熱點提速練12電解原理的創(chuàng)新應(yīng)用12345678910命題角度1

電有機合成及分析1.(2023·河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)科學(xué)家設(shè)計了電催化雙邊加氫裝置,大大提高了工作效率,其裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.M極附近pH增大B.AEM為陰離子交換膜C.轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上生成1mol[R—H]D.N極反應(yīng)之一為HCHO-e-+2OH-══HCOO-+H+H2OC12345678910解析

該裝置為電解池,M為陰極,電極反應(yīng)為[R]+H2O+e-══[R—H]+OH-,生成OH-,堿性增強,附近pH增大,A正確;OH-從M極透過AEM膜進(jìn)入N極,則AEM為陰離子交換膜,B正確;M極和N極都生成[R—H],由M極的[R]+H2O+e-══[R—H]+OH-,N極[R]+H══[R—H],可知轉(zhuǎn)移1

mol電子,理論上生成2

mol[R—H],C錯誤;N為陽極,電極反應(yīng)為HCHO-e-+2OH-══HCOO-+H+H2O,D正確。123456789102.(2023·北京朝陽區(qū)二模)間接電解法合成苯甲醛的原理如圖所示。

下列說法不正確的是(

)A.電極a與電源正極相連B.“氧化池”中發(fā)生反應(yīng):C.電解一段時間后,電解池陰極區(qū)溶液pH升高(忽略溶液體積變化)D.用有機溶劑分離出苯甲醛,避免其在電解池中放電發(fā)生副反應(yīng)C12345678910123456789103.(2023·湖南名校教研聯(lián)盟4月聯(lián)考)雙極膜在直流電場作用下,可將水離解,在膜兩側(cè)分別得到H+和OH-。工業(yè)上用“雙極膜雙成對電解法”生產(chǎn)乙醛酸(OHCCOOH),原理如圖所示,裝置中兩極均為惰性電極。下列說法錯誤的是(

)A.a為陽極,b為陰極B.b極上草酸發(fā)生的反應(yīng)為H2C2O4+2e-+2H+══OHCCOOH+H2OC.HBr的作用是增強陽極液的導(dǎo)電能力和充當(dāng)間接電氧化的媒介D.兩極均產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時,理論上可得到乙醛酸7.4gD12345678910解析

根據(jù)圖示,a極H2O生成O2,發(fā)生氧化反應(yīng),則a為陽極;b極H+生成H2,發(fā)生還原反應(yīng),則b為陰極,A正確;陰極上的反應(yīng)為H2C2O4+2e-══+2H+OHCCOOH+H2O、2H++2e-══H2↑,B正確;OHCCHO屬于非電解質(zhì),HBr的作用是增強陽極液的導(dǎo)電能力,Br-在陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Br2,Br2將OHCCHO氧化為OHCCOOH,HBr充當(dāng)間接電氧化的媒介,C正確;當(dāng)陽極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24

L

O2時,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4

mol,生成乙醛酸a

mol,當(dāng)陰極b極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24

L

H2時,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.2

mol,生成乙醛酸b

mol,根據(jù)電子守恒可得:,解得b-a=0.1,理論上可得到乙醛酸的質(zhì)量一定大于0.1

mol×74

g·mol-1=7.4

g,D錯誤。123456789104.(2023·河南名校聯(lián)盟聯(lián)考)近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所團隊利用固體氧化物(γ-Al2O3)電解質(zhì)實現(xiàn)了乙烷電化學(xué)脫氫制乙烯,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是(

)A.a為電源的負(fù)極B.M極電極反應(yīng)為C2H6+2e-══C2H4+2H+C.每生成0.5molC2H4,N極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2D.每生成56gCO,電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2molC12345678910解析

M電極乙烷發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙烯,M為陽極,a為電源的正極,A錯誤;M極乙烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙烯,反應(yīng)為C2H6+O2--2e-══C2H4+H2O,B錯誤;陽極發(fā)生反應(yīng)C2H6+O2--2e-══C2H4+H2O,陰極發(fā)生反應(yīng)CO2+2e-══CO+O2-,每生成0.5

mol

C2H4,轉(zhuǎn)移1

mol電子,N極消耗0.5

mol

CO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2

L,C正確;陰極發(fā)生反應(yīng)CO2+2e-══CO+O2-,每生成56

g

CO,電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12345678910命題角度2

電解法制備無機物5.(2023·北京房山區(qū)二模)海水中有豐富的鋰資源,我國科學(xué)家研發(fā)出利用太陽能從海水中提取金屬鋰的技術(shù),提取原理如圖所示:下列說法不正確的是(

)A.電極a為陰極B.金屬鋰在電極a上生成C.電解過程中b極附近溶液pH逐漸減小D.b極僅產(chǎn)生一種氣體,電極反應(yīng)為2Cl--2e-══Cl2↑D12345678910解析

