2019年高考化學(xué) 試卷拆解考點(diǎn)必刷題 專題11.2 電解池必刷題.doc
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考點(diǎn)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(shí)二者的總反應(yīng)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(shuō)法不正確的是 A. 物質(zhì)M為CO2 B. 燃料電池消耗1mo1 O2時(shí)，理論上有4 mol OH-透過(guò)b膜向P電極移動(dòng) 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(fù)極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 【答案】D 2．重鉻酸鉀又名紅礬鉀，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)法制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7)。制備裝罝如下圖所示（陽(yáng)離子交。換膜只允許陽(yáng)離子透過(guò)）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 陽(yáng)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(guò)程中陰極附近溶液pH變大 D. 陰極每生成1mol氣體，電路中轉(zhuǎn)移2NA個(gè)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(zhuǎn)化為O2和有機(jī)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(yīng) B. 通電后，質(zhì)子通過(guò)離子交換膜從陰極移向陽(yáng)極 C. 電解開(kāi)始階段，陽(yáng)極區(qū)pH逐漸減小 D. 當(dāng)電路中有1mol電子通過(guò)時(shí)，會(huì)有標(biāo)注狀況下2.8 L CO2反應(yīng) 【答案】C 【解析】A. b電極產(chǎn)生氧氣，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，y為電源正扱，A錯(cuò)誤；B. 通電后，質(zhì)子通過(guò)離子交換膜從陽(yáng)極移向陰極，B錯(cuò)誤；C. 電解開(kāi)始階段，陽(yáng)極區(qū)氫氧根失去電子轉(zhuǎn)化為氧氣和氫離子，pH逐漸減小，C正確；D. 該反應(yīng)的總方程式是：6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2。當(dāng)電路中有1mol電子通過(guò)時(shí)，會(huì)有標(biāo)注狀況下1/6mol22.4L/mol＝3.7 L CO2反應(yīng)，D錯(cuò)誤，答案選C。 4．已知高能鋰離子電池的總反應(yīng)式為2Li+FeS=Fe+Li2S，LiPF6SO(CH3)2為電解質(zhì)，用該電池為電源電解含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是 A. 電極Y為L(zhǎng)i B. 電解過(guò)程中，b中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小 C. X極反應(yīng)式為FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S D. 若將圖中陽(yáng)離子膜去掉，將a、b兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變 【答案】B 5．以鉛蓄電池為電源．將CO2轉(zhuǎn)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(shuō)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(guò)程中，陽(yáng)極區(qū)溶液中c(H+)逐漸減小 D. 陰極反應(yīng)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(chǎn)生乙烯，則電極為陰極，連接的電極a為負(fù)極，故b為正極，選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)電極反應(yīng)式：2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，每生成1mol乙烯，轉(zhuǎn)移電子12mol，鉛蓄電池工作的電極總反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，每轉(zhuǎn)移12mol電子，消耗12mol硫酸， 6．圖1為光伏并網(wǎng)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(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。 圖1 光伏并網(wǎng)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(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)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(shí)，A極的電極反應(yīng)式為CO(NH2)2 + 8OH- - 6e- = CO32- + N2↑+ 6H2O 【答案】D 【解析】A. 產(chǎn)生氧化產(chǎn)物N2的A極是陽(yáng)極，連接A極的P型半導(dǎo)體為正極，故A錯(cuò)誤；B. 電子只能在導(dǎo)體中傳遞，在溶液中傳遞電荷的是離子，故B錯(cuò)誤；C. B極是陰極，還原產(chǎn)物X2為氫氣，故C錯(cuò)誤；D. 工作時(shí)，A極發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2，電極反應(yīng)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(jī)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(guò)質(zhì)子交換膜向右移動(dòng)，最終右側(cè)溶液pH減小 B. 電源B極為負(fù)極 C. 與電源A極相連的惰性電極上發(fā)生的反應(yīng)為CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+ D. 