高考二轮复习知识点：电解池工作原理及应用2-组卷题库站

选择题

采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是（）

A、阳极反应为 $\text{[math]}$

B、电解一段时间后，阳极室的pH未变

C、电解过程中，H⁺由a极区向b极区迁移

D、电解一段时间后，a极生成的O₂与b极反应的O₂等量

某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

A、放电时负极质量减小

B、储能过程中电能转变为化学能

C、放电时右侧 $\text{[math]}$ 通过质子交换膜移向左侧

D、充电总反应： $\text{[math]}$

一种以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为电极、 $\text{[math]}$ 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时， $\text{[math]}$ 可插入 $\text{[math]}$ 层间形成 $\text{[math]}$ 。下列说法错误的是

A、放电时 $\text{[math]}$ 为正极

B、放电时 $\text{[math]}$ 由负极向正极迁移

C、充电总反应： $\text{[math]}$

D、充电阳极反应： $\text{[math]}$

用可再生能源电还原 $\text{[math]}$ 时，采用高浓度的 $\text{[math]}$ 抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

A、析氢反应发生在 $\text{[math]}$ 电极上

B、 $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 电极迁移到 $\text{[math]}$ 电极

C、阴极发生的反应有： $\text{[math]}$

D、每转移 $\text{[math]}$ 电子，阳极生成 $\text{[math]}$ 气体(标准状况)

一种将电解池和燃料电池相组合的新工艺，使氯碱工业节能超过30%，其原理如图所示(离子交换膜均为阳离子交换膜)。下列说法错误的是

A、 X为Cl₂ ， Y为H₂

B、 A为电解池，B为燃料电池

C、 NaOH溶液浓度：b＞a＞c

D、燃料电池的正极反应式为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O

据文献报道，利用阴极膜过滤反应器能除去废水中的磷元素(假设磷元素的存在形态只有 $\text{[math]}$ )，其装置原理示意图如图所示[图中CaP的组成为3Ca₃(PO₄)_2·CaHPO₄·zH₂O]：下列叙述正确的是

A、三电极流出(入)的电子数均相等

B、工作时Ti/SnO₂-Sb电极应与直流电源的负极相连

C、 Ti/SnO₂-Sb电极周围H₂O分子被氧化，其氧化产物为H⁺和O₂

D、阴极区的总反应式：20Ca²⁺+14 $\text{[math]}$ +26e^-+2zH₂O=2[3Ca₃(PO₄)₂·CaHPO₄·zH₂O]↓+13H₂↑

使用石墨电极电解 $\text{[math]}$ 溶液，阴极产物为（）

A、 $\text{[math]}$

B、 Cu

C、 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$

我们要给子孙后代留下绿水青山等美好生态环境，就必须对污水进行处理。用电解法(图I)可以对同时含有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的生活污水进行处理，除去 $\text{[math]}$ 的原理如图II所示，除 $\text{[math]}$ 的方法是将其转化为Fe₃(PO₄)₂沉淀。实验室在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 联合脱除过程中，测得溶液pH变化如图III所示。

