电解原理及应用试卷及答案

1、2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破五十八电解原理及应用、填空题.工业废气、汽车尾气排放出的S。、NOx等，是形成雾霾的重要因素.霾是由空气中的灰 尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾.(4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.如图是氯碱工业中电解饱和食盐水 的原理示意图电解饱和食盐水的化学方程式是.用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是 .用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是 .甲醇既可用于基本有机原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料.(3)现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铭废

2、水 (主要含有Cr2O2 一时，实验室利 用如图装置模拟该法：N电极的电极反应式为. I如图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和电解CuSO4溶液，其中乙装置中X为阳离子交换膜.K口H注液 饱承Nx l武液1出口溶液甲乙丙根据要求回答相关问题：第1页，共10页通入氧气的电极为(填“正极”或“负极”)，正极的电极反应式为 .(2)铁电极为 (填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为 .(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在 区.(填“铁极”或“石墨极”)(4)乙装置中电解的总反应的离子方程式为 (5)若在标准状况下，有1.12L氧气参加反应，内装置中阴极增重的质

3、量为 .电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容，引起了人们的研究兴趣。(2)0.4mol CuSQ和0.4mol NaCl溶于水，配成1L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3mol CUW,另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积为 Lo新型绿色硝化剂N2O5可以N2O4为原料用电解法制备，实验装置如图所示，则电极 B 接直流电源的极，电解7tk中生成N2O5的电极反应式为 .将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题：(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生

4、反应的化学方程式为;电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式 0.胆研(CuSO4 5H2O)是一种重要的含铜化合物，某课外研究小组用粗铜(含少量Fe)通过不同的化学反应制取胆研的过程如图：可Y吧蛆制.固体 星般帏流解 溶液 试制上溶嵇过能滥液圃珥物质完全沉淀时的pHFe(OH)3溶嵇过能滥液圃珥物质完全沉淀时的pHFe(OH)33.2Fe(OH)29.6Cu(OH)26.4速往n足与堆疑裾.懦掩第2页，共10页2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破当溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于1 X10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全。试回答下列问题：（6）纳米氧

5、化亚铜（CU2O）是一种用途广泛的光电材料，电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解滤液E获得纳米氧化亚铜，电解过程中无气体产生，则铜棒作极，生成CU2O的电极反应式为 电解过程中滤液 E的浓度（填 “增大” “不变”或“减小”）。7.钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金7.钢铁的防护除了用电化学保护方法之外，在钢铁制品表面镀铜也可以有效地防止其腐 蚀，电镀的装置如图所示：电镀装置图的“直流电源”中， （填“a”或b”）是正极。Fe电极反应式为接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出， 用水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之

6、差为 5.12 g,由此计算电镀过程中电路 中通过电子的物质的量为。上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐 蚀的原因：8.高钮酸钾（KMnO4）8.高钮酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软钻矿（主要成分为MnO2）为原料生产高钮酸钾的工艺路线如下：第3页，共10页回答下列问题： 将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺：“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为. NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的 NOx是环境保护的重 要课题。(2)用稀硝酸吸收N

7、Ox,得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝 酸。写出电解时阳极的电极反应式： 。.如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假 设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后， F极附近 呈红色。请回答：(1)B极是电源的, 一段时间后，甲中溶液颜色 , 丁中X极附近的颜色逐渐 变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 ,在电场彳用下向Y极移动；(2)现用内装置给铜件镀银，则H应该是(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL)，甲中溶液的pH( 填“变大

8、”、“变小”或“不变”)，丙中镀件上析出银的质量为 ;若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之 比为;若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是 ;(5)用甲装置电解 100mL 0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl的混合液,若在一极析出19.2gCu,在另一极产生的气体在标况下的体积为 L。.纳米级CU2O由于具有优良的催化性能而受到关注(2)采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度也可以制备纳米级Cut。装置如图所示:为保证电解能持续稳定进行，若电解槽中的离子交换膜只允许一种离子通过，则该交换膜应为

9、(填“Na+”或“H+”或“OH-)离子交换膜，该电池的阳极反应式为第4页，共10页2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破12.能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用12.前景.（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理， 设计一个燃料电池电解NazSQ溶液（图如下）.请 根据图示回答下列问题：通入甲醇蒸气的电极应为 极（填写“正”或“负”），该电极上发生的电极反应是（填字母代号）.a.2CH30H- 12e- + 302 = 2CC2 + 4H2Ob.CH3 OH- 6e- + 80H- = C03- + 6H2Oc.02 + 2H2O+ 4e- =

10、40H-d.02 - 4e- + 4H+ = 2H2O写出电极A的名称.写出B电极的电极反应式 .当碱性甲醇燃料电池消耗3.36L氧气时（折合为标准状况），理论上电解NmSQ溶液生 成气体的总物质的量是.13.次磷酸（H3P02）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。回答下列问题：13.（4）H3PQ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）:Rl 产拈觅则理品Rl 产拈觅则理品写出阳极的电极反应式 C分析产品室可得到H3P02的原因早期采用“三室电渗析法”制备H3P02：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用 H3P02稀溶液代替，并撤去阳

11、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 0第5页，共10页它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:图2化工生产的副产氢也是氢气的来源，电解法制取有广泛用途的NazFeQ.同时获得氢气： Fe+ 2H2O+ 2OH- - FeC + 3H2 t,装置如图所示，装置通电后，铁电极附近生成紫红 色FeCt ,锲电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：NazFeQ只在强碱性条件下稳定，易被 出还原。电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气

