1、PAGE PAGE 132021屆高考新課改化學一輪復習考點精練之知識點20 電解原理及其應用1.金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知氧化性:）（ ）A.陽極發生還原反應，其電極反應式:B.電解過程中，陽極質量的減少與陰極質量的增加相等C.電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有和D.電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt2.用惰性電極電解飽和食鹽水(含少量Ca2+、Mg2+)并進行相關實驗(裝置如下圖)，電解一段時間后，各部分裝置及對應的現象為：(1)中黑色固體變紅；(2)電極a附近溶液出現渾濁；(3)中溶液出現渾濁；

2、(4)中溶液紅色褪去。下列對實驗現象解釋不正確的是( )A(1)中： B(2)中a電極：，C(3)中：D(4)中：具有強氧化性3.我國研究鋰硫電池獲得突破，電池的總反應是，充放電曲線如圖所示，下列說法不正確的是（ ）A.充電時，電能轉化為化學能B.放電時，鋰離子向正極移動C.放電時，1 mol 轉化為得到2 mol D.充電時，陽極總電極反應式是4.某化學課外活動小組擬用鉛蓄電池為直流電源，進行電絮凝凈水的實驗探究，設計的實驗裝置如下圖所示，下列敘述正確的是( )A. 電極質量減輕，電極質量增加B.電解池陽極上被氧化的還原劑有和C.電解池的總反應為D.每消耗，理論上電解池陰極上有生成5.十九大

3、報告中提出要“打贏藍天保衛戰”，意味著對污染防治比過去要求更高。某種利用垃圾滲透液實現發電、環保二位一體結合的裝置示意圖如下，當該裝置工作時，下列說法正確的是( )A鹽橋中向Y極移動B電路中流過7.5 mol電子時，共產生標準狀況下的體積為16.8LC電流由X極沿導線流向Y極DY極發生的反應為，周圍pH增大6.我國某科研團隊設計了一種新型能量存儲轉化裝置（如下圖所示）。閉合、斷開時，制氫并儲能；斷開、閉合時，供電。下列說法錯誤的是( )A.制氫時，溶液中向Pt電極移動B.制氫時，X電極反應式為C.供電時，Zn電極附近溶液的pH降低D.供電時，裝置中的總反應為7.化學用語是學習化學的重要工具，下

4、列用來表示物質變化的化學用語中，正確的是( )A. 氫氧燃料電池的負極反應式：O2+2H2O+4e- 4OH-B. 鋼鐵發生電化學腐蝕的正極反應式：Fe-2e-Fe2+C. 粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應式為：Cu-2e- Cu2+D. 鉛蓄電池充電時，標示“+”的接線柱連電源的正極，電極反應式為：PbSO4(s) - 2e-+2H2O(l)PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)8.某研究所研制的鋅碘液流電池，使用壽命長，可自我恢復。鋅碘液流電池充電的工作原理如圖所示，下列說法正確的是（ ）A.放電時，正極反應式是B.充電時，b是電源的正極C.充電時，外電路通過2 mol電子，

5、則有2 mol 通過多孔離子傳導膜D.由電池的電極反應可推出還原性：9.一種水基二次電池原理如下式，電解液為含的水溶液，該電池可用于電網貯能。下列說法正確的是（ ）A. 放電時，脫離插層B. 放電時，溶液中濃度一直減小C. 充電時，電子由層經電解質溶液流向層D. 充電時，陽極反應為：10.科學家發現對冶金硅進行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關電解槽裝置如圖所示，用Cu-Si合金作硅源，在950利用三層液熔鹽進行電解精煉，有關說法不正確的是( )A電子由液態Cu-Si合金流出，從液態鋁電極流入B液態鋁電極與負極相連，作為電解池的陰極C在該液相熔體中Cu優先于Si被氧化，優先于被還原D三層液