電子由負(fù)極經(jīng)外電路流入電極a,電極a為陰極,A正確;鋰離子透過選擇性膜向a極遷移,金屬鋰在電極a上生成,B正確;電極b發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-══Cl2↑,還會發(fā)生反應(yīng)2H2O-4e-══O2↑+4H+,使得b極附近溶液pH逐漸減小,有兩種氣體產(chǎn)生,C正確,D錯誤。123456789106.(2023·湖南懷化二模)利用催化劑和電化學(xué)裝置還原氮氣制備銨鹽和O2的原理如圖所示。下列相關(guān)說法錯誤的是(

)A.B電極反應(yīng)為2H2O-4e-══O2↑+4H+B.H+經(jīng)過質(zhì)子交換膜移向A電極C.POM2在催化劑表面轉(zhuǎn)化為POM1的反應(yīng)為氧化反應(yīng)D.生成1molO2理論上可還原33.6LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D12345678910解析

B為電解池陽極,H2O在B電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,電極反應(yīng)為2H2O-4e-══O2↑+4H+,A正確;A電極為電解池陰極,B為電解池陽極,根據(jù)離子遷移規(guī)律,氫離子由陽極移向陰極,即由B電極經(jīng)過質(zhì)子交換膜移向A電極,B正確;A電極為電解池陰極,電解液中POM1得電子轉(zhuǎn)化為POM2的過程為還原反應(yīng),則POM2在催化劑表面轉(zhuǎn)化為POM1的反應(yīng)為氧化反應(yīng),C正確;B電極反應(yīng)為2H2O-4e-══O2↑+4H+,生成1

mol

O2轉(zhuǎn)移4

mol電子,123456789107.(2023·黑龍江哈爾濱二模)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是一種強還原劑。工業(yè)上常用惰性電極電解亞硫酸氫鈉的方法制備連二亞硫酸鈉,原理裝置如圖所示,下列說法正確的是(

)A.b電極應(yīng)該接電源的負(fù)極B.裝置中所用離子交換膜為陰離子交換膜C.電路中每轉(zhuǎn)移1mole-消耗SO2的體積為11.2LD1234567891012345678910命題角度3

電解法治理環(huán)境污染A.電極b接電源正極,電解過程中附近溶液的pH增大B.電極a的電極反應(yīng)為C.電解過程中右側(cè)Na2SO4的濃度增大D.電解過程中有4molH+通過質(zhì)子膜時,可處理60gNO8.(2023·廣東汕頭二模)間接電解法可對大氣污染物NO進(jìn)行無害化處理。其工作原理如圖所示(質(zhì)子膜只允許H+通過)。下列有關(guān)說法錯誤的是(

)A12345678910123456789109.(2023·湖北聯(lián)考協(xié)作體聯(lián)考)用鐵板作電極電解污水,可使其中的雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去,其電解裝置如圖所示。下列說法正確的是(

)A.a接電源負(fù)極,Y為陰離子交換膜B.X溶液可能為NaOH溶液或者Na2SO4溶液C.若處理含

的污水,左池會生成Fe(OH)2和Cr(OH)3兩種沉淀D.若處理含

的污水,發(fā)生反應(yīng):B12345678910解析

右池產(chǎn)生氫氣,右側(cè)鐵板為電解池陰極,左側(cè)鐵板為電解池陽極,所以a接電源正極,左側(cè)生成的Fe2+與污水中離子反應(yīng),右側(cè)產(chǎn)生的OH-向左側(cè)做定向移動,Y為陰離子交換膜,A錯誤;右側(cè)放氫氣生成堿,X溶液可能為1234567891010.(2023·福建莆田二模)鐵碳微電解技術(shù)是處理酸性廢水的一種工藝,裝置如圖所示。若上端口打開,并鼓入空氣,可得到強氧化性中間體羥基自由基(·OH);若上端口關(guān)閉,可得到強還原性中間體氫原子(·H)。下列說法正確的是(

)A.無論上端口是關(guān)閉還是打開,正極反應(yīng)均為Fe-2e-══Fe2+B.1molO2完全轉(zhuǎn)化為羥基自由基(·OH)時轉(zhuǎn)移2mol電子C.若處理含酚類的酸性廢水,則上端口應(yīng)關(guān)閉D.若處理含

的酸性廢水,則上端口應(yīng)打開并鼓入空氣B12345678910解析

正極發(fā)生得電子的反應(yīng),負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),無論是否鼓入空氣,Fe易失去電子生成Fe2+,作負(fù)極,電極反應(yīng)為Fe-2e-══Fe2+,A錯誤;若上端口打開,