高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第六章 專(zhuān)項(xiàng)提能特訓(xùn)13

1、專(zhuān)項(xiàng)提能特訓(xùn)13電解原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯(cuò)的管道和輸電線路，當(dāng)有電流泄漏并與金屬管道形成回路時(shí)，就會(huì)引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱(chēng)為“陽(yáng)極保護(hù)”。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能B管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2C如果沒(méi)有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕D鋼鐵“陽(yáng)極保護(hù)”的實(shí)質(zhì)是在陽(yáng)極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜答案B解析該裝置相當(dāng)于電解池，能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A正確；左端是陽(yáng)極，腐蝕得更快，B錯(cuò)誤；如果沒(méi)有外加電源，潮濕的土壤(

2、接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應(yīng)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，C正確；根據(jù)題意，此種腐蝕較慢，所以“陽(yáng)極保護(hù)”實(shí)際上是在金屬表面形成了一層致密的保護(hù)膜，D正確。2我國(guó)預(yù)計(jì)在2020年前后建成自己的載人空間站。為循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供氧氣，我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種裝置(如圖所示)，實(shí)現(xiàn)“太陽(yáng)能電能化學(xué)能”轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)為2CO2=2COO2，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A該裝置屬于電解池BX極發(fā)生氧化反應(yīng)，Y極發(fā)生還原反應(yīng)C人體呼出的水蒸氣參與Y極反應(yīng)：CO2H2O2e=CO2OHDX極每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氣體，有2 mol的OH從Y極移向X極答案D解析A項(xiàng)，該裝置實(shí)現(xiàn)“太陽(yáng)能電能化學(xué)能”

3、轉(zhuǎn)化，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置為電解池，正確；B項(xiàng)，根據(jù)圖中電子的流向“XY”可知，X極為陽(yáng)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Y為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，Y為陰極，根據(jù)總反應(yīng)可知，陰極為CO2得電子，生成CO，電極反應(yīng)為CO2H2O2e=CO2OH，正確；D項(xiàng)，X極為陽(yáng)極，OH放電生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2，生成1 mol O2，陽(yáng)極有4 mol OH放電，根據(jù)溶液電中性原理，X電極區(qū)陰離子減少，則會(huì)有4 mol OH從Y極透過(guò)陰離子交換膜移向X極，使得溶液保持電中性，錯(cuò)誤。3(2019山東青島調(diào)研)再生鉛行業(yè)是我國(guó)在重視環(huán)境保護(hù)和充分利用有色金屬再生資源的情況下逐步發(fā)

4、展起來(lái)的新興產(chǎn)業(yè)。從廢舊鉛蓄電池中回收鉛的工藝為：電解原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A陰極區(qū)電極反應(yīng)式為2H2e=H2B電解過(guò)程中陽(yáng)極附近pH明顯增大CNa2PbCl4濃度下降后，在陰極區(qū)加入PbO，可實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)溶液的再生使用D電路中流經(jīng)4 mol電子，陰極可得207 g鉛答案C解析陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O4e=O24H，同時(shí)陽(yáng)極區(qū)的H移向陰極，陽(yáng)極區(qū)硫酸濃度增大，pH降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極發(fā)生的反應(yīng)為PbCl2e=Pb4Cl，同時(shí)H通過(guò)質(zhì)子交換膜，陰極區(qū)形成HCl/NaCl溶液，電解后向陰極區(qū)加入PbO，可以生成PbCl，A項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；電路中通過(guò)4 mol電子時(shí)，陰極可得414 g鉛，D項(xiàng)

5、錯(cuò)誤。4(2020太原質(zhì)檢)采用電化學(xué)法還原CO2是一種使CO2資源化的方法。下圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應(yīng))。下列說(shuō)法中正確的是()AZn與電源的負(fù)極相連BZnC2O4在交換膜右側(cè)生成C電解的總反應(yīng)為2CO2ZnZnC2O4D通入11.2 L CO2時(shí)，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子答案C解析電解過(guò)程中Zn被氧化，作陽(yáng)極，所以Zn與電源的正極相連，A錯(cuò)誤；Zn2透過(guò)陽(yáng)離子交換膜到達(dá)左側(cè)與生成的C2O形成ZnC2O4，B錯(cuò)誤；沒(méi)有給出氣體所處的溫度和壓強(qiáng)，D錯(cuò)誤。5用惰性電極電解法制備硼酸H3BO3或B(OH)3的工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子和陰離子通過(guò))。下

