电解原理及应用试卷及答案.doc

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1、2023 届高考化学二轮复习热点题型微专题突破2023 届高考化学二轮复习热点题型微专题突破五十八 电解原理及应用一、填空题1. 工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等，是形成雾霾的重要因素霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾(4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气如图是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图电解饱和食盐水的化学方程式是用溶液 A 吸取含二氧化硫的废气，其反响的离子方程式是用含气体 B 的阳极区溶液吸取含二氧化硫的废气，其反响的离子方程式是2. 甲醇既可用于根本有机原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料2(3)现以甲醇燃料电池，承受电解法来处理酸

2、性含铬废水(主要含有Cr O2)时，试验室利7用如图装置模拟该法：N电极的电极反响式为3. 如以下图，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和电解 CuSO4 溶液，其中乙装置中 X 为阳离子交换膜依据要求答复相关问题：第 1 页，共 10 页(1) 通入氧气的电极为(填“正极”或“负极”)，正极的电极反响式为. (2)铁电极为(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反响式为.(3)反响一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在区(填“铁极”或“石墨极”) (4)乙装置中电解的总反响的离子方程式为(5)假设在标准状况下，有1.12L氧气参与反响，丙装置中阴极增重的质量为4. 电解原理和原电

3、池原理是电化学的两个重要内容，引起了人们的争辩兴趣。(2) 0.4mol CuSO4 和0.4mol NaCl溶于水，配成 1L 溶液，用惰性电极进展电解，当一个电极得到0.3mol Cu时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积为L。(3) 型绿色硝化剂N2 O5可以N2O4 为原料用电解法制备，试验装置如以下图，则电极 B接直流电源的极，电解池中生成N2O5 的电极反响式为.5. 将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。答复以下问题：(4) 承受石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反

4、响的化学方程式为 ；电解时，假设有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反响的化学方程式。6. 胆矾(CuSO4 5H2O)是一种重要的含铜化合物，某课外争辩小组用粗铜(含少量Fe)通过不同的化学反响制取胆矾的过程如图：物质Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2完全沉淀时的 pH3.29.66.4第 2 页，共 10 页2023 届高考化学二轮复习热点题型微专题突破当溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于1 105mol/L时，认为该离子沉淀完全。试答复以下问题：(6)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解滤液 E 获得纳米氧化亚铜，电解过程中

5、无气体产生，则铜棒作极，生成Cu2 O 的电极反响式为，电解过程中滤液 E 的浓度(填“增大”“不变”或“减小”)。7. 钢铁工业是国家工业的根底，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。(4)钢铁的防护除了用电化学保护方法之外，在钢铁制品外表镀铜也可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如以下图：电镀装置图的“直流电源”中，(填“a”或“b”)是正极。Fe 电极反响式为接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出， 用水留神冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12 g，由此计算电镀过程中电路中通过电子的物质的量为。上述铁镀件破损后，铁更简洁被腐蚀。请简要

6、说明镀铜铁镀件破损后，铁更简洁被腐蚀的缘由：。8. 高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：第 3 页，共 10 页答复以下问题：(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺：“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反响为 ；9. NOx(主要指 NO 和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(2)用稀硝酸吸取NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反响式：。10. 如图装

7、置所示，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都一样(假设通电前后溶液体积不变)，A、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F 极四周呈红色。请答复：(1) B极是电源的，一段时间后，甲中溶液颜色，丁中 X 极四周的颜色渐渐变浅，Y 极四周的颜色渐渐变深，这说明，在电场作用下向 Y 极移动；(2) 现用丙装置给铜件镀银，则 H 应当是(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH 是13 时(此时乙溶液体积为500mL)，甲中溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)，丙中镀件上析出银的质量为；(3) 假设甲、乙装置中的 C、D、E、F 电极均

8、只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为；(4) 假设将 C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反响的离子方程式是；(5) 用甲装置电解100mL 0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl的混合液，假设在一极析出19.2gCu，在另一极产生的气体在标况下的体积为L。11. 纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注(2) 承受离子交换膜把握电解液中OH的浓度也可以制备纳米级Cu2O装置如以下图：为保证电解能持续稳定进展，假设电解槽中的离子交换膜只允许一种离子通过，则该交换膜应为(填“Na+”或“H+”或“OH”)离子交换膜，该电池的阳极反响式为 第

9、 4 页，共 10 页2023 届高考化学二轮复习热点题型微专题突破12. 能源短缺是人类社会面临的重大问题甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景(3) 某试验小组依据甲醇燃烧的反响原理，设计一个燃料电池电解Na2SO4溶液(图如下).请依据图示答复以下问题：通入甲醇蒸气的电极应为极(填写“正”或“负”)，该电极上发生的电极反响是(填字母代号)a. 2CH3OH 12e + 3O2 = 2CO2 + 4H2O3b. CH3 OH 6e + 8OH = CO2 + 6H2Oc. O2 + 2H2O + 4e = 4OHd. O2 4e + 4H+ = 2H2O写出电极 A 的名称.写出

10、B 电极的电极反响式当碱性甲醇燃料电池消耗3.36L 氧气时(折合为标准状况)，理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是13. 次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强复原性。答复以下问题：(4) H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如以下图(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):写出阳极的电极反响式。分析产品室可得到H3PO2的缘由 。早期承受“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，该杂质产生的缘由是。第 5 页，共 10