6、熔鹽的作用是增大電解反應的面積,提高沉硅效率11.2022年前后我國將建成首座載人空間站。為實現空間站的零排放，循環利用人體呼出的CO2并提供O2，我國科學家研發了一種能量轉化裝置，總反應方程式為。下列說法正確的是( )A該裝置將太陽能直接轉化為化學能B離子交換膜為陽離子交換膜C反應完畢，該裝置中電解質溶液的pH不變DY電極的反應：12.電解合成 1 , 2二氯乙烷的實驗裝置如下圖所示。下列說法中正確的是（ ）A.該裝置工作時，化學能轉變為電能B.能將還原為 l , 2二氯乙烷C.X、Y依次為陽離子交換膜、陰離子交換膜D.該裝置總反應為13.中國是一個嚴重缺水的國家,污水治理越來越引起人們重視

7、,可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚,其原理如圖所示,下列說法不正確的是( )A.電流方向從A極沿導線經小燈泡流向B極B.B極為電池的陽極,電極反應式為C.當外電路中有轉移時,通過質子交換膜的的個數為D.A極的電極反應式為14.電解硫酸鈉溶液聯合生產硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極.測得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2,以下說法正確的是()A.左側a極與電源的負極相連B.電解使右側溶液的pH減小C.離子交換膜d為陽離子交換膜(允許陽離子通過)D.當電路中通過1mol電子時,氣體甲在標準狀況下的體積為11.2L15.如圖是一個用鉑絲作電極,電解稀的溶液

8、的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍:6.88.0,酸色紅色,堿色黃色,沉淀的pH=9),接通電源一段時間后A管產生白色沉淀,下列敘述不正確的是( )A.電解過程中電極附近溶液顏色變化是A管溶液由紅變黃,B管溶液不變色B.A管中發生的反應: C.檢驗b管中氣體的方法是用拇指堵住管口,取出試管,放開拇指,將帶有火星的木條伸入試管內,看到木條復燃D.電解一段時間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內觀察到的現象是溶液呈黃色,白色沉淀溶解16.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑，且不會造成二次污染已知高鐵酸鹽在低溫堿性環境中穩定，易溶于水，難溶于無

9、水乙醇等有機溶劑。常見高鐵酸鉀的制備方法如下：制備方法具體內容干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鉀和KNO2等產物濕法強堿性介質中，Fe(NO3)3與KClO反應生成紫紅色高鐵酸鉀溶液電解法電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4(1)干法制備反應中還原劑和氧化劑的物質的量之比為：_。(2)某濕法制備高鐵酸鉀的基本流程及步驟如下： 控制反應溫度為25，攪拌1.5 h，經氧化等過程溶液變為紫紅色，氧化過程的化學方程式為_。 在紫紅色溶液中加入飽和KOH溶液，析出紫黑色晶體，過濾，得到K2FeO4粗產品。由此可知該溫度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度_（填“大”

10、、“小”）。 K2FeO4粗產品含有Fe(OH)3、KCl等雜質，用重結晶方法進行分離提純。其提純步驟為：將一定量的K2FeO4粗產品溶于冷的3 mol/L_溶液中，過濾除去；將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和KOH溶液，攪拌、靜置、過濾；所得固體用_洗滌23次，再在真空干燥箱中干燥，得到產品。 濕法制備K2FeO4的產率明顯比另外兩種方法低，試從化學反應的角度解釋其中的原因_。(3)工業上還可用通過電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如下圖所示，陰極的電極反應為：_；其中可循環使用的物質是_。(4)已知25時，KspFe(OH)3=4.010-38、KspCu(OH)2=2.2

11、10-20，向該溫度下含有Fe3+、Cu2+濃度均為0.01 mol/L的溶液中，滴加濃NaOH溶液，當溶液pH=12時，溶液中_。17.按要求回答下列問題：(1)二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。目前已開發出用電解法制取ClO2的新工藝。圖1中用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2,則陽極產生ClO2的電極反應式為_。電解一段時間，當陰極產生的氣體體積為112mL(標準狀況）時，停止電解。通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為 _mol;用平衡移動原理解釋陰極區pH增大的原因：_。(2)為提高甲醇燃料的利用率，科學家發明了一種

