微考點(diǎn)51 電解原理及其應(yīng)用

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1、 1．(2017·滕州二中高三月考)下圖所示裝置中，已知電子由b極沿導(dǎo)線流向鋅。下列判斷正確的是 (　　) A．該裝置中Cu極為陰極 B．一段時(shí)間后鋅片質(zhì)量減少 C．b極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－===2H2O D．當(dāng)銅極的質(zhì)量變化為32 g時(shí)，a極上消耗的O2的體積為5.6 L 2．(2017·荊州中學(xué)高三上學(xué)期月考)利用控制n(H2S)∶n(FeCl3)＝1∶2反應(yīng)得到的產(chǎn)物再用電解法制氫，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng) B．Fe(OH)3膠體中滴加溶液X，先有沉淀后沉淀溶解 C．溶液Y加熱蒸發(fā)灼燒最終

2、得到Fe2O3 D．電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋H2↑ 3．(2017·陜西民院附中高三月考)早在1807年化學(xué)家戴維用電解熔融氫氧化鈉制得鈉，反應(yīng)原理為4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O；后來(lái)蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉，反應(yīng)原理為3Fe＋4NaOHFe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽(yáng)極發(fā)生電極反應(yīng)為Na＋＋e－===Na B．蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng) C．若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)比為2∶1 D．目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法

3、制鈉(如圖)，電解槽中石墨極為陽(yáng)極，鐵為陰極 4．(2017·天水一中高三第一次月考)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6 mol· L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移2 mol電子 B．原混合溶液中c(K＋)為2 mol·L－1 C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 mol D．電解后溶液中c(H＋)為2 mol·L－1 5．(2017·成都七中高三零模)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(

4、Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是(　　) A．鐵是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為 Fe－6e－＋4H2O===FeO＋ 8H＋ B．電解時(shí)電子的流動(dòng)方向：負(fù)極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極 C．若隔膜為陰離子交換膜， 則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeO D．電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)pH 降低、陰極區(qū) pH升高，撤去隔膜混合后，與原溶液比較 pH升高(假設(shè)電解前后體積變化忽略不計(jì)) 6．(2017·棗陽(yáng)高中高三第一次月考)電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，

5、以下說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)極與電源的負(fù)極相連 B．a(chǎn)電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．離子交換膜d為陰離子交換膜 D．產(chǎn)物丙為硫酸溶液 7．(2017·滄州一中高三第一次月考)電滲析法是指在外加電場(chǎng)作用下，利用陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜的選擇透過(guò)性，使部分離子透過(guò)離子交換膜而遷移到另一部分水中，從而使一部分水淡化而另一部分水濃縮的過(guò)程。如圖是利用電滲析法從海水中獲得淡水的原理圖，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等離子，電極為石墨電極。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是(　　) A．陽(yáng)離子交換膜是A，不是B B．通電后陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式：2

6、Cl－－2e－===Cl2↑ C．工業(yè)上陰極使用鐵絲網(wǎng)代替石墨碳棒，以增強(qiáng)導(dǎo)電性 D．陰極區(qū)的現(xiàn)象是電極上產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液中出現(xiàn)少量白色沉淀 8．(2016·四川南山中學(xué)高三下三診)CuI是一種不溶于水的白色固體，它可以由反應(yīng)2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2而得到。如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，在KI-淀粉溶液中陽(yáng)極周圍變藍(lán)色，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若a極變紅，則在Pt電極上：2I－－2e－===I2，淀粉遇碘變藍(lán) B．若b極變紅，則在Pt電極上：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，O2將I－氧化為I2，淀粉遇碘變藍(lán) C．若a極變紅

7、，則在Cu電極上：開(kāi)始Cu＋I(xiàn)－－e－===CuI，一段時(shí)間后2I－－2e－===I2，淀粉遇碘變藍(lán) D．若b極變紅，則在Cu極上：Cu－2e－===Cu2＋，Cu2＋顯藍(lán)色 9．(2016·湖北沙市中學(xué)高三最后一卷)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．圖中a極連接電源的負(fù)極 B．A口放出的物質(zhì)是氫氣，C口放出的物質(zhì)是氧氣 C．b極電極反應(yīng)式為SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋ D．電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng) 10．工業(yè)上采用的一

8、種污水處理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過(guò)電解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉積下來(lái)，有凈化水的作用。某科研小組用該原理處理污水，設(shè)計(jì)的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．為了增加污水的導(dǎo)電能力，應(yīng)向污水中加入適量的H2SO4溶液 B．甲裝置中Fe電極的反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋ C．為了使燃料電池乙長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)，循環(huán)的物質(zhì)A為CO2 D．當(dāng)乙裝置中有1.6 g CH4參加反應(yīng)時(shí),C電極理論上生成氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48 L 答案精析 1．C　 2．B　[H2

9、S與FeCl3反應(yīng)生成硫單質(zhì)和氯化亞鐵以及鹽酸。 根據(jù)示意圖，惰性電極b放出氫氣，說(shuō)明b為陰極，則a為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，氯氣將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，因此溶液X為氯化鐵，F(xiàn)e(OH)3膠體中滴加氯化鐵，發(fā)生膠體的聚沉，但不能溶解，B錯(cuò)誤； 溶液Y為氯化亞鐵，加熱蒸發(fā)灼燒會(huì)被空氣中的氧氣氧化，最終得到Fe2O3，C正確；根據(jù)AB的分析，電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋H2↑，D正確。] 3．D　[由4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O可知，陽(yáng)極氫氧根離子放電生成氧氣和水，電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A錯(cuò)

10、誤；1 100 ℃時(shí)生成Na蒸氣，有利于反應(yīng)正向移動(dòng)，但Na的還原性大于Fe，B錯(cuò)誤；由4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O、3Fe＋4NaOHFe3O4＋2H2↑＋4Na↑可知，戴維法生成4 mol Na轉(zhuǎn)移4 mol電子，但蓋·呂薩克法生成4 mol Na轉(zhuǎn)移8 mol電子，則轉(zhuǎn)移電子總數(shù)比為1∶2，C錯(cuò)誤；電解熔融氯化鈉法制鈉時(shí)，石墨極為陽(yáng)極，氯離子放電，在陰極鈉離子放電，總反應(yīng)為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，若鐵為陽(yáng)極，則鐵被氧化，D正確。] 4．B　5.C 6．D　[電解硫酸鈉溶液，陰極為氫離子放電，產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極為氫氧根離子在放電，產(chǎn)生氧氣，因氣體甲與氣體乙的體積比

11、約為1∶2，故氣體甲為氧氣，氣體乙為氫氣，產(chǎn)物丙為硫酸溶液，產(chǎn)物丁為氫氧化鈉溶液。a極為電解池的陽(yáng)極，與電源的正極相連，A錯(cuò)誤； a電極為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O － 4e－===O2↑＋4H＋，B錯(cuò)誤； b為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，離子交換膜d為陽(yáng)離子交換膜，允許鈉離子通過(guò)，C錯(cuò)誤；產(chǎn)物丙為硫酸溶液，D正確。] 7．A　8.C　 9．B　[圖中可知，鈉離子移向a極，所以a極為陰極，連接電源的負(fù)極，A正確；a極氫離子發(fā)生還原反應(yīng)，A口放出的物質(zhì)是氫氣；b極SO發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO，B錯(cuò)誤；亞硫酸根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，b極電極反應(yīng)式為SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋，C正確；在陰極H＋放電生成H2，c(H＋)減小，水的電離平衡H2O H＋＋OH－正向移動(dòng)，電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，D正確。] 10．C 7