高考化学精选考点专项突破卷10 电解原理及应用附答案.docx

1、高考化学精选考点专项突破卷10 电解原理及应用附答案突破卷10 电解原理及应用一、选择题（单选，每小题3分，共45分）1用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为31的硫酸铜和氯化钠的混合溶液，不可能发生的反应有()A2Cu22H2O2Cu4HO2BCu22ClCuCl2C2Cl2H2O2OHH2Cl2D2H2O2H2O2答案C解析设混合溶液的体积为4L，物质的量浓度均为1molL1，溶液中硫酸铜和氯化钠的物质的量分别为3mol和1mol，根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是Cu22ClCuCl2，氯离子完全反应时，剩余铜离子2.5mol；第二阶段：阳极

2、上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是2Cu22H2O2Cu4HO2；第三阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，电解的方程式是2H2O2H2O2。2、关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有Cu2e=Cu2D阴极反应都只有Cu22e=Cu答案D解析A项，电镀时镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变；C项，电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌)，则还会发生Zn2e=Zn2的反应。3、有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是()A甲中负极反应式为2H2e=H2B乙中阳极反应式为Age=AgC丙中

3、H向碳棒方向移动D丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体答案C解析由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn2e=Zn2，A错；丙中Fe为负极，C为正极，H向正极移动，C对；乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子，B错；丁中放电顺序：ICl，开始时产生I2，D错。4、关于下图所示两个装置的叙述正确的是()A装置名称：是原电池，是电解池B硫酸浓度变化：增大，减小C电极反应式：中阳极：4OH4e=2H2OO2，中正极：Zn2e=Zn2D离子移动方向：中H向阴极方向移动，中H向负极方向移动答案B解析为电解池，电解水，阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，硫酸的浓度增大；为原电池，溶液中的

4、氢离子移向正极，正极反应式为2H2e=H2，硫酸的浓度减小。5、如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法中不正确的是()A装置中出口处的物质是氯气，出口处的物质是氢气B该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过C装置中发生反应的离子方程式为Cl2HCl2H2D该装置是将电能转化为化学能答案C解析由图看出处为电解池阳极产生氯气，处为电解池阴极产生氢气，A对；该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，能防止氯气与碱反应，且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液，B对；电解饱和食盐水有烧碱生成且H2O应写化学式，C错；电解装置是将电能转化为化学能的装置，D对。6、利用如图所示装置可以在铜

5、牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是()A通电后，Ag向阳极移动B银片与电源负极相连C该电解池的阴极反应可表示为Age=AgD当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初答案C解析铜牌上镀银，银片为阳极，Ag向阴极移动，阴极反应为Age=Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上Cu、Ag均会溶解，铜牌不可能恢复如初。7、利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产，下列说法中正确的是()A氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得到氢氧化钠B铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4溶液C电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D外加电流的阴极

6、保护法中，X是待保护金属答案A解析铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极；外加电流的阴极保护法中，待保护的金属应与电源负极(Y)相连。8、如图为直流电源电解稀硫酸钠溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是()Aa电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Ba电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色C逸出气体的体积，a极的小于b极的D一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体答案B解析a极为阴极，H2O电离出的H放电，促进H2O的电离平衡向右移动，c(OH)增大，石蕊溶液变蓝色；b极为阳极，H2O电离出的OH放电，c(H

7、)增大，石蕊溶液变红色，A项不正确，B项正确。a极产生H2，b极产生O2，H2的体积是O2体积的2倍，故C、D项不正确。9、(2019年云南)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是()Ab为直流电源的正极B将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式不变C阳极的电极反应式为SO22H2O2e=SO4HD电解时，H由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室答案C解析二氧化硫被氧化为硫酸根离子，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极相连，则b为电源负极，故A错误；将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式发生改变，故B错误；阳极的

8、电极反应式为SO22H2O2e=SO4H，故C正确；电解时，阳离子移向阴极，所以H由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室，故D错误。10、如图所示，a、b为石墨电极，通电一段时间后，b极附近显红色。下列说法不正确的是()Ab电极反应式为2H2e=H2Ba电极反应式为2Cl2e=Cl2C铜电极反应式为4OH4e=O22H2OD铁电极反应式为Cu22e=Cu答案C解析由题意可知，b电极为阴极，a电极为阳极，则铁为阴极，铜为阳极，铜电极反应式为Cu2e=Cu2。11、电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，最后Cr

