2015-2024年十年高考化學(xué)真題分類(lèi)匯編專(zhuān)題38 電解原理(原卷版)

2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題38電解原理考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電解原理2023?廣東卷、2022?北京卷、2022?廣東選擇性卷、2016·北京理綜、2015·福建卷、2015·四川卷、2015·浙江卷高考電解池應(yīng)用試題，是常見(jiàn)的高考類(lèi)型之一，題目以科學(xué)研究中或者工業(yè)上的電解操作為背景，重點(diǎn)考查電解池的工作原理，如陰陽(yáng)極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)及溶液pH的變化等。電解原理的復(fù)習(xí)應(yīng)該針對(duì)以下幾點(diǎn)：一是理解電解池基本原理；二是重點(diǎn)復(fù)習(xí)：陰、陽(yáng)極的判斷；電極反應(yīng)類(lèi)型；電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)?？键c(diǎn)2電解原理簡(jiǎn)單應(yīng)用2024·山東卷、2023?浙江省1月選考、2023?浙江省6月選考、2023?湖北省選擇性考試、2023?遼寧省選擇性考試、2021?湖北選擇性考試、2020?浙江1月卷、2017?海南卷考點(diǎn)1電解原理1．(2023?廣東卷，13)利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。閉合K1，一段時(shí)間后()A．U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是Cl2和O2 B．a(chǎn)處布條褪色，說(shuō)明Cl2具有漂白性C．b處出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明還原性：Cl-I-D．?dāng)嚅_(kāi)K1，立刻閉合K2，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)2．(2022?北京卷，13)利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。裝置示意圖序號(hào)電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①0.1mol·L-1CuSO4+少量H2SO4陰極表面有無(wú)色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有Fe2+②0.1mol·L-1CuSO4+過(guò)量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無(wú)Fe元素下列說(shuō)法不正確的是()A．①中氣體減少，推測(cè)是由于溶液中c(H＋)減少，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測(cè)到Fe2+，推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++CuC．隨陰極析出，推測(cè)②中溶液c(Cu2＋)減少，Cu2＋+4NH3[Cu(NH3)4]2＋平衡逆移D．②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密3．(2022?廣東選擇性卷，10)以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過(guò)程中()A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為M-2e-=Mg2+ B．陰極上Al被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽(yáng)極泥 D．陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等4．(2016·北京理綜，12)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；……下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是()A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．b處：2Cl--2e-=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅5．(2015·福建卷，11)某模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)，下列說(shuō)法正確的是()A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B．該裝置工作時(shí)H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2+18H+-18e-=C3H8O+5H2O6．(2015·四川卷，4)用下圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時(shí)，控制溶液pH為9～10，陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無(wú)污染的氣體。下列說(shuō)法不正確的是()A．用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2OC．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．除去CN-的反應(yīng)：2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O7．(2015·浙江卷，11)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．X是電源的負(fù)極B．陰極的電極反應(yīng)式是H2O+2e-=H2+O2-CO2+2e-=CO+O2-C．總反應(yīng)可表示為H2O+CO2H2+CO+O2D．陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1考點(diǎn)2電解原理簡(jiǎn)單應(yīng)用1．(2024·山東卷，13，4分)以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電極a連接電源負(fù)極B．加入Y的目的是補(bǔ)充N(xiāo)aBrC．電解總反應(yīng)式為Br-+3H2OBrO3-+3H2↑D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(Z)∶n(Br-)=3∶22．(2023?浙江省1月選考，11)在熔融鹽體系中，通過(guò)電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是()A．石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極A的電極反應(yīng)：8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2OC．該體系中，石墨優(yōu)先于Cl-參與反應(yīng)D．電解時(shí)，陽(yáng)離子向石墨電極移動(dòng)3．(2023?浙江省6月選考，13)氯堿工業(yè)能耗大，通過(guò)如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說(shuō)法不正確的是()A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-C．應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過(guò)提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來(lái)降低電解電壓，減少能耗4．(2023?湖北省選擇性考試，10)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為mol·-1。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．b電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．離子交換膜為陰離子交換膜C．電解時(shí)海水中動(dòng)能高的水分子可穿過(guò)PTFE膜D．海水為電解池補(bǔ)水的速率為2mol·-15．(2023?遼寧省選擇性考試，7)某無(wú)隔膜流動(dòng)海水電解法制H2的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生。下列說(shuō)法正確的是()A．b端電勢(shì)高于a端電勢(shì) B．理論上轉(zhuǎn)移2mol生成4C．電解后海水pH下降 D．陽(yáng)極發(fā)生：H6．(2021?湖北選擇性考試，15)Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H濃度的增大會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電解時(shí)只允許H通過(guò)離子交換膜B．生成O2和H2的質(zhì)量比為8：1C．電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH的濃度增大D．