【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题15 电解...

更新时间：2024-02-23 浏览次数：26 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2024·广西模拟) 利用下图的电化学装置，可实现对 $\text{[math]}$ 的固定。下列说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ 向b电极移动 B . a电极的电极反应式为 C . 电解过程中有 $\text{[math]}$ 生成 D . b电极的Pt用Cu代替后总反应不变

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2. (2024高二上·重庆市期末) 铝的冶炼在工业上通常采用电解Al₂O₃的方法，装置示意图如图。研究表明，电解AlCl₃－NaCl熔融盐也可得到Al，熔融盐中铝元素主要存在形式为AlCl $\text{[math]}$ 和Al₂Cl $\text{[math]}$ 。下列说法不正确的是（）

A . 电解Al₂O₃装置中B电极为阴极，发生还原反应 B . 电解Al₂O₃过程中碳素电极虽为惰性电极，但生产中会有损耗，需定期更换 C . 电解AlCl₃－NaCl时阴极反应式可表示为4Al₂Cl $\text{[math]}$ +3e^—=Al+7AlCl $\text{[math]}$ D . 电解AlCl₃－NaCl时AlCl $\text{[math]}$ 从阳极流向阴极

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3. (2023·广东) 用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解 $\text{[math]}$ 溶液制氨。工作时， $\text{[math]}$ 在双极膜界面处被催化解离成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是（）

A . 电解总反应： $\text{[math]}$ B . 每生成 $\text{[math]}$ ，双极膜处有 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 解离 C . 电解过程中，阳极室中 $\text{[math]}$ 的物质的量不因反应而改变 D . 相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率

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4. (2023·浙江) 氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是

A . 电极A接电源正极，发生氧化反应 B . 电极B的电极反应式为： $\text{[math]}$ C . 应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的 $\text{[math]}$ 溶液 D . 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗

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5. (2023·辽宁) 某无隔膜流动海水电解法制 $\text{[math]}$ 的装置如下图所示，其中高选择性催化剂 $\text{[math]}$ 可抑制 $\text{[math]}$ 产生。下列说法正确的是

A . b端电势高于a端电势 B . 理论上转移 $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ C . 电解后海水 $\text{[math]}$ 下降 D . 阳极发生： $\text{[math]}$

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6. (2023·宁波模拟) 一种用于发动机SCR系统的电解尿素( $\text{[math]}$ )混合装置(X、Y为石墨电极，隔膜仅阻止气体通过)如图，下列说法不正确的是

A . 装置工作时，电子由Y极流入，X极流出 B . Y极发生还原反应 C . X极的电极反应式为 $\text{[math]}$ D . 若用铅酸蓄电池为电源，理论上消耗49 g $\text{[math]}$ 时，此装置中有0.5mol $\text{[math]}$ 生成

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7. (2023·长春模拟) 羟基自由基 $\text{[math]}$ 具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基 $\text{[math]}$ 处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的 $\text{[math]}$ 解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。下列说法错误的是

A . M极为阴极，电极反应式： $\text{[math]}$ B . 双极膜中 $\text{[math]}$ 解离出的 $\text{[math]}$ 透过膜a向N极移动 C . 每处理 $\text{[math]}$ 甲醛，理论上有 $\text{[math]}$ 透过膜b D . 通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成 $\text{[math]}$ 物质的量之比为6∶7

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8. (2023·惠州模拟) 电解法制取Na₂FeO₄的总反应为 $\text{[math]}$ ，工作原理如图所示。已知：Na₂FeO₄只在强碱性条件下稳定，易被H₂还原。下列叙述正确的是

A . 铁电极做阳极，发生还原反应 B . Ni电极发生的反应为： $\text{[math]}$ C . 通电后Na⁺向右移动，阴极区Na⁺浓度增大 D . 当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H₂生成

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9. (2023·佛山模拟) 过硫酸铵 $\text{[math]}$ 可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是

A . a为外接电源的负极 B . 电解总反应： $\text{[math]}$ C . 阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代 D . 电解池工作时，I室溶液质量理论上逐渐减小

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10. (2023·九龙模拟) 通过电解废旧锂电池可回收锂和锰，电解示意图如下(滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过)。下列说法正确的是

A . 电极B与电源正极相连，发生还原反应 B . 电极A的电极反应： $\text{[math]}$ C . 当电路中通过 $\text{[math]}$ 时，最多可回收含33g锰 D . 电解过程中， $\text{[math]}$ 的比值不断减小

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11. (2023·莆田模拟) 铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如下图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基 $\text{[math]}$ ；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是

