NaCl和CuSO4浓度之比小于2：1
D．电解至D点时，往溶液中加入适量Cu(OH)2一定可使其复原为B点溶液


二、非选择题（共16题）
9.膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图。

(1)A装置是______，B装置是_____(填“原电池”或“电解池”)。
(2)N2O5在_____(填“c极”或“d极”)区生成。
(3)A装置中通入O2的电极反应式为______。

10.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)

（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是___(填化学式)。
（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO，则c为电源的___极；该发生器中反应的总离子方程式为____。
（3）二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应式：____。
②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为__。

（4）SO2和NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO2和NO。

①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为____。
②用离子方程式表示吸收NO的原理____。

11.如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。

请回答：
(1)B极是电源的___________，一段时间后，甲中溶液颜色___________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明___________，在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为___________。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是___________(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是___________溶液。当乙中溶液的c(OH-)=0.1mol·L-1时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为___________，甲中溶液的pH___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是___________。
(5)若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入49 g Cu(OH)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为___________

12.(1)如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。回答下列问题：

①写出甲装置中通入氧气一极的电极反应方程式_______。
②乙装置中Fe电极为_______极，写出该装置中的总反应方程式(离子方程式、化学方程式均可)_______。
(2)有人设想以和为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_______，A是_______(填化学式)。


13.如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中 X 为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：

(1) 石 墨 电 极 (C) 作____极 ， 甲 中 甲 烷 燃 料 电 池 的 负 极 反 应 式 为_________________________。
(2)若消耗 2.24 L(标况)氧气，则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为____ L。乙池中总反应的离子方程式 _______________
(3)若丙中以 CuSO4 溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_______________。
A．a 电极为纯铜 B．粗铜接电源正极，发生还原反应
C．CuSO4 溶液的浓度保持不变 D．利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀 H2SO4 为电解质溶液，电极材料 b 为铝，则能使铝表面生成一层致密的氧化膜，该电极反应式为____________
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连，则石墨(C) 电极上发生的电极反应式为:_________

14.课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图所示连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色．试回答下列问题：

(1)电源A极的名称是____，电极G的名称是_____。
(2)甲装置中电解反应相关方程式：C：_____，D：______，总反应方程式：_____。如果起始时甲烧杯中盛有1000mL溶液，通电一段时间后溶液中的Cu2+恰好消耗掉(假设没有其它离子干扰)，此时收集到气体3.36L(标准状况下)，则原硫酸铜溶液的浓度是____mol/L，电路中通过的电子的物质的量是____mol；若要使溶液恢复到起始浓度(忽略溶液体积的变化)，可向溶液中加入____(填物质名称)。
(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是____。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是____(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是_____(填化学式)。
(5)装置丁中的现象是_______。

15.根据要求回答下列问题：
(1)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是___________。
(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是___________，A是___________。

(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：

负极区发生的反应有___________、___________(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气___________L(标准状况)。

16.高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂，制备高铁酸钠有多种方法。
(1)用Na2O2与FeSO4干法制备Na2FeO4的反应包含的热化学方程式有：
4FeSO4(s)＋4Na2O2(s)=2Fe2O3(s)＋4Na2SO4(s)＋O2(g)　ΔH=a kJ·mol-1
2Fe2O3(s)＋2Na2O2(s)=4NaFeO2(s)＋O2(g)　ΔH=b kJ·mol-1
2NaFeO2(s)＋3Na2O2(s)=2Na2FeO4(s)＋2Na2O(s) ΔH=c kJ·mol-1
反应2FeSO4(s)＋6Na2O2(s)=2Na2FeO4(s)＋2Na2O(s)＋2Na2SO4(s)＋O2(g) ΔH=___________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)Na2FeO4在强碱性条件稳定，易被H2还原。以铁合金、Ni为电极，电解NaOH溶液制取Na2FeO4的装置如图所示。

①电解时所发生总反应的化学方程式为___________。
②电解槽使用阳离子交换膜的作用：___________和允许导电的Na＋通过。
③如果用铅蓄电池作为该电解池的电源，则铁合金应与铅蓄电池的___________(填“Pb”或“PbO2”)相连。阳离子交换膜每通过1 mol Na＋，铅蓄电池的正极将增重___________g。
④将Na2FeO4投入水中，会有红褐色沉淀生成，同时溶液中气体放出，该气体的化学式为___________。

17.能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景，研究甲醇具有重要意义。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH