一点一练全国通用2022版高考化学总复习专题二十电解池专题演练

考点专练20　电解池两年高考真题演练1.(2022·四川理综，4)用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是(　　)A．用石墨作阳极，铁作阴极B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2OC．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O2．(2022·福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是(　　)A．该装置将化学能转化为光能和电能B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移C．每生成1molO2，有44gCO2被还原D．a电极的反应为：3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O3．(2022·浙江理综，11)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．X是电源的负极B．阴极的电极反应式是：H2O＋2e－===H2＋O2－、CO2＋2e－===CO＋O2－C．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶14．(2022·海南化学，3)以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　)\nA．阴极附近溶液呈红色B．阴极逸出气体C．阳极附近溶液呈蓝色D．溶液的pH变小5．(2022·广东理综，11)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则(　　)A.电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu6．(2022·山东理综，29(1))利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_________________________________________________，电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A”或“B”)。7．[2022·课标全国Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：(1)写出阳极的电极反应式____________________________________________。(2)分析产品室可得到H3PO2的原因_____________________________________。(3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质。该杂质产生的原因是：_____________________________________________________________________________________________________。\n考点专练20　电解池一年模拟试题精练1.(2022·山东潍坊期末，1)下图所示的日常生活装置中，与iphone5s手机充电的能量转化形式相同的是(　　)2．(2022·广西桂林期末，3)要实现反应：Cu＋2HCl===CuCl2＋H2↑，设计了下列四个实验，你认为可行的是(　　)3．(2022·云南一次检测，11)铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬的氧化膜。下列有关叙述正确的是(　　)A．阴极上有金属铝生成B．电极A为石墨、电极B为金属铝C．OH－在电极A上放电，有氧气生成D．阳极的电极反应式为2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋\n4．(2022·山东日照三校联考，14)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是(　　)A．钛电极发生氧化反应B．阳极附近溶液的pH逐渐增大C．离子交换膜应采用阳离子交换膜D．阳极反应式是：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O5．(2022·山东烟台质检，5)等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液，用石墨电极电解此溶液，经过一段时间后，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。下列说法正确的是(　　)A．阴极反应为：Ag＋＋e－===AgB．阳极始终发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑C．两极共生成三种气体D．向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液恢复到电解前的状态6．(2022·哈尔滨六中期末，7)用如图所示装置制取纯净的Fe(OH)2，下列说法不正确的是(　　)A．a电极一定是铁，电解液c可以是CuCl2溶液B．电解一段时间，b电极附近pH升高C．溶液中的阴离子向a电极移动D．在加入苯之前应将电解液c加热煮沸7．(2022·湖南长郡中学模拟，18)下图是一个电化学过程的示意图。在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧气，丙池中装有溶质质量分数为10.00%的Na2SO4溶液100g，过一段时间后，丙池中溶质的质量分数变为10.99%。(1)此时A端为电源的________极(填“正”或“负”)，A\n极的电极反应式为_______________________________________________________________________________________________________________。(2)若乙池溶液的体积为1L，则此时乙池溶液中c(H＋)＝________(不考虑Ag＋的水解)。(3)丙池中产生的气体体积为________L(标准状况下)。制取KMnO4的最好方法是电解K2MnO4，若此时把丙池中阳极材料换为镍板，阴极材料换为铁板，硫酸钠溶液换成K2MnO4溶液，则可制取KMnO4。(4)阳极的电极反应式为______________________________。此时溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。参考答案考点专练20　电解池【两年高考真题演练】1．D　[Cl－在阳极发生氧化反应生成ClO－，水电离出的H＋在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液呈碱性，故A、B、C项正确；D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H＋，正确的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，错误。]