高考化学一轮复习课时分层训练20电能转化为化学能__电解鲁科版.doc

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1、1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考化学一轮复习课时分层训练精选高考化学一轮复习课时分层训练 2020 电能电能转化为化学能转化为化学能_电解鲁科版电解鲁科版(建议用时：45 分钟)A 级 基础达标1.下列说法中正确的是 ( )A氯碱工业中，X、Y 均为石墨，X 附近能得到氢氧化钠B铜的精炼中，X 是纯铜，Y 是粗铜，Z 是CuSO4C电镀工业中，X 是待镀金属，Y 是镀层金属D外加电流的阴极保护法中，Y 是待保护金属D D 电解饱和食盐水时，阴极区得到电解饱和食盐水时，阴极区得到 H2H2 和和 NaOHNaOH。铜的电解精。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极。电镀时

2、，应以镀层金属作阳炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极。电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。极、待镀金属作阴极。 2(2018广东五校联考)如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是( ) 【导学号：95160158】甲 乙2 / 12A乙装置中溶液颜色会变浅B铁电极应与 Y 相连接CM 电极反应式：H2NCONH2H2O6e=CO2N26HD当 N 电极消耗 0.25 mol 气体时，铜电极质量减少 16 gC C 乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不乙装置为电

3、镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变，变，A A 项错误；电镀时，待镀金属作阴极，与电源负极相连，而项错误；电镀时，待镀金属作阴极，与电源负极相连，而 N N电极上电极上 O2O2 转化为转化为 H2OH2O，发生还原反应，发生还原反应，N N 电极为正极，电极为正极，B B 项错误；项错误；根据根据 N N 电极反应式：电极反应式：O2O24H4H4e4e=2H2O=2H2O、铜电极反应式：、铜电极反应式：CuCu2e2e=Cu2=Cu2，由各电极上转移电子数相等，可得关系式：，由各电极上转移电子数相等，可得关系式：O2O22Cu2Cu，则，则 N N 电极消耗电极消耗 0.250.2

4、5 molmol O2O2 时，铜电极质量减少时，铜电极质量减少 0.250.25 mol264mol264 gmolgmol1 13232 g g，D D 项错误。项错误。 3.如图所示为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是 TiO2 中的氧解离进入熔融盐中而得到钝钛。下列说法中正确的是( )【导学号：95160159】Aa 极是正极，石墨极是阴极B反应后，石墨电极的质量不发生变化C电解过程中，O2、Cl均向 a 极移动D阴极的电极反应式为 TiO24e=Ti2O2D D TiO2TiO2 发生还原反应得到纯钛，故加入高纯发生还原反应得到纯钛，故加入高纯 TiO2TiO

5、2 的电极是的电极是电解池的阴极，电解池的阴极，a a 极是电源的负极，石墨极是阳极，极是电源的负极，石墨极是阳极，A A 项错误；项错误；O2O2在阳极发生氧化反应生成在阳极发生氧化反应生成 O2O2，高温下，石墨与，高温下，石墨与 O2O2 反应生成反应生成COCO、CO2CO2，导致石墨质量减小，导致石墨质量减小，B B 项错误；电解过程中，阴离子向阳项错误；电解过程中，阴离子向阳3 / 12极极( (石墨极石墨极) )移动，移动，C C 项错误；项错误；TiO2TiO2 中的氧解离进入熔融盐而得到纯中的氧解离进入熔融盐而得到纯钛，发生了还原反应，生成了钛，发生了还原反应，生成了 TiT

6、i 和和 O2O2，D D 项正确。项正确。 4(2017市高三教学测试)工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质 Ni 的原理如图所示。下列说法不正确的是 ( ) 【导学号：95160160】已知：Ni2在弱酸性溶液中发生水解 氧化性：Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)A碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O22H2OB电解过程中，B 室中 NaCl 溶液的物质的量浓度将不断减小C为了提高 Ni 的产率，电解过程中需要控制废水 pHD若将图中阳离子膜去掉，将 A、B 两室合并，则电解反应总方程式发生改变B B AA 项，电极反应式为项，电极反应式为阳极：4OH4e=2H2OO2阴极：Ni22e

