高考二轮复习知识点：电解池工作原理及应用1-组卷题库站

选择题

$\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 完全反应转移的电子数为 $\text{[math]}$

B、用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为 $\text{[math]}$ 时，阳极应有 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$

C、常温下， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液中，水电离出的 $\text{[math]}$ 数为 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$ 浓度为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液中，阴离子数为 $\text{[math]}$

回收利用工业废气中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，实验原理示意图如下。

下列说法不正确的是（）

A、废气中 $\text{[math]}$ 排放到大气中会形成酸雨

B、装置 $\text{[math]}$ 中溶液显碱性的原因是 $\text{[math]}$ 的水解程度大于 $\text{[math]}$ 的电离程度

C、装置 $\text{[math]}$ 中溶液的作用是吸收废气中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

D、装置 $\text{[math]}$ 中的总反应为 $\text{[math]}$

葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：

下列说法错误的是

A、溴化钠起催化和导电作用

B、每生成 $\text{[math]}$ 葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了 $\text{[math]}$ 电子

C、葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物

D、葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应

能正确表示下列反应的离子方程式为

A、新制氯水中加入少量CaCO₃： 2Cl₂+H₂O+CaCO₃=Ca²⁺+2Cl^-+CO₂↑+2HClO

B、硫酸铜溶液中滴入几滴氨水： Cu²⁺+4NH₃·H₂O = [Cu(NH₃)₄]²⁺+4H₂O

C、久置的H₂S溶液变浑浊： 2S^2-+ O₂+4H⁺ = 2S↓+2H₂O

D、用铜电极电解硫酸铜溶液： 2Cu²⁺ +2H₂O $\text{[math]}$ 2Cu+O₂↑+4H⁺

铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如下图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基 $\text{[math]}$ ；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是

A、无论上端口是关闭还是打开，正极反应式均为： $\text{[math]}$

B、 $\text{[math]}$ 完全转化为羟基自由基 $\text{[math]}$ 时转移了 $\text{[math]}$ 电子

C、若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭

D、若处理含 $\text{[math]}$ 的酸性废水，则上端口应打开并鼓入空气

一种水性电解液Zn-MnO₂离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中， Zn²⁺以 $\text{[math]}$ 存在]。电池放电时，下列叙述正确的是

A、 Ⅱ区的 $\text{[math]}$ 通过交换膜向I区迁移

B、 Ⅲ区的K⁺通过交换膜最终向I区迁移

C、 Zn电极反应：Zn+2e^-+4OH^-= $\text{[math]}$

D、电池总反应：Zn+4OH^-+MnO₂+4H⁺= $\text{[math]}$ +Mn²⁺+2H₂O

四川大学余达刚教授课题组发展了一种镍催化下用CO₂制备苯乙酸的反应，反应原理如图所示。下列有关说法正确的是

A、 H⁺向B极移动

B、 A极的电极反应式为

C、若使用铅蓄电池作电源，则每生成0.5mol苯乙酸，消耗49gH₂SO₄

D、该反应的原子利用率为100%，有利于实现碳中和

利用CH₄燃料电池电解制备Ca(H₂PO₄)₂并得到副产物NaOH、H₂、Cl₂ ，装置如图所示。下列说法错误的是

A、 a极反应：CH₄-8e^-＋4O^2-=CO₂＋2H₂O

B、 A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜

C、阳极室有氯气产生，阴极室中有氢气产生且NaOH浓度增大

D、 a极上通入标况下2.24L甲烷，阳极室Ca²⁺减少0.2mol

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、 $\text{[math]}$

新型三步法氯碱工艺，具有清洁、低成本的特点，其工作原理如图所示，假定各装置中溶液体积均为 $\text{[math]}$ (忽略反应过程中体积变化)。各步骤开始工作时，下列说法错误的是

A、与传统方法相比，该方法可不需要离子交换膜

B、过程①中b极电极反应式： $\text{[math]}$

C、过程②外电路转移 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 溶液物质的量浓度变为 $\text{[math]}$

D、过程③中溶液中 $\text{[math]}$ 向f极方向移动失去电子产生 $\text{[math]}$

2，5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H₂O解离为H⁺和OH^- ，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是

A、 a为电源正极

B、双极膜中间层中的OH^-在外电场的作用下移向铅电极

C、制得1mol FDCA，理论上消耗2 mol

D、负极区的电极反应为：

-6e-+2H₂O=

+6H⁺

某有色金属工业的高盐废水中主要含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，利用如图电解装置可回收 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 并尽可能除去 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其中双极膜(BP)中间层的 $\text{[math]}$ 解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，并在直流电场作用下分别向两极迁移，M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法错误的是

A、 BP膜中 $\text{[math]}$ 均向右侧溶液迁移，M膜为一价阴离子交换膜

B、溶液a的溶质主要为HF和HCl，溶液b的溶质主要为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

C、当阳极产生22.4L气体(标准状况)时，有4mol离子通过N膜

D、电解过程中，应控制高盐废水的pH不能过高

由乙烯制备2-氯乙醇(HOCH₂CH₂Cl)的原理为：CH₂=CH₂+HClO→HOCH₂CH₂Cl。用铂(Pt)作电极电解KCl溶液制备2-氯乙醇的装置如下图所示。下列说法错误的是（）

