適用于老高考舊教材2024版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)提速練11電解原理的創(chuàng)新應(yīng)用課件

熱點(diǎn)提速練11電解原理的創(chuàng)新應(yīng)用12345678910命題角度1

電有機(jī)合成及分析1.(2023·河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)科學(xué)家設(shè)計(jì)了電催化雙邊加氫裝置,大大提高了工作效率,其裝置如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.M極附近pH增大B.AEM為陰離子交換膜C.轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上生成1mol[R—H]D.N極反應(yīng)之一為HCHO-e-+2OH-══HCOO-+H+H2OC1112345678910解析

該裝置為電解池,M為陰極,電極反應(yīng)為[R]+H2O+e-══[R—H]+OH-,生成OH-,堿性增強(qiáng),附近pH增大,A正確;OH-從M極透過(guò)AEM膜進(jìn)入N極,則AEM為陰離子交換膜,B正確;M極和N極都生成[R—H],由M極的[R]+H2O+e-══[R—H]+OH-,N極[R]+H══[R—H],可知轉(zhuǎn)移1

mol電子,理論上生成2

mol[R—H],C錯(cuò)誤;N為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為HCHO-e-+2OH-══HCOO-+H+H2O,D正確。11123456789102.(2023·北京朝陽(yáng)區(qū)二模)間接電解法合成苯甲醛的原理如圖所示。

下列說(shuō)法不正確的是(

)A.電極a與電源正極相連B.“氧化池”中發(fā)生反應(yīng):C.電解一段時(shí)間后,電解池陰極區(qū)溶液pH升高(忽略溶液體積變化)D.用有機(jī)溶劑分離出苯甲醛,避免其在電解池中放電發(fā)生副反應(yīng)C111234567891011123456789103.(2023·湖南名校教研聯(lián)盟4月聯(lián)考)雙極膜在直流電場(chǎng)作用下,可將水離解,在膜兩側(cè)分別得到H+和OH-。工業(yè)上用“雙極膜雙成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸(OHCCOOH),原理如圖所示,裝置中兩極均為惰性電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.a為陽(yáng)極,b為陰極B.b極上草酸發(fā)生的反應(yīng)為H2C2O4+2e-+2H+══OHCCOOH+H2OC.HBr的作用是增強(qiáng)陽(yáng)極液的導(dǎo)電能力和充當(dāng)間接電氧化的媒介D.兩極均產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),理論上可得到乙醛酸7.4gD1112345678910解析

根據(jù)圖示,a極H2O生成O2,發(fā)生氧化反應(yīng),則a為陽(yáng)極;b極H+生成H2,發(fā)生還原反應(yīng),則b為陰極,A正確;陰極上的反應(yīng)為H2C2O4+2e-══+2H+OHCCOOH+H2O、2H++2e-══H2↑,B正確;OHCCHO屬于非電解質(zhì),HBr的作用是增強(qiáng)陽(yáng)極液的導(dǎo)電能力,Br-在陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Br2,Br2將OHCCHO氧化為OHCCOOH,HBr充當(dāng)間接電氧化的媒介,C正確;當(dāng)陽(yáng)極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24

L

O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4

mol,生成乙醛酸a

mol,當(dāng)陰極b極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24

L

H2時(shí),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.2

mol,生成乙醛酸b

mol,根據(jù)電子守恒可得:,解得b-a=0.1,理論上可得到乙醛酸的質(zhì)量一定大于0.1

mol×74

g·mol-1=7.4

g,D錯(cuò)誤。11123456789104.(2023·河南名校聯(lián)盟聯(lián)考)近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所團(tuán)隊(duì)利用固體氧化物(γ-Al2O3)電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)了乙烷電化學(xué)脫氫制乙烯,其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.a為電源的負(fù)極B.M極電極反應(yīng)為C2H6+2e-══C2H4+2H+C.每生成0.5molC2H4,N極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2D.每生成56gCO,電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2molC1112345678910解析