7、=Ni、2H2e=H2正确；B 项，由于 C 室中 Ni2、H不断减少，Cl通过阴离子膜从 C 室移向 B 室，A 室中 OH不断减少，Na通过阳离子膜从A 室移向 B 室，所以 B 室中 NaCl 溶液的物质的量浓度不断增大，错误；C 项，由于 H的氧化性大于 Ni2(低浓度)的氧化性，所以为了提高 Ni 的产率，电解过程需要控制废水的 pH，正确；D 项，若去掉阳离子膜，在阳极 Cl首先放电生成 Cl2，反应总方程式发生改变，正确。5(2018三晋质检)一种脱除废水中 NH 的电化学装置如图所示，下列说法正确的是( )【导学号：95160161】4 / 12A该装置将化学能转变为电能B该装

8、置工作时，Cl向阴极移动CNH 在阴极上被还原为 N2，阴极周围溶液的 pH 增大D阳极的电极反应式为 ClH2O2e=ClO2HD D 该装置为电解池，该装置将电能转变为化学能，故该装置为电解池，该装置将电能转变为化学能，故 A A 错误；错误；电解池中阴离子向阳极移动，故电解池中阴离子向阳极移动，故 B B 错误；用电解法处理含有错误；用电解法处理含有 NHNH 的废的废水，阴极上是水电离出的氢离子得电子发生还原反应：水，阴极上是水电离出的氢离子得电子发生还原反应：2H2O2H2O2e2e=H2=H22OH2OH，阳极的电极反应式为，阳极的电极反应式为ClClH2OH2O2e2e=ClO=

9、ClO2H2H，ClOClO、H H再将再将 NHNH 氧化为氧化为 N2N2，故故 C C 错误，错误，D D 正确。正确。 6.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是( )【导学号：95160162】A阳极电极方程式为 2Al6e6OH=Al2O33H2OB随着电解的进行，溶液的 pH 逐渐增大C当阴极生成气体 3.36 L(标准状况)时，阳极增重 2.4 gD电解过程中 H移向铝电极C C AA 项，硫酸溶液为酸性，阳极反应式为项，硫酸溶液为酸性，阳极反应式为2Al2Al6e6

10、e3H2O=Al2O33H2O=Al2O36H6H；B B 项，阴极反应式为项，阴极反应式为6H6H6e6e=3H2=3H2，电解过程中，电解过程中 H2OH2O 减少，减少，pHpH 减小；减小；D D 项，电解项，电解过程中过程中 H H移向阴极移向阴极( (石墨极石墨极) )。 7(2014广东高考，改编)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为 Al，其他电极均为 Cu，则 ( )5 / 12A电流方向：电极A电极 B电极的质量减少 2.7 g 时，电极的质量减少 9.6 gCc 烧杯溶液的 pH 减小D电极的电极反应：Cu22e=CuA A 根据图所示可知电极根据图所示可知电极为负极

11、，电极为负极，电极为正极，电极为正极，电极为为阳极，电极阳极，电极为阴极。为阴极。 8某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如图所示，该装置能将 H2O 和 CO2 转化为糖类(C6H12O6)和 O2，X、Y 是特殊催化剂型电极。已知装置的电流效率等于生成产品所需的电子数与电路通过总电子数之比。下列说法不正确的是( ) 【导学号：95160163】A该装置中 Y 电极发生氧化反应BX 电极的电极反应式为6CO224e24H=C6H12O66H2OC理论上，每生成 22.4 L O2 必有 4 mol H由 Y 极区向 X 极区迁移D当电路中通过 3 mol 电子时生成 18 g C6H12O6

12、，则该装置的电流效率为 80%C C 根据装置图知，根据装置图知，Y Y 电极与电源的正极相连，电极与电源的正极相连，Y Y 电极为阳极，电极为阳极，发生氧化反应，发生氧化反应，A A 项正确；项正确；X X 电极为阴极，发生还原反应，根据电极为阴极，发生还原反应，根据 X X 电电极上的反应物及产物可写出阴极的电极反应式，极上的反应物及产物可写出阴极的电极反应式，B B 项正确；项正确；22.422.4 L L O2O2 没有指明是在标准状况下，没有指明是在标准状况下，C C 项不正确；项不正确；n(C6H12O6)n(C6H12O6)0.10.1 molmol，生成，生成 0.10.1 m