CrO3的生成反應(yīng)為：Cr2O2＋2H＝2CrO3＋H2O7．(2020?浙江1月卷，18)在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列說(shuō)法不正確的是()離子交換膜A．電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣B．離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜C．飽和NaCl從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出D．OH-遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線(xiàn)上通過(guò)電子的數(shù)量8．(2017?海南卷，10)一種電化學(xué)制備N(xiāo)H3的裝置如下圖所示，圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H＋。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Pd電極b為陰極B．陰極的反應(yīng)式：N2＋6H＋＋6e－=2NH3C．H＋由陽(yáng)極向陰極遷移D．陶瓷可以隔離N2和H2專(zhuān)題38電解原理考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電解原理2023?廣東卷、2022?北京卷、2022?廣東選擇性卷、2016·北京理綜、2015·福建卷、2015·四川卷、2015·浙江卷高考電解池應(yīng)用試題，是常見(jiàn)的高考類(lèi)型之一，題目以科學(xué)研究中或者工業(yè)上的電解操作為背景，重點(diǎn)考查電解池的工作原理，如陰陽(yáng)極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)及溶液pH的變化等。電解原理的復(fù)習(xí)應(yīng)該針對(duì)以下幾點(diǎn)：一是理解電解池基本原理；二是重點(diǎn)復(fù)習(xí)：陰、陽(yáng)極的判斷；電極反應(yīng)類(lèi)型；電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)?？键c(diǎn)2電解原理簡(jiǎn)單應(yīng)用2024·山東卷、2023?浙江省1月選考、2023?浙江省6月選考、2023?湖北省選擇性考試、2023?遼寧省選擇性考試、2021?湖北選擇性考試、2020?浙江1月卷、2017?海南卷考點(diǎn)1電解原理1．(2023?廣東卷，13)利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。閉合K1，一段時(shí)間后()A．U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是Cl2和O2 B．a(chǎn)處布條褪色，說(shuō)明Cl2具有漂白性C．b處出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明還原性：Cl-I-D．?dāng)嚅_(kāi)K1，立刻閉合K2，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)2．(2022?北京卷，13)利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。裝置示意圖序號(hào)電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①0.1mol·L-1CuSO4+少量H2SO4陰極表面有無(wú)色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有Fe2+②0.1mol·L-1CuSO4+過(guò)量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無(wú)Fe元素下列說(shuō)法不正確的是()A．①中氣體減少，推測(cè)是由于溶液中c(H＋)減少，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測(cè)到Fe2+，推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++CuC．隨陰極析出，推測(cè)②中溶液c(Cu2＋)減少，Cu2＋+4NH3[Cu(NH3)4]2＋平衡逆移D．②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密3．(2022?廣東選擇性卷，10)以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過(guò)程中()A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為M-2e-=Mg2+ B．陰極上Al被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽(yáng)極泥 D．陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等4．(2016·北京理綜，12)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；……下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是()A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．b處：2Cl--2e-=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅5．(2015·福建卷，11)某模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)，下列說(shuō)法正確的是()A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B．該裝置工作時(shí)H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2+18H+-18e-=C3H8O+5H2O6．(2015·四川卷，4)用下圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時(shí)，控制溶液pH為9～10，陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無(wú)污染的氣體。下列說(shuō)法不正確的是()A．用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2OC．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．除去CN-的反應(yīng)：2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O7．(2015·浙江卷，11)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．X是電源的負(fù)極B．陰極的電極反應(yīng)式是H2O+2e-=H2+O2-CO2+2e-=CO+O2-C．總反應(yīng)可表示為H2O+CO2H2+CO+O2D．陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1考點(diǎn)2電解原理簡(jiǎn)單應(yīng)用1．(2024·山東卷，13，4分)以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電極a連接電源負(fù)極B．加入Y的目的是補(bǔ)充N(xiāo)aBrC．電解總反應(yīng)式為Br-+3H2OBrO3-+3H2↑D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(Z)∶n(Br-)=3∶22．(2023?浙江省1月選考，11)在熔融鹽體系中，通過(guò)電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是()A．石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極A的電極反應(yīng)：8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2OC．該體系中，石墨優(yōu)先于Cl-參與反應(yīng)D．電解時(shí)，陽(yáng)離子向石墨電極移動(dòng)3．(2023?浙江省6月選考，13)氯堿工業(yè)能耗大，通過(guò)如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說(shuō)法不正確的是()A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-C．應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過(guò)提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來(lái)降低電解電壓，減少能耗4．(2023?湖北省選擇性考試，10)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為mol·-1。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．b電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H