2．B　[A项，该装置是电解池，在电解和光的作用下H2O在光催化剂的表面转化为O2和H＋，故该装置是将电能和光能转化为化学能，错误；B项，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H＋从阳极b极区向阴极a极区迁移，正确；C项，该电解池的总反应式为：6CO2＋8H2O2C3H8O＋9O2。根据总反应方程式可知，每生成1molO2，有molCO2被还原，其质量为g，错误；D项，a电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，错误。]3．D　[由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应，此极上得到电子，应为阴极，故X极为电源的负极，A、B项正确；C项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确；D项，因阳极电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，结合电子得失相等，可知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2∶1，错误。]4．D　[以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反应为2KI＋2H2O2KOH＋H2↑＋I2(类似于电解饱和食盐水)，阴极产物是H2和KOH，阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝)，阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性)，A、B、C正确；由于电解产物有KOH生成，所以溶液的pH逐渐增大，D错误。]5．A　[电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，可判断，Ⅰ是原电池的负极，Ⅱ是原电池的正极，Ⅲ是电解池的阳极，Ⅳ是电解池的阴极，A项，外电路电流方向是从正极流向负极，即电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ，正确；B项，负极发生氧化反应，错误；C项，正极上的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，电极Ⅱ有Cu析出逐渐加重，错误；D项，阳极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，错误。]6．解析　B极区生成H2，同时会生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，在阳极区LiCl溶液中Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；在电解过程中Li＋(阳离子)向B电极(阴极区)迁移。答案　LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B7．解析　(1)阳极发生氧化反应，由于OH－的放电性大于SO，则在反应中OH－\n失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。(2)阳极室H2O放电产生H＋，H＋进入产品室，原料室中的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，两者发生反应：H＋＋H2POH3PO2。(3)如果撤去阳膜，H2PO或H3PO2可能被氧化为PO。答案　(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋(2)阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2(3)PO　H2PO或H3PO2被氧化【一年模拟试题精练】1．A　[A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能；D项是将化学能转化成电能。]2．C　[铜与盐酸不能直接发生反应，由于不是能自发进行的氧化还原反应，故不能设计成原电池，即A、B选项不符合；由于铜失去电子，故铜作阳极，与电源的正极相连，选项C符合。]3．D　[A项，Al3＋氧化性小于H＋，阴极上H＋放电生成H2；B项，金属铝被氧化，做电解池的阳极。]4．D　[钛电极为阴极，发生还原反应，A项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，OH－由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C项错误，D项正确；由阴极区迁移过来的OH－在阳极全部参与反应；阳极附近溶液的pH不变，B项错误。]5．C　[三种物质溶于水后，发生反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓、Ag＋＋Cl－===AgCl↓，则混合溶液的溶质为KCl和KNO3。由题意，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2，所以阴极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，阳极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑和4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴、阳两极共生成氢气、氯气和氧气三种气体，要使电解质溶液复原，需要通入适量的HCl，还需要加入适量的水。]6．A　[A项，若电解液为CuCl2溶液，电解的总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，无法得到Fe(OH)2，错误；B项，要得到Fe(OH)2，阴极即b电极发生H2O电离的H＋放电反应，H＋浓度减小，促进H2O的电离，使得溶液中OH－浓度增大，故pH升高，正确；C项，电解质溶液中阴离子应向阳极移动，即向a电极移动，正确；D项，加入苯之前应将电解液c加热煮沸，以赶出溶解在其中的O2，防止Fe(OH)2被氧化，正确。]7．解析　甲池为原电池，A为负极，甲醇失电子生成CO，丙池是电解水，设消耗水xg，10.00%×100＝10.99%×(100－x)，x≈9，n(H2O)＝0.5mol，依据2H2O2H2↑＋O2↑，生成n(O2)＝0.25mol、n(H2)＝0.5mol，共0.75mol气体；乙池C棒为阳极，生成O2，依据得失电子守恒可知乙池碳棒与丙池左边碳棒生成的O2相同，n(O2)＝0.25mol，消耗n(H2O)＝0.5mol，生成n(H＋)＝1mol，c(H＋)＝1mol·L－1；(4)依据信息MnO中Mn元素的化合价升高1变为MnO，所以阳极反应式为MnO－e－===MnO，阴极发生2H＋＋2e－===H2↑，最终电解质溶液pH增大。答案　(1)负　CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O(2)1mol·L－1　(3)16.8(4)MnO－e－===MnO　增大