A . 无论上端口是关闭还是打开，正极反应式均为： $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 完全转化为羟基自由基 $\text{[math]}$ 时转移了 $\text{[math]}$ 电子 C . 若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭 D . 若处理含 $\text{[math]}$ 的酸性废水，则上端口应打开并鼓入空气

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12. (2023·达州模拟) 四川大学余达刚教授课题组发展了一种镍催化下用CO₂制备苯乙酸的反应，反应原理如图所示。下列有关说法正确的是

A . H⁺向B极移动 B . A极的电极反应式为 C . 若使用铅蓄电池作电源，则每生成0.5mol苯乙酸，消耗49gH₂SO₄ D . 该反应的原子利用率为100%，有利于实现碳中和

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13. (2023·嘉兴模拟) 为实现碳中和，可通过电解法用 $\text{[math]}$ 制备 $\text{[math]}$ ，电解装置如图，下列说法错误的是

A . 玻碳电极为阳极，发生氧化反应 B . 铂电极的电极反应： $\text{[math]}$ C . 制得28g $\text{[math]}$ 时，产生32g $\text{[math]}$ D . 电解一段时间后，右池中溶液的pH可能不变

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14. (2023·益阳模拟) 新型三步法氯碱工艺，具有清洁、低成本的特点，其工作原理如图所示，假定各装置中溶液体积均为 $\text{[math]}$ (忽略反应过程中体积变化)。各步骤开始工作时，下列说法错误的是

A . 与传统方法相比，该方法可不需要离子交换膜 B . 过程①中b极电极反应式： $\text{[math]}$ C . 过程②外电路转移 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 溶液物质的量浓度变为 $\text{[math]}$ D . 过程③中溶液中 $\text{[math]}$ 向f极方向移动失去电子产生 $\text{[math]}$

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15. (2023·邢台模拟) 某有色金属工业的高盐废水中主要含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，利用如图电解装置可回收 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 并尽可能除去 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其中双极膜(BP)中间层的 $\text{[math]}$ 解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，并在直流电场作用下分别向两极迁移，M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法错误的是

A . BP膜中 $\text{[math]}$ 均向右侧溶液迁移，M膜为一价阴离子交换膜 B . 溶液a的溶质主要为HF和HCl，溶液b的溶质主要为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ C . 当阳极产生22.4L气体(标准状况)时，有4mol离子通过N膜 D . 电解过程中，应控制高盐废水的pH不能过高

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16. (2023·安阳模拟) 据文献报道，利用阴极膜过滤反应器能除去废水中的磷元素(假设磷元素的存在形态只有 $\text{[math]}$ )，其装置原理示意图如图所示[图中CaP的组成为3Ca₃(PO₄)_2·CaHPO₄·zH₂O]：下列叙述正确的是

A . 三电极流出(入)的电子数均相等 B . 工作时Ti/SnO₂-Sb电极应与直流电源的负极相连 C . Ti/SnO₂-Sb电极周围H₂O分子被氧化，其氧化产物为H⁺和O₂ D . 阴极区的总反应式：20Ca²⁺+14 $\text{[math]}$ +26e^-+2zH₂O=2[3Ca₃(PO₄)₂·CaHPO₄·zH₂O]↓+13H₂↑

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17. (2023·宜宾模拟) 由乙烯制备2-氯乙醇(HOCH₂CH₂Cl)的原理为：CH₂=CH₂+HClO→HOCH₂CH₂Cl。用铂(Pt)作电极电解KCl溶液制备2-氯乙醇的装置如下图所示。下列说法错误的是（）

A . Y连接电源的负极 B . 电解时，K⁺通过阳离子交换膜从左侧移向右侧 C . 理论上，制取1 mol 2-氯乙醇生成气体b的体积为11.2L (标准状况) 。 D . 电解时，左侧溶液pH逐渐减小，右侧溶液pH逐渐增大

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18. (2023·福州模拟) Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时，光催化电极产生电子 $\text{[math]}$ 和空穴 $\text{[math]}$ 。下列有关说法正确的是（）

A . 光催化装置中溶液的 $\text{[math]}$ 减小 B . 离子交换膜为阴离子交换膜 C . 电催化装置阳极电极反应式： $\text{[math]}$ D . 整套装置转移 $\text{[math]}$ ，光催化装置生成 $\text{[math]}$

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19. (2023·东城模拟) 用石墨作电极电解a浊液，记录如表。

