2018年高考化学重难点专项强化训练：电解原理应用

电解原理应用
1．电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获取氢气:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如图(a)所示,电解质溶液为氢氧化钠溶液,若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色色物质。

C(Na2FeO4)随初始C(NaOH)的变化如图(b)所示。

已知Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。

下列说法不正确的是
A. 电解一段时间后,阳极室c(OH-)降低
B. 电路中经过0.2mol电子时,阴极室生成H2 2.24L(标准状况)
C. M点C(Na2FeO4)低于最高值的原因是铁电极上有Fe(OH)3生成
D. 阳极的电极反应:Fe一6e-+8OH-===FeO42-+4H2O
【答案】C
2．用镁一次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业酸性废水中的Cr2O72-的过程(将“Cr2O72-”还原为“Cr3+”)，装置如图所示。

下列说法中错误的是
A. 金属铁电极的反应为:Fe-2e-=Fe2+
B. 装置中电子的流动路线是: C电极→惰性电极→金属铁电极→D电极
C. 装置工作过程中消耗14.4gMg，理论上可消除Cr2O72-0.1mol
D. 将Cr2O72-处理后的废水比原工业废水的pH增大
【答案】B
3．磷酸铁锂动力电池（LiFePO4电池）是一种新型动力电池。

电池的内部结构如图所示。

中间是聚合物的隔膜，它
把正极与负极隔开，Li+可以通过而e-不能通过。

该电池的总反应式为：Li1-x FePO4+Li x C6C6 +LiFePO4（注：Li x C6是单质Li附在碳电极上的一种形式）。

下列关于该电池的叙述错误的是
A. 放电时，Li x C6在负极上失电子发生氧化反应
B. 在充电时，正极中的Li+通过聚合物隔膜向负极迁移
C. 放电时，正极反应式为Li1-x FePO4+xLi+= Li1-x FePO4-xe-
D. 若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重19.2kg时，则电池中通过聚合物隔膜的Li+数目为0.6N A
【答案】D
4．工业上电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示(图中电极均为石墨电极)。

下列说法错误的是
A. a 极连接电源的负极
B. 阳极反应为NO+5e-+6H+=NH4++H2O
C. 总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3
D. 为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A 是NH3
【答案】B
5．图甲是一种利用微生物将废水中的尿素CO(NH2)2]转化为环境友好物质的原电也装置示意图，利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。

下列说法正确的是
A. 图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接
B. 图甲中H+透过质子交护膜由右向左移动
C. 图甲中M电极反应式：CO(NH2)2+5H2O-14e=CO2+2NO2+14H+
D. 当图甲中M电极消耗0.5mol尿素时，图乙中铁电极增重96g
【答案】D
6．如图所示，其中甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O．下列说法正确的是
A. 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置
B. 甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH﹣6e﹣+2H2O=CO32﹣+8H+
C. 反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D. 甲池中消耗280 mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体
【答案】D
7．如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。

下列说法中正确的是()
A. 阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B. 阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－
C. 通电后，O2－、Cl－均向阴极移动
D. 石墨电极的质量不发生变化
【答案】B
8．工业上通过电化学原理在铝表面形成氧化膜来提高其抗腐蚀能力，工作原理如图所示。

下列说法不正确的是
A. 碳棒可用铜棒代替，其作用是传递电流
B. 通电一段时间后，溶液的pH减小
C. 通电后电子被强制从碳棒流向铝片使铝表面形成氧化膜
D. 可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速度[来源:1ZXXK]
【答案】C
9．下面是电解饱和食盐水的装置，通电一段时间后下列说法不正确
．．．的是
A. 阴极附近溶液的pH增大
B. 阳极产生的气体可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验
C. 若阳极最终收集到气体4.48L，则反应中转移电子的物质的量为0.4 mol
D. 完全电解后充分混合U型管中物质，所得溶液会含有NaClO
【答案】C
10．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素(化学式可写为NH2CONH2)原理如下图。

