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1.【2022 年北京卷】利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
阴极表面有无色气体,一段时
间后阴极表面有红色固
体,气体减少。经检验电
解液中有
②
阴极表面未观察到气体,一段
时间后阴极表面有致密红
色固体。经检验电解液中
无
元素
下列说法不正确的是
A.①中气体减少,推测是由于溶液中
减少,且
覆盖铁电极,阻碍
与铁接触
B.①中检测到
,推测可能发生反应:
C.随阴极析出
,推测②中溶液
减少,
平衡逆移
D.②中
生成
,使得
比①中溶液的小,
缓慢析出,镀层更致密
2.【2022 年广东卷】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
专题34 电解应用
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3.【2022 年湖北卷】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
4.(2021·广东真题)钴(
)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制
备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的
均增大
B.生成
,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
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D.电解总反应:
5.(2021·全国甲卷真题)乙醛酸是一种重要的化工中间体,可果用如下图所示的电化学装置合成。图中
的双极膜中间层中的
解离为
和
,并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是
A.
在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B.阳极上的反应式为:
+2H++2e-=
+H2O
C.制得
乙醛酸,理论上外电路中迁移了
电子
D.双极膜中间层中的
在外电场作用下向铅电极方向迁移
6.(2020·浙江高考真题)电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液,在阳极RCOO
−放电可得到R−R(烷烃)。
下列说法不正确的是( )
A.电解总反应方程式:2RCOONa+2H2O
通电
¿R−R+2CO2↑+ H2↑+2NaOH
¿
B.RCOO
−在阳极放电,发生氧化反应
C.阴极的电极反应:2H2O+2e
−=2OH
−+ H2↑
D.电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
7.(2020·浙江高考真题)在氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下,下列说法不正确的
是( )
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离子交换膜
A.电极A 为阳极,发生氧化反应生成氯气
B.离子交换膜为阳离子交换膜
C.饱和NaCl 从a 处进,NaOH 溶液从d 处出
D.OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量
8.(2017·全国高考真题)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般
为
混合溶液。下列叙述错误的是
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为:
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
9.(2016·全国高考真题)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd 均
为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO4
2-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子
被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A.通电后中间隔室的SO4
2-离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH 和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH 降低
D.当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5mol 的O2生成
10.(2015·四川高考真题)用下图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH 为9~10,阳
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极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是
A.用石墨作阳极,铁作阴极
B.阳极的电极反应式为:Cl- + 2OH--2e-= ClO- + H2O
C.阴极的电极反应式为:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D.除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O
11.(2017·海南高考真题)一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列
叙述错误的是
A.Pd 电极b 为阴极
B.阴极的反应式为:N2+6H++6e−
2NH3
C.H+由阳极向阴极迁移
D.陶瓷可以隔离N2和H2
12.(2012·浙江高考真题)以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:
下列说法不正确的是
A.在阴极式,发生的电极反应为:2H2O+2e-
2OH―+H2↑
B.在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2
+2H+
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+H2O 向右移动
C.该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O
2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+2O2↑
D.测定阳极液中K 和Cr 的含量,若K 与Cr 的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为α=
13.(2013·海南高考真题)下列叙述正确的是
A.合成氨的“造气”阶段会产生废气
B.电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C.电解制铝的过程中,作为阳极材料的无烟煤不会消耗
D.使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染
14.(2013·全国高考真题)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O7
2-)时,以铁板作阴、阳极,处理过
程中存在反应Cr2O7
2-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,下列说法
不正确的是
A.阳极反应为Fe-2e-=Fe2+
B.电解过程中溶液pH 不会变化
C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D.电路中每转移12 mol 电子,最多有1 mol Cr2O7
2-被还原
15.(2013·北京高考真题)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是
A.a 端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2发生电离
C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-=Cu
D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体
16.(2010·海南高考真题)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au 等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是
A.电解时以纯铜作阳极
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B.电解时阴极发生氧化反应
C.粗铜连接电源负极,电极反应是Cu -2e-=Cu2+
D.电解结束,电解槽底部会形成含少量Ag、Au 等阳极泥