9、3以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是()A阳极反应为Fe2e=Fe2B电解过程中溶液pH不会变化C过程中有Fe(OH)3沉淀生成D电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O被还原答案B解析电解时用铁作阳极，失去电子生成Fe2，Fe2将废水中的Cr2O还原为Cr3，A项正确；阴极反应式为2H2e=H2，溶液的pH变大，B项错误；电解过程中H在阴极放电，Fe2还原Cr2O时也消耗H，使溶液的pH变大，Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，C项正确；根据电极反应式：Fe2e=Fe2，可知每转移12mole生成6molFe2，6molFe2可还原1molCr2O，D项正确。12、电渗析法是

10、一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()AB膜是阴离子交换膜B通电后，海水中阳离子往a电极处运动C通电后，a电极的电极反应式为4OH4e=O22H2OD通电后，b电极区周围会出现少量白色沉淀答案D解析根据海水中离子成分及离子放电顺序知，通电后阳极是氯离子放电，阴极是氢离子放电，电解过程中，海水中阳离子通过B膜进入阴极区，所以B膜是阳离子交换膜(海水中阴离子通过A膜进入阳极区)，b电极(阴极)区周围OH浓度增大，与镁离子反应生成白色沉淀。13、用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的PO以F

11、ePO4(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示。下列说法正确的是()A若X、Y电极材料连接反了，则仍可将废水中的PO除去BX极为石墨，该电极上发生氧化反应C电解过程中Y极周围溶液的pH减小D电解时废水中会发生反应：4Fe2O24H4PO=4FePO42H2O答案D解析根据题意分析可知，X电极材料为铁，Y电极材料为石墨。若X、Y电极材料连接反了，铁就不能失电子变为离子，也就不能生成FePO4，A错误；Y极为石墨，该电极上发生还原反应，B错误；电解过程中Y极发生反应：2H2e=H2，氢离子浓度减小，溶液的pH变大，C错误；铁在阳极失电子变为Fe2，通入的氧气把Fe2氧化为Fe3，Fe3与PO反应生

12、成FePO4，D正确。14、.如图所示，用铂电极电解1L浓度均为0.1molL1盐酸、硫酸铜的混合溶液。下列说法正确的是()A电解开始时阴极有H2放出B电解开始时阳极上发生反应Cu22e=CuC当电路中通过电子的量超过0.1mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D整个电解过程中，SO不参与电极反应答案D解析依据放电顺序阴极先放电的是Cu2，故阴极开始析出的是Cu，阳极先放电的是Cl，故阳极开始产生的是Cl2，故A、B错；阴极反应Cu22e=Cu，n(Cu2)0.1mol，当电路中通过电子的量达到0.2mol时，此时Cu2消耗完毕，阴极放电离子变为H，所以C错；阳极先是Cl放电，当Cl消耗完毕，

13、此时H2O电离产生的OH开始在阳极放电，SO不参与电极反应。15、用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O的酸性废水，最终可将Cr2O转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如下图。下列说法正确的是()AFe()为阳极BM电极的电极反应式为CH3OH8OH6e=CO6H2OC电解一段时间后，在Fe()极附近有沉淀析出D电路中每转移6mol电子，最多有1molCr2O被还原答案C解析由H移动方向可知，M电极是负极，则Fe()为阴极，故A错误；M电极的电极反应式为CH3OHH2O6e=CO26H，故B错误；Fe()极产生Fe2，6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O，电解一段时间后，F

14、e()极产生的OH大量移向阳极区，在Fe()极附近产生Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀，故C正确；6Fe12e6Fe2Cr2O，电路中每转移6mol电子，最多有0.5molCr2O被还原，故D错误。二、非选择题（共55分）16、(12分) 如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)b为电源的_极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。Z池中e为_极。连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)写出c极上反应的电极反应式：_。写出Y池中总反应的化学方程式：_。写出Z池中e极上反应的电极反应式：_。答案(1)

