第頁一、電解原理的常規應用1.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業生產中的應用。下列說法正確的是()A．氯堿工業中，X電極上反應式是4OH－－4e－=2H2O＋O2↑B．電解精煉銅時，Z溶液中的Cu2＋濃度不變C．在鐵片上鍍銅時，Y是純銅D．制取金屬鎂時，Z是熔融的氯化鎂解析：氯堿工業中陽極是Cl－放電生成Cl2；電解精煉銅時陽極粗銅溶解，陰極Cu2＋放電析出Cu，但是粗銅中含有鋅、鐵、鎳等雜質，使得溶液中Cu2＋濃度變??；鐵片上鍍銅時，陰極應該是鐵片，陽極是純銅。答案：D2．某同學用下圖所示裝置進行銅的電解精煉實驗(粗銅中有鋅、鐵、鎳、銀等雜質，部分導線未畫出)，下列說法正確的是()A．a應與c相連接，b應與d相連接B．電解一段時間，b與d兩極析出物質的物質的量相等C．電解一段時間，b極附近溶液的pH降低D．電解過程中，Y裝置中Cu2＋的濃度始終不變解析：A.X池中Zn為負極接Y池的純銅，Cu為正極接Y池的粗銅，故A錯誤；B.b極電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，d極電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu，所以電解一段時間后，b、d兩極析出物質的物質的量相同，故B正確；C.b極電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，電解后pH升高，故C錯誤；D.Y池中c極電極反應式為Zn－2e－=Zn2＋，Fe－2e－=Fe2＋，Cu－2e－=Cu2＋，d極電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu，故D錯誤。答案：B3．下列關于如圖所示裝置的說法，正確的是()A．①裝置中陰極處產生的氣體能夠使濕潤KI淀粉試紙變藍B．②裝置中待鍍鐵制品應與電源正極相連C．③裝置中電子由b極流向a極D．④裝置中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應解析：①裝置是電解池，陰極是溶液中陽離子得到電子發生還原反應，應是銅離子得到電子生成銅，故A錯誤；②裝置待鍍制品和電源負極相連作電解池的陰極，故B錯誤；③裝置是原電池，電子流向是從負極經導線流向正極，即從a極流向b極，故C錯誤；④裝置中的離子交換膜允許Na＋通過，OH－、Cl－不能通過，可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應，故D正確。答案：D4．金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制得高純度的鎳。下列敘述中正確的是(已知：氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)()A．陽極發生還原反應，其電極反應式為：Ni2＋＋2e－=NiB．電解過程中，陽極質量的減少量與陰極質量的增加量相等C．電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2＋和Zn2＋D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt解析：電解時，陽極Zn、Fe、Ni失去電子，發生氧化反應，A錯誤；因氧化性Ni2＋>Fe2＋>Zn2＋，故陰極反應為Ni2＋＋2e－=Ni，可見，陽極質量減少是因為Zn、Fe、Ni溶解，而陰極質量增加是因為析出Ni，B錯誤；電解后溶液中的陽離子除Fe2＋和Zn2＋外，還有Ni2＋、H＋，C錯誤。答案：D二、電解原理的創新應用5．某化工廠利用原電池原理處理廢水并淡化海水。工作示意圖如下。下列說法正確的是()A．電極a在裝置中作正極B．裝置中膜A是陽離子交換膜C．電極b的電極反應式是2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2OD．若有機物表示為C4H8O2，每轉移10mol電子，電極a上產生22.4LCO2(標準狀況)解析：在電極a上，有機物被氧化為CO2，該電極上發生氧化反應，則電極a為原電池的負極，A項錯誤；NOeq\o\al(－,3)在電極b上被還原為無毒氣體N2，則電極b為原電池的正極，其電極反應式為2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，C項正確；電極b上消耗溶液中的陽離子，故海水中的陽離子通過膜B(陽離子交換膜)進正極室，而海水中的陰離子透過膜A(陰離子交換膜)進入負極室，B項錯誤；C4H8O2中的C為－1價，轉移10mol電子時，電極a上產生2molCO2氣體，D項錯誤。答案：C6．某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鉻廢水，原理示意圖如下，下列說法不正確的是()A．A為電源正極B．陽極區溶液中發生的氧化還原反應為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OC．陰極區附近溶液pH降低D．若不考慮氣體的溶解，當收集到H213.44L(標準狀況)時，有0.1molCr2Oeq\o\al(2－,7)被還原解析：根據圖示，A作陽極，B作陰極，電極反應式為陽極：Fe－2e－=Fe2＋陰極：2H＋＋2e－=H2↑然后，Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O由于在陰極區c(H＋)減小，所以pH增大。根據6H2～6Fe2＋～Cr2Oeq\o\al(2－,7)得，當有13.44L(標準狀況)H2放出時，應有0.1molCr2Oeq\o\al(2－,7)被還原。答案：C7．以鉻酸鉀為原料，電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下：下列說法不正確的是()A．在陰極室，發生的電極反應為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑B．在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變為橙色，是因為陽極區H＋濃度增大，使平衡2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O向右移動C．該制備過程總反應的化學方程式為4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑D．測定陽極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質的量之比(nK/nCr)為d，則此時鉻酸鉀的轉化率為1－eq\f(d,2)解析：觀察實驗裝置，陰極反應為4H2O＋4e－=4OH－＋2H2↑，陽極反應為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，陽極室OH－放電，導致H＋濃度增大，使平衡2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O右移，從而在陽極區得到K