M電極乙烷發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙烯,M為陽(yáng)極,a為電源的正極,A錯(cuò)誤;M極乙烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙烯,反應(yīng)為C2H6+O2--2e-══C2H4+H2O,B錯(cuò)誤;陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)C2H6+O2--2e-══C2H4+H2O,陰極發(fā)生反應(yīng)CO2+2e-══CO+O2-,每生成0.5

mol

C2H4,轉(zhuǎn)移1

mol電子,N極消耗0.5

mol

CO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2

L,C正確;陰極發(fā)生反應(yīng)CO2+2e-══CO+O2-,每生成56

g

CO,電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為111234567891011命題角度2

電解法制備無(wú)機(jī)物5.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特調(diào)研)研究微生物燃料電池不僅可以獲得高效能源,還能對(duì)工業(yè)污水等進(jìn)行處理。利用微生物燃料電池處理含硫廢水并電解制備KIO3的原理如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是(

)1234567891011A.光照強(qiáng)度大小影響KIO3的制備速率B.電極N處發(fā)生電極反應(yīng)S-6e-+4H2O══

+8H+C.右池中K+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜從P極移向Q極D.不考慮損耗,電路中每消耗1molO2,理論上Q極可制得171.2gKIO3答案

C

1234567891011123456789101112345678910116.(2023·西藏拉薩一模)磷氰酸根負(fù)離子對(duì)構(gòu)建新型含磷化合物的研究有著重要的意義。以惰性材料為電極,將白磷轉(zhuǎn)化為二氰基磷負(fù)離子的鋰鹽,工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.Li[P(CN)2]中P元素的化合價(jià)為+1價(jià)B.裝置工作時(shí),b極電勢(shì)高于c極電勢(shì)C.陰極反應(yīng)為2HCN+2e-══2CN-+H2↑D.外電路中通過(guò)0.2mol電子時(shí),陰極室質(zhì)量減少0.2gD1234567891011解析

根據(jù)正、負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0的原則,Li[P(CN)2]中P元素的化合價(jià)為+1價(jià),A正確;由圖可知,d極氫元素由+1價(jià)變?yōu)?價(jià),發(fā)生還原反應(yīng),則d極為陰極,c極為負(fù)極,b極為正極,b極電勢(shì)高于c極電勢(shì),B正確;由圖可知,在陰極HCN得到電子生成氫氣,電極反應(yīng)為2HCN+2e-══2CN-+H2↑,C正確;由陰極反應(yīng)可知外電路中通過(guò)0.2

mol電子時(shí),陰極室會(huì)生成0.1

mol

H2,其質(zhì)量為0.2

g,但是同時(shí)會(huì)有0.2

mol

CN-轉(zhuǎn)移到陽(yáng)極室,故陰極室質(zhì)量減少大于0.2

g,D錯(cuò)誤。123456789107.(2023·湖南懷化二模)利用催化劑和電化學(xué)裝置還原氮?dú)庵苽滗@鹽和O2的原理如圖所示。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.B電極反應(yīng)為2H2O-4e-══O2↑+4H+B.H+經(jīng)過(guò)質(zhì)子交換膜移向A電極C.POM2在催化劑表面轉(zhuǎn)化為POM1的反應(yīng)為氧化反應(yīng)D.生成1molO2理論上可還原33.6LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D1112345678910解析

B為電解池陽(yáng)極,H2O在B電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,電極反應(yīng)為2H2O-4e-══O2↑+4H+,A正確;A電極為電解池陰極,B為電解池陽(yáng)極,根據(jù)離子遷移規(guī)律,氫離子由陽(yáng)極移向陰極,即由B電極經(jīng)過(guò)質(zhì)子交換膜移向A電極,B正確;A電極為電解池陰極,電解液中POM1得電子轉(zhuǎn)化為POM2的過(guò)程為還原反應(yīng),則POM2在催化劑表面轉(zhuǎn)化為POM1的反應(yīng)為氧化反應(yīng),C正確;B電極反應(yīng)為2H2O-4e-══O2↑+4H+,生成1

mol

O2轉(zhuǎn)移4

mol電子,1112345678910118.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特一檢)一種能在較低電壓下獲得氫氣和氧氣的電化學(xué)裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)1234567891011A.電極b與電源的負(fù)極相連,電極反應(yīng)為DHPS+2H2O+2e-══DHPS-2H+2OH-B.隔膜為陰離子交換膜,OH-從電解池的右室通過(guò)隔膜向左室遷移C.反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為4[Fe(CN)6]3-+2H2O4[Fe(CN)6]4-+O2↑+4H+D.該裝置的總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑,氣體N是H2答案