下列有关说法正确的是
A. a为电源的负极
B. 电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高
C. 阳极室中发生的电极反应为2H++2e--H2↑
D. 若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为7.2g(忽略气体的溶解)
【答案】D
11．一种脱除废水中NH4+的电化学装置如图所示，下列说法正确的是（）
A. 该装置将化学能转变为电能
B. 该装置工作时，CIˉ向阴极移动
C. NH4+在阴极上被还原为N2，阴极周围溶液的pH增大
D. 阳极的电极反应式为Clˉ+H2O－2eˉ=ClOˉ+2H+
【答案】D
12．如图所示，装置Ⅰ为新型电池，放电时B电极的反应式为NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr，装置Ⅰ为铅蓄电池。

首先闭合K1和K2，当铅蓄电池充电结束后，断开K1，闭合K2。

下列说法正确的是（）
A. 闭合K1、K2时，每有0.1 mol Na＋通过离子交换膜，装置II溶液中有0.1mol电子转移
B. 装置Ⅰ放电时的A电极反应式为2Na2S2-2e－===Na2S4＋2Na＋
C. 断开K1、闭合K2时，b电极的电极反应式为PbO2＋2e－＋SO42-＋4H＋===PbSO4＋2H2O
D. 断开K1、闭合K2时，装置Ⅰ中SO42-向a电极迁移
【答案】B
13．世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。

下列说法错误的是
A. X为电源正极
B. 若该装置在高温下进行，则净化效率将降低
C. 若BOD为葡萄糖(C6H12O6)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极上流出24mole-
D. 若有1molNO3-被还原，则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区
【答案】D
14．甲图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，乙图是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。

关于甲、乙的说法正确的是
A. 装置乙中的b极要与装置甲的X极连接
B. 装置乙中a极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑
C. 当N极消耗5.6L(标准状况下)气体时，则有2N A个H+通过离子交换膜
D. 若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极反应为: C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
【答案】D
15．探究电场作用下阴阳离子的迁移。

a、b、c、d均为石墨电极，电极间距4cm。

将pH试纸用不同浓度Na2SO4溶液充分润湿，进行如下实验：
实验现象：
下列说法不正确的是
A. d极附近试纸变蓝
B. a极附近试纸变红的原因是：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. 对比试纸I和试纸Ⅰ的现象，说明电解质浓度影响H+和OH-的迁移
D. 试纸I的现象说明，此环境中H+的迁移遗率比OH-快
【答案】B
16．用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O72-的酸性废水，利用生成的Fe2+可将Cr2O72-转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如图。

下列说法正确的是
A. 由b口加入物质为O2
B. 燃料电池负极的电极反应式为CH3OH+8OH--6e-= CO32-+6H2O
C. 电解过程中，Fe(I)质量减少，Fe(Ⅰ)上有气体产生
D. 电路中每转移6mol电子，最多有1mol Cr2O72-被还原
【答案】C
17．利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如下图所示，下列说法不正确的是
A. 该离子交换膜为阴离子交换膜,SO42-由右池向左池迁移
B. 电解池中发生的总反应为Cu2++2Ce3+=Cu+2Ce4+
C. 该装置工作时的能量转化形式只有两种
D. 由P电极向N电极转移0.1mol电子时，阳极室生成33.2gCe(SO4)2
【答案】C
18．中国第二化工设计院提出，用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理，其原理示意如图（质子膜允许H+和H2O通过），下列相关判断正确的是
A. 电极I为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2
B. 电解池中质子从电极I向电极Ⅰ作定向移动
C. 吸收塔中的反应为2NO+2S2O32-+H2O=N2+4HSO3-
D. 每处理1 mol NO电解池质量减少16g
【答案】C
19．硼酸( H3BO3) 为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。

其工作原理如右图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。

下列说法错误的是
A. a 与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. [B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室
D. 当电路中通过3mol 电子时，可得到1molH3BO3
【答案】D
20．NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。

以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。

下列说法不正确的是
A. 离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移
B. 该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O
C. 电解池中的电解质溶液可以选择CuSO4溶液
D. 每消耗2.24LO2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8g
【答案】D。