高三二轮高效复习主题巩固卷化学（单选）电解原理的分析与应用

[课下巩固检测练(十九)]电解原理的分析与应用(选择题每题5分)1．(2025·浙江杭州模拟)电解法对煤进行脱硫处理的基本原理如下图。下列说法正确的是()A．电解时阴极产物只有氢气B．电解时混合液cH+C．阴极区一定有红褐色沉淀产生D．阳极主要反应式为Mn2+－e－=Mn3+解析：选D。电解脱硫的基本原理是利用电极反应将Mn2+转化成Mn3+，将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化成Fe3+和SO42−，FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++22．(2024·广东高考)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是()A．阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑B．阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高C．理论上每消耗1molFe2O3，阳极室溶液减少213gD．理论上每消耗1molFe2O3，阴极室物质最多增加138g解析：选C。由题图分析可知，阳极反应为：2Cl－－2e－=Cl2↑，A正确；由题图分析可知，阴极反应为：Fe2O3＋6e－＋3H2O=2Fe＋6OH－，消耗水产生OH－，阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高，B正确；理论上每消耗1molFe2O3，转移6mol电子，产生3molCl2，同时有6molNa＋由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71g＋6×23g＝351g，C错误。理论上每消耗1molFe2O3，转移6mol电子，有6molNa＋由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加6×23g＝138g，D正确。3．(2023·辽宁高考)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是()A．b端电势高于a端电势B．理论上转移2mole－生成4gH2C．电解后海水pH下降D．阳极发生：Cl－＋H2O－2e－=HClO＋H＋解析：选D。钛网上发生氧化反应，为阳极，则电源a端为正极，电源b端为负极，a端电势高于b端电势，A项错误；根据阴极反应式：2H2O＋2e－=H2+错误生的化为HClO，4.转化制出ABCD解析：选D。在石墨电极还原反应生成亚铁离子，电极离子和·OH，·OH与氮气反应生成硝酸；石墨电极出，说明水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子。电解时，电流由电极极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，则阳极区溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，B错误；由得失电子数目守恒可知，电解时，当电极况下＝0.8mol反应生成过氧化氢5.可用电解丙烯腈已知：阳越少。下列说法不正确的是ABCD解析二腈右侧电极为阳极A阳极室生成B0.5息：阳阳极室反应物具有还原性，发生氧化反应，则要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂，D正确。6.实验实验现象下列分析不正确的是 （）A.a处电极接电源正极B.pH试纸Ⅰ的图案说明H+的迁移比OH一的迁移快C.电极反应产生的H+的物质的量：a处>c处D.pH试纸上发生迁移的离子主要是Na+和解析：选C。a、c处试纸变红，说明溶液显酸性，即a、c电极反应为水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：,a、c为阳极；b、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，即b、d电极反应为水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：,b、d为阴极。a处电极为阳极，按电源正极，A正确；pH试纸I的图案红色区城大于蓝色区域，说明H+的迁移比OH一的迁移快，B正确；根据电路中电子守恒，则电极反应产生的H+的物质的量：a处=c处，C错误；pH试纸Ⅱ上变色范围较小，则发生迁移的离子主要是Na+和，离子的定向移动形成电流，D正确。7.(2023·北京高考)回收利用工业废气中的CO2，和SO2,实验原理示意图如下。下列说法不正确的是A.废气中SO2，排放到大气中会形成酸雨B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2D.装置b中的总反应为解析：选C。SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨，A正确；装置a中溶液的溶质为，溶液显碱性，说明的水解程度大于电离程度，B正确；装置a中、溶液的作用是吸收SO2气体，CO2与，溶液不反应，不能吸收CO2，C错误；由电解池阴极和阳极反应可知，装置b中总反应为D正确。8.(2023·广东高考)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池（下图），可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H20在双极膜界面处被催化解离成H+和OH—，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是 （）A.