专题11电解原理及应用.docx

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1、【真题回顾练】 电解原理及应用 1（2021广东真题）钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是A工作时，室和室溶液的均增大B生成，室溶液质量理论上减少C移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D电解总反应：【答案】D【解析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由室向室移动，钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为Co2+2e-=Co，室中阴

2、离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由室向室移动，电解的总反应的离子方程式为2Co2+2H2O2 Co +O2+4H+。A由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由室向室移动，使室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；B由分析可知，阴极生成1mol钴，阳极有1mol水放电，则室溶液质量减少18g，故B错误；C若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；D由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2Co2+2H2O2 Co +O2+4H+，故D正确；故选D。2（2021海南真题）液

3、氨中存在平衡：。如图所示为电解池装置，以的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是Ab电极连接的是电源的负极Ba电极的反应为C电解过程中，阴极附近K+浓度减小D理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1【答案】B【解析】A根据图示可知：在b电极上产生N2，N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b电极为阳极，连接电源的正极，A错误；B电极a上产生H2，H元素化合价降低得到电子，发生还原反应，所以a电极为阴极，电极反应式为：，B正确；C电解过程中，阴极附近产生，使附近溶液中阴离子浓度增大，为维持溶液电中性，阳离子K+会向阴极区定向移动，最终导致阴极附

4、近K+浓度增大，C错误；D每反应产生1 mol H2，转移2 mol电子，每反应产生1 mol N2，转移6 mol电子，故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3:1，D错误；选B。3（2021辽宁真题）利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是Aa为电源负极B溶液中Q的物质的量保持不变C在M极被还原D分离出的从出口2排出【答案】C【解析】由题干信息可知，M极发生的是由Q转化为的过程，该过程是一个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH-，故与M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：-2e-=

5、+2H+，b极为电源正极，据此分析解题。A由分析可知，a为电源负极，A正确；B由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；C由分析可知，整个过程CO2未被还原，在M极发生反应为CO2+OH-=，C错误；D由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：CO2+OH-=被吸收，向阳极移动，N极上发生的反应为：+H+=H2O+CO2，故分离出的从出口2排出，D正确；故答案为：C。4（2021天津真题）如下所示电解装置中，通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是Aa是电源的负极B通电一段时间后，向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色C随着电解的进行，CuCl2溶液

6、浓度变大D当完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)【答案】C【解析】通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极为阴极，据此解答。A由分析可知，a是电源的负极，故A正确；B石墨电极为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确；C随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C错误；D当完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式，产生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D正确；故选C。5（2021湖

7、北真题）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是A电解时只允许H+通过离子交换膜B生成O2和H2的质量比为81C电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大DCrO3的生成反应为：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O【答案】A【解析】根据左侧电极上生成，右侧电极上生成，知左侧电极为阳极，发生反应：，右侧电极为阴极，发生反应：；由题意知，左室中随着浓度增大转化为，因此阳极生成的不能通过离子交换膜。A由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是，A项错误；B根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成和的物质的量之比为12

8、，其质量比为81，B项正确；C根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大，C项正确：D电解过程中阳极区的浓度增大，转化为，D项正确。故选A。6（2020.1浙江真题）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是（ ） 离子交换膜A电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气B离子交换膜为阳离子交换膜C饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出DOH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量【答案】D【解析】氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O 2OH-+H2+Cl2；电解池中阳极失电子发生氧化反应，氯碱工业中Cl2为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极，据此作答。A根据

9、分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，故A正确；B阳极发生的方程式为：2Cl-2e-Cl2，阴极：2H2O+2e-H2+2OH-；为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从d口流出，所以要防止OH-流向阳极即电极A，该离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，故C正确；D因为有离子交换膜的存在，OH-不发生迁移，故D错误；故答案为D。7（2020山东真题）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是A阳极反应为B电解一段时间后，阳极室的pH未变C电解过程中

10、，H+由a极区向b极区迁移D电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量【答案】D【解析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。A依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H+O2，故A正确，但不符合题意；B电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的pH值不变，故B正确，但不符合题意；C有B的分析可知，C正确，但不符合题意；D电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H+O2，阴极的反应为：O2+2e-+2H+=H2O2，总反应为：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧气，即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气，故D错误，符合题意；故选：D。