12、燃料電池，電池的一個電極通入空氣，另一個電極通入甲醇氣體，電解質是摻入了Y2O3的ZrO2晶體，在高溫下它能傳導O2-。電池工作時正極反應式為_。若以該電池為電源，用石墨作電極電解l00 mL含有如下離子的溶液：離子Cu2+H+Cl-c/mol L-l1441電解一段時間后，當兩極收集到相同體積(相同條件）的氣體時（忽略溶液體積的變化及電極產物可能存在的溶解現象），陽極上收集到氧氣的物質的量為_ mol。(3)甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是通電后將Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用如圖所示裝置模擬上述過程。

13、寫出陽極電極反應式: _。除去甲醇的離子反應為6Co3+ +CH3OH+ H2O=CO2+6 Co2+6H+,被氧化的元素是，當產生標準狀況下2. 24L CO2時，共轉移電子_ mol。答案以及解析1、答案及解析：答案：D解析：陽極發生氧化反應，其電極反應式:，故A錯誤；電解過程中陽極失電子的有Fe、Zn、Ni，陰極析出的是鎳，依據電子守恒，陽極質量的減少與陰極質量的增加不相等，故B錯誤；電解后，溶液中存在的金屬陽離子有，故C錯誤；粗鎳作陽極，電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt，故D正確。2、答案及解析：答案：D解析：3、答案及解析：答案：C解析：A項，充電時消耗電能，即電能轉化為化

14、學能，正確；B項，放電時發生原電池反應，陽離子移向正極，即鋰離子向正極移動，正確；C項，根據圖示，放電時，1 mol 轉化為的反應為，1 mol 得到1 mol ，錯誤，符合題意；D項，根據，充電時，陽極總電極反應式是，正確。4、答案及解析：答案：B解析：A.蓄電池中兩電極都生成硫酸鉛，因此兩個電極的質量都增加，故A錯誤；B.鋁電極失電子作陽極,電極反應為,在鋁表面有氧氣產生,說明有部分氫氧根離子放電,是水電離產生,說明電解池陽極上被氧化的還原劑有Al和，故B正確；C.陽極鋁電極反應為,陰極鐵電極電極反應為,總反應為,在鋁的表面有氧氣產生,說明還存在電解水的過程：，故C錯誤；D.,則反應轉移電

15、子的物質的量是,陰極電極反應為,根據串聯電路中電子轉移守恒,則電解池的陰極上反應產生的物質的量是，故D錯誤；故選：B。5、答案及解析：答案：D解析：A. 處理垃圾滲濾液的裝置屬于原電池裝置，鹽橋中的陰離子移向負極，即鹽橋中向X極移動，故A錯誤；B. X是負極，氨氣發生失電子的氧化反應，電極反應式為：，則電路中流過7.5mol電子時，共產生標準狀況下的體積為22.4=28L，故B錯誤；C. 電流從正極流向負極，即Y極沿導線流向X極，故C錯誤；D. Y是正極，發生得電子的還原反應，生成氫氧根離子，周圍pH增大，故D正確。故選：D。【答案】D6、答案及解析：答案：D解析：A.閉合制氫時，光伏電池供電

16、，X電極與Pt電極構成電解池；閉合放電時，X電極與Zn電極構成原電池。據圖分析，制氫時表面析出的Pt電極為陰極，故應該移向Pt電極，A選項正確；B.X電極為電解池陽極時，Ni元素失電子、化合價升高，故電極反應式為，B 選項正確；C.供電時 Zn 電極為負極，發生氧化反應并消耗，其電極反應式為， 故Zn電極附近溶液的 pH降低，C選項正確；D.X電極發生還原反應，氧化劑為NiOOH，供電時電池反應中氧化劑不是，D選項錯誤。7、答案及解析：答案：D解析：A、氫氧燃料電池的負極應該發生氫氣失電子的氧化反應，故A錯誤；D、在蓄電池充電時，陽極上發生失電子的氧化反應，即PbSO4（S）-2e-+2H2O