实验装置	实验现象
	I.a为AgCl	II.a为AgI
	两电极均产生气泡，有黑色固体在阴极附近生成，并沉降在烧杯底部，烧杯中的液体逐渐变澄清透明	两电极均产生气泡，阴极表面附着少量银白色固体，烧杯中的液体逐渐变为棕黄色

下列说法错误的是

A . I中阳极气体可能为Cl₂和O₂ ， II中阳极气体为O₂ B . I和II中阴极生成气体的方程式均为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^- C . II中液体变为棕黄色，说明阳极上发生了反应2AgI-2e^-=I₂+2Ag⁺ D . 两实验阴极现象有差异的原因可能是II中c(Ag⁺)比I中的小

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二、非选择题

20. (2023高二下·广东期末) 电镀实验在生产生活中应用广泛。

（1）
Ⅰ.某实验小组设计了如图在纽扣上电镀铜的实验装置：

如图中，石墨是（填阴极或阳极），对应的电极方程式为：；如图装置电解一段时间后，溶液中（填微粒化学式）浓度下降，从而影响镀铜的速率和质量。

（2） Ⅱ.实验小组利用如图装置进行铁上电镀铜的实验探究：

装置示意图	序号	电解质溶液	实验现象
	①	0.1mol/L $\text{[math]}$ +少量 $\text{[math]}$	阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验，铁电极表面有 $\text{[math]}$ 生成。
	②	0.1mol/L $\text{[math]}$ +过量氨水	阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体，经检验，电解液中无Fe元素。

实验①中，无色气体产生的原因是 $\text{[math]}$ 或。

（3）实验①中，气体减少，推测是由于溶液中 $\text{[math]}$ 减少，且。
（4）欲测定实验①溶液中 $\text{[math]}$ 的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时当液面离容量瓶颈部的刻度线 $\text{[math]}$ 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的，用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定时应选用滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
（5）为确定实验①电解质溶液中 $\text{[math]}$ 的准确浓度 $\text{[math]}$ ，实验操作为：准确量取 $\text{[math]}$ 含有 $\text{[math]}$ 的溶液于带塞锥形瓶中，调节溶液 $\text{[math]}$ ，加入过量的 $\text{[math]}$ ，用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定至终点，消耗 $\text{[math]}$ 溶液 $\text{[math]}$ 。上述过程中反应的离子方程式： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。滴定选用的指示剂为，滴定终点观察到的现象为：当滴入最后半滴标准溶液时，锥形㼛中溶液。 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等的代数式表示）。滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则测定结果（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6）实验②中， $\text{[math]}$ 与过量氨水反应的离子方程式为，反应后的体系呈色。

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21. (2023·西城模拟) (NH₄)₂S₂O₈电化学循环氧化法可用于废水中苯酚的降解，示意图如图。
1. （1） (NH₄)₂S₂O₈的电解法制备
  已知：电解效率η的定义为η(B)= $\text{[math]}$ ×100%
  ①电极b是极。
  ②生成 $\text{[math]}$ 的电极反应式是。
  ③向阳极室和阴极室各加入100mL溶液。制备 $\text{[math]}$ 的同时，还在电极b表面收集到2.5×10^-4mol气体，气体是。经测定η( $\text{[math]}$ )为80%，不考虑其他副反应，则制备的(NH₄)₂S₂O₈的物质的量浓度为mol/L。
2. （2）苯酚的降解
  已知： $\text{[math]}$ ·具有强氧化性，Fe²⁺浓度较高时会导致 $\text{[math]}$ ·猝灭。 $\text{[math]}$ 可将苯酚氧化为CO₂ ，但反应速率较慢。加入Fe²⁺可加快反应，过程为：
  ⅰ. $\text{[math]}$ +Fe²⁺= $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ ·+Fe³⁺
  ⅱ. $\text{[math]}$ ·将苯酚氧化
  ① $\text{[math]}$ ·氧化苯酚的离子方程式是。
  ②将电解得到的含 $\text{[math]}$ 溶液稀释后加入苯酚处理器，调节溶液总体积为1L，pH=1，测得在相同时间内，不同条件下苯酚的降解率如图。
  用等物质的量的铁粉代替FeSO₄ ，可明显提高苯酚的降解率，主要原因是。
3. （3）苯酚残留量的测定
  已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为F库仑
  取处理后的水样100mL，酸化后加入KBr溶液，通电。电解产生的Br₂全部与苯酚反应，当苯酚完全反应时，消耗的电量为a库仑，则样品中苯酚的含量为g/L。(苯酚的摩尔质量：94g/mol)
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