高中化学人教版（2019）选择性必修1第四章第二节电解池

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日期: 2024-11-13

同步测试

单选题

如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图，下列叙述错误的是（）

A、 a 为电源的负极

B、 Fe电极的电极反应是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

C、通电一段时间后，铁电极附近溶液先变红

D、电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H₂O $\text{[math]}$ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

电渗析法是海水淡化的方法之一，具有选择性离子交换膜交错排列构成的多层式电渗析槽，其工作原理如图所示（a、b为不同离子交换膜）。下列有关说法错误的是（）

A、 a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜

B、阴极区电极反应式为 $\text{[math]}$

C、 X为淡盐水，Y为浓盐水

D、该方法可得到副产品NaOH

我国科学家发明了高温电解甲烷生产 $\text{[math]}$ 的方法，原理如图所示。下列说法正确的是（）

A、 X为电源的负极

B、 Ni电极上发生的电极反应方程式为 $\text{[math]}$

C、电解一段时间后熔融碳酸盐中 $\text{[math]}$ 的物质的量增多

D、该条件下，每产生1mol $\text{[math]}$ ，则生成12gC

如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图，下列叙述不正确的是（）

A、 a 为电源的负极

B、 Fe电极的电极反应是4OH^－- 4e^－=2H₂O+O₂↑

C、通电一段时间后，铁电极附近溶液先变红

D、电解饱和食盐水的化学方程式是 2NaCl+2H₂O $\text{[math]}$ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

电镀废液中 $\text{[math]}$ 可通过下列反应转化成铬黄 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ΔH< 0

该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（）

一种基于无机一有机杂化四钠盐分子（用P表示）的对称钠离子电池的结构如图所示，实线箭头和虚线箭头表示的是放电或充电过程中物质转化和离子移动的情况。下列说法正确的是（）

A、虚线箭头表示的是充电过程

B、电池工作一段时间后，需补充金属钠

C、放电时， $\text{[math]}$ 移向正极，与N结合生成P

D、充电时，阴极反应式为 $\text{[math]}$

化学工作者近期研究了一种新型偶氮苯类水系有机液流电池示意图如下，采用惰性电极材料，电池工作原理X－N^－－N^－－X＋2[Fe(CN)₆]^3- $\text{[math]}$ X－N=N－X＋2[Fe(CN)₆]^4- ，下列说法中正确的是（）

A、放电时，电池的正极反应为：[Fe(CN)₆]³^－－e^-=[Fe(CN)₆]^4-

B、充电时，M为阴极，发生还原反应

C、放电时，Na^＋通过离子交换膜从右极室移向左极室

D、充电时，当电路中转移0.5mol电子时，有106g[Fe(CN)₆]^4-得到电子

一种以锌一石墨烯纤维无纺布为负极、石墨烯气凝胶(嵌有 $\text{[math]}$ ，可表示为 $\text{[math]}$ )为正极、盐一水“齐聚物”为电解质溶液的双离子电池如图所示。下列有关该电池的说法错误的（）

A、放电时，石墨烯气凝胶电极上的电极反应式为 $\text{[math]}$

B、多孔石墨烯可增大电极与电解质溶液的接触面积，也有利于 $\text{[math]}$ 扩散至电极表面

C、电池总反应为 $\text{[math]}$

D、充电时， $\text{[math]}$ 被还原， $\text{[math]}$ 在石墨烯纤维无纺布电极侧沉积， $\text{[math]}$ 被氧化后在阴极嵌入

新型可充电钠离子电池因具有原料储量丰富，价格低廉，安全性高等优点而备受青睐，而Fe[Fe(CN)₆]因理论比容量较高，充放电过程中材料结构稳定，有利于Na的可逆脱嵌，可以作为一种非常有潜力的正极材料，下列说法错误的是（）

A、充电时，锌片应该与电源的负极相连

B、放电时，正极反应为Fe[Fe(CN)₆]+2Na⁺+2e^-=Na₂Fe[Fe(CN)₆]