13、olmol 葡萄糖消耗葡萄糖消耗 2.42.4 molmol 电子，故该装置的电流效率电子，故该装置的电流效率为为100%100%80%80%，D D 项正确。项正确。 6 / 129(2018合肥质检)如图所示，U 形管内盛有 100 mL 的溶液，按要求回答下列问题： 【导学号：95160164】(1)断开 K2，闭合 K1，若所盛溶液为 CuSO4 溶液，则 A 极为_极，B 极的电极反应式为_。若所盛溶液为 KCl 溶液，则 B 极的电极反应式为_。(2)断开 K1，闭合 K2，若所盛溶液为滴有酚酞的 NaCl 溶液，则：A 电极附近可以观察到的现象是_，Na移向_(填“A”或“B”)

14、极。B 电极上的电极反应式为_，总反应的化学方程式是_。反应一段时间后断开 K2，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，B 极产生气体的体积(标准状况)为 11.2 mL，将溶液充分混合，溶液的 pH 约为_。若要使电解质溶液恢复到原状态，需向 U形管内加入或通入一定量的_。【解析】 (1)断开 K2，闭合 K1 时，该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜，发生氧化反应，电极反应式为 Cu22e=Cu；所盛溶液为 KCl 溶液时发生吸氧腐蚀，正极(B 极)的电极反应式为 O22H2O4e=4OH；(2)断开K1，闭合 K2，若所盛溶液为滴有酚酞的 NaCl 溶液，该装置是电7

15、 / 12解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成的氢氧根离子导致溶液呈碱性，加入酚酞溶液后变红；溶液中的 Na向阴极移动，即向 A 电极移动；电解时，阳极 B 上氯离子放电生成氯气：2Cl2e=Cl2，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池总反应式为 2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2；由可知，B 极产生(标准状况)11.2 mL Cl2，生成 0.001 mol NaOH。故 c(OH)0.01 mol/L，c(H) mol/L1012 mol/L，故 pH12。两极逸出的气体分别是 H2 和 Cl2，故要使电解质溶液恢复到原

16、状态，需向 U形管内通入一定量的 HCl 气体。【答案】 (1)负 Cu22e=Cu O22H2O4e=4OH(2)有气体产生溶液变红 A 2Cl2e=Cl2 2NaCl2H2O2NaOHCl2H212 HCl(2014北京高考，节选)电解 NO 制备 NH4NO3，其工作原理如下图所示，为使电解产物全部转化为 NH4NO3，需补充物质 A，A 是_，说明理由：_。【解析】 由电解 NO 制备 NH4NO3 的工作原理图可知，NO 在阳极发生氧化反应生成 NO，电极反应式为5NO10H2O15e=5NO20H。NO 在阴极发生还原反应生成NH，电极反应式为 3NO18H15e=3NH3H2O。

17、电池总反应式为 8NO7H2O3NH4NO32HNO3，电解产生的 HNO3 多，故应补充8 / 12NH3，使其转化为 NH4NO3。【答案】 NH3 根据电池总反应：8NO7H2O3NH4NO32HNO3，知电解产生的 HNO3 多，故应补充NH3，使其转化为 NH4NO3B 级 能力提升(2018温州模拟)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓 NaOH 溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示。下列说法正确的是 ( )A铁是阳极，电极反应为 Fe2e2OH=Fe(OH)2B电解一段时间后，镍电极附近溶液的 pH 减小 C若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解

18、结束后左侧溶液中含有 FeO24D每制得 1 mol Na2FeO4，理论上可以产生 67.2 L 气体C C 用镍用镍(Ni)(Ni)、铁作电极电解浓、铁作电极电解浓 NaOHNaOH 溶液制备高铁酸钠溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，电极，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，电极反应式为反应式为 FeFe8OH8OH6e6e=FeO=FeO4H2O4H2O，A A 错误；镍电极上错误；镍电极上 H H放放电生成电生成 H2H2，c(Hc(H) )减小，溶液的减小，溶液的 pHpH 增大，增大，B B 错误；若离子交换膜