电解总反应：B.每生成，双极膜处有9mol的解离C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率解析：选B。在电极a处KNO放电生成NH，，发生还原反应，故电极a为阴极，电极反应式为NO十极，电极反应式为,电极b为阳极，电极反应式为，“卯榫”结构的双极膜中的H+移向电极a,移向电极b。由分析中阴、阳极电极反应式可知，电解总反应为,A正确；每生成,阴极得,同时双极膜处有进入阴极室，即有8mol的H2O解离，B错误；电解过程中，阳极室消耗4mol一的同时有4mol通过双极膜进入阳极室，KOH的物质的量不因反应而改变，C正确；相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于H2O被催化解离成H+和，可提高氨生成速率，D正确。9.阳极电势高下列说法错误的是()A．相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍B．阴极反应：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑C．电解时OH－通过阴离子交换膜向a电极方向移动D．阳极反应：2HCHO－2e－＋4OH－=2HCOO－＋2H2O＋H2↑解析：选C。根据图知，b电极上HCHO转化为HCOO－，碳元素的化合价由0价变为＋2价，所以该电极上C失电子发生氧化反应，为阳极，a电极为阴极，阳极反应式为HCHO＋OH－－e－=HCOOH＋12H2，HCOOH＋OH－=HCOO－＋H2O，阴极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，A、B、D正确；由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH－，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，OH－10．(2025·山东德州三模)光电催化CO2还原为含碳化合物，不仅实现了CO2的高效转化和利用，并且为合成碳氢化合物提供了一条新的途径，其工作原理如图。下列分析错误的是()A．装置中隔膜为质子交换膜B．该装置的能量来源是光能和电能C．阴极产生乙烯的电极反应为2CO2＋12e－＋12H＋=C2H4＋4H2OD．每产生32g氧气，电路中转移电子数为4NA解析：选D。根据图示知，氢离子参与阴极反应，故隔膜为质子交换膜，A正确；根据图示知，该装置的能量来源是光能和电能，B正确；阴极发生还原反应，产生乙烯的电极反应为2CO2＋12e－＋12H＋=C2H4＋4H2O，C正确；氧气如果只来源于阳极反应，根据2H2O－4e－=O2＋4H＋，每产生32g氧气，电路中转移电子数为4NA，但是根据图知，阴极也生成氧气，D错误。11．(2025·江苏苏州模拟)一种海水中提取锂的电解装置如图所示。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，实现锂的富集。下列说法不正确的是()A．互换前电极2上发生的反应为Ag－e－＋Cl－=AgClB．互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应相同C．理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变D．理论上，电路中通过1mole－时，右侧电解液质量增加7g解析：选D。互换前，电极2为阳极，Ag在阳极失电子结合海水中的Cl－生成AgCl，电极反应式为Ag－e－＋Cl－=AgCl，A正确；互换前电极1为阴极，发生反应FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4；互换后电极4连接电源负极变为阴极，发生的反应也是FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4，二者反应相同，B正确；电极1电极反应为FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4，电极4电极反应为LiFePO4－e－=Li＋＋FePO4，理论上，电极1增加的锂离子的质量等于电极4溶解的锂离子的质量，所以电极1与电极4的质量之和不变，C正确；电极3上电极反应式为AgCl＋e－=Ag＋Cl－，电极4上电极反应式为LiFePO4－e－=Li＋＋FePO4，所以理论上，电路通过1mole－时，右侧电解液增加的质量相当于1molLiCl的质量，质量为1mol×42.5g/mol＝42.5g，D错误。12．(2025·重庆模拟)某富集海水中锂的电化学系统如图所示，其工作步骤如下：①启动电源1，MnO2所在腔室的海水中的Li＋进入MnO2结构而形成LixMn2O4；②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使LixMn2O4中的Li＋脱出进入腔室2。下列说法正确的是()A．启动电源1时，电极1为阴极，发生还原反应B．启动电源2时，MnO2电极反应式为xLi＋＋2MnO2＋xe－=Li3Mn2O4C．该电化学系统提高了腔室2中LiOH的浓度，实现了海水中锂的富集D．启动至关闭电源1，若转化的MnO2与生成的O2的物质的量之比为20∶3，则LixMn2O4中的x＝0.8解析：选C。启动电源1，使海水中的Li＋进入MnO2结构形成LixMn2O4，二氧化锰中锰的化合价降低，为阴极，电极反应式为2MnO2＋xLi＋＋xe－=LixMn2O4，电极1为阳极，连接电源正极；关闭电源1和海水通道，启动电源2，使LixMn2O4中的Li＋脱出进入室2，可知，电极