專題18 電解及應用（學生版）（新高考地區(qū)專用）

專題18電解及應用專題18電解及應用1．（2021·廣東真題）鈷()的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是A．工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B．生成，Ⅰ室溶液質量理論上減少C．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應不變D．電解總反應：2．（2021·海南真題）液氨中存在平衡：。如圖所示為電解池裝置，以的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關說法正確的是A．b電極連接的是電源的負極 B．a(chǎn)電極的反應為C．電解過程中，陰極附近K+濃度減小 D．理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質的量之比為1:13．（2021·遼寧真題）利用(Q)與電解轉化法從煙氣中分離的原理如圖。已知氣體可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)為電源負極 B．溶液中Q的物質的量保持不變C．在M極被還原 D．分離出的從出口2排出4．（2021·天津真題）如下所示電解裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，下列判斷錯誤的是A．a(chǎn)是電源的負極B．通電一段時間后，向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色C．隨著電解的進行，CuCl2溶液濃度變大D．當完全溶解時，至少產(chǎn)生氣體336mL(折合成標準狀況下)5．（2021·湖北真題）Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．電解時只允許H+通過離子交換膜B．生成O2和H2的質量比為8∶1C．電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大D．CrO3的生成反應為：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O6．（2020.1·浙江真題）在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列說法不正確的是（）離子交換膜A．電極A為陽極，發(fā)生氧化反應生成氯氣B．離子交換膜為陽離子交換膜C．飽和NaCl從a處進，NaOH溶液從d處出D．OH-遷移的數(shù)量等于導線上通過電子的數(shù)量7．（2020·山東真題）采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如下圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是A．陽極反應為B．電解一段時間后，陽極室的pH未變C．電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D．電解一段時間后，a極生成的O2與b極反應的O2等量8．（2020.7·浙江真題）電解高濃度(羧酸鈉)的溶液，在陽極放電可得到(烷烴)。下列說法不正確的是A．電解總反應方程式：B．在陽極放電，發(fā)生氧化反應C．陰極的電極反應：D．電解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷9．（2021·北京真題）環(huán)氧乙烷(，簡稱EO)是一種重要的工業(yè)原料和消毒劑。由乙烯經(jīng)電解制備EO的原理示意圖如下。（1）①陽極室產(chǎn)生Cl2后發(fā)生的反應有：_______、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。②結合電極反應式說明生成溶液a的原理_______。（2）一定條件下，反應物按一定流速通過該裝置。

電解效率η和選擇性S的定義：η(B)=×100%S(B)=×100%①若η(EO)=100%，則溶液b的溶質為_______。②當乙烯完全消耗時，測得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推測η(EO)≈70%的原因：I.陽極有H2O放電II.陽極有乙烯放電III.陽極室流出液中含有Cl2和HClO……i.檢驗電解產(chǎn)物，推測I不成立。需要檢驗的物質是_______。ii.假設沒有生成EO的乙烯全部在陽極放電生成CO2，η(CO2)≈_______%。經(jīng)檢驗陽極放電產(chǎn)物沒有CO2。iii.實驗證實推測III成立，所用試劑及現(xiàn)象是_______?？蛇x試劑：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品紅溶液。10．