通電后，若有0 .1molH2生成，則轉(zhuǎn)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(shuō)法正確的是 A. 放電時(shí)，甲電極為正極，OH-移向乙電極 B. 可開(kāi)發(fā)氫燃料電池用于電動(dòng)汽車(chē) C. 電池總反應(yīng)為H2+ NiO(OH)Ni(OH)2 D. 充電時(shí)，乙電極反應(yīng)式為NiO(OH)＋H2O+e－=Ni(OH)2＋OH－ 【答案】B 【解析】A．放電時(shí)，該電池為原電池，氫氣在負(fù)極失去電子，即甲是負(fù)極，乙是正極，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以O(shè)H-向負(fù)極甲電極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．可開(kāi)發(fā)氫燃料電池用于電動(dòng)汽車(chē)，B正確；C．放電時(shí)，乙電極為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：NiO(OH)+H2O+e-＝Ni(OH)2+OH-，負(fù)極電極反應(yīng)式為：H2+2OH--2e-＝2H2O，則兩式相加得總反應(yīng)：H2+ 2NiO(OH)2Ni(OH)2，C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)，乙電極是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Ni(OH)2+OH-－e-＝NiO(OH)+H2O，D錯(cuò)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N(xiāo)2O5，裝置如圖所示，其中Y為CO2，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 石墨I(xiàn)是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng) B. 甲池中的CO32-向石墨I(xiàn)極移動(dòng) C. 乙池中左端Pt極電極反應(yīng)式：N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+ D. 若甲池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣2.24L，則乙池中產(chǎn)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(hù)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(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。下列說(shuō)法正確的是 A. b是電源的正極 B. 陽(yáng)極電極反應(yīng)為Fe-6e-+4H2O= FeO42-+ 8H+ C. 電解過(guò)程中，需要將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出 D. 當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有11.2L的H2生成 【答案】C 【解析】A、根據(jù)方程式可知鐵失去電子，鐵作陽(yáng)極，與電源的正極相連，因此a是電源的正極，A錯(cuò)誤； 11．如圖所示五層膜材料常用于汽車(chē)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(guò)在膜材料內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的光透過(guò)率進(jìn)行多級(jí)可逆性調(diào)節(jié)。(己知：WO3和Li4Fe43均為無(wú)色透明，LiWO3和Fe43均為藍(lán)色)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A. 當(dāng)B外接電源負(fù)極時(shí)，膜的透射率降低，可以有效阻擋陽(yáng)光 B. 當(dāng)A接電源的正極時(shí)，此時(shí)Li+脫離離子存儲(chǔ)層 C. 當(dāng)B外接電源正極時(shí)，離子存儲(chǔ)層發(fā)生反應(yīng)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(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，離子導(dǎo)體層中Li+的量可保持基本不變 【答案】D 【解析】A、當(dāng)B接外接電源負(fù)極時(shí)，B為陰極，此時(shí)藍(lán)色的Fe4[Fe(CN)6]3得電子成為L(zhǎng)i4Fe4[Fe(CN)6]3，此物質(zhì)為無(wú)色透明物質(zhì)，不能有效阻擋陽(yáng)光，A錯(cuò)誤；B、當(dāng)A接外接電源負(fù)極時(shí)，A為陰極，Li+脫離離子存儲(chǔ)層移向陰極，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)B外接電源正極時(shí)，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，離子存儲(chǔ)層發(fā)生反應(yīng)為：Li4Fe4[Fe(CN)6]3－4e－＝Fe4[Fe(CN)6]3+4Li+，C錯(cuò)誤；D、電致變色系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，Li+不會(huì)參與電極反應(yīng)，Li+的量可保持基本不變，D正確，答案選D。 12．我國(guó)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(yīng)方程式：xZn + Zn1?xMn2O4ZnMn2O4（0 < x < 1）。下列說(shuō)法正確的是 A. 充電時(shí)，Zn2+向ZnMn2O4電極遷移 B. 充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)：ZnMn2O4 ?2xe—＝Zn1-xMn2O4+xZn2+ C. 放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1mol e-，ZnMn2O4電極質(zhì)量增加65g D. 充放電過(guò)程中，只有Zn元素的化合價(jià)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?jiān)霭讋?