19、为错误；若离子交换膜为阴离子交换膜，阴离子交换膜，FeOFeO 穿过阴离子交换膜向左侧扩散，左侧溶液中会穿过阴离子交换膜向左侧扩散，左侧溶液中会含有含有 FeOFeO，C C 正确；温度和压强未知，不能计算生成气体体积，正确；温度和压强未知，不能计算生成气体体积，D D 错错误。误。 10(1)电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解 NO 的原理如图，电源正极为_(填“A”或“B”)，阴极反应式为_9 / 12_。(2)如图是一种用电解原理来制备 H2O2，并用产生的 H2O2 处理废氨水的装置。为了不影响 H2O2 的产量，需要向废氨水中加入适量 HNO3 调节溶液的 pH 约为

20、 5，则所得溶液中 c(NH)_(填“” “c(OH)，则 c(NH)c(NO)；IrRu 惰10 / 12性电极有吸附氧气作用，氧气得电子发生还原反应：O22H2e=H2O2；4NH33O2=2N26H2O 中，4 mol 氨气转移 12 mol 电子，因此转移 3 mol 电子，最多可以处理废氨水中溶质的物质的量为 1 mol，其质量为 17 g。(3)电解法也可以使 K2CO3 溶液再生。根据图所示，可知水电离产生的 H在阴极获得电子变为氢气逸出，水产生的 OH在阳极失去电子变为 O2，产生的 OH和 HCO 反应生成 CO，使得 K2CO3 再生。【答案】 (1)A 2NO12H10e

21、=N26H2O(2) O22H2e=H2O2 17(3)阴极 水电离出 H在阴极得电子生成 H2，使水的平衡正移，产生的 OH和 HCO 反应生成 CO，使得 K2CO3 再生1(2018长春模拟)用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的 NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是 ( )A阳极室溶液由无色变成棕黄色B阴极的电极反应式为 4OH4e=2H2OO2C电解一段时间后，阴极室溶液中的 pH 升高D电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4C C 阳极上阳极上 FeFe 发生氧化反应，溶液由无色变为浅绿色，发生氧化反应，溶液由无色变为浅绿色，A A 项错项错误；阴极上

22、误；阴极上 H H发生还原反应：发生还原反应：2H2H2e2e=H2=H2，B B 项错误；根项错误；根据阴极上电极反应，阴极消耗据阴极上电极反应，阴极消耗 H H，电解一段时间后，阴极室溶液，电解一段时间后，阴极室溶液pHpH 升高，升高，C C 项正确；电解一段时间后，阴极室溶液项正确；电解一段时间后，阴极室溶液 pHpH 升高，升高，NHNH 与与OHOH反应生成反应生成 NH3H2ONH3H2O，因此阴极室溶液中溶质除，因此阴极室溶液中溶质除(NH4)3PO4(NH4)3PO4 外，外，还可能有还可能有 NH3H2ONH3H2O，D D 项错误。项错误。 2(2014全国卷，改编)次磷

23、酸(H3PO2)可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离11 / 12子、阴离子通过)：(1)左电极为_极，电极反应式为_。右电极为_极，电极反应式为_。(2)阳极室中的_通过阳膜进入产品室；原料室中_通过阳膜进入阴极室；原料室中_通过阴膜进入产品室。(3)理论上左右两极产生气体的体积比为_(同温同压下)。(4)分析产品室得到 H3PO2 的原因_。(5)早期采用“三室电渗析法”制备 H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用 H3PO2 稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质。该杂质产生的原因是_。【答案】 (1)阳 4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)阴 4H4e=2H2(或 4H2O4e=2H24OH)(2)H Na H2PO 2(3)12(4)阳极室的 H穿过阳膜扩散至产品室，原料室的 H2PO 穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成 H3PO212 / 12(5)PO H2PO 或 H3PO2 被氧化