2019年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校微測試系列 專題23 電解池的基本原理.doc
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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O2 B. 與電源b端相連的碳棒上電極反應(yīng)為:2H2O + 2e- 2OH-+ H2↑ C. 通電過程中,右池溶液中的OH-通過陰離子膜進(jìn)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。 【點(diǎn)睛】本題考查電化學(xué)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(shí)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(xué)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(dǎo)體為正極,P型半導(dǎo)體為負(fù)極 B. Y 電極的反應(yīng):4OH--4e-=2H2O +O2↑ C. 圖中離子交換膜為陽離子交換膜 D. 該裝置實(shí)現(xiàn)了“太陽能→化學(xué)能→電能”的轉(zhuǎn)化 【答案】B 3.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(diǎn)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--4e-=2H2O+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(dǎo)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4OH--4e-===2H2O+O2↑;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(dǎo)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(shí)現(xiàn)有機(jī)物的儲氫,下列有關(guān)說法不正確的是 A. 電源A為負(fù)極,電極C為陽極 B. 單一氣體為O2 C. 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?yàn)椋篈→D;C→B 【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(fù)極、B是正極,電子從負(fù)極流向陰極;該實(shí)驗(yàn)的目的是儲氫,所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)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(fù)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?yàn)椋篈→D;C→B,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 mol C. 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1molL-1 【答案】A 【解析】 【點(diǎn)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?yàn)镃u2+>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(xué)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→A D. 陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為2Cl??2e?=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(fù)”),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。 【答案】負(fù)Pb+2e-+SO42-=PbSO42Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑DC0.2 【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(dāng)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(diǎn)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(fù)極,再根據(jù)物質(zhì)和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式進(jìn)行計算,電極反應(yīng)式的書寫是高考熱點(diǎn)和難點(diǎn)。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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