11、 页14. 氢能是进展中的能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。答复以下问题：4(5) 化工生产的副产氢也是氢气的来源，电解法制取有广泛用途的Na2FeO4.同时获得氢气： Fe + 2H2O + 2OH FeO2 + 3H2 ，装置如以下图，装置通电后，铁电极四周生成紫红4色FeO2，镍电极有气泡产生。假设氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2复原。电解一段时间后，c(OH)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体准时排出，其缘由为。c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图 2，任选

12、M、N 两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的缘由。15. 下表列出了 3 种燃煤烟气脱硫方法的原理方法 方法 方法用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4用生物质热解气(主要成分 CO、CH4、H2)将SO2在高温下复原成单质硫用Na2SO3溶液吸取SO2，再经电解转化为H2SO4(3) 方法中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如右图所示阳极区放出气体的成分为 . (填化学式)16. 多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。答复以下问题：第 6 页，共 10 页2023 届高考化学二轮复习热点题型微专题突破.将SiCl4氢化为Si

13、HCl3有三种方法，对应的反响依次为：SiCl4(g) + H2(g) SiHCl3(g) + HCl(g) H1 03SiCl4(g) + 2H2(g) + Si(s) 4SiHCl3(g) H2 02SiCl4(g) + H2(g) + Si(s) + HCl(g) 3SiHCl3(g) H3(1) 氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解 KOH 溶液制备，写出产生H2的电极名称(填“阳极”或“阴极”)，该电极反响方程式为。17. 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要争辩课题某争辩小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如

14、下流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反响条件已省略)请答复以下问题：(4) MnO2可作超级电容器材料用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反响式是(5) MnO2是碱性锌锰电池的正极材料碱性锌锰电池放电时，正极的电极反响式是18. 铝是应用广泛的金属，以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(3)“电解”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，缘由是。(4)“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如以下图。第 7 页，共 10 页阳极的电极反响式为

15、，阴极产生的物质 A 的化学式为。某工厂用软锰矿(主要为MnO2，含杂质Al2O3)和闪锌矿(主要为 ZnS，含杂质FeS)共同生产干电池的原料 Zn 和MnO2，同时获得一些副产品，工艺流程如下：硫酸浸取液的主要成分为ZnSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3(3)“电解”时，发生反响的化学方程式为 20.硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业争辩的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量 FeO、Al2O3、MgO。金属离子在水溶液中的平衡浓度与 pH 的关系如以下图(25)：第

16、 8 页，共 10 页2023 届高考化学二轮复习热点题型微专题突破此试验条件下Mn2+开头沉淀的 pH 为7.54；离子浓度 105mol L1时，离子沉淀完全。请答复：(7)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2，电解过程中阳极的电极反响式为。2023 届高考化学二轮复习热点题型 微专题突破五十八 电解原理及应用答案2221.(4)2NaCl + 2H O 电=解 2NaOH + H +Cl3SO2 + OH = HSO(或SO2 + 2OH= SO23+ H2O)4SO2 + Cl2 + H2O = 4H+ + SO2 + 2Cl44SO2 + Cl2 + H2O = 4H+ + S

17、O2 + 2Cl，故答案为： SO2 + Cl2 + H2O = 4H+ + SO22.(3)O2 + 4e + 4H+ = 2H2O；+ 2Cl。3. (1)正极 O2 + 4e + 2H2O = 4OH (2)阴极2CI 2e = CI2 (3)铁极2(4)2Cl + 2H O 通=电 H2 + Cl2 + 2OH (5)6.4g4.(2)5.6(3)负 N2O4 + 2HNO3 2e = 2N2O5 + 2H+5.MgCl2(熔融)Mg + Cl2 ；Mg + 2H2OMg(OH)2 + H2 6.(6)阳极； 2Cu2+ + 2e + H2O = Cu2 O + 2H+ ； 减小7.(

18、4) a；Cu2+ + 2e = Cu0.08 mol第 9 页，共 10 页铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更易被腐蚀8.(1)增大反响物接触面积，加快反响速率，提高原料利用率；22(2)2MnO+ 4KOH + O=2K2MnO4 + 2H2O；4(3) 增大反响物氧气的浓度，可使化学速率加快，增加软锰矿转化率；4(4) KHCO3；MnO2 e= MnO；3：2；(5)20.00 1032100 0.2023 5 24.481.0800 158 100%39.(2)HNO2 2e + H2O = 3H+ + NO；10.(1)负极；渐渐变浅；氢氧化铁胶体粒子带正电荷；(

19、2)镀件；AgNO3；变小；5.4g； (3)1：2：2：2；(4)Fe + Cu2+ 电=解 Cu + Fe2+； (5)5.611.H+ ; 2Cu 2e + 2OH = Cu2 O + H2O；12.(3)负；b；阴极；4OH 4e = O2 +2H2O；0.45mol。13.(4)2H2O 4e = O2 +4H+2阳极室的H+穿过阳膜集中至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜集中至产品室，二者反响生成H3PO2；PO3(或HPO2、H2PO、H3PO4)；H2PO或H3PO2被氧化444214.阳极室 防止Na2FeO4与H2反响使产率降低 M 点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，

20、且反响慢(或 N 点：c(OH)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)15.(3)O2、SO216.阴极 2H2O + 2e = H2 +2OH或2H+ + 2e = H2 17.Mn2+ + 2H2O 2e = MnO2 + 4H+；MnO2 + H2O + e = MnO(OH) + OH318.(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化；(4)4CO23+ 2H2O 4e= 4HCO + O2 ；H2；44222419.(3)MnSO+ ZnSO+ 2H O 通=电 MnO+ Zn + 2H SO ；20.(7) Mn2+ + 2H2O 2e = MnO2 + 4H+19.第 10 页，共 10 页