15、负阳(2)2Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cu2e=Cu2解析d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2e=H2，c为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Y池电解NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2；直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴极，e为阳极，电极反应式分别为Cu22e=Cu、Cu2e=Cu2，电子流动方向由ed。17、（16分）电化学原理在化学工业中有广泛的应用。请根据下图回答问题：(1)装置中的X电极的名称是_，Y电极的电极反应式为_，工作一段时间后，电解液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)若装置中a

16、、b均为Pt电极，W为400mL滴有几滴酚酞的饱和NaCl溶液(电解前后溶液体积不变)。实验开始后，观察到b电极周围溶液变红色，其原因是(用电极反应式表示) _；检验a电极产物的方法是_。常温下，当Y极反应消耗标准状况下的气体2.24L时，装置中得到溶液的pH为_。(3)若利用装置进行铜的精炼，则a电极的材料为_，工作一段时间后装置电解液中c(Cu2)将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)若装置为在铁棒上镀银的装置，电极a上发生的反应为_，电解池盛放的电解液W可以是_。答案(1)负极O22H2O4e=4OH减小(2)2H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)将湿润的淀粉碘化钾试纸放在a

17、电极的出气口附近14(3)粗铜减小(4)Age=AgAgNO3溶液解析(1)甲烷所在的电极为负极，通入空气的电极为正极，在碱性环境中氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为O22H2O4e=4OH；因为甲烷失去电子后消耗氢氧根离子生成碳酸根离子，所以溶液的pH减小。(2)电解时a为阳极，b为阴极，b极溶液中的氢离子反应生成氢气，溶液中的氢氧根离子浓度增大，显碱性，溶液变红，2H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)；a极是溶液中的氯离子失去电子生成氯气，检验氯气可以将湿润的淀粉碘化钾试纸放在a电极的出气口附近，现象为试纸变蓝。当Y极消耗2.24L气体，Y为氧气，1mol氧气反应得到4mol电子

18、，所以有2.24L氧气反应，转移0.4mol电子，装置中产生0.4mol氢氧化钠，氢氧化钠的浓度为molL11.0molL1，所以溶液的pH14。(3)若用装置进行铜的精炼，则a为阳极，是粗铜，工作一段时间后，因为有杂质金属溶解，所以溶液中的铜离子浓度减小。(4)若用装置为铁棒镀银，则a为阳极，是银，电极反应为Age=Ag；溶液为AgNO3溶液。18、（共12分）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：1 “电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

19、阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。(2)与常规方法不同，有研究者用HClCuCl2做蚀刻液。蚀铜结束，会产生大量含Cu废液，采用如图所示方法，可达到蚀刻液再生，回收金属铜的目的。此法采用掺硼的人造钻石BDD电极，可直接从水中形成一种具有强氧化性的氢氧自由基(HO)，请写出BDD电极上的电极反应_，进一步反应可实现蚀刻液再生，请写出刻蚀液再生的离子方程式_。(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A表示乳酸根离子)。阳极的电极反应式为_。简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：_。解析电解Al2O3，阳极O2放电生成O2，石墨(C)电极会

20、被O2氧化。阳极溶液中的阴离子即水中的OH放电生成O2(图示)及H(2H2O4e=O24H)，H与CO结合生成HCO(COH=HCO，由图阳极区Na2CO3生成NaHCO3)，写出总反应：4CO2H2O4e=4HCOO2。阴极，水中的H放电生成H2。(2)由图知BDD电极为阳极，故发生氧化反应，强氧化性的HO在阳极上产生故电极反应式为OHe=HO，刻蚀液再生即溶液中的Cu转变为Cu2，则反应的离子方程式为CuHOH=Cu2H2O。(3)在阳极，OH放电，电极反应为4OH4e=2H2OO2。浓缩室中得到浓乳酸的原理：阳极OH放电，c(H)增大，H从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；阴极中的A通过阴