（2017.11·浙江真題）(二)科學家發(fā)現(xiàn)，以H2O和N2為原料，熔融NaOH－KOH為電解質，納米Fe2O3作催化劑，在250℃和常壓下可實現(xiàn)電化學合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進行，請補充完整。電極反應式：______________________________和2Fe＋3H2O＋N2＝2NH3＋Fe2O3。11．（2019.11·浙江真題）（二）高鐵酸鉀（K2FeO4）可用作水處理劑。某同學通過“化學-電解法”探究的合成，其原理如圖所示。接通電源，調節(jié)電壓，將一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含F(xiàn)e3+的溶液，控制溫度，可制得K2FeO4。（1）請寫出“化學法”得到FeO42-的離子方程式___________________________。（2）請寫出陽極的電極反應式（含F(xiàn)eO42-）___________________________________。12．（2021·重慶巴蜀中學高三月考）下圖為工業(yè)上電化學法對煤脫硫處理的模擬裝置圖。下列說法不正確的是A．石墨Ⅰ上發(fā)生氧化反應，電源a為正極B．電流由石墨Ⅰ經(jīng)電解質混合溶液回到石墨2C．脫硫的總反應：D．若12g被處理時，溶液中變化的數(shù)目為13．（2021·重慶·高三月考）下圖為劍橋法用固體二氧化鈦()生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，(陰極)中氧解離進入熔鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是A．陽極的電極反應式為B．陰極的電極反應式為C．通電后，、均向陰極移動D．石墨電極的質量不發(fā)生變化14．（2021·湖南·雅禮中學高三月考）羥基自由基()是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學家設計了一種能將苯酚氧化為、的原電池-電解池組合裝置(如圖)，該裝置能實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說法正確的是A．電池工作時，b電極附近pH增加B．a(chǎn)極每單個參與反應，通過質子交換膜的H+數(shù)理論上有6NA個C．d極區(qū)苯酚被氧化的化學方程式為D．右側裝置中，每轉移0.7mol電子，c、d兩極共產(chǎn)生氣體11.2L15．（2021·江蘇常州·高三期中）我國學者以熔融的NaOH—KOH作電解質，在Fe2O3/AC催化條件下，以N2和H2O為原料氣，在250℃、常壓條件下成功實現(xiàn)電催化合成氨，其裝置如下圖所示。下列有關說法不正確的是A．電極a應連接電源負極B．電極b上的反應為N2+6H2O+6e-=2NH3+6OH-C．反應過程中，OH-由b極區(qū)向a極區(qū)遷移D．該電催化合成氨反應的化學方程式為2N2+6H2O4NH3+3O216．（2021·江蘇鎮(zhèn)江·高三期中）最近我國科學家以CO2與辛胺為原料實現(xiàn)了甲酸鹽和辛腈的高選擇性合成，該合成的原理如下圖所示。下列說法正確的是A．Ni2P電極與電源負極相連B．In/In2O3-x電極上可能有副產(chǎn)物O2生成C．離子交換膜為陽離子選擇性交換膜D．在Ni2P電極上發(fā)生的反應為：CH3(CH2)7NH2-4e-＋4OH-=CH3(CH2)6CN＋4H2O17．（2021·山東省實驗中學高三月考）某科研團隊利用連續(xù)閉合的電化學—化學反應循環(huán)實現(xiàn)氮還原的原理示意圖如圖所示，其中Fe-TiO2作為氮還原的催化劑，則下列說法正確的是A．氫離子由A電極經(jīng)過質子交換膜移向B電極B．電解液中POM2轉化為POM1的過程為還原反應C．A電極的電勢高于B電極D．該電池生成3mol氧氣時可還原標準狀況下的氮氣44.8L18．（2021·江蘇連云港·高三期中）鈷(Co)合金廣泛應用于機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷和回收鹽酸的裝置圖。下列說法正確的是A．a(chǎn)為直流電源負極B．X膜為陽離子交換膜C．移除兩交換膜后，兩電極上發(fā)生的反應都不變D．每生成1molCo，I室溶液質量理論上減少16g19．（2020·河北衡水中學高三月考）近日，我國科研工作者在電催化固氮領域取得重要進展，利用雙功能催化劑實現(xiàn)室溫條件下電催化氮氣還原制備氨氣，氧化制備硝酸鹽。裝置如圖所示：下列說法錯誤的是A．該裝置工作時電子流入a極B．工作相同時間，陰極室和陽極室消耗的N2的質量之比為3：5C．陽極室的電極反應為N2+6H2O—10e—=2NO+12H+D．該裝置原理為解決當前嚴峻的能源和環(huán)境問題提供了新的思路20．（2021·湖南·雅禮中學高三月考）國際社會高度贊揚中國在應對新冠肺炎疫情時所采取的措施。疫情防控中要對環(huán)境進行徹底消毒，二氧化氯(ClO2黃綠色易溶于水的氣體)是一種安