17.【2022 年湖南卷】2021 年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
(2)一种脱除和利用水煤气中
方法的示意图如下:
①某温度下,吸收塔中
溶液吸收一定量的
后,
,则该溶液的
_______(该温度下
的
);
②再生塔中产生
的离子方程式为_______;
③利用电化学原理,将
电催化还原为
,阴极反应式为_______。
18.(2021·湖南真题)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两
种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅱ:氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。
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(4)电解过程中
的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”);
(5)阳极的电极反应式为_______。
19.(2020·北京高考真题)H2O2是一种重要的化学品,其合成方法不断发展。
(2)电化学制备方法:已知反应2H2O2=2H2O+O2↑能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由
H2O 和O2为原料制备H2O2,如图为制备装置示意图。
①a 极的电极反应式是____。
②下列说法正确的是____。
A.该装置可以实现电能转化为化学能
B.电极b 连接电源负极
C.该方法相较于早期剂备方法具有原料廉价,对环境友好等优点
20.(2019·北京高考真题)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到
H2和O2。
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①制H2时,连接_______________。
产生H2的电极反应式是_______________。
②改变开关连接方式,可得O2。
③结合①和②中电极3 的电极反应式,说明电极3 的作用:________________________。
21.(2020·全国高考真题)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工
原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许
______离子通过,氯气的逸出口是_______(填标号)。
22.(2020·全国高考真题)天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原
料。
(3)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所
示:
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①阴极上的反应式为_________。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1,则消耗的CH4和CO2体积比为_________。
23.(2019·全国高考真题)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅
速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方
案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
负极区发生的反应有____________________(写反应方程式)。电路中转移1 mol 电子,需消耗氧气
__________L(标准状况)
24.(2018·浙江高考真题)(一)以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料,通过电解法可以制备四甲基
氢氧化铵[(CH3)4NOH],装置如图所示。
(1)收集到(CH3)4NOH 的区域是________(填a、b、c 或d)。
(2)写出电池总反应_____________。
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25.(2018·全国高考真题)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:
(1)KIO3的化学名称是_____。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_____。“滤液”中的溶质主要是
_____。“调pH”中发生反应的化学方程式为_____。
(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式_____。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____,其迁移方向是_____。
③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有_____(写出一点)。
26.(2014·全国高考真题)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
(4)(H3PO2)也可以通过电解的方法制备.工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式___________;
②分析产品室可得到H3PO2的原因___________;
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代
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替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是___________杂
质。该杂质产生的原因是___________。
27.(2013·重庆高考真题)化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法可用于
治理水中硝酸盐的污染。
(2)电化学降解NO3
-的原理如图所示。
①电源正极为__________(填A 或B),阴极反应式为________________。
②若电解过程中转移了2mol 电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm 左-Δm 右)为____g。
28.(2012·重庆高考真题)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物.
(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2 所示.
①电源的负极为 (填“A”或“B”).
②阳极室中发生的反应依次为 、 .
③电解结束后,阴极室溶液的pH 与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L(标准
状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解).
29.(2015·上海高考真题)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐
等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
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完成下列填空:
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式 。
(2)离子交换膜的作用为: 、 。
(3)精制饱和食盐水从图中 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 位置流出(选填
“a”、“b”、“c”或“d”)。
30.(2015·山东高考真题)(15 分)利用LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH 可由电解法
制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。
(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH 和LiCl 溶液。B 极区电解液为________
溶液(填化学式),阳极电极反应式为_________,电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或
“B”)。
31.(2014·北京高考真题)NH3经一系列反应可以得到HNO3,如下图所示。
(4)IV 中,电解NO 制备 NH4NO3,其工作原理如右图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充
物质A,A 是_____________,说明理由:________________。
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