20202021學年高二《新題速遞·化學》12月刊專題二電解池1．（2020·泉州第十六中學高二期中）在電解水制取H2和O2時，為了增強導電性，常常要加入一些電解質，下列電解質中不適宜加入的是()A．KI B．NaNO3 C．H2SO4 D．Ba(OH)22．（2020·山東濟南一中高二期中）化學創造了豐富的物質世界，指導著我們的生產、生活。下列說法正確的是()A．超級電容器材料石墨烯屬于烯烴B．硅太陽能電池和鋰離子電池的工作原理相同C．電解精煉銅時，陽極溶解的銅與陰極析出的銅質量相等D．電解飽和食鹽水，兩極共生成22.4L(標準狀況下)氣體時，轉移的電子數為NA3．（2020·武功縣普集高級中學高二月考）利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業生產上的應用。下列說法正確的是()A．鐵片上鍍銅時，Y是純銅B．制取金屬鈉時，Y電極反應為Na++e=NaC．電解精煉銅時，Z溶液中的Cu2+濃度不變D．電解飽和食鹽水時，X極的電極反應式為4OH4e=2H2O+O2↑4．（2020·武功縣普集高級中學高二月考）用如圖所示裝置用石墨電極電解氯化銅溶液，Y電極上產生能使濕潤的淀粉KI試紙變藍的黃綠色氣體。下列判斷正確的是()A．a為電源正極B．X電極質量增加C．Y電極若換成Cu，電極反應質量不變D．X電極表面發生氧化反應5．（2020·浙江高二期中）若在鐵片上鍍鋅，以下敘述錯誤的是()A．把鐵片與電源的正極相連B．電解質必須用含有鋅離子的可溶性鹽C．鋅極發生氧化反應D．鐵極的電極反應式為Zn2++2e=Zn6．（2020·前郭爾羅斯蒙古族自治縣蒙古族中學高二期中）以惰性電極電解AgNO3溶液，若陰極上析出Ag的質量為8.64g，則陽極上產生的氣體在標準狀況下的體積為()A．224mL B．448mL C．336mL D．112mL7．（2020·前郭爾羅斯蒙古族自治縣蒙古族中學高二期中）用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種物質(方括號內物質)，能夠使溶液恢復到原來的成分和濃度的是()A．CuSO4[Cu(OH)2] B．NaOH[Na2O]C．KCl[KCl] D．KNO3(H2O)8．（2020·浙江高二月考）電催化NRR合成氨的示意圖如圖所示。中間隔膜允許H+通過。下列說法正確的是()A．X極為陽極B．Y極電極反應：4OH8e=4H++2O2C．膜為陰離子交換膜，并可以阻止氨被氧化D．催化劑表面生成*N2Hy中間體的反應：*N2+y(H++e)=*N2Hy(*N2表示活化氮氣)9．（2020·河南高二期中）通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理如圖所示，電池工作前，兩極電解質溶液質量相等。下列說法錯誤的是A．該裝置實現了太陽能到化學能的轉化B．H＋由電極a移向電極bC．b的電極反應式為CO2＋2H＋＋2e=HCOOHD．當電極a生成標準狀況下1.12LO2時，兩極電解質溶液質量相差4.6g10．（2020·福建寧德·高二期中）如圖，a、b是石墨電極，通電一段時間后，b極附近溶液顯紅色，下列說法正確的是（）A．Pt為陰極，Cu為陽極B．b極的電極反應式是2H+＋2e=H2↑C．電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸增大D．當a極產生2.24L(標準狀況)氣體時，Pt極上有6.4gCu析出11．如圖用石墨作電極的電解池中，放入某足量藍色溶液500mL進行電解，觀察到A電極表面有紅色固體生成，B電極有無色氣體生成；通電一段時間后，取出A電極，洗滌、干燥、稱量，A電極增重1.6g。下列說法錯誤的是（）A．圖中B極同電源正極相連B．該藍色溶液可能是Cu(NO3)2或CuCl2溶液C．電解后溶液的pH約為1（溶液體積變化忽略不計）D．要使電解后溶液恢復到電解前的狀態，則可加入2gCuO12．（2020·福建高二期中）模擬工業上離子交換膜法制燒堿的方法，可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。下列說法錯誤的是()A．該電解槽的陽極反應式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑B．制得的氫氧化鉀溶液從出口D導出C．通電開始后，陰極附近溶液pH增大D．若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的電極反應式為：O2＋2H2O－4e－=4OH－13．（2020·巫溪縣中學校高二月考）一種將燃料電池與電解池組合制備KMnO4的裝置如圖所示(電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極)。該裝置工作時，下列說法不正確的是()A．甲為正極，丙為陰極B．丁極的電極反應式為MnO―e－=MnOC．KOH溶液的質量分數：c%＞a%＞b%D．標準狀況下，甲電極上每消耗22.4L氣體時，理論上有4molK+移入陰極區14．（2020·湖南師大附中高二期中）將NaCl和CuSO4兩種溶液等體積混合后用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法正確的是（）A．