高考化学一轮复习课后限时集训21电能转化为化学能——电解(含解析)鲁科版

电能转化为化学能——电解(建议用时：35分钟)A 级 基础达标1．(2019·绵阳模拟)下列表述不正确的是( )解原理，a 为阳极，其电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑，b 为阴极，Cu 2＋＋2e －===Cu ，因此a 极产生的气体能使淀粉碘化钾试纸变蓝，B 正确；粗铜作阳极，Cu －2e －===Cu 2＋，C 错误；发生吸氧腐蚀，正极得电子，电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，D 正确。

]2.如图所示为用固体二氧化钛(TiO 2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是TiO 2中的氧解离进入熔融盐中而得到纯钛。

下列说法中正确的是( )A ．a 极是正极，石墨极是阴极B ．反应后，石墨电极的质量不发生变化C ．电解过程中，O 2－、Cl －均向a 极移动D ．阴极的电极反应式为TiO 2＋4e －===Ti ＋2O 2－D [TiO 2发生还原反应得到纯钛，故加入高纯TiO 2的电极是电解池的阴极，a 极是电源的负极，石墨极是阳极，A 项错误；O 2－在阳极发生氧化反应生成O 2，高温下，石墨与O 2反应生成CO 、CO 2，导致石墨质量减小，B 项错误；电解过程中，阴离子向阳极(石墨极)移动，C 项错误；TiO 2中的氧解离进入熔融盐而得到纯钛，发生了还原反应，生成了Ti 和O 2－，D 项正确。

]3．用如图所示装置电解一段时间后，下列叙述错误的是( )A．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe，A为NaCl溶液，两电极间可能会出现白色沉淀B．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨，A为FeCl2溶液，电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色C．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Pt，A为饱和Na2SO4溶液，电解质溶液中有晶体析出D．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Al，A为AlCl3溶液，电极Ⅰ质量增加D [A项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe，A为NaCl溶液，则在阳极、阴极分别生成亚铁离子和氢氧根离子，两电极间可能会出现白色沉淀，正确；B项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨，A为FeCl2溶液，电极Ⅱ上氯离子失电子变成氯气，而使其附近溶液变成黄绿色，正确；C项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Pt，A为饱和Na2SO4溶液，电解后水减少，电解质溶液中有晶体析出，正确；D项，电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Al，A为AlCl3溶液，电极Ⅰ上氢离子得电子生成H2，电极Ⅰ质量不增加，错误。

]4．(2018·洛阳一模)工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。

测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，下列有关说法正确的是( )A．a电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑B．产物丙为硫酸C．离子交换膜d为阴离子交换膜D．每转移0.1 mol电子，产生1.12 L的气体乙B [根据题图并结合题意，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，知甲为O2，乙为H2，则a电极上OH－放电，产生氧气，电极反应式为：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，A项错误；a电极为阳极，阳极上OH－放电，SO2－4向阳极移动，因此产物丙为硫酸，B项正确；b电极为阴极，阴极上H＋放电，Na＋向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误；根据b电极的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，知每转移0.1 mol电子，产生标准状况下1.12 L气体乙(H2)，D项错误。

]5．(2018·重庆一模)汽车尾气(含NO、NO2)污染环境，某化学兴趣小组构想用汽车尾气发电变废为宝，其原理如图所示，其中M、N电极为多孔导电材料。

下列说法一定正确的是( )A ．M 电极的反应之一为NO 2－e －＋H 2O===NO －3＋2H ＋B ．正极室中HNO 3浓度增大C ．电池工作时，电子经外电路由M 电极到N 电极，内电路由N 电极到M 电极形成闭合回路D ．每消耗5.6 L O 2(标准状况下)，可除去含1.0 mol NO 和NO 2的尾气A [用汽车尾气(含NO 、NO 2)发电并将氮氧化物转化为重要的化工原料HNO 3，则通入氧气的电极N 是正极，电极M 是负极。

负极上NO 、NO 2失电子发生氧化反应，电极M 的反应之一为NO 2－e －＋H 2O===NO －3＋2H ＋，故A 正确；电极N 上的电极反应式为O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ，有水生成，正极室溶液体积增大，所以硝酸浓度减小，故B 错误；外电路中的电子流向为由负极到正极，即由电极M 到电极N ，电子不能通过电解质溶液，故C 错误；该电池工作时，正极上每消耗5.6 L(0.25 mol)O 2(标准状况下)，即转移1 mol 电子，根据得失电子守恒，结合NO ――→失3e －NO －3、NO 2――→3e －NO －3可知，可除去含NO 和NO 2的尾气的物质的量在1/3 mol ～1.0 mol 之间，故D 错误。

]6．(2019·三晋质检)一种脱除废水中NH ＋4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，Cl －向阴极移动C ．NH ＋4在阴极上被还原为N 2，阴极周围溶液的pH 增大D ．阳极的电极反应式为Cl －＋H 2O －2e －===ClO －＋2H ＋D [该装置为电解池，将电能转变为化学能，故A 错误；电解池中阴离子向阳极移动，故B 错误；用电解法处理含有NH ＋4的废水，阴极上是水电离出的氢离子得电子发生还原反应：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，阳极的电极反应式为Cl －＋H 2O －2e －===ClO －＋2H ＋，ClO －、H ＋再将NH ＋4氧化为N 2，故C 错误，D 正确。