12、体及时排出，其原因为 。c(Na2FeQ)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeQ) 低于最高值的原因。.下表列出了 3种燃煤烟气脱硫方法的原理.方法I用氨水将SO2转化为NH4HSQ,再氧化成(NHQzSQ方法n用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SQ在图温卜还原成单质硫方法m用Na2SC3溶液吸收SQ,再经电解转化为H2SC4(3)方法田中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如右图所示.阳极区放出气体的成分为 .(填化学式).多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程超睢干燥HC1soon*混合物分离L SiCU超睢干燥

13、HC1soon*混合物分离L SiCU（氯气J SiHCls氏多晶行HC1回答下列问题:第6页，共10页2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破H .将SiC4氢化为SiHC3有三种方法，对应的反应依次为:SiCl4(g) + H2(g) ? SiHCl3(g) + HCl(g) AH1 0 3SiCl4(g) + 2H2(g) + Si(s) ? 4SiHCl3(g) AH2 0 2SiCL(g) + H2(g) + Si(s) + HCl(g) ? 3SiHCh(g)?AH3(1)氢化过程中所需的高纯度 也可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生”的电极名 称(填“阳极”或“阴极”)，

14、该电极反应方程式为 。E 1温度七17.污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题.某研究小组利用 软钻矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、锲等金属化合物)作脱硫剂，通过如 下流程既脱除燃煤尾气中的SQ,E 1温度七17.污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题.某研究小组利用 软钻矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、锲等金属化合物)作脱硫剂，通过如 下流程既脱除燃煤尾气中的SQ,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略).含 SO二尾气 尾气MaCOjMnXKMnO.I f除怕除做等I同世稀破醺化的软M素过叱含杂质的过豆含杂质的过工Md

15、S6 溶液MnSO.WJMnSO. 将过整请回答下列问题：(4)MnO2q作超级电容器材料.用惰性电极电解 MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极 反应式是.(5)乂口。2是碱性锌钮电池的正极材料.碱性锌钮电池放电时，正极的电极反应式是 18.铝是应用广泛的金属，以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和F%O3等杂质)为原料制备铝 的一种工艺流程如下：NaOI INaOI INai 1CO5注：SiQ在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(3) “电解I”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 , “电解H”是电解Na2CC3溶液，原理如图所示。第7页，共10页Niiga

16、 徐海一:ih稀NmOHNiiga 徐海一:ih稀NmOH溶液阴极N君011溶液阳高子女换膜阳极的电极反应式为,阴极产生的物质阳极的电极反应式为,阴极产生的物质A的化学式为某工厂用软钻矿(主要为MnO2,含杂质AI2O3)和闪锌矿(主要为ZnS,含杂质FeS认同生产力电池的原料Zn和MnO2,同时获得一些副产品，工艺流程如下：Al：0JhAl：0Jh FeiP,已知：硫酸浸取液的主要成分为 ZnSQ、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3(3) “电解”时，发生反应的化学方程式为 20硫酸钮是一种重要的化工中间体，是钻行业研究的热点。一种以高硫钮矿(主要成分为含钮化合物及FeS)为

17、原料制备硫酸钮的工艺流程如下：H 招。4NIUHCOj已知：“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、F%O3及少量FeO、AI2O3、MgO金属离子在水溶液中的平衡浓度与 pH的关系如图所示(25 C)：第8页，共10页2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破26-10-20CO26-10-20COTh此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;离子浓度0 10-5 mol L-1时，离子沉淀完全。请回答：(7)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2,电解过程中阳极的电极反应式为 2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破五十八电解原理及应用答案电解.(4)2NaCl+ 2H2O = 2N

18、aOH+ H2 t+Cl2 T SO2 + OH- = HSO3(或S。+ 2OH- = SO2- + H2O) SO2 + Cl2 + H2O = 4H+ + SC4- + 2Cl-SQ +Cl2+H2O= 4H+ + SO2-+ 2Cl-,故答案为：SO2+Cl2+H2O = 4H+ + SCt + 2Cl-。.(3)O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O;. I .(1)正极 O2 + 4e- + 2H2O= 4OH-(2)阴极(2)阴极2CI- - 2e- = CI2 T(3)铁极:(4)2Cl- +2H20 = H2 T + Cl2 T+ 2OH- (5)6.4g 4.(2)5.

19、6 (3)负 N2O4 + 2HNO3 - 2e- = 2N2O5(4)2Cl- +.MgCl2 (熔融)=Mg+ Cl2 f Mg + 2H2O 也 Mg(OH)2 + H2 T减小.(6)阳极；2Cu2+ + 2e- + 叱。=Cu2O+ 2H+ ;减小.(4)a ; Cu2+ + 2e- = Cu 0.08 mol第9页，共10页铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更易被腐蚀.(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；一 一 一 - -(2)2MnO 2 + 4KOH +O2= 2K2MnO4 + 2H2O； (3)增大反应物氧气的浓度，可使化学速率加快，增加软钮矿转化率; KHCQ；MnO4- - e- = MnO4 33:2;20.00 X10-3 X0.2000 X2 X400- X158(5)X100%5 24.48(5)X100%1.0800.(2)HNO2 - 2e- + H