高考二轮复习知识点：电解原理-组卷题库站

选择题

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、 Pb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

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H₂SO₄﹣H₂C₂O₄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：Al³⁺+3e^﹣═Al

D、硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

下列各组中，每种电解质溶液在惰性电极条件下电解时只生成氢气和氧气的是（）

A、 HCl、CuCl₂、Ba（OH）₂

B、 NaOH、CuSO₄、H₂SO₄

C、 NaOH、H₂SO₄、Ba（OH）₂

D、 NaBr、H₂SO₄、Ba（OH）₂

甲是一种在微生物作用下将废水中的尿素 $\text{[math]}$ 转化为环境友好物质，实现化学能转化为电能的装置。利用甲、乙两装置，实现对冶金硅( $\text{[math]}$ 为硅源)进行电解精炼制备高纯硅。下列说法错误的是（）

A、电极M与电极 $\text{[math]}$ 相连

B、当甲池中消耗 $\text{[math]}$ 时，乙池得到 $\text{[math]}$ 高纯硅

C、乙池中液态 $\text{[math]}$ 合金为阳极，液态铝为阴极

D、 M上的电极反应式为： $\text{[math]}$

城市污水循环用作城市稳定的第二水源，对缓解城市水危机有重要意义。高铁酸盐[Fe(VI)]作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，图为电解制备高铁酸盐的装置示意图(电解液为NaOH溶液)，下列说法正确的是（）

A、石墨作阳极，铁作阴极

B、阳极的电极方程式为： $\text{[math]}$

C、生成1mol高铁酸盐，II室溶液质量理论上增大56g

D、工作时，I室和II室溶液的pH均增大

我国科学家研制了一种新型的高比能量锌−碘溴液流二次电池，该电池在使用前要先进行充电，如图为充电原理示意图，溴离子与碘分子结合成为碘溴离子I₂Br^- ，可以增加电池容量。下列叙述不正确的是（）

A、充电时，a接外电源的正极，作阳极

B、充电时，b电极每增重0.65g，溶液中有0.02molI^-被氧化

C、放电时，a电极反应为I₂Br^-+2e^-=2I^-+Br^-

D、放电时，贮液器d内c(Zn²⁺)持续增大

某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物(Na_xTMO₂)，电极B为硬碳，充电时Na⁺得电子成为Na嵌入硬碳中。下列说法不正确的是（）

A、充电时，电极B与外接直流电源的负极相连

B、放电时，外电路通过a mol电子时，A电极电解质损失a mol Na⁺

C、放电时，电极A为正极，反应可表示为Na_1-xTMO₂+ xNa⁺ + xe^-= NaTMO₂

D、电池总反应可表示为Na_1-xTMO₂+ Na_xC = NaTMO₂+ C

雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成，它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得阴沉灰暗，若选择乙醇(H₂SO₄)燃料电池将雾霾中的NO、SO₂转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用，其回收利用装置如图所示。下列有关说法正确的是（）

A、 b电极发生的反应式为： $\text{[math]}$

B、通入NO的电极为阴极，发生氧化反应

C、该装置实际工作过程中不通入 $\text{[math]}$ 也能达到相同的效果

D、当消耗46g乙醇时(不计算电解过程中的能量损耗)，则通入的 $\text{[math]}$ 的物质的量为 $\text{[math]}$

某锂离子电池的总反应为：2Li+FeS=Fe+Li₂S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH)₂废水和含Ni²⁺、Cl^-的酸性废水，并分别获得BaCl₂溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[LiPF₆•SO(CH₃)₂为锂离子电池的电解质]

下列说法正确的是（）

A、 X与锂离子电池的Li电极相连

B、若去掉离子膜M将左右两室合并，则X电极的反应不变

C、离子膜M为阴离子交换膜，离子膜N为阳离子交换膜

D、电解过程中b室BaCl₂浓度增大

硒(Se)是一种新型半导体材料，对富硒废料(含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )进行综合处理的一种工艺流程如下：

