高考化学二轮复习专题九 电化学原理及其作用

考点二 电解原理及其应用

[题组训练·考能]

题组一 电解原理及其规律

1．图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板的质量增加，b极板处有无色、无臭气体放出，符合这一情况的是 ( )。

a极板 b极板 x电极 z溶液

A 锌 石墨 负极 CuSO4

B 石墨 石墨 负极 NaOH

C 银 铁 正极 AgNO3

D 铜 石墨 负极 CuCl2

解析 通电后a极板的质量增加，表明溶液中的金属阳离子在a极板上放电而析出金属单质，故a极板是阴极，x极是负极，故C错；A中a极板上有Cu析出而增重，b极板上由于OH－放电而放出无色、无臭的O2，故A正确；B中电解液为NaOH溶液，通电后a极板上应放出H2而不会增重，B错；D中b极板上Cl－放电生成黄绿色、有刺激性气味的Cl2，故D错。

答案 A

2．研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是

( )。

A．由TiO2制得1 mol金属Ti，理论上外电路通过2 mol电子

B．阳极的电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑

C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少 D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱应连接Pb电极

解析 A选项，由TiO2制得1 mol金属Ti，Ti由＋4价变到0价，理论上外电路通过4 mol电子，A错误；B选项，阳极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑，B正确；C选项，制备钛时，发生反应：2CaO＋C=====通电2Ca＋CO2↑，2Ca＋TiO2=====一定条件Ti＋2CaO，由此可知，CaO的量不变，C错误；D选项，若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱应连接PbO2电极，D错误。

答案 B

—————[失分防范]————————————

1．分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还”。

题型9 电化学原理应用——化学电源与电解技术

真题·考情

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1．[2021·广东卷]钴(Co)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pH均增大

B．生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g

C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变

D．电解总反应：2Co2＋＋2H2O通电2Co＋O2↑＋4H＋

2．[2021·河北卷]K－O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( )

A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过

B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极

C．产生1 Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22

D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水

3．[2021·湖南卷]锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：

下列说法错误的是( )

A．放电时，N极为正极

B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小

C．充电时，M极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn

D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过

4．[2020·山东卷]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)。下列说法错误的是( )

A．负极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋

B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜

C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g

D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1

电化学原理及其应用

一、选择题

1．中央电视台报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。向排毒盆内倒入了纯净的温水，双脚放入盆中，启动电源开关，加入了适量精盐。过一段时间，盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。下列说法正确的是 ( )

A．绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素

B．加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用

C．此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的

D．绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁

2．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ( )

A．电解法制金属钠时，负极反应式为：Na＋＋e－===Na

B．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性

C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生

D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子

3．(2010·全国理综Ⅰ，10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：

TiO2/S TiO2/S*(激发态)

TiO2/S*―→TiO2/S++e-

I3+2e-―→3I-

2TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I3

下列关于该电池叙述错误的是 ( )

A．电池工作时，I－在镀铂导电玻璃电极上放电

B．电池工作时，是将太阳能转化为电能

C．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不会减少

D．电池中镀铂导电玻璃为正极

4．(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是 (

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(时间：40分钟)

1.某同学按如图9－1所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当S闭合时，在交换膜处SO2－4从右向左移动。下列说法错误的是( )

图9－1

A．电解一段时间后，向Ⅱ装置通入适量的HCl气体可以恢复原来的浓度

B．反应初期，Y电极周围出现白色沉淀

C．B电极质量增加

D．X电极产生气泡，且生成1 mol气体的同时，有1 mol A参与反应

2．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )

A．由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为：Al－3e－===Al3＋

B．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O

C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，其负极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋

D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋

3．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠或镁的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是( )

A．电解法制镁时一般是用熔融态的氯化镁进行电解，但也可用其相应的盐，如熔融态的碳酸镁

B．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性

C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生

D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子 ▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