AB段pH增大是因為電解NaCl溶液生成NaOH的緣故B．整個過程中陽極先產生Cl2，后產生O2C．原混合溶液中NaCl和CuSO4濃度之比小于2：1D．電解至D點時，往溶液中加入適量Cu(OH)2一定可使其復原為B點溶液15．（2020·麻城市第二中學高二期中）如圖，p、q為直流電源兩極，A由＋2價金屬單質X制成，B、C、D為鉑電極，接通電源，金屬X沉積于B極，同時C、D產生氣泡。試回答：(1)p為_____極，A極發生了________反應。(2)C為____極，試管里收集到的氣體是____；D為____極，試管里收集到的氣體是_____。(3)C極的電極反應方程式為_____________________________。(4)當反應進行一段時間后，A、B電極附近溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)當電路中通過0.004mol電子時，B電極上沉積金屬X為0.128g，則此金屬的摩爾質量為______。16．（2020·麻城市第二中學高二期中）下列四種裝置中，①盛200mL硫酸銅溶液②盛200mL0.01mol·L1硫酸溶液③盛200mL氯化鋅溶液④盛200mL氯化鉀溶液(1)上述裝置中①為___________池，反應一段時間溶液濃度基本不變的是___________。裝置①中兩電極的電極反應式分別是___________、___________(注明電極名稱)。(2)用離子方程式回答：通電時裝置④中的總反應是___________溶液中可能發生的副反應是___________。(3)若將裝置④中的外加電源拆去，用導線將兩個電極連接，則Fe極上發生的反應是___________。17．（2020·福建高二期中）電解原理在化學工業中有廣泛應用。圖中表示一個電解池，裝有電解液C；A、B是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：(1)若A、B都是惰性電極，c是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在U形管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：①B是_____極(填“陰”或“陽”)，B極逸出_____(填“黃綠色”或“無色”)氣體，同時B極附近溶液呈________色。②電解池中A極上的電極反應式為________，B極上的電極反應式為______。(2)如要進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，電解液c選用CuSO4溶液，則：①A電極的材料是_________，電極反應式是____________。②B電極的材料是_________，電極反應式是_________。(說明：雜質發生的電極反應不必寫出)③下列說法正確的是________。a．電能全部轉化為化學能b．在電解精煉過程中，電解液中伴隨有Al3+、Zn2+產生c．溶液中Cu2+向陽極移動d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬(3)用惰性電極電解足量的CuSO4溶液。若陰極析出Cu的質量為12.8g，則陽極上產生的氣體在標準狀況下的體積為________L。18．（2020·河北省曲陽縣第一高級中學高二月考）按照要求回答下列問題。(1)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。①圖中b極要連接電源的________(填“正”或“負”)極。②SO放電的電極反應式為________________________________。(2)用零價鐵(Fe)去除酸性水體中的硝酸鹽(NO)已成為環境修復研究的熱點之一。Fe還原水體中的NO的反應原理如圖1所示。①作負極的物質是________。②正極的電極反應式是________________________________。(3)通過NOx傳感器可監測NOx的含量，其工作原理示意圖如圖2所示。①Pt電極上發生的是________反應(填“氧化”或“還原”)。②寫出NiO電極的電極反應式：___________________________________。19．（2020·福建省長泰縣第一中學高二期中）如圖是一個化學過程的示意圖。已知甲池的總反應式為：2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O。據此完成下列問題：(1)圖中甲池是__裝置；A(石墨)電極的名稱是__。(2)寫出通入CH3OH的電極的電極反應式：__。(3)乙池中反應的化學方程式為__。當乙池中B(Ag)極的質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2__mL(標準狀況下)。20．（2020·山東寧陽縣一中高二月考）膜技術原理在化工生產中有著廣泛的應用。有人設想利用電化學原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5，裝置如圖。(1)A裝置是______，B裝置是_____(填“原電池”或“電解池”)。(2)N2O5在_____(填“c極”或“d極”)區生成。(3)A裝置中通入O2的電極反應式為______。21．