電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸,裝置示意圖如圖(其中陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰膜只允許陰離子通過(guò))。下列說(shuō)法不正確的是 A. 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e- 4H++O2↑ B. 產(chǎn)品室中發(fā)生的離子反應(yīng)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(yáng)極上水放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為2H2O-4e- 4H++O2↑，故A正確；B. 產(chǎn)品室中HPO32-和氫離子結(jié)合生成亞磷酸，反應(yīng)離子方程式為：HPO32-+2H+=H3PO3，故B正確；C. 原料室中Na+通過(guò)陽(yáng)膜向陰極室移動(dòng)，原料室中Na+濃度逐漸減小，故C錯(cuò)誤；D. 陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)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(shuō)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(shuō)明氫氧化鐵膠粒帶負(fù)電荷 C. 欲用（丙）裝置給銅鍍銀，H應(yīng)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(zhì)生成，其物質(zhì)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(guò)程中生成的Fe(OH)3沉淀的吸附性吸附污物而沉積下來(lái),模擬處理裝置如下。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A. X電極是負(fù)極,電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+4C5CO2+2H2O B. 鐵是陽(yáng)極,先失去電子生成Fe2+ C. 工作時(shí)熔融碳酸鹽中的C移向Y電極 D. 污水中存在反應(yīng)4Fe2++10H2O + O24Fe(OH)3↓+8H+ 【答案】C 【解析】燃料電池中，正極發(fā)生的反應(yīng)一定是氧氣得電子的過(guò)程，該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽，所以電極反應(yīng)為：O2+2CO2+4e-=2CO32-，負(fù)極反應(yīng)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(yáng)極，所以電極本身放電，電極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+；因?yàn)槲鬯膒H在5.0～6.0之間，所以陰極的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑。A．X電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為：CH4-8e-+4CO32-═5CO2+2H2O，故A正確；B．電解池中Fe為陽(yáng)極，發(fā)生Fe-2e-=Fe2+，故B正確；C．工作時(shí)熔融鹽中的碳酸根移向負(fù)極移動(dòng)，即X電極，故C錯(cuò)誤；D．二價(jià)鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價(jià)，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(xué)降解的原理如圖所示。下列說(shuō)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(guò)程中正極質(zhì)量增大 C. 該電解池的陰極反應(yīng)為2+6H2O+10e-N2↑+12OH- D. 若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2 mol電子，則交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)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(shuō)法不正確的是 A. 該過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程 B. 銅電極的電極反應(yīng)式為CO2+8H++8e-=CH4+2H2O C. 一段時(shí)間后，②池中溶液的pH一定下降 D. 一段時(shí)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(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 陽(yáng)極主要發(fā)生反應(yīng)：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(guò)陰離子交換膜 D. 電解法制備髙純鐵總反應(yīng)：3Fe2+Fe+2Fe3+ 【答案】C 【解析】A、根據(jù)圖中信息可知，陽(yáng)極亞鐵離子失電子產(chǎn)生鐵離子，發(fā)生的電極反應(yīng)為：Fe2+-e-=Fe3+，選項(xiàng)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(chǎn)生鐵單質(zhì)析出在高純鐵電極上，選項(xiàng)B正確；C、電解池中陰離子SO42-，定向移動(dòng)到陽(yáng)極，故由左向右通過(guò)陰離子交換膜，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、電解法制備高純鐵陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2Fe2+-2e-=2Fe3+，陰極電極反應(yīng)式為：Fe2++2e-=Fe，總反應(yīng)為：3Fe2+ Fe+2Fe3+，選項(xiàng)D正確。答案選C。 19． H3BO3可以通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是 A. M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2H2O－4e－ = O２↑＋4H＋B. N室中：a%下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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