C

1234567891011解析

由圖可知,該裝置目的為制備氧氣和氫氣,中間的電解池為反應(yīng)器Ⅰ、Ⅱ提供反應(yīng)原料,電極a處[Fe(CN)6]4-變?yōu)閇Fe(CN)6]3-,鐵的化合價(jià)升高,則電極a為陽(yáng)極,電極b為陰極,反應(yīng)器Ⅰ中鐵的化合價(jià)降低為氧化劑,因此反應(yīng)器Ⅰ中產(chǎn)生的氣體M為氧氣,反應(yīng)器Ⅱ中產(chǎn)生的氣體N為氫氣,兩種參與電極反應(yīng)的物質(zhì)循環(huán)使用,并不消耗,總反應(yīng)為電解水的反應(yīng)。由上述分析可知,電極b為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為DHPS+2H2O+2e-══DHPS-2H+2OH-,A正確;電極a為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),消耗氫氧根,電極b為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),生成氫氧根,為維持堿溶液的濃度,保持電池的持續(xù)工作,隔膜應(yīng)為陰離子交換膜,氫氧根由右室往左室移動(dòng),B正確;由圖可知,裝置中的反應(yīng)皆在堿性環(huán)境中發(fā)生,故不可能有氫離子的生成,正確的反應(yīng)方程式為4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O,C錯(cuò)誤;氣體N為氫氣,該反應(yīng)整體為電解水的反應(yīng),D正確。1234567891011命題角度3

電解法治理環(huán)境污染9.(2023·四川成都蓉城第三次聯(lián)考)一種利用電化學(xué)原理將海水養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的氨氮污染物(以

計(jì))轉(zhuǎn)化為無(wú)污染物質(zhì)的方法如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.電源a極為負(fù)極B.Ti電極及附近區(qū)域可以產(chǎn)生H2和NH3C.Ti/TiO2-RuO2-IrO2電極附近發(fā)生的反應(yīng)有:3HClO+2

══N2↑+3H2O+5H++3Cl-D.電解過(guò)程中,當(dāng)處理氨氮污染物1mol時(shí),外電路轉(zhuǎn)移3mol電子B1234567891011解析

由圖可知,Ti/TiO2-RuO2-IrO2電極上Cl-失去電子生成Cl2,則Ti/TiO2-RuO2-IrO2電極是陽(yáng)極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-══Cl2↑,氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,反應(yīng)方程式為Cl2+H2OHCl+HClO,Ti/TiO2-RuO2-IrO2電極附近發(fā)生的反應(yīng)有:3HClO+2

══N2↑+3H2O+5H++3Cl-;Ti/TiO2-RuO2-IrO2電極是陽(yáng)極,則b為正極,a為負(fù)極,Ti電極為陰極,陰極上海水中的水得電子生成氫氣,電極反應(yīng)為2H2O+2e-══H2↑+2OH-。由上述分析可知,A、C正確;由上述分析可知,Ti電極及附近區(qū)域可產(chǎn)生H2,無(wú)NH3產(chǎn)生,B錯(cuò)誤;根據(jù)Ti/TiO2-RuO2-IrO2電極附近發(fā)生的反應(yīng),電解過(guò)程中,當(dāng)處理氨氮污染物1

mol時(shí),消耗HClO為1.5

mol,氯氣與水反應(yīng)的方程式為Cl2+H2OHCl+HClO,即消耗的Cl2為1.5

mol,陽(yáng)極電極反應(yīng)為2Cl--2e-══Cl2↑,故外電路轉(zhuǎn)移3

mol電子,D正確。123456789101110.(2023·湖北聯(lián)考協(xié)作體聯(lián)考)用鐵板作電極電解污水,可使其中的雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去,其電解裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.a接電源負(fù)極,Y為陰離子交換膜B.X溶液可能為NaOH溶液或者Na2SO4溶液C.若處理含

的污水,左池會(huì)生成Fe(OH)2和Cr(OH)3兩種沉淀D.若處理含

的污水,發(fā)生反應(yīng):B1234567891011解析

右池產(chǎn)生氫氣,右側(cè)鐵板為電解池陰極,左側(cè)鐵板為電解池陽(yáng)極,所以a接電源正極,左側(cè)生成的Fe2+與污水中離子反應(yīng),右側(cè)產(chǎn)生的OH-向左側(cè)做定向移動(dòng),Y為陰離子交換膜,A錯(cuò)誤;右側(cè)放氫氣生成堿,X溶