A、 Y连接电源的负极

B、电解时，K⁺通过阳离子交换膜从左侧移向右侧

C、理论上，制取1 mol 2-氯乙醇生成气体b的体积为11.2L (标准状况) 。

D、电解时，左侧溶液pH逐渐减小，右侧溶液pH逐渐增大

Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时，光催化电极产生电子 $\text{[math]}$ 和空穴 $\text{[math]}$ 。下列有关说法正确的是（）

A、光催化装置中溶液的 $\text{[math]}$ 减小

B、离子交换膜为阴离子交换膜

C、电催化装置阳极电极反应式： $\text{[math]}$

D、整套装置转移 $\text{[math]}$ ，光催化装置生成 $\text{[math]}$

生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在，可用铁、石墨做电极，用电解法去除。电解时，如图1原理所示可进行除氮；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe^2＋将PO $\text{[math]}$ 转化为Fe₃(PO₄)₂沉淀。下列说法正确的是（）

A、图2中0～20min脱除的元素是氮元素，此时石墨做阴极

B、溶液pH越小、有效氯浓度越大，氮的去除率越高

C、图2中20～40min脱除的元素是磷元素，此时阳极的电极反应式为2Cl^-－2e^-=Cl₂↑

D、电解法除氮有效氯ClO^-氧化NH₃的离子方程式为3ClO^-＋2NH₃=3Cl^-＋N₂↑＋3H₂O

用氯化钠溶液润湿的滤纸分别做甲、乙两个实验，下列判断错误的是（）

A、 a极上发生氧化反应

B、 b极上发生的反应为： $\text{[math]}$

C、 d极上发生的反应为： $\text{[math]}$

D、铁片腐蚀速率：甲＞乙

多选题

下列装置可分离废水中的Co²⁺和Ni²⁺。已知Ni²⁺和Co²⁺性质相似，Co²⁺和乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是

现有一种安全、高效的双极制氢系统，该系统能够从阳极低电压醛氧化和阴极析氢反应中得到氢气；其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）

应对新冠肺炎疫情时所采取的措施是对环境进行彻底消毒，二氧化氯( $\text{[math]}$ ，黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备 $\text{[math]}$ 的原理如图所示，下列说法错误的是

某工业碱性废水中含 $\text{[math]}$ ，利用下列装置可将其转化为FeS。下列说法正确的是

按下图装置进行电解(氯化钠足量)，若乙中横坐标x表示电路中通过电子的物质的量，纵坐标y表示反应物或生成物的物质的量，下列叙述错误的是（）

非选择题

尿素 $\text{[math]}$ 合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。

超纯 $\text{[math]}$ 是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯 $\text{[math]}$ 方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯 $\text{[math]}$ 的工艺流程如下：

已知：①金属 $\text{[math]}$ 的化学性质和 $\text{[math]}$ 相似， $\text{[math]}$ 的熔点为 $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ (乙醚)和 $\text{[math]}$ (三正辛胺)在上述流程中可作为配体；

③相关物质的沸点：

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
沸点/ $\text{[math]}$	55.7	34.6	42.4	365.8

回答下列问题：

工业上常用甲烷和水蒸气催化重整制备H₂ ，该工艺同时发生如下反应：

反应Ⅰ：CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)　ΔH₁

反应Ⅱ：CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g)　ΔH₂

金山银山不如绿水青山，实现碳达峰碳中和是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。

为加快实现“双碳”目标，有效应对全球气候变化、构建低碳社会，CO₂资源化利用受到越来越多的关注。

赤泥硫酸铵焙烧浸出液水解制备偏钛酸[TiO(OH)₂]可回收钛。

已知：

i．一定条件下，Ti⁴⁺水解方程式： $\text{[math]}$

ii．一定温度下： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$

I．赤泥与硫酸铵混合制取浸出液。

碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。

我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标，研究碳的化合物对减少CO₂在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。

《自然》杂志报道，科学家设计出了“空气燃料实验系统”，其过程分三步：

第一步，利用太阳能收集空气中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；

第二步，在太阳能作用下将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 转化成合成气(CO、 $\text{[math]}$ )；

第三步，利用合成气合成液态烃和甲醇。

Ⅰ模拟制备合成气的装置如图1所示。

回答下列问题：

金属锌具有储量丰富、电池理论容量高、氧化还原电位低、对环境友好等诸多优势；锌的化合物在防腐、电镀、医学、纺织等领域有诸多应用。

丙烯是重要的有机化工原料之一，丙烷直接脱氢制丙烯 $\text{[math]}$ 是一条绿色生产丙烯的途径。

主反应： $\text{[math]}$

副反应： $\text{[math]}$

除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。

镍钛钯废靶材含钛55％、镍25％、钯18％和杂质铝2％。从镍钛钯废靶材回收有关金属的工艺流程如下：

已知：I.常温下，钛与钯均不溶于盐酸。

II.PdCl $\text{[math]}$ 在溶液中存在配位平衡：PdCl $\text{[math]}$ (aq) $\text{[math]}$ PdCl₄(aq)+2Cl^-(aq) △H>0

回答下列问题：

铜是重要的金属，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域，铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题：