C、放电时，外电路中通过0.2mol电子时，有0.1molZn(ClO₄)₂生成

D、对于正极材料，放电可实现Na⁺的脱嵌，充电可实现Na⁺的嵌入

辉铜矿(主要成分Cu₂S)可以用FeCl₃溶液漫泡提取铜，反应的离子方程式为Cu₂S+4Fe³⁺=2Cu²⁺+4Fe²⁺+S。Cu₂S可由黄铜矿(主要成分CuFeS₂)通过电化学反应转变而成，其工作原理如图所示。关于Cu₂S与FeCl₃制备Cu²⁺的反应，下列说法错误的是（）

A、 Cu⁺转化成Cu²⁺失去的1个电子基态时填充在3d轨道上

B、当光束通过加热后的FeCl₃溶液，可能产生丁达尔效应

C、生成物中Cu²⁺、S都是氧化产物

D、该反应每转移2mole^— ，则生成1molS

辉铜矿(主要成分Cu₂S)可以用FeCl₃溶液漫泡提取铜，反应的离子方程式为Cu₂S+4Fe³⁺=2Cu²⁺+4Fe²⁺+S。Cu₂S可由黄铜矿(主要成分CuFeS₂)通过电化学反应转变而成，其工作原理如图所示。下列有关电解CuFeS₂的说法正确的是（）

A、 a为电源的负极

B、该装置将化学能转化为电能

C、离子交换膜为阴离子交换膜

D、 b电极上的反应为：2CuFeS₂+6H⁺+2e^—=Cu₂S+2Fe²⁺+3H₂S↑

以NaClO₂溶液和NaCl溶液为原料，采用电解法制备ClO₂气体具有效率高和产品纯度高的优点，其原理如图所示。下列有关说法正确的是（）

A、电解时化学能转化为电能

B、电解时NaCl溶液浓度保持不变

C、电解时Na⁺由b极区向a极区迁移

D、电解时阳极的电极反应式为ClO $\text{[math]}$ -e^-=ClO₂↑

我国研制的碱性锌铁液流电池工作原理如图。下列说法错误的是（）

A、充电时，a电极反应式为 $\text{[math]}$

B、充电时，b电极区pH增大

C、理论上，每消耗6.5gZn，溶液中将增加0.1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

D、采用带负电隔膜可减少充电时产生锌枝晶破坏隔膜

南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图。下列说法错误的是（）

A、铜箔为阴极，发生还原反应

B、阳极区可能有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 生成

C、工作时的能量转化形式：太阳能→化学能→电能

D、固体陶瓷膜可让海水中的 $\text{[math]}$ 选择性通过

利用CO₂电催化还原法制取清洁燃料HCOOH，可实现温室气体CO₂的资源化利用。其工作原理如图。下列有关说法错误的是（）

A、 M为阳极

B、离子交换膜为阴离子交换膜

C、 N极的电极反应式为CO₂+2e^-+2H^＋=HCOOH

D、消耗的CO₂与生成的O₂物质的量之比为2：1

利用Kolbe's电解法制取乙炔的反应原理为：

有关该反应的下列说法正确的是（）

A、化学能转变为电能

B、电解槽中向阴极迁移的主要是H⁺

C、电解过程中溶液pH不断减小

D、阴极的电极反应式为2H₂O+ 2e-=20H^-+ H₂↑

下列说法错误的是（）

A、 $\text{[math]}$ 均可通过化合反应生成

B、用惰性电极分别电解 $\text{[math]}$ 溶液，均为电解水

C、将 $\text{[math]}$ 气体分别通入紫色石蕊试液中，均出现溶液先变红后褪色

D、将铁片和铝片置于冷的浓硝酸中均发生钝化

医用口罩的外层喷有丙烯的聚合物聚丙烯。某科研机构在酸性条件下，用石墨棒作电极，将CO₂转化为丙烯(CH₂=CH—CH₃) ，原理如图所示。下列有关叙述错误的是（）

A、 a 为电源负极

B、左池的电极反应式：3CO₂ +18e^-+ 18H⁺=CH₂=CH — CH₃+6H₂O

C、 H⁺从右侧通过质子交换膜进入左侧

D、若制取过程中转移 3 mol 电子，则产生 11. 2 L 丙烯

钴( $\text{[math]}$ )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 $\text{[math]}$ 均增大

