2025版新教材高中化学第4章化学反应与电能第2节电解池第2课时电解原理的应用随堂演练新人教版选择性必修1

第2节电解池第2课时电解原理的应用1．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是(C)A．从E口逸出的气体是Cl2B．每生成22.4LCl2，同时产生2molNaOHC．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增加导电性D．依次用Na2CO3、NaOH、BaCl2、盐酸等试剂除去粗盐水中Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子解析：右边是阴极区，发生2H＋＋2e－=H2↑，所以从E口逸出的气体是H2，故A错误；每生成22.4LCl2，没有指明温度和压强，故B错误；阴极生成OH－，且Na＋向阴极移动，阴极区生成NaOH，为增加导电性，则从B口加入稀NaOH(增加导电性)的水溶液，故C正确；粗盐提纯所加试剂的依次Na2CO3必需放在BaCl2的后面，故D错误。2．下列叙述正确的是(B)A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极B．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2OC．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2D．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极解析：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，故A错误；氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，由于是酸性环境，故电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故B正确；氯碱工业是电解饱和NaCl溶液，在阳极能得到Cl2，阴极得到氢气和氢氧化钠，故C错误；铁作阳极时，铁将放电生成Fe2＋，起先时阴极还能析出少量铝，后来就变成电镀铁了，同时用铁作阳极，阳极放电的是金属铁，电极被损耗，不符合生产实际，应用石墨作阳极，故D错误。3.试验室模拟工业制备高纯铁。用惰性电极电解FeSO4溶液制备高纯铁的原理如图所示。下列说法正确的是(D)A．阳极主要发生反应：Fe2＋＋2e－=FeB．向阴极旁边滴加KSCN溶液，溶液变红C．电解一段时间后，阴极旁边pH减小D．电解法制备高纯铁总反应：3Fe2＋eq\o(=,\s\up7(电解))Fe＋2Fe3＋解析：阳极上Fe2＋放电生成Fe3＋，电极反应式为2Fe2＋－2e－=2Fe3＋，故A错误；阴极是Fe2＋得电子生成Fe，没有Fe3＋生成，向阴极旁边滴加KSCN溶液，溶液不会变红，故B错误；阴极上发生Fe2＋＋2e－=Fe，Fe2＋浓度减小，水解生成的氢离子浓度减小，则pH增大，故C错误；阴极上发生Fe2＋＋2e－=Fe，阳极上发生2Fe2＋－2e－=2Fe3＋，电解总反应为3Fe2＋eq\o(=,\s\up7(电解))Fe＋2Fe3＋，故D正确。4．(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LiOH溶液(填化学式)，阳极电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，电解过程中Li＋向B电极迁移(填“A”或“B”)。(2)用NaOH溶液汲取烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。图中a极要连接电源的负(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是硫酸，SOeq\o\al(2－,3)放电的电极反应式为SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，电解过程中阴极区碱性明显增加，用平衡移动原理说明缘由：H2OH＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增加。解析：(1)由图可知，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。(2)依据Na＋、SOeq\o\al(2－,3)的移动方向可知，Na＋移向阴极区，a极应接电源负极，b极应接电源正极，阳极上亚硫酸根离子失去电子发生氧化反应生成硫酸根，电极反应式为SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，阴极上水电离出的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H2O＋2