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专题38 电解原理
考点
十年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 电解原
理
2023•广东卷、2022•北京卷、2022•广东
选择性卷、2016·北京理综、2015·福建
卷、2015·四川卷、2015·浙江卷
高考电解池应用试题,是常见的高考类型
之一,题目以科学研究中或者工业上的电
解操作为背景,重点考查电解池的工作原
理,如阴阳极的判断、电极反应式的书写
及溶液pH 的变化等。电解原理的复习应
该针对以下几点:一是理解电解池基本原
理;二是重点复习:阴、阳极的判断;电
极反应类型;电极反应式的书写。
考点2 电解原
理简单应用
2024·山东卷、2023•浙江省1 月选考、
2023•浙江省6 月选考、2023•湖北省选择
性考试、2023•辽宁省选择性考试、
2021•湖北选择性考试、2020•浙江1 月
卷、2017•海南卷
考点1 电解原理
1.(2023•广东卷,13)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1,一段时间后(
)
A.U 型管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2
B.a 处布条褪色,说明Cl2具有漂白性
C.b 处出现蓝色,说明还原性:Cl->I-
D.断开K1,立刻闭合K2,电流表发生偏转
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2.(2022•北京卷,13)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
0.1mol·L-1
CuSO4+少量H2SO4
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Fe2+
②
0.1mol·L-1
CuSO4+过量氨水
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Fe 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c(H+)减少,且Cu 覆盖铁电极,阻碍
与铁接触
B.①中检测到Fe2+,推测可能发生反应:Fe+2H+= Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++ Cu
C.随阴极析出
,推测②中溶液c(Cu2+)减少,Cu2++4NH3
[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,
缓慢析出,镀层更致密
3.(2022•广东选择性卷,10)以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg 和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解,
实现Al 的再生。该过程中( )
A.阴极发生的反应为M-2e-=Mg2+
B.阴极上Al 被氧化
C.在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥
D.阳极和阴极的质量变化相等
4.(2016·北京理综,12)用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装置
现象
a、d 处试纸变蓝;b 处变红,局部褪
色;c 处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n
处有气泡产生;……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A.a、d 处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.b 处:2Cl--2e-=Cl2↑
C.c 处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+
D.根据实验一的原理,实验二中m 处能析出铜
5.(2015·福建卷,11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将H2O 和CO2转化
为O2和燃料(C3H8O),下列说法正确的是( )
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A.该装置将化学能转化为光能和电能
B.该装置工作时H+从b 极区向a 极区迁移
C.每生成1 mol O2,有44 g CO2被还原
D.a 电极的反应为:3CO2+18H+-18e-=C3H8O+5H2O
6.(2015·四川卷,4)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:Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O
C.阴极的电极反应式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
7.(2015·浙江卷,11)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO 是一
种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.X 是电源的负极
B.阴极的电极反应式是H2O+2e-=H2+O2-
CO2+2e-=CO+O2-
C.总反应可表示为H2O+CO2
H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1
考点2 电解原理简单应用
1.(2024·山东卷,13,4 分)以不同材料修饰的Pt 为电极,一定浓度的NaBr 溶液为电解液,采用电解
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和催化相结合的循环方式,可实现高效制H2和O2,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.电极a 连接电源负极
B.加入Y 的目的是补充NaBr
C.电解总反应式为Br-+3H2O
BrO3
-+3H2↑
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z) ∶n(Br-)=3∶2
2.(2023•浙江省1 月选考,11)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置
如图,下列说法正确的是( )
A.石墨电极为阴极,发生氧化反应
B.电极A 的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2O
C.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应
D.电解时,阳离子向石墨电极移动
3.(2023•浙江省6 月选考,13)氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不
正确的是( )
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A.电极A 接电源正极,发生氧化反应
B.电极B 的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的NaOH 溶液
D.改进设计中通过提高电极B 上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗
4.(2023•湖北省选择性考试,10)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的
绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH 溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为x mol·h -1。下列说
法错误的是( )
A.b 电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D.海水为电解池补水的速率为2x mol·h -1
5.(2023•辽宁省选择性考试,7)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示,其中高选择性催化
剂PRT 可抑制O2产生。下列说法正确的是( )
A.b 端电势高于a 端电势
B.理论上转移2mol e-生成4 gH2
C.电解后海水pH 下降
D.阳极发生:Cl-+H2O-2e-=HClO+H+
6.(2021•湖北选择性考试,15) Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备
CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是( )
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A.电解时只允许H通过离子交换膜
B.生成O2和H2的质量比为8:1
C.电解一段时间后阴极区溶液OH的浓度增大
D.CrO3的生成反应为:Cr2O7
2+2H=2CrO3+H2O
7.(2020•浙江1 月卷,18)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( )
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•海南卷,10)一种电化学制备NH3的装置如下图所示,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:N2+6H++6e-===2NH3
C.H+由阳极向阴极迁移
D.陶瓷可以隔离N2和H2
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