B、生成 $\text{[math]}$ ，Ⅰ室溶液质量理论上减少 $\text{[math]}$

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： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

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 $\text{[math]}$ 解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，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、 $\text{[math]}$ 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：

C、制得 $\text{[math]}$ 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 $\text{[math]}$ 电子

D、双极膜中间层中的 $\text{[math]}$ 在外电场作用下向铅电极方向迁移

多选题

硼酸（H₃BO₃或B（OH）₃）是一元弱酸，常用于医药玻璃等工业，并用作食物防腐剂和消毒剂，工业上通过电解法制备硼酸。其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

钠碱脱硫液( $\text{[math]}$ )吸收一定量 $\text{[math]}$ 气体后，可通过以下装置实现再生。下列说法正确的是（）

利用电解法可将含有 $\text{[math]}$ 等杂质的粗铜提纯。下列叙述中正确的是（）

2019年诺贝尔化学奖颁给了为锂离子电池发展作出突出贡献的三位科学家，他们创造了一个可充电的世界。Garmet型固态电解质被认为是锂电池最佳性能固态电解质。某Garmet型可充电锂电池放电时工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

(电池总反应为： LixC₆+LisxLaZrTaO $\text{[math]}$ LiLaZrTaO+6C)

一种可充放电的铝离子电池工作原理如图所示，电解质为 $\text{[math]}$ 离子液体， $\text{[math]}$ 在电池反应后转化为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电作用下，阴、阳膜复合层间的H₂O解离成H^＋和OH^-。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸，其工作原理如下图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是（）

一种可充电锂离子电池的示意图如下，已知 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ ，下列关于锂离子电池的说法正确的是（）

填空题

工业上常用高浓度的K₂CO₃溶液吸收CO₂ ，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如下：

原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置：

①a和b不连接时，烧杯中现象是。

②a和b用导线连接，Cu极为原电池极(填“正”或“负”)，电极反应式为：；溶液中H⁺移向(填“Cu”或“Zn”)极。电池总反应式为：。

③若电解质溶液改为AgNO₃溶液，当转移0.2mol电子时，则理论上Cu片质量变化为g。

实验探究题

某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

实验小组探究不同浓度 $\text{[math]}$ 溶液的电解反应。分别用石墨电极电解 $\text{[math]}$ 溶液和 $\text{[math]}$ 溶液，记录实验现象如下表。

实验装置

实验编号及试剂

实验现象

① $\text{[math]}$ 溶液(蓝色)

阳极：产生有刺激性气味的气体

阴极：电极上有红色固体析出

② $\text{[math]}$ 溶液(绿色)

阳极：产生有刺激性气味的气体

阴极：电极上有少量红色固体和白色固体析出，同时电极附近液体变为黑色

Cl₂及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。

综合题

目前，消除二氧化硫（ $\text{[math]}$ ）和氮氧化物（ $\text{[math]}$ ）对大气污染有多种方法。

甲醇既是一种绿色能源，又是一种重要的化工原料，应用甲醇可以生产其他的醇、醛、酯等。已知反应：

i. CO₂（g）+ H₂（g） $\text{[math]}$ CO（g）+H₂O（g） ΔH₁=+41 kJ·mol^-1 ，

ii. 2CO₂（g）+6 H₂（g） $\text{[math]}$ CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g） ΔH₂=-121 kJ·mol^-1 ，

iii. 2CH₃OH（g） $\text{[math]}$ CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） ΔH₃=-23kJ·mol^-1 ，

回答下列问题：

上饶市正在创建“全国文明城市”，对碳的化合物做广泛深入的研究并妥善处理具有重要意义。

“化学链燃烧技术”可以提高燃料的燃烧效率，其基本原理是借助载氧剂(如金属氧化物等)将燃料与空气直接接触的传统燃烧反应分解为几个气固反应，燃料与空气不用接触，由载氧剂将空气中的氧气传递给燃料。回答下列问题：

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