微考點(diǎn)51 電解原理及其應(yīng)用

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(dǎo)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(shí)間后鋅片質(zhì)量減少Cb極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為H22e2OH=2H2OD當(dāng)銅極的質(zhì)量變化為32 g時(shí)，a極上消耗的O2的體積為5.6 L2(2017·荊州中學(xué)高三上學(xué)期月考)利用控制n(H2S)n(FeCl3)12反應(yīng)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(guān)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng)BFe(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)灼燒最終得到Fe2O3D電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe22H2Fe3H23(2017·陜西民院附中高三月考)早在1807年化學(xué)家戴維用電解熔融氫氧化鈉制得鈉，反應(yīng)原理為4NaOH(熔融)4NaO22H2O；后來(lái)蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉，反應(yīng)原理為3Fe4NaOHFe3O42H24Na。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽(yáng)極發(fā)生電極反應(yīng)為Nae=NaB蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)C若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)比為21D目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如圖)，電解槽中石墨極為陽(yáng)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·L1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說(shuō)法正確的是()A上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移2 mol電子B原混合溶液中c(K)為2 mol·L1C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD電解后溶液中c(H)為2 mol·L15(2017·成都七中高三零模)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(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(yáng)極，電極反應(yīng)為 Fe6e4H2O=FeO 8HB電解時(shí)電子的流動(dòng)方向：負(fù)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(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeOD電解時(shí)陽(yáng)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(shè)電解前后體積變化忽略不計(jì)) 6(2017·棗陽(yáng)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(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，以下說(shuō)法正確的是()Aa極與電源的負(fù)極相連Ba電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OHC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(chǎng)作用下，利用陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜的選擇透過(guò)性，使部分離子透過(guò)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(guò)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(guān)描述錯(cuò)誤的是()A陽(yáng)離子交換膜是A，不是BB通電后陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式：2Cl2e=Cl2C工業(yè)上陰極使用鐵絲網(wǎng)代替石墨碳棒，以增強(qiáng)導(dǎo)電性D陰極區(qū)的現(xiàn)象是電極上產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液中出現(xiàn)少量白色沉淀8(2016·四川南山中學(xué)高三下三診)CuI是一種不溶于水的白色固體，它可以由反應(yīng)2Cu24I=2CuII2而得到。如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，在KI­淀粉溶液中陽(yáng)極周圍變藍(lán)色，則下列說(shuō)法正確的是()A若a極變紅，則在Pt電極上：2I2e=I2，淀粉遇碘變藍(lán)B若b極變紅，則在Pt電極上：4OH4e=2H2OO2，O2將I氧化為I2，淀粉遇碘變藍(lán)C若a極變紅，則在Cu電極上：開(kāi)始CuIe=CuI，一段時(shí)間后2I2e=I2，淀粉遇碘變藍(lán)D若b極變紅，則在Cu極上：Cu2e=Cu2，Cu2顯藍(lán)色9(2016·湖北沙市中學(xué)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(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。下列有關(guān)敘述不正確的是()A圖中a極連接電源的負(fù)極BA口放出的物質(zhì)是氫氣，C口放出的物質(zhì)是氧氣Cb極電極反應(yīng)式為SO2eH2O=SO2HD電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)10工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下：保持污水的pH在5.06.0之間，通過(guò)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(lái)，有凈化水的作用。某科研小組用該原理處理污水，設(shè)計(jì)的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A為了增加污水的導(dǎo)電能力，應(yīng)向污水中加入適量的H2SO4溶液B甲裝置中Fe電極的反應(yīng)為Fe3e=Fe3C為了使燃料電池乙長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)，循環(huán)的物質(zhì)A為CO2D當(dāng)乙裝置中有1.6 g CH4參加反應(yīng)時(shí),C電極理論上生成氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48 L答案精析1C2BH2S與FeCl3反應(yīng)生成硫單質(zhì)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(shuō)明b為陰極，則a為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng)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(cuò)誤； 溶液Y為氯化亞鐵，加熱蒸發(fā)灼燒會(huì)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(yīng)的離子方程式為2Fe22H2Fe3H2，D正確。3D由4NaOH(熔融)4NaO22H2O可知，陽(yáng)極氫氧根離子放電生成氧氣和水，電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2，A錯(cuò)誤；1 100 時(shí)生成Na蒸氣，有利于反應(yīng)正向移動(dòng)，但Na的還原性大于Fe，B錯(cuò)誤；由4NaOH(熔融)4NaO22H2O、3Fe4NaOHFe3O42H24Na可知，戴維法生成4 mol Na轉(zhuǎn)移4 mol電子，但蓋·呂薩克法生成4 mol Na轉(zhuǎn)移8 mol電子，則轉(zhuǎn)移電子總數(shù)比為12，C錯(cuò)誤；電解熔融氯化鈉法制鈉時(shí)，石墨極為陽(yáng)極，氯離子放電，在陰極鈉離子放電，總反應(yīng)為2NaCl(熔融)2NaCl2，若鐵為陽(yáng)極，則鐵被氧化，D正確。4B5.C6D電解硫酸鈉溶液，陰極為氫離子放電，產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)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約為12，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(yáng)極，與電源的正極相連，A錯(cuò)誤； a電極為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O 4e=O24H，B錯(cuò)誤； b為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH，離子交換膜d為陽(yáng)離子交換膜，允許鈉離子通過(guò)，C錯(cuò)誤；產(chǎn)物丙為硫酸溶液，D正確。7A8.C9B圖中可知，鈉離子移向a極，所以a極為陰極，連接電源的負(fù)極，A正確；a極氫離子發(fā)生還原反應(yīng)，A口放出的物質(zhì)是氫氣；b極SO發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO，B錯(cuò)誤；亞硫酸根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，b極電極反應(yīng)式為SO2eH2O=SO2H，C正確；在陰極H放電生成H2，c(H)減小，水的電離平衡H2OHOH正向移動(dòng)，電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，D正確。10C7