2025届高考化学二轮复习（山东版）9.电解原理及创新应用 课件

这是一份2025届高考化学二轮复习（山东版）9.电解原理及创新应用 课件，共18页。
1.(双选)(2024·山东青岛二模)甲酸钠又称蚁酸钠,是一种重要的化工原料。以甘油和NaOH溶液为原料,通过电解的方法可以制得甲酸钠,工作原理如图。下列说法错误的是(　　)
A.X含甘油,Y含NaOHB.当收集到4 ml Z气体时可制得产品102 gC.石墨电极反应为C3H8O3-8e-+11OH-═3HCOO-+8H2OD.以廉价的NaCl代替NaOH可以达到相同的电解效果
解析:C3H8O3失去电子变为HCOO-,电极反应式为C3H8O3-8e-+11OH-═3HCOO-+8H2O,阴极电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,铜电极上有Z生成,即Z为H2,铜电极为阴极。石墨电极为阳极,即X含甘油,Y含NaOH,故A正确;当收集到4 ml Z气体时,转移电子数为8 ml,生成产品3 ml,质量为3 ml×68 g·ml-1=204 g,故B错误;石墨电极为阳极,C3H8O3失去电子变为HCOO-,C正确;NaCl代替NaOH,Cl-通过阴离子交换膜,可能在石墨电极上放电,无法达到相同的电解效果,故D错误。
2.(2024·安徽安庆二模)电催化氮还原反应法(NRR)是以水和氮气为原料,在常温常压下通过电化学方法催化合成氨气,其工作电极材料是由六亚甲基四胺(HMTA)与三氯化钒合成的二维钒基复合纳米材料(简称V-HMTA),其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)A.石墨电极与外接电源正极相连B.工作电极V-HMTA具有较高的表面积,能提高单位时间内氨气的产率C.电路中通过0.06 ml电子时,两极共有0.035 ml气体逸出D.隔膜为质子交换膜
3.(2024·山东邹城二模)一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是:向Ca(OH)2过饱和溶液中通入CO2。实验室模拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A.电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极aB.X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、H2、NaOHC.离子交换膜为阳离子交换膜D.理论上外电路每通过2 ml电子,则内电路有1 ml离子通过交换膜
解析:该技术采用电解原理实现纳米碳酸钙的制备,结合图示可知左侧圆底烧瓶中制取二氧化碳,二氧化碳通入电解池左侧,用于生成碳酸钙,则电解池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧,由此可知离子交换膜为阳离子交换膜,且电极a为阴极,电极b为阳极,电极a上反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,电极b上氯离子放电生成氯气,氯气进入溶液Z中被吸收,Z可以为NaOH。根据分析,电极a为阴极,电极b为阳极,则电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a,A正确;X如果是块状大理石,则会生成CaSO4,不利于CO2的生成,B错误;根据题意,离子交换膜应为阳离子交换膜,C正确;电路中每通过2 ml电子,则溶液中有2 ml电荷通过交换膜,由分析可知钙离子通过离子交换膜,则钙离子的物质的量为1 ml,D正确。
4.(2024·浙江温州一模)利用电化学富集海水中锂的电化学系统如图所示。该电化学系统的工作步骤如下:①启动电源1,MnO2所在腔室的海水中的Li+进入MnO2结构而形成LixMn2O4;②关闭电源1和海水通道,启动电源2,使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2。下列说法不正确的是(　　)
5.(2024·湖南九校联盟二模)高锰酸钾是一种常用的强氧化剂,在临床医学上可以用作消毒剂,可以杀菌止痛。如图是电化学法制备高锰酸钾的装置图。下列说法正确的是(　　)
A.中间的离子交换膜是阴离子交换膜B.每转移1 ml电子,Y极放出112 mL气体C.X极的电极反应式为D.当有2 ml电子转移时,氧化产物与还原产物的物质的量比值为2∶1
A.a、c为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜B.X为H2SO4,将其泵入吸收室用于吸收NH3C.当电路中通过0.14 ml电子,阴极增重10.04 gD.Ⅲ室可发生反应:
7.(2024·山东德州三模)光电催化CO2还原为含C化合物,不仅实现了CO2的高效转化和利用,并且为合成碳氢化合物提供了一种新的途径,其工作原理如下。下列分析错误的是(　　)
A.装置中隔膜为质子交换膜B.该装置的能量来源是光能和电能C.阴极产生乙烯的电极反应为2CO2+12e-+12H+═C2H4+4H2OD.每产生32 g氧气,电路中转移电子数为4NA
解析:阳极发生氧化反应,2H2O-4e-═O2↑+4H+,阴极发生还原反应,CO2还原为含C化合物。根据图示可知,氢离子参与反应,故装置中隔膜为质子交换膜,A正确;根据图示可知,该装置的能量来源是光能和电能,B正确;根据电荷、原子守恒,阴极产生乙烯的电极反应为2CO2+12e-+12H+═C2H4+4H2O, C正确;氧气如果只来源于阳极反应,根据2H2O-4e-═O2↑+4H+,每产生32 g氧气,电路中转移电子数为4NA,但是根据图示可知,阴极也生成氧气,D错误。
8.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。
下列说法错误的是(　　)A.电极a应与Ag(Ⅰ)相连B.电渗析装置中膜a为阳离子交换膜C.电渗析过程中左、右室中NaOH和H2SO4的浓度均增大D.电池从开始到停止放电,理论上可制备1.2 g NaH2PO4