（2020·福建莆田一中高二期中）知識的梳理和感悟是有效學習的方法之一。某學習小組將有關“電解飽和食鹽水”的相關內容進行梳理，形成如下問題(顯示的電極均為石墨)（1）圖1中，電解一段時間后，氣球b中的氣體是___(填化學式)。（2）利用圖2制作一種環保型消毒液發生器，電解可制備“84”消毒液的有效成分NaClO，則c為電源的___極；該發生器中反應的總離子方程式為____。（3）二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。如圖是目前已開發出用電解法制取ClO2的新工藝。①陽極產生ClO2的電極反應式：____。②當陰極產生標準狀況下112mL氣體時，通過陽離子交換膜離子的物質的量為__。（4）SO2和NOx是主要大氣污染物，利用如圖裝置可同時吸收SO2和NO。①已知電解池的陰極室中溶液的pH在4～7之間，陰極的電極反應為____。②用離子方程式表示吸收NO的原理____。22．（2020·福建師大附中高二期中）如圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F極附近呈紅色。請回答：(1)B極是電源的___________，一段時間后，甲中溶液顏色___________，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明___________，在電場作用下向Y極移動。(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時，對應單質的物質的量之比為___________。(3)現用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是___________(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是___________溶液。當乙中溶液的c(OH)=0.1mol·L1時(此時乙溶液體積為500mL)，丙中鍍件上析出銀的質量為___________，甲中溶液的pH___________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發生總反應的離子方程式是___________。(5)若用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，需加入49gCu(OH)2固體，才能使電解質溶液復原，則這段時間，整個電路中轉移的電子數為___________23．（2020·江蘇省如皋中學高二月考）某同學設計利用一氧化氮——空氣質子交換膜燃料電池將化學能轉化為電能，實現了制硝酸、發電、環保三位一體的結合。(1)甲裝置中Pt1上的電極反應式為___________，每轉移1mol電子，通過質子交換膜的H+的物質的量為___________。(2)乙裝置中C2上的電極反應式為___________，乙裝置中物質X是___________(填化學式)。(3)裝置丙用于粗銅的精煉。裝置中電極A是___________(填“粗銅”或“純銅”)，工作一段時間后，CuSO4溶液的濃度將___________(填“增大”“減小”或“不變”)。24．（2020·山東肥城市·高二期中）利用所學電化學反應原理，解決以下問題：Ⅰ.如圖所示，A為電源，B為浸透飽和食鹽水和酚酞溶液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D為電解槽，其電極材料及電解質溶液如圖所示。(1)閉合K1，斷開K2，通電后，d端顯紅色，則電源b端為____極，若c、d為惰性電極，檢驗c端產物的方法為__。濾紙中央KMnO4溶液處發生的現象為____。(2)已知C裝置中溶液的溶質為Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均為0.1mol，打開K1，關閉K2，通電一段時間后，陰極析出固體質量m(g)與通過電子的物質的量n(mol)關系如圖所示，則Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的順序是_____。(3)D裝置中溶液是H2SO4溶液，則電極C端從開始至一段時間后的實驗現象是____。Ⅱ.電化學技術是有效解決CO、SO2、NOx等大氣污染的重要方法，某興趣小組以SO2為原料，采用電化學方法制取硫酸，裝置如下：(1)電解質溶液中離子向_____(填“A極”或“B極”)移動。(2)請寫出負極電極反應式_____。(3)用該原電池做電源，石墨做電極電解2LAgNO3和KNO3混合溶液，通電一段時間，兩極均產生2.24L(標準狀況)氣體，假設電解前后溶液體積不變，則電解后溶液中H+的濃度為____，析出銀的質量___g。(4)用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后電解該溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖。請寫出開始時陽極反應的電極反應式：_____。25．