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微考點51 電解原理及其應用

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1、 1.(2017·滕州二中高三月考)下圖所示裝置中,已知電子由b極沿導線流向鋅。下列判斷正確的是 (  ) A.該裝置中Cu極為陰極 B.一段時間后鋅片質量減少 C.b極反應的電極反應式為H2-2e-+2OH-===2H2O D.當銅極的質量變化為32 g時,a極上消耗的O2的體積為5.6 L 2.(2017·荊州中學高三上學期月考)利用控制n(H2S)∶n(FeCl3)=1∶2反應得到的產(chǎn)物再用電解法制氫,其工作原理如圖所示。下列有關的說法錯誤的是(  ) A.惰性電極a發(fā)生氧化反應 B.Fe(OH)3膠體中滴加溶液X,先有沉淀后沉淀溶解 C.溶液Y加熱蒸發(fā)灼燒最終

2、得到Fe2O3 D.電解池總反應的離子方程式為2Fe2++2H+2Fe3++H2↑ 3.(2017·陜西民院附中高三月考)早在1807年化學家戴維用電解熔融氫氧化鈉制得鈉,反應原理為4NaOH(熔融)4Na+O2↑+2H2O;后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉,反應原理為3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有關說法正確的是(  ) A.電解熔融氫氧化鈉制鈉,陽極發(fā)生電極反應為Na++e-===Na B.蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強 C.若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉,則兩反應中轉移的電子總數(shù)比為2∶1 D.目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法

3、制鈉(如圖),電解槽中石墨極為陽極,鐵為陰極 4.(2017·天水一中高三第一次月考)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=6 mol· L-1,用石墨作電極電解此溶液,當通電一段時間后,兩極均收集到22.4 L氣體(標準狀況),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是(  ) A.上述電解過程中共轉移2 mol電子 B.原混合溶液中c(K+)為2 mol·L-1 C.電解得到的Cu的物質的量為0.5 mol D.電解后溶液中c(H+)為2 mol·L-1 5.(2017·成都七中高三零模)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領域有廣泛用途。用鎳(

4、Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是(  ) A.鐵是陽極,電極反應為 Fe-6e-+4H2O===FeO+ 8H+ B.電解時電子的流動方向:負極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極 C.若隔膜為陰離子交換膜, 則電解結束后左側溶液中含有FeO D.電解時陽極區(qū)pH 降低、陰極區(qū) pH升高,撤去隔膜混合后,與原溶液比較 pH升高(假設電解前后體積變化忽略不計) 6.(2017·棗陽高中高三第一次月考)電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2,

5、以下說法正確的是(  ) A.a(chǎn)極與電源的負極相連 B.a(chǎn)電極反應式:2H2O+2e-===H2↑+2OH- C.離子交換膜d為陰離子交換膜 D.產(chǎn)物丙為硫酸溶液 7.(2017·滄州一中高三第一次月考)電滲析法是指在外加電場作用下,利用陰離子交換膜和陽離子交換膜的選擇透過性,使部分離子透過離子交換膜而遷移到另一部分水中,從而使一部分水淡化而另一部分水濃縮的過程。如圖是利用電滲析法從海水中獲得淡水的原理圖,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO等離子,電極為石墨電極。下列有關描述錯誤的是(  ) A.陽離子交換膜是A,不是B B.通電后陽極區(qū)的電極反應式:2

6、Cl--2e-===Cl2↑ C.工業(yè)上陰極使用鐵絲網(wǎng)代替石墨碳棒,以增強導電性 D.陰極區(qū)的現(xiàn)象是電極上產(chǎn)生無色氣體,溶液中出現(xiàn)少量白色沉淀 8.(2016·四川南山中學高三下三診)CuI是一種不溶于水的白色固體,它可以由反應2Cu2++4I-===2CuI↓+I2而得到。如圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,在KI-淀粉溶液中陽極周圍變藍色,則下列說法正確的是(  ) A.若a極變紅,則在Pt電極上:2I--2e-===I2,淀粉遇碘變藍 B.若b極變紅,則在Pt電極上:4OH--4e-===2H2O+O2↑,O2將I-氧化為I2,淀粉遇碘變藍 C.若a極變紅