6、列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A陰極與陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體體積比為12Bb極的電極反應(yīng)式為2H2O2e=O24HC產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)是B(OH)3OH=B(OH)D每增加1 mol H3BO3產(chǎn)品，NaOH溶液增重22 g答案D解析由圖可知，b電極為陽(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上水失電子生成O2和H，a電極為陰極，電解時(shí)陰極上水得電子生成H2和OH，原料室中的鈉離子通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入a極室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中B(OH)通過(guò)陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，b極室中氫離子通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入產(chǎn)品室，B(OH)、H發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3；a、b電極反應(yīng)式分別為2H2O2e=H22OH、2H2O4e=O24H，理論上每生成1 mol產(chǎn)品，b

7、極生成1 mol H、a極生成0.5 mol H2，質(zhì)量減少1 g，此時(shí)1 mol Na進(jìn)入NaOH溶液中即增重23 g，故NaOH溶液增重22 g。6SO2和NOx是主要大氣污染物，利用下圖裝置可同時(shí)吸收SO2和NO。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Aa極為直流電源的負(fù)極，與其相連的電極發(fā)生還原反應(yīng)B陰極得到2 mol電子時(shí)，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的H為2 molC吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2NO2S2O2H2O=N24HSOD陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)式為SO22e2H2O=SO4H答案D解析A項(xiàng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，亞硫酸氫根離子得電子生成硫代硫酸根離子，a是直流電源的負(fù)極，正確；B項(xiàng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極

8、反應(yīng)式為：2HSO2e2H=S2O2H2O，陰極得到2 mol電子時(shí)，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的H為2 mol，正確；C項(xiàng)，硫代硫酸根離子與一氧化氮發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氮?dú)?，離子反應(yīng)方程式為：2NO2S2O2H2O=N24HSO，正確；D項(xiàng)，陽(yáng)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤。7某混合物漿液中含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考慮到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組設(shè)計(jì)了利用石墨電極電解的分離裝置(如圖所示)，使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素的溶液，并回收利用。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()Aa極室的電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2B上述裝置中a電極室的電極可換成金

9、屬鐵C電解后，b極室得到Na2SO4和Na2CrO4的混合液D若電解后b極室溶液含Cr元素0.52 g，則電路中通過(guò)0.02 mol e答案C解析通過(guò)裝置圖可知CrO要透過(guò)陰離子交換膜向b極移動(dòng)，可知a為陰極，b為陽(yáng)極，則a極室的電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2，A說(shuō)法正確；a極上發(fā)生還原反應(yīng)，故將電極換成鐵電極，F(xiàn)e不會(huì)被消耗，B說(shuō)法正確；電解時(shí)b極發(fā)生反應(yīng)：2H2O4e=O24H，b極產(chǎn)生H，發(fā)生反應(yīng)2CrO2HCr2OH2O，因此b極室還有Cr2O存在，C說(shuō)法錯(cuò)誤；0.52 g鉻元素的物質(zhì)的量為0.01 mol，說(shuō)明有0.01 mol CrO透過(guò)陰離子交換膜，則電路中通過(guò)0.02 m

10、ol電子，D說(shuō)法正確。8(2019山東菏澤一模)用石墨烯鋰硫電池電解制備Fe(OH)2的裝置如圖所示。電池放電時(shí)的反應(yīng)為16LixS8=8Li2Sx(2x8)，電解池兩極材料分別為Fe和石墨，工作一段時(shí)間后，右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀。下列說(shuō)法不正確的是()AX是鐵電極，發(fā)生氧化反應(yīng)B電子流動(dòng)的方向：BY，XAC正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S62Li2e=3Li2S4D鋰電極減重0.14 g時(shí)，電解池中溶液減重0.18 g答案D解析電解法制備Fe(OH)2，則鐵作陽(yáng)極，根據(jù)題給總反應(yīng)可知，金屬鋰發(fā)生氧化反應(yīng)，作電池的負(fù)極，所以Y為陰極，故X是鐵電極，故A項(xiàng)正確；電子從原電池的負(fù)極流至電解池的陰

