2019年高考化學 備考百強校微測試系列 專題23 電解池的基本原理.doc

專題23 電解池的基本原理（滿分60分 時間25分鐘）姓名：_ 班級：_ 得分：_1工業(yè)上常采用吸收-電解聯(lián)合法除去天然氣中的H2S氣體，并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，其裝置如下圖所示。通電前，先通入一段時間含H2S的甲烷氣，使部分NaOH吸收H2S轉(zhuǎn)化為Na2S，再接通電源，繼續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣，并控制好通氣速率即可保證裝置中反應(yīng)的連續(xù)性。 下列說法正確的是A 與電源a端相連的碳棒為陽極，氣體A為O2B 與電源b端相連的碳棒上電極反應(yīng)為：2H2O + 2e 2OH+ H2C 通電過程中，右池溶液中的OH-通過陰離子膜進入左池D 在通電前后，右池中的c(NaOH)與c(Na2S) 之比基本不變【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)圖中信息可知，右側(cè)通入含有H2S雜質(zhì)的甲烷氣，得到除雜后的甲烷氣，結(jié)合題意，則右端答案選D?！军c睛】本題考查電化學知識，必須通過溶液中離子放電情況判斷電極，通過電極反應(yīng)分析電極反應(yīng)式，從而得解。2為了實現(xiàn)空間站的零排放，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2，我國科學家設(shè)計了如下圖裝置，反應(yīng)完畢，電解質(zhì)溶液的pH保持不變。下列說法正確的是A 圖中N型半導體為正極，P型半導體為負極B Y 電極的反應(yīng)：4OH-4e-=2H2O +O2C 圖中離子交換膜為陽離子交換膜D 該裝置實現(xiàn)了“太陽能化學能電能”的轉(zhuǎn)化【答案】B3某小組設(shè)計電解飽和食鹽水的裝置如圖所示，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，下列敘述正確的是 （ ）A 銅電極附近觀察到黃綠色氣體 B 石墨電極附近溶液呈紅色C 溶液中的Na向石墨電極移動 D 銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)【答案】D【解析】【詳解】電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)：陽極：2Cl-2e-=Cl2，陰極：2H2O+2e-=H2+2OH-；總反應(yīng)：【點睛】該裝置中若銅為陽極，陽極為銅失電子，總反應(yīng)為：Cu+2H2OCu(OH)2+H2；若該裝置中銅做陰極，銅就不失電子，總反應(yīng)為：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2；所以電解池中陽極材料的不同，決定了該反應(yīng)原理也不一樣。4用電解法可提純含有某些含氧酸根雜質(zhì)的粗KOH溶液，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是（ ）A 陽極反應(yīng)式為4OH-4e2H2O+O2 B 通電后陰極區(qū)附近溶液pH會增大C K+通過交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū) D 純凈的KOH溶液從b出口導出【答案】C【解析】根據(jù)圖示，通入粗氫氧化鉀的電極是陽極，陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2；通入水的電極是陰極，電極反應(yīng)為，K通過交換膜從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，生成氫氧化鉀，純凈的KOH溶液從b口導出，陰極區(qū)附近溶液的pH會增大，故C錯誤；5一定條件下，利用如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的儲氫，下列有關(guān)說法不正確的是A 電源A為負極，電極C為陽極B 單一氣體為O2C 該儲氫裝置的電流效率約為32.1%(電流效率計算公式為=100%）D 電子流動方向為：AD；CB【答案】C【解析】【分析】根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽極，所以A是負極、B是正極，電子從負極流向陰極；該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，據(jù)此分析可得結(jié)論。 【詳解】D. A為負極、B為正極，D為電解池的陰極，C為電解池的陽極，則電子流動方向為：AD；CB，故D說法正確；答案選C。 6把物質(zhì)的量均為0.1 mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨作電極電解，并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體，一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同。則下列描述正確的是A 電路中共轉(zhuǎn)移0.6NA個電子 B 陽極得到的氣體中O2的物質(zhì)的量為0.2 molC 陰極質(zhì)量增加3.2 g D 電解后剩余溶液中硫酸的濃度為1molL1【答案】A【解析】【點睛】本題解答的關(guān)鍵在于厘清兩極的反應(yīng)原理，在陰極兩種離子的放電順序為Cu2+>H+，而在陽極為Cl->OH->SO42-，所以最終的結(jié)果是陰極產(chǎn)生的氫氣體積與陽極產(chǎn)生的氯氣和氧氣的總體積相等。7人工腎臟可用電化學方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素CO(NH2)2，原理如圖，下列有關(guān)說法正確的是A B為電源的正極B 電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH升高C 電子移動的方向是B右側(cè)惰性電極質(zhì)子交換膜左側(cè)惰性電極AD 陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為2Cl2e=Cl2，CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl【答案】D【解析】【詳解】8如圖是以鉛蓄電池為電源，模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖（C、D均為石墨電極）。電解一段時間后，若在電解池中C極一側(cè)出來的氣體無色無味，D極一側(cè)出來的氣體呈黃綠色有刺激性氣味。請回答以下問題：（1）已知鉛蓄電池在放電時發(fā)生的反應(yīng)：Pb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O，則A極為電源的_極（填“正”或“負”），電極反應(yīng)為_；（2）電解飽和食鹽水的離子反應(yīng)方程式是_；（3）電極C的電極反應(yīng)是_；（4）電解時為防止兩種氣體產(chǎn)物混合，用陽離子交換膜做隔膜。則電解時Na+從_極區(qū)移向_極區(qū)（填“C”或“D”）；（5）若電路上有0.2mol電子的電量通過，則鉛蓄電池中消耗硫酸_mol?！敬鸢浮控揚b+2e-+SO42-=PbSO42Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl22H2O+2e-=H2+2OH-或2H+2e-=H2DC0.2【解析】離子向陰極移動，因此電解時Na+從D極區(qū)移向C極區(qū)；（5）根據(jù)方程式Pb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O可知當轉(zhuǎn)移2mol電子時，消耗硫酸的物質(zhì)的量是2mol，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子時消耗硫酸的物質(zhì)的量是0.2mol。 【點睛】本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)電解池電極上發(fā)生的反應(yīng)來確定電解池陰陽極和原電池正負極，再根據(jù)物質(zhì)和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式進行計算，電極反應(yīng)式的書寫是高考熱點和難點。