7、,則在Cu電極上:開始Cu+I--e-===CuI,一段時間后2I--2e-===I2,淀粉遇碘變藍 D.若b極變紅,則在Cu極上:Cu-2e-===Cu2+,Cu2+顯藍色 9.(2016·湖北沙市中學高三最后一卷)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時得到H2SO4,其原理如圖所示(電極材料為石墨)。下列有關敘述不正確的是(  ) A.圖中a極連接電源的負極 B.A口放出的物質是氫氣,C口放出的物質是氧氣 C.b極電極反應式為SO-2e-+H2O===SO+2H+ D.電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強 10.工業(yè)上采用的一

8、種污水處理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉積下來,有凈化水的作用。某科研小組用該原理處理污水,設計的裝置如圖所示。下列說法正確的是(  ) A.為了增加污水的導電能力,應向污水中加入適量的H2SO4溶液 B.甲裝置中Fe電極的反應為Fe-3e-===Fe3+ C.為了使燃料電池乙長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質組成應保持穩(wěn)定,電池工作時,循環(huán)的物質A為CO2 D.當乙裝置中有1.6 g CH4參加反應時,C電極理論上生成氣體的體積在標準狀況下為4.48 L 答案精析 1.C  2.B [H2

9、S與FeCl3反應生成硫單質和氯化亞鐵以及鹽酸。 根據(jù)示意圖,惰性電極b放出氫氣,說明b為陰極,則a為陽極,發(fā)生氧化反應,A正確;惰性電極a發(fā)生氧化反應生成氯氣,氯氣將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,因此溶液X為氯化鐵,F(xiàn)e(OH)3膠體中滴加氯化鐵,發(fā)生膠體的聚沉,但不能溶解,B錯誤; 溶液Y為氯化亞鐵,加熱蒸發(fā)灼燒會被空氣中的氧氣氧化,最終得到Fe2O3,C正確;根據(jù)AB的分析,電解池總反應的離子方程式為2Fe2++2H+2Fe3++H2↑,D正確。] 3.D [由4NaOH(熔融)4Na+O2↑+2H2O可知,陽極氫氧根離子放電生成氧氣和水,電極反應為4OH--4e-===2H2O+O2↑,A錯

10、誤;1 100 ℃時生成Na蒸氣,有利于反應正向移動,但Na的還原性大于Fe,B錯誤;由4NaOH(熔融)4Na+O2↑+2H2O、3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑可知,戴維法生成4 mol Na轉移4 mol電子,但蓋·呂薩克法生成4 mol Na轉移8 mol電子,則轉移電子總數(shù)比為1∶2,C錯誤;電解熔融氯化鈉法制鈉時,石墨極為陽極,氯離子放電,在陰極鈉離子放電,總反應為2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,若鐵為陽極,則鐵被氧化,D正確。] 4.B 5.C 6.D [電解硫酸鈉溶液,陰極為氫離子放電,產(chǎn)生氫氣,陽極為氫氧根離子在放電,產(chǎn)生氧氣,因氣體甲與氣體乙的體積比

11、約為1∶2,故氣體甲為氧氣,氣體乙為氫氣,產(chǎn)物丙為硫酸溶液,產(chǎn)物丁為氫氧化鈉溶液。a極為電解池的陽極,與電源的正極相連,A錯誤; a電極為電解池的陽極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為2H2O - 4e-===O2↑+4H+,B錯誤; b為電解池的陰極,發(fā)生還原反應,電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,離子交換膜d為陽離子交換膜,允許鈉離子通過,C錯誤;產(chǎn)物丙為硫酸溶液,D正確。] 7.A 8.C  9.B [圖中可知,鈉離子移向a極,所以a極為陰極,連接電源的負極,A正確;a極氫離子發(fā)生還原反應,A口放出的物質是氫氣;b極SO發(fā)生氧化反應生成SO,B錯誤;亞硫酸根離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子,b極電極反應式為SO-2e-+H2O===SO+2H+,C正確;在陰極H+放電生成H2,c(H+)減小,水的電離平衡H2O H++OH-正向移動,電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強,D正確。] 10.C 7

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