]7．某实验小组模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示，该装置能将H 2O 和CO 2转化为O 2和某种燃料(C 3H 8O)。

下列说法正确的是( )A ．该装置将化学能转化为光能和电能B ．该装置工作时，H ＋从b 极区向a 极区迁移C ．每生成1 mol O 2，有44 g CO 2被还原D ．a 电极上的电极反应式为3CO 2＋18H ＋－18e －===C 3H 8O ＋5H 2OB [由装置图可知，该装置为电解池，A 项错误；b 电极连接电源的正极，作阳极，在电解池中H ＋向a 极(阴极)区移动，B 项正确；b 电极上发生的是H 2O→O 2的氧化反应，每生成1 mol O 2转移4 mol 电子，a 电极上发生反应CO 2→C 3H 8O ，C 3H 8O 中碳元素的化合价是－2，每消耗3 molCO 2转移18 mol 电子，故生成1 mol O 2消耗23mol CO 2，C 项错误；a 电极上发生还原反应3CO 2＋18H ＋＋18e －===C 3H 8O ＋5H 2O ，D 项错误。

]8．某兴趣小组组装如图装置，将汽车尾气中的NO 、NO 2转化为HNO 3，从而消除汽车尾气对环境的污染。

下列说法正确的是( )A ．X 极为正极B ．Y 极的反应式为O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2OC ．电子从X 极经交换膜流向Y 极D ．质子由Y 极经交换膜向X 极迁移B [A 项，由图可知，在X 极尾气被氧化为HNO 3，所以X 极为负极，Y 极是正极，错误；B 项，Y 极发生还原反应，正确；C 项，电子从X 极经外电路流向Y 极，不经过电解质溶液，错误；D 项，以NO 为例，X 极的电极反应式为NO ＋2H 2O －3e －===NO －3＋4H ＋，为了维持电荷平衡，氢离子由交换膜左侧向右侧迁移，错误。

]9．用石墨电极完成下列电解实验。

A ．a 、d 处：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －B ．b 处：2Cl －－2e －===Cl 2↑C ．c 处发生了反应：Fe －2e －===Fe 2＋D ．根据实验一的原理，实验二中m 处能析出铜B [A 项，a 处电极连电源的负极，作阴极，电极反应式为2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，铁丝中有电流通过，即b 、d 电极形成电解池，a 、c 电极形成电解池，d 电极作阴极，发生的反应也为2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，正确；B 项，b 电极作阳极，发生的电极反应为2Cl －－2e －===Cl 2↑，同时还发生反应Cl2＋H 2O===HCl ＋HClO ，而使b 处变红，且局部退色，错误；C 项，c 极作阳极，铁失去电子生成Fe 2＋，正确；D 项，根据实验一原理，实验二形成3个电解池，电解一段时间后，溶液中Cu 2＋浓度增大，m 处作阴极，电极反应为Cu 2＋＋2e －===Cu ，正确。

]10．(2019·石家庄模拟)如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池。

离子交换膜只允许Na ＋通过，充放电的化学方程式为2Na 2S 2＋NaBr 3放电充电Na 2S 4＋3NaBr 。

闭合开关K时，b 极附近先变红色。

下列说法正确的是 ( )A ．负极反应为4Na －4e －===4Na ＋B ．闭合K 后，b 电极附近的pH 变小C ．当有0.01 mol Na ＋通过离子交换膜时，b 电极上析出气体在标准状况下体积为112 mLD ．闭合K 后，a 电极上产生的气体具有漂白性C [当闭合开关K 时，b 附近溶液先变红，即b 附近有OH －生成，在b 极析出氢气，b 极是阴极，a 极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B 极是负极，A 极是正极。

闭合K 时，负极发生氧化反应，电极反应为2Na 2S 2－2e －===2Na ＋＋Na 2S 4，A 错误；闭合开关K 时，b 极附近先变红色，该极上生成H 2和OH －，pH 增大，B 错误；闭合K 时，有0.01 mol Na ＋通过离子交换膜，说明有0.01 mol 电子转移，阴极上生成0.005 mol H 2，标准状况下体积为0.005 mol×22.4 L·mol －1＝0.112 L ＝112 mL ，C 正确；闭合开关K 时，a 极是阳极，该极上金属铜被氧化，电极反应为Cu －2e －===Cu 2＋，没有气体产生，D 错误。

]11．电解法制取有广泛用途的Na 2FeO 4，同时获得氢气：Fe ＋2H 2O ＋2OH －=====通电FeO 2－4＋3H 2↑，工作原理如图1所示。

装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO 2－4，镍电极有气泡产生。

若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。

已知：Na 2FeO 4只在强碱性条件下稳定，易被H 2还原。

(1)电解一段时间后，c (OH －)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。