21、离子交换膜从阴极进入浓缩室，HA=HA，乳酸浓度增大。答案(1)石墨电极被阳极上产生的O2氧化4CO2H2O4e=4HCOO2H2(2)OHe=HOCuHOH=Cu2H2O(3)4OH4e=2H2OO2阳极OH放电，c(H)增大，H从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，HA=HA，乳酸浓度增大19（15分）某校学习小组探究不同条件对电解FeCl2溶液产物的影响。所用实验装置如下图所示，其中电极为石墨电极。【查阅文献】i. Fe2+、Fe3+在溶液中通过与Cl-结合分别形成FeCl42-、FeCl63-，可降低正电荷。ii. 电解过程中，外界条件（如电解液pH、离

22、子浓度、电压、电极材料等）会影响离子的放电能力。【实验记录】序号实验条件实验现象阴极阳极IpH=01 molL-1FeCl2溶液电压1.5 V电极上产生无色气体。湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。取阳极附近溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红。IIpH=4.91 molL-1FeCl2溶液电压1.5 V未观察到气泡产生，电极表面有银灰色金属光泽的固体析出。电解结束后，将电极浸泡在盐酸中，观察到有大量气泡产生。湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。阳极附近出现红褐色浑浊。取阳极附近浊液于试管中，先用盐酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变红。（1）结合阴极实验现象的分析实验I中阴极的电极反应式为 。用化

23、学用语表示实验II中产生阴极现象的原因： 。对比实验I、II的阴极现象，可以获得的结论是 。（2）结合阳极实验现象的分析甲同学认为实验I中Cl-没有放电，得出此结论依据的实验现象是_。阳极附近溶液滴加KSCN溶液变红，依据此现象分析，阳极反应可能是Fe2+ - e- = Fe3+、_。对比实验I、II的阳极现象，解释产生差异的原因： 【实验讨论】（3）有同学提出，改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象，可能改变的条件是，对应的实验方案是 。答案(1). 2H+ + 2e- = H2 (2). Fe2+ + 2e- = Fe和Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 (3).

24、其他条件相同时，pH=0，pH较小，c(H+)较大时，阴极H+优先于1 molL-1 Fe2+放电产生H2，而pH=4.9，pH较大，c(H+)较小时，阴极1 molL-1Fe2+优(由pH=0变为pH=4.9，c(H+)减小，H+放电能力减弱，Fe2+放电能力增强) (4). 湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝 (5). FeCl42- - e- = Fe3+ + 4Cl-(或写为：FeCl42- + 2Cl- - e- = FeCl63-) (6). 随着溶液pH的越低，c(H+)升高，抑制水解平衡Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+正向移动，难以生成Fe(OH)3或随着溶液pH

25、的增大，c(H+)减小，有利于水解平衡Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+正向移动，生成Fe(OH)3 (7). 可改变条件1：改变c(Cl-)；可改变条件2：改变电压 (8). 保持其他条件不变，用2 mol/L FeCl2溶液和n(n0)mol/L NaCl溶液等体积混合的溶液作为电解液c(Fe2+)= 1 mol/L，c(Cl-)2 mol/L，观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现；保持其他条件不变，增大电压(或改变电压)，观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象解析（1）根据电解的原理，阳离子应在阴极上放电，阳离子是Fe2、H，根据I中阴极现象：电极上产生无色气体，即阴极电

26、极反应式为2H2e=H2；阴极未观察到气泡产生，电极表面有银灰色金属光泽的固体析出，即产生铁单质，电极反应式为Fe22e=Fe，电解结束后将电极浸泡在盐酸中，观察到有大量气泡产生，发生Fe2H=Fe2H2；对比实验I和II，不同的是H浓度，得出结论是：其他条件相同时，pH=0，pH较小，c(H+)较大时，阴极H+优先于1 molL-1 Fe2+放电产生H2，而pH=4.9，pH较大，c(H+)较小时，阴极1 molL-1Fe2+优(由pH=0变为pH=4.9，c(H+)减小，H+放电能力减弱，Fe2+放电能力增强) ；（2）Cl放电，产生Cl2，氯气能将I氧化成I2，淀粉碘化钾试纸将会变蓝，但实验I中，试纸并未变蓝，即Cl没有放电；根据查阅文献i，阳极反应可能是Fe2e=Fe3，FeCl42e=Fe3