11、極，然后從電解池的陽(yáng)極流回到電池的正極，即電子從B電極流向Y電極，從X電極流回A電極，故B項(xiàng)正確；由圖示可知，電極A發(fā)生了還原反應(yīng)，即正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S62Li2e=3Li2S4，故C項(xiàng)正確；鋰電極減重0.14 g，則電路中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，電解池中發(fā)生的總反應(yīng)為Fe2H2OFe(OH)2H2，所以轉(zhuǎn)移0.02 mol電子時(shí)，電解池中溶液減少0.02 mol H2O，即減輕0.36 g，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。9現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中常用電解氯化亞鐵的方法制得氯化鐵溶液以吸收有毒的H2S氣體。工藝原理如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是()AH從電解池左槽遷移到右槽B左槽中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2

12、C右槽的電極反應(yīng)式為2H2e=H2DFeCl3溶液可以循環(huán)利用答案B解析由圖可知，右槽產(chǎn)生H2，則右側(cè)惰性電極為陰極，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，則H從電解池左槽遷移到右槽，A正確；左槽惰性電極為陽(yáng)極，由于還原性：Fe2Cl，則電極反應(yīng)式為2Fe22e=2Fe3，B錯(cuò)誤；右槽惰性電極為陰極，電極產(chǎn)物為H2，則電極反應(yīng)式為2H2e=H2或2H2O2e=H22OH，C正確；由圖可知，左槽電解產(chǎn)生的FeCl3參與反應(yīng)吸收H2S，同時(shí)被還原為FeCl2，再通入左槽重新電解生成FeCl3，故FeCl3溶液可以循環(huán)利用，D正確。10某工廠采用電解法處理含鉻廢水，利用耐酸電解槽陰陽(yáng)極，槽中盛放含鉻廢水，原理示意如圖，

13、下列說(shuō)法不正確的是()Aa為電源正極B陽(yáng)極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OC若不考慮氣體的溶解，當(dāng)收集到H2 13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有0.2 mol Cr2O被還原D陰極區(qū)附近溶液pH增大答案C解析由圖可知，右側(cè)生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，右側(cè)鐵板為陰極，故左側(cè)鐵板為陽(yáng)極，故a為電源正極，A項(xiàng)正確；左側(cè)鐵板為陽(yáng)極，鐵放電生成亞鐵離子，亞鐵離子被溶液中的Cr2O氧化，反應(yīng)生成Cr3、Fe3，反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，B項(xiàng)正確；13.44 L氫氣的物質(zhì)的量為0.6 mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒n(Fe2)0.6

14、 mol，根據(jù)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O可知，被還原的Cr2O的物質(zhì)的量為0.6 mol0.1 mol，C項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極氫離子放電生成氫氣，氫離子濃度降低，溶液的pH增大，D項(xiàng)正確。11電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子，A表示乳酸根離子)。(1)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)簡(jiǎn)述濃縮室中得到濃乳酸的原理：_。(3)電解過(guò)程中，采取一定的措施可控制陰極室的pH為68，此時(shí)進(jìn)入濃縮室的OH可忽略不計(jì)。400 mL 10 gL1乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度增至145 gL1(溶液體積變化忽略不計(jì))，則陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積

15、約為_(kāi)L(乳酸的摩爾質(zhì)量為90 gmol1)。答案(1)4OH4e=2H2OO2(2)陽(yáng)極上OH放電，c(H)增大，H從陽(yáng)極室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入濃縮室，同時(shí)A通過(guò)陰離子交換膜從陰極室進(jìn)入濃縮室，發(fā)生反應(yīng)HAHA，乳酸濃度增大(3)6.7212按要求回答下列問(wèn)題(1)有人研究了用電化學(xué)方法把CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH，其原理如圖1所示：則圖中A電極接電源_極。已知B電極為惰性電極，則在水溶液中，該極的電極反應(yīng)為_(kāi)。(2)以連二亞硫酸鹽(S2O)為還原劑脫除煙氣中的NO，并通過(guò)電解再生，裝置如圖2。陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，電解槽中的隔膜為_(kāi)(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜。(3)甲醛超標(biāo)會(huì)危害人體健康，需對(duì)甲醛進(jìn)行含量檢測(cè)及污染處理。某甲醛氣體傳感器的工作原理如圖3所示，b極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移4104 mol電子時(shí)，傳感器內(nèi)參加反應(yīng)的甲醛(HCHO)為_(kāi)mg。答案(1)負(fù)2H2O4e=4HO2(2)2SO4H2e=S2O2H2