下列说法错误的是（）

A、合理处理富硒废料符合循环经济理念

B、母液可在“酸溶”工序循环利用

C、 “滤液”经处理可制得胆矾

D、 “电解精炼”装置中电解质适合选择AgCl

在 $\text{[math]}$ 存在下利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）

A、 M极为电源负极，苯酚被氧化

B、工作一段时间后 $\text{[math]}$ 浓度增大

C、 M极的电极反应为

$\text{[math]}$

D、处理 $\text{[math]}$ 时，有 $\text{[math]}$ 从阴离子交换膜左侧向右侧移动

下列化学用语对事实的表述正确的是（）

A、 .由H和Cl形成HCl的过程：

B、常温时，饱和NaClO溶液的pH约为11：ClO^-+H₂O=HClO+OH^-

C、苯酚和甲醛在一定条件下反应能生成酚醛树脂：

D、电解饱和食盐水的反应：2Cl^-+2H⁺ $\text{[math]}$ Cl₂↑+H₂↑

科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌一溴二次电池，其总反应为：Zn+2OH^-+Br₃^- $\text{[math]}$ ZnO+H₂O+3Br^- ，中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许K⁺通过，如图所示。下列说法正确的是（）

A、放电时，K⁺向石墨电极迁移

B、放电时，锌电极的电势高于石墨电极

C、充电时，阴极室的pH减小

D、充电时，石墨电极发生反应：Br₃^--2e^-=3Br^-

非选择题

我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有 $\text{[math]}$ 和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子 $\text{[math]}$ 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2	7.4
沉淀完全的pH	2.8	8.3	8.2	9.4

回答下列问题：

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：

氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节．回答下列问题：

2021年11月初，世界气候峰会在英国举行，为减少环境污染，减少化石能源的使用，开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。

当今世界，“碳达峰”“碳中和”已经成为了环保领域的“热词”，我国力争于2030前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。深度脱碳(CO₂)的资源化利用能有效减少CO₂排放，充分利用碳资源。

某小组电解K₂Cr₂O₇溶液，研究过程如下：

高锰酸钾（ $\text{[math]}$ ）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO₂）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：

回答下列问题：

对硝基苯甲酸（

）是一种广泛用于医药、染料、感光材料等的重要精细化工中间体。工业上以对硝基甲苯（

）、Cr（SO）₃等物质为主要原料，通过间接电合成法制备对硝基苯甲酸，生产工艺流程如下：

已知：①对硝基甲苯：黄色晶体，熔点为51.7℃，沸点为238.5℃，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯。②对硝基苯甲酸：黄色晶体，熔点为242℃，沸点为359℃，微溶于水，溶于乙醇，能升华。

回答下列问题：

KMnO₄在医疗上有广泛地应用，可用于防腐、制药、消毒等。现以软锰矿（主要成分为MnO₂ ，含有少量Al₂O₃、SiO₂等）为原料制备KMnO₄的工业流程如图所示。

以铝灰（主要成分为Al、Al₂O₃ ，另有少量CuO、SiO₂、FeO和Fe₂O₃杂质）为原料，可制得液体聚合氯化铝[Al_m（OH）_nCl_3m_﹣n]，生产的部分过程如图所示（部分产物和操作已略去）．

已知某些硫化物的性质如下表：

物质	性质
Fe₂S₃ Al₂S₃	在水溶液中不存在
FeS	黑色，难溶于水，可溶于盐酸
CuS	黑色，难溶于水，难溶于盐酸

已知硫﹣氨热化学循环分解水的示意图如图1：

氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示．钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价．

已知：TiOSO₄遇水会水解．

氰化物在冶金等行业应用广泛，含氰废水的处理显得尤为重要．含氰废水中的氰化物常以[Fe（CN）₆]³^﹣和CN^﹣的形式存在，工业上有多种废水处理方法．

煤燃烧后的主要产物是CO、CO₂ ．

电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益．实验室模拟电解法吸收NO_x的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）．

重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）主要用于制革、印染、电镀等．其水溶液中存在平衡：Cr₂O₇²^﹣+H₂O⇌2CrO₄²^﹣+2H⁺

富铁铝土矿（主要含有Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO和SiO₂）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b（OH）_m（SO₄）_n]．研究发现，当a=b时净水效果最好．工艺流程如下（部分操作和产物略）：

化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳．而氢气和氨气都被认为是无碳无污染的清洁能源．

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源．硫碘循环分解水是最具潜力的制氢方法．其反应原理如下：

Ⅰ．SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HIⅡ.2H₂SO₄=2SO₂+O₂+2H₂OⅢ.2HI=H₂+I₂

另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）．

工业废水中常含有一定量的Cr₂O $\text{[math]}$ 和CrO $\text{[math]}$ ，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理．常用的处理方法有两种．

方法1：还原沉淀法

该法的工艺流程为④③②①

CrO $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ Cr₂O₇²^﹣ $\text{[math]}$ Cr³⁺ $\text{[math]}$ Cr（OH）₃↓

其中第①步存在平衡：2CrO₄²（黄色）+2H⁺⇌Cr₂O₇²^﹣（橙色）+H₂O

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