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高频考点 24 电解池工作原理及应用
1.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含 和 等的铝合金废料为阳极进行电解,实现 的再
生。该过程中( )
A.阴极发生的反应为 B.阴极上 被氧化
C.在电解槽底部产生含 的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等
2.(2022·湖北卷)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 ,过程如图所示(
为甲基)。下列说法正确的是( )
A.生成 ,理论上外电路需要转移 电子
B.阴极上的电极反应为:
C.在电解过程中 向铂电极移动
D.电解产生的 中的氢元素来自于
3.(2021·全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并
降低冷却效率,为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。下列叙述错误的是( )
A.阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C.阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气
D.阳极表面形成的 等积垢需要定期清理
4.(双选)(2022·湖南·邵阳市第一中学三模)高矿化度矿井水节能脱盐新技术是利用有机物(C H )和水
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作电极反应物的电解池,借助离子交换膜进行离子交换脱盐,其工作原理如图所示。下列有关说法中正确
的是( )
A.每脱除1molNaCl,外电路转移电子为2mol
B.反应过程中阳极室的pH变小
C.标准状况下,每消耗11.2L氧气,电路中转移电子数为2mol
D.负极反应的电极反应方程式为C H +16H O-50e-=8CO +50H+
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5.(2022·浙江·高三开学考试)某研究小组设计了如图所示的 制备装置,其中双极膜是阴、阳两侧
复合膜,层间的 能解离成OH-、H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。下列说法不正确的是( )A.b端为电源的正极
B.随着反应的进行,阴极室内溶液碱性减弱
C.多孔铂电极上的电极反应式为
D.双极膜的左、右两侧分别属于阴膜和阳膜
6.(2022·安徽·高三开学考试)氟离子热电池是一种新型电池,具有极高的能量密度,其放电时变化原理
如下图所示。下列说法错误的是( )
A.放电时电极上电势:电极Ⅰ>电极Ⅱ
B.电能转化为化学能时总反应:
C.放电时电极Ⅰ上电极反应式:
D.充电时当电极Ⅱ减少 时,电路中有 电子转移
7.(2022·安徽蚌埠·高三阶段练习)铜基配合物电催化还原CO 的装置原理如图所示,下列说法不正确的
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是( )A.石墨烯为阳极,发生电极反应为CO +2e-+2H+=HCOOH
2
B.Pt电极附近溶液的pH值减小
C.每转移2mol电子,阳极室、阴极室溶液质量变化量的差值为28g
D.该装置可减少CO 在大气中累积和实现可再生能源有效利用
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8.(2022· 青岛市第一中学二模)某科研团队成功合成了具有拉伸应力的超薄多孔Pd纳米片,以超薄多
孔Pd纳米片作阳极,在常温常压下通过电解将氮气直接转化为硝酸根离子。其工作原理示意图如图所示。
已知:Pd会向PdO 发生转化,在极少量PdO 生成后开始有硝酸根离子生成,Pd溶于硝酸。下列说法错误
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的是( )
A.可采用阴离子交换膜
B.电解过程中,Pd、N 均在阳极附近发生反应
2
C.超薄多孔Pd纳米片有助于其转化为PdO ,提高硝酸根离子的产生效率
2D.开始产生硝酸根离子时,电解的总反应式为
9.(2022·河南·高三阶段练习)乙醛酸钠(OHC- COONa)是一种精细化工产品。科研工作者设计如图所示装
置制备乙醛酸钠,同时完成CO 的综合利用。该装置工作时,下列说法正确的是( )
2
A.电极a上的电势低于电极b上的电势
B.阴极的电极反应式为OHC- CHO+3 +H O- 2e- =OHC- COO-+3
2
C.生成OHC-COO-与生成CO的物质的量相等。
D. 由阳极区移向阴极区
10.(2021·北京卷节选)环氧乙烷( ,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯
经电解制备EO的原理示意图如下。
(1)阳极室产生Cl 后发生的反应有:_______、CH =CH +HClO→HOCH CH Cl。
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(2)结合电极反应式说明生成溶液a的原理_______。
11.(2022·北京石景山·高三期末)CO 是一种自然界大量存在的“碳源”化合物,借助零碳能源(太阳能
2等)制得的H 可将CO 转化为燃料,能缓解温室效应和解决能源危机问题。
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(1)硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化,Si在元素周期表中的位置____。
(2)电解水制H ,阴极电极反应式是____。
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(3)聚乙烯亚胺捕获CO 并原位氢化为甲醇,反应历程如图1所示。
2
①写出CO 的电子式____。
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②写出生成甲醇的总反应_____。
(4)微生物电解池能将CO 转化为CH ,其工作原理如图2所示,写出所有生成CH 的反应_____。
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12.(2022·全国·高三模拟)根据下列要求回答下列问题。
(1)次磷酸钴[Co(H PO ) ]广泛用于化学镀钴,以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析槽电解法制备,
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原理如图:则Co的电极反应式为___________,A、B、C为离子交换膜,其中B为___________离子交换膜(填“阳”
或“阴”)。
(2)我国科研人员研制出的可充电“NaCO ”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应方程
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式为4Na+3CO 2Na CO +C.放电时该电池“吸入”CO ,其工作原理如图所示:
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①放电时,正极的电极反应式为___________。
②若生成的Na CO 和C全部沉积在正极表面,当正极增加的质量为28g时,转移电子的物质的量为
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___________。
③可选用高氯酸钠四甘醇二甲醚作电解液的理由是___________。