17、（l）PbO2（S）+4H+（aq）+（aq），故D正確；C、粗銅精煉時，與電源正極相連的是粗銅，和負極相連的是精銅，故C錯誤；B、鋼鐵發生電化學腐蝕屬于吸氧腐蝕，正極上得電子的是氧氣，電極反應為O2+2H2O+4e-4OH-，負極反應：Fe-2e-Fe2+，故B錯誤故選D8、答案及解析：答案：A解析：A. 由裝置圖可知，放電時，正極反應式為，故A正確；B. 充電時，左邊是陽極，應該連接電源正極，則a是電源的正極，故B錯誤；C. 充電時，外電路通過2mol電子，則同時有和通過多孔離子傳導膜，故C錯誤；D. 放電時，正極反應式為，得不到還原性：，故D錯誤。9、答案及解析：答案：D解析：A.放電時

18、，利用原電池原理，Zn作負極，失去電子，得到電子，放電時是溶液中的與插層結合，故A錯誤；B.根據反應方程式，放電時，負極的鋅板失去電子變成鋅離子進入溶液中，然后與正極結合，溶液中的鋅離子濃度不變，故B錯誤；C.充電時是電解池原理，電子通過導線轉移，不能通過電解質溶液，故C錯誤；D.充電時，陽極失電子，電極反應式為：，故D正確；10、答案及解析：答案：C解析：A. 由圖可知：液態鋁為陰極，連接電源負極，所以電子流入液態鋁，液態CuSi合金為陽極，電子由液態CuSi合金流出，故A正確；B. 圖中,鋁電極上Si4+得電子還原為Si，故該電極為陰極，與電源負極相連，故B正確；C. 氧化性是：Si4+C

19、u2+,氧化性越強,離子的得電子能力越強,Cu2+優先被還原，故C錯誤；D. 使用三層液熔鹽的可以有效的增大電解反應的面積，使單質硅高效的在液態鋁電極上沉積，故D正確；故選：C。11、答案及解析：答案：C解析：12、答案及解析：答案：D解析：A.該裝置為電解池，則工作時，電能轉變為化學能，故A項錯誤；B中C元素化合價為-2 價，中C元素化合價為-1價，則CuCl2 能將氧化為1,2-二氯乙烷，故B項錯誤；C.該電解池中，陽極發生的電極反應式為：，陽極區需要氯離子參與，則x為陰離 子交換膜，而陰極區發生的電極反應式為：，有陰離子生成，為保持電中性，需要電解質溶液中的鈉離子，則Y為陽離子交換膜，故

20、C項錯誤；D.該裝置中陽極首先發生反應：，生成的再繼續與反應生成1,2-二氯乙烷和CuCl，在陽極區循 環利用，而陰極水中的氫離子放電生成氫氣，其總反應方程式為：，故 D 項正確。13、答案及解析：答案：B解析：由題圖分析可知,A極為正極,B極為負極,原電池工作時,電流從正極經導線流向負極,即電流方向從A極沿導線經小燈泡流向B極,故A正確;B極為電池的負極,電極反應式為,故B錯誤;根據得失電子守恒可知,當外電路中有轉移時,通過質子交換膜的的個數為,故C正確;A極為電池的正極,正極有氫離子參與反應,電極反應式為故D正確。14、答案及解析：答案：C解析： 15、答案及解析：答案：D解析：A. 電解

21、時，B管陽極上氫氧根離子放電，同時電極附近有氫原子生成，溶液呈酸性，所以溶液呈紅色；A管陰極上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近有氫氧根離子生成，溶液呈堿性，溶液呈黃色，故A正確；B. A管中氫離子放電生成氫氣，電極反應式為，同時電極附近有氫氧根離子生成，氫氧根離子和鎂離子生成氫氧化鎂白色沉淀，離子方程式為：，故B正確；C. b管中收集的氣體是氧氣，氧氣能使帶火星的木條復燃，其檢驗方法為：用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內會復燃，故C正確；D. 將電解液倒入燒杯中，溶液中含有硫酸，溶液呈酸性，所以溶液為紅色，A管生成的氫氧化鎂能溶于稀硫酸，所以看到的現象是：溶液呈紅色，白