2023年高考化学一轮复习小题多维练- 第35练 电解池

专题12  化学反应与电能

第35练  电解池

1．电解池中，阳极的电极材料一定(　　)

A.发生氧化反应   B.与电源正极相连

C.是铂电极   D.得电子

【答案】B

2．下列关于电解槽的叙述中不正确的是(　　)

A．与电源正极相连的是电解槽的阴极

B．与电源负极相连的是电解槽的阴极

C．在电解槽的阳极发生氧化反应

D．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极

【答案】A

3．电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上首先析出的物质分别是(　　)

A．Cu和Cl2　　　　　　　　B．H2和Cl2

C．H2和O2                 D．Cu和O2

【答案】A

4．下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极(　　)

A．a为负极                         B．b为阳极

C．c电极上有氯气产生               D．d电极上发生氧化反应

【答案】C

5．用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，溶液中的pH保持不变的是(　　)

A.HCl   B.NaOH       C.Na2SO4      D.NaCl

【答案】C

6．若某装置发生如下反应：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，关于该装置的有关说法正确的是(　　)

A.该装置一定为原电池                 B.该装置为电解池

C.若为原电池，Cu为正极              D.电解质溶液可能是硝酸溶液

【答案】B

7．用石墨做电极电解CuCl2溶液，下列说法正确的是(    )

A．在阳极上析出金属铜                B．在阴极上析出金属铜

C．在阴极上产生有刺激性气味的气体    D．阳极上发生还原反应

【答案】B

8．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。下列说法正确的是(　　)

A．a为阳极，b为阴极            B．a发生氧化反应，b发生还原反应

C．溶液中Na＋向b极移动         D．a极产生H2，b极产生O2

【答案】D

9．用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的(　　)

A．CuSO4           B．H2O    C．CuO    D．CuSO4·5H2O

【答案】C

10．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是(　　)

A．若在阴极附近的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈无色

B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色

C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

【答案】B

11．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是(    )

A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变

B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小

C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1：2

D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1：1

【答案】D

12．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内的物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)

A．AgNO3[AgNO3]                       B．NaOH[H2O]

C．KCl[KCl]                             D．CuSO4[Cu(OH)2]

【答案】B

1．用惰性电极电解AgNO3溶液，下列说法不正确的是(　　)

A.电解过程中阴极质量不断增加

B.电解过程中溶液的pH不断降低

C.此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况

D.电解后两极产生的气体体积比为2∶1

【答案】D

2．用如图所示装置用石墨电极电解氯化铜溶液，Y电极上产生能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的黄绿色气体。下列判断正确的是(     )

A．a为电源正极                       B．X电极质量增加

C．Y电极若换成Cu，电极反应质量不变   D．X电极表面发生氧化反应

【答案】B

3．如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板增重，b极板有无色无味气体放出，符合这一情况的是(　　)

【答案】A

3．氯碱工业用离子交换膜法电解饱和食盐水，装置示意图如图。下列说法错误的是(    )

A．a为阳极，发生氧化反应生成氯气

B．b极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-

C．电解时，Na+穿过离子交换膜进入阴极室

D．饱和食盐水从c处进入，淡盐水从e处流出

【答案】D

5．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是(　　)。

A．石墨电极上产生氢气

B．铜电极发生还原反应

C．铜电极接直流电源的负极

D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成

【答案】A

6．科学家根据地康法制氯气原理，设计出一种利用电解原理的新型工业废气氯化氢的利用方案(装置如下图所示，电极为惰性材料)。下列说法正确的是(    )

A．A电极接电源负极，电极电势：A<B

B．每生成22.4L(标准状况)氯气：溶液中有2mol移向B电极

C．B电极的电极反应式为4Fe2++4e-+O2+4H+=4Fe3++2H2O

D．该装置中的稀硫酸可用碳酸钠溶液代替

【答案】B

7．“三室法”制备烧碱和硫酸示意图如下，下列说法正确的是(    )

A．电极A为阳极，发生氧化反应

B．离子交换膜A为阴离子交换膜

C．稀硫酸从c处进，浓溶液从b处出，浓Na 2SO4溶液从e处进

D．Na+和SO42-迁移的数量和等于导线上通过电子的数量

【答案】C

8． H2O2和O3都是较强的氧化剂，可用于环境消杀。以下电化学装置可协同产生H2O2和O3，产生H2O2和O3的物质的量之比为5：1，下列说法错误的是(    )

A．Y电极电势低于X电极

B．膜为质子交换膜

C．生成双氧水的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2

D．X极处可能还存在其他副反应

【答案】A

9．利用如图所示装置可以除去尾气中的H2S、其中电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是(    )