下列说法错误的是

A、在0 ~ 20 min时， a为电源的负极

B、除 $\text{[math]}$ 时，阳极反应为：2 $\text{[math]}$ - 6e^-= N₂↑+8H⁺

C、除 $\text{[math]}$ ：时，阴极附近的pH增大

D、除 $\text{[math]}$ 的总反应离子方程式为：3Fe + 6H⁺ + 2 $\text{[math]}$ = Fe₃(PO₄)₂ ↓+3H₂↑

处理烟气中的 $\text{[math]}$ 可以采用碱吸——电解法，其流程如图1；模拟过程Ⅱ如图2，下列推断错误的是

A、电解 $\text{[math]}$ 溶液时，亚硫酸根离子通过阴离子交换膜进入右室

B、若用锌锰碱性电池为电源，a极与锌极相连

C、 a极的电极反应式为 $\text{[math]}$

D、若收集22.4L的P(标准状况下)，则转移4mol电子

环氧乙烷(

，简称EO)是一种重要的有机合成原料和高效消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下：

下列说法正确的是

A、电极b接电源的正极

B、电极a发生反应为：CH₂=CH₂+H₂O+Cl⁻+2e⁻=HOCH₂CH₂Cl+H⁺

C、该过程的总反应为：CH₂=CH₂+H₂O $\text{[math]}$

+H₂

D、当电路中转移2mol电子时，有22.4LCH₂=CH₂在阳极区发生反应

中科院化学研究所开发了一个包括苯酚电催化还原和苯酚电催化氧化两个半反应的综合电化学策略，成功实现了苯酚合成两种重要的化工原料——环己酮和苯醌。下列说法错误的是

A、溶液中的 $\text{[math]}$ 的移动方向：电极a→电极b

B、阴极区的电极反应式为

$\text{[math]}$

C、电路中转移2mol $\text{[math]}$ 时，理论上会消耗苯酚的数目为 $\text{[math]}$

D、该电化学合成环己酮和苯醌的原子利用率为100%

我国科技工作者利用计算机模拟 $\text{[math]}$ 在不同催化剂，以及硫酸作电解质溶液的条件下，电解还原制备氨气反应历程中相对吉布斯自由能变化如图所示(*代表微粒吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是

A、该反应历程实现了人工固氮

B、该反应历程在阳极发生

C、从热力学趋势来说该反应能自发进行

D、该历程的总反应为 $\text{[math]}$

一种电解法制备Na₂FeO₄的装置如图所示。下列说法正确的是

A、电解时化学能转化为电能

B、电解时应将铂电极与直流电源正极相连

C、电解过程中转移2mole^- ，理论上可获得标准状况下的H₂11.2L

D、电解时铁电极反应式：Fe-6e^-+8OH^-=FeO $\text{[math]}$ +4H₂O

镍离子(Ni²⁺)和钴离子(Co²⁺)性质相似，工业上可通过电化学装置将废水中的Co²⁺和Ni²⁺分离，装置如图。已知Co²⁺和乙酰丙酮不反应，下列说法错误的是

A、膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜

B、通电过程中Ⅳ室内硫酸浓度逐渐增大

C、 Ⅲ室中Ni²⁺参与的反应为Ni²⁺+2CH₃COCH₂COCH₃+2OH^-=Ni(CH₃COCHCOCH₃)₂+2H₂O

D、通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体，双极膜内减少18g H₂O

多选题

我国科学家利用N₂掺杂多孔碳(NHPC)制成的催化剂实现了电解苯酚(

)制备环己酮(

)和对苯醌(

)，装置如图所示。

下列说法正确的是（）

电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知： WO₃和Li₄Fe₄[Fe(CN)₆]₃均为无色透明，LiWO₃和Fe₄[Fe(CN)₆]₃均为蓝色)

下列有关说法正确的是（）

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（）

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（）

羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟气的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO₂和H₂O的电化学装置。下列说法正确的是（）

四甲基氢氧化铵[ $\text{[math]}$ ]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[ $\text{[math]}$ ]为原料。采用电渗析法合成[ $\text{[math]}$ ]，其工作原理如图所示(a、b为石墨电极，c、d、e为离子交换膜)，下列说法错误的是（）

工业上用 $\text{[math]}$ 溶液吸收硫酸工业尾气中的 $\text{[math]}$ ，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法正确的是（）

我国力争2060年前实现碳中和，如图利用电解法吸收 $\text{[math]}$ 制得HCOOK，下列说法错误的是（）

羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO₂和H₂O的原电池－电解池组合装置如图所示。

下列说法正确的是（）

用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则表中各项所列对应关系均正确的是（）

选项	X极	实验前U形管中液体	通电后现象及结论
A	正极	CuCl₂溶液	b管中有气体逸出
B	负极	H₂SO₄溶液	溶液pH降低
C	正极	NaCl溶液	U形管两端滴入酚酞后，b管中溶液呈红色
D	负极	AgNO₃溶液	a管中电极反应式是2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