（2020·河南南陽中學高二月考）回答下列問題：(1)某同學根據漂白粉的制備原理和電解原理制作了一種家用環保型消毒液發生器(如圖所示，沒有使用離子交換膜)，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，則：①利用Cl2與石灰乳反應可以制取漂白粉，反應的化學方程式為_____。②L極區的電極反應式為_______。(2)電解法可以提純粗鎵，具體原理如圖所示。鎵在陽極溶解生成的Ga3+與NaOH溶液反應生成GaO，GaO在陰極放電的電極反應式_______。(3)我國學者發明的一種分解硫化氫制氫并回收硫的裝置如圖所示：若Y極液中的電對(A/B)選用I/I，裝置工作時Y極上的電極反應式為______，Y極溶液中發生的離子反應為______。26．（2020·大連市普蘭店區第三十八中學高二月考）如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業原理的相關問題，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。請按要求回答相關問題：(1)石墨電極(C)作____極，甲中甲烷燃料電池的負極反應式為________________。(2)若消耗2.24L(標況)氧氣，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積(標況)為____L。乙池中總反應的離子方程式_______________(3)若丙中以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是_______________。A．a電極為純銅B．粗銅接電源正極，發生還原反應C．CuSO4溶液的濃度保持不變D．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬(4)若丙中以稀H2SO4為電解質溶液，電極材料b為鋁，則能使鋁表面生成一層致密的氧化膜，該電極反應式為____________(5)若將乙裝置中兩電極用導線直接相連，則石墨(C)電極上發生的電極反應式為:_________27．（2020·福建省華安縣第一中學高二期中）課題式研究性學習是培養學生創造思維的良好方法，某研究性學習小組將下列裝置如圖所示連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色．試回答下列問題：(1)電源A極的名稱是____，電極G的名稱是_____。(2)甲裝置中電解反應相關方程式：C：_____，D：______，總反應方程式：_____。如果起始時甲燒杯中盛有1000mL溶液，通電一段時間后溶液中的Cu2+恰好消耗掉(假設沒有其它離子干擾)，此時收集到氣體3.36L(標準狀況下)，則原硫酸銅溶液的濃度是____mol/L，電路中通過的電子的物質的量是____mol；若要使溶液恢復到起始濃度(忽略溶液體積的變化)，可向溶液中加入____(填物質名稱)。(3)如果收集乙裝置中產生的氣體，兩種氣體的體積比是____。(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，G應該是____(填“銅”或“銀”)，電鍍液的主要成分是_____(填化學式)。(5)裝置丁中的現象是_______。28．（2020·福建師大附中高二期中）根據要求回答下列問題：(1)NaBH4(s)與H2O(l)反應生成NaBO2(s)和H2(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放熱21.6kJ，該反應的熱化學方程式是___________。(2)有人設想以N2和H2為反應物，以溶有A的稀鹽酸為電解質溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示，電池正極的電極反應式是___________，A是___________。(3)在傳統的電解氯化氫回收氯氣技術的基礎上，科學家最近采用碳基電極材料設計了一種新的工藝方案，主要包括電化學過程和化學過程，如圖所示：負極區發生的反應有___________、___________(寫反應方程式)。電路中轉移1mol電子，需消耗氧氣___________L(標準狀況)。29．（2020·山東濟南一中高二期中）能源問題是人類社會面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有廣闊的開發和應用前景，研究甲醇具有重要意義。(1)利用工業廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0.為探究用CO2生產燃料甲醇的反應原理，現進行如下實驗：在恒溫條件下，向一容積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化的曲線如圖所示。從反應開始到達平衡狀態，v(H2)=_______；該溫度下的平衡常數數值K=_______(mol·L1)2.能使平衡體系中增大的措施有_______(任寫一條)。(2)工業上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。①甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2ZnO為催化劑時，原料氣比例對反應的選擇性(選擇性越大，表示生成的該物質越多)影響關系如圖所示。則當=