A．经过处理所得的净化气可以直接排放

B．a电极为阴极，发生还原反应

C．b电极通入N2的目的是将生成的S2从电极表面及时带出

D．由净化气中CO2含量明显增加可知，尾气处理过程中电化学膜有损耗，需定期更换

【答案】A

10．国际能源期刊报道一种绿色环保“全氢电池”，有望减少废旧电池产生污染。其工作原理如图所示。下列说法错误的是(    )

A．该装置中，氢气在碱性溶液中的还原性比在酸性溶液中弱

B．该装置巧妙地将中和反应的热能转变为电能

C．负极区添加浓KOH溶液或正极区提高稀硫酸浓度均可提供该电池持续供电的动力

D．电解质溶液中存在反应：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O、

【答案】A

11．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(    )

A．a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

12．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8:1

C．电解一段时间后阴极区溶液OH的浓度增大

D．CrO3的生成反应为：Cr2O72＋2H＝2CrO3＋H2O

【答案】A

1．（2022•广东选择性考试）以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中(    )

A．阴极发生的反应为M-2e-=Mg2+ B．阴极上Al被氧化

C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等

【答案】C

2．(2020年1月浙江选考)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

D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量

【答案】D

3．（2022•广东选择性考试）科学家基于Cl2易溶于CCl4、的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：NaTi2（PO4）3+2Na++2e-= Na3Ti2（PO4）3。下列说法正确的是(    )

A．充电时电极b是阴极

B．放电时NaCl溶液的减小

C．放电时NaCl溶液的浓度增大

D．每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g

【答案】C

4．（2022·浙江省6月选考）通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(    )

A．电极A为阴极，发生还原反应

B．电极B的电极发应：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+

C．电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变

D．电解结束，可通过调节除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3

【答案】C

5．（2021•全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是(   )

A．KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用

B．阳极上的反应式为：+2H++2e-=+H2O

C．制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子

D．双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移

【答案】D

6．（2021•全国乙卷）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。

下列叙述错误的是(   )

A．阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应

B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO

C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气

D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理

【答案】D

7．（2021•广东选择性考试）钴(Co)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，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大

B．生成1molCo，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g

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：为2Co2++2H2O2 Co +O2↑+4H+

【答案】D

7．(2021•天津卷)如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错

误的是(    )

A．a是电源的负极

B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色

C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大

D．当0.01mol Fe2O3完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)

【答案】C

9．某二氧化氯复合消毒剂发生器的工作原理如图所示。通电后，产生成分为ClO2、Cl2、O3、H2O2的混合气体甲，被水吸收后可制得具有更强的广谱杀菌灭毒能力的二氧化氯复合消毒剂。下列说法正确的是(    )

A．m端为电源正极，隔膜为阴离子交换膜

B．产生ClO2的电极反应式为Cl-+5e-+2H2O=ClO2↑+4H+

C．通电后d口所在极室pH升高，e口排出NaOH溶液

D．标准状况下，b口每收集到2.24 L气体乙，电路中转移电子0.4NA

【答案】C

10．双极膜(CM/AM)在电场作用下能将水解离为H+和OH-，用双极膜电解槽电解糠醛()溶液制备糠醇()和糠酸盐()，电解时MnO2/MnOOH在电极与糠醛之间传递电子，电解过程如图所示。下列说法正确的(    )

A．通电时双极膜将水解离为H+和OH-，OH-向X电极方向移动

B．X接直流电源负极，糠醛在阴极表面得到电子被氧化为糠醇

C．电解时，阳极反应为MnOOH-e-+OH-=MnO2+H2O

D．生成糠酸盐的反应为+MnO2+H2O→+MnOOH

【答案】C

11．氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如图所示为电解池装置，以KNH2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(   )

A．b电极连接的是电源的负极 B．a电极的反应为2NH3+2e-=H2+2NH2-

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

12．如图所示为六氯代环己烷(又名“六六六”)的“穿梭”反应，生成苯和邻二氯代物，实现苯的回收利用。下列说法正确的是(    )

A．b极为电解池的阴极

B．理论上，制得1mol苯同时生成3molR-CHClCH2Cl

C．CH2ClCH2Cl经“穿梭”反应后生成乙炔

D．利用“穿梭”反应转化等质量的“六六六”和CH2ClCH2Cl时转移电子数相等

【答案】B

13．科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质的回收率达到98%，工作原理如图所示。

下列说法错误的是(    )

A．溶液R中溶质的主要成分为HCl

B．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜

C．a极的电极反应式为2H2O-2e-= 2OH-+H2↑

D．每转移1mol电子，理论上乳清质量减少58.5g

【答案】C