(人教版)2020年高考化学一轮综合复习 第六章 第22讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护练习 下载本文

A.X极是电源负极,Y极是电源正极 B.a极的电极反应是2Cl-2e===Cl2↑ C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大

D.Pt极上有6.4gCu析出时,b极产生2.24L(标准状况)气体 答案 B

解析 a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色,依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液,判断b电极是阴极,Y为电源负极,X为电源正极,故A错误;a电极是氯离子失电子发生的氧化反应,电极反应为2Cl-2e===Cl2↑,故B正确;电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气,溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH逐渐减小,故C、D错误。

11.镧镍合金可大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物,其化学式可近似地表示为LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可看作零),它跟NiO(OH)可组成镍氢可充电电池:LaNi5H6+放电

6NiO(OH)充电????LaNi5+6Ni(OH)2。下列有关该电池的说法正确的是( ) A.放电时,镧镍合金作正极 B.充电时,OH向阴极移动

C.放电时,正极反应式为NiO(OH)+e+H2O===Ni(OH)2+OH D.充电时阳极反应式为LaNi5+6e+6H2O===LaNi5H6+6OH 答案 C

解析 放电时,镧镍合金作负极,A项错误;充电时阴极反应为LaNi5+6e+6H2O===LaNi5H6+6OH

,阳极反应为Ni(OH)2+OH-e===NiO(OH)+H2O,阴极产生的OH向阳极移动,B、D两项均错

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误;充电时阳极反应的逆反应就是放电时的正极反应,C项正确。

12.(2017·保定调研)如下图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是( )

A.反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区

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B.乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe-2e===Fe

C.通入氧气的一极为负极,发生的电极反应为O2+4e+2H2O===4OH D.反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变 答案 A

解析 甲装置为甲醚燃料电池,投放氧气的一极发生还原反应,为正极,投放甲醚的一极为负极;乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置,根据串联电池中,电子的转移,可知Fe电极为阴极,C极为阳极,丙装置为电解精炼铜的装置,粗铜为阳极,纯铜为阴极。A项,乙装置中铁电极反应为2H+2e===H2↑,所以反应一段时间后,装置中生成的氢氧化钠在铁极区,正确;B项,乙装置中铁电极反应为2H+2e===H2↑,错误;C项,通入氧气的一极发生还原反应,为原电池的正极,发生的电极反应为O2+2H2O+4e===4OH,错误;D项,丙装置中,粗铜极除了铜发生氧化反应外,活动性在铜前面的金属也要反应,但是在纯铜极,除铜离子被还原外,没有其他离子能被还原,根据得失电子相等,可知硫酸铜溶液浓度减小,错误。

13.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。

-2+

(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是______________________________________(填化学式),U形管________(填“左”或“右”)边的溶液变红。

(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的________极;该发生器中反应的总离子方程式为_______________________________。 (3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①阳极产生ClO2的电极反应式:__________________________________________________。 ②当阴极产生标准状况下112mL气体时,通过阳离子交换膜的离子物质的量为________。 答案 (1)H2 右

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电解--

(2)负 Cl+H2O=====ClO+H2↑ (3)①Cl-5e+2H2O===ClO2↑+4H ②0.01mol

解析 (1)图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极,右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近产生NaOH。

(2)要制取“84”消毒液,应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境,为了使反应更充分,则下边电极生成氯气,上边电极附近有NaOH生成,上边电极生成氢气,为阴极,则c为负极,d为正极。

(3)①依据题干信息,阳极Cl被氧化为ClO2,根据电子守恒和电荷守恒,写出电极反应式。②电极上得或失一个电子,电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜。 14.(1)电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

电化学降解NO3的原理如图,电源正极为________(填“A”或“B”),阴极反应式为 ________________________________________________________________________。 (2)如图是一种用电解原理来制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。

①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5,则所得溶液中

c(NH+“<”或“=”)c(NO3)。 4)________(填“>”

②Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式为________________________________。 ③理论上电路中每转移3mole,最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是________g。 (3)电解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。其原理如下图所示,KHCO3应进入________(填“阴极”或“阳极”)室。简述再生K2CO3的原理_________________________

________________________________________________________________________。

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答案 (1)A 2NO3+12H+10e===N2↑+6H2O (2)①< ②O2+2H+2e===H2O2 ③17

(3)阴极 水电离出H在阴极得电子生成H2,使水的平衡正移,产生的OH和HCO3反应生成CO3,使得K2CO3再生

解析 (1)由题给原理图可知,Ag-Pt电极上NO3发生还原反应生成氮气,因此Ag-Pt电极为阴极,电极反应式为2NO3+12H+10e===N2↑+6H2O,则B为负极,A为电源正极。

(2)①溶液呈现电中性,c(NH4)+c(H)=c(NO3)+c(OH),pH约为5呈酸性,即c(H)>c(OH),则

-+-c(NH+4)<c(NO3);②Ir-Ru惰性电极有吸附氧气作用,氧气得电子发生还原反应,O2+2H+2e

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===H2O2;③4NH3+3O2===2N2+6H2O中,4mol氨气转移12mol电子,因此转移3mol电子,最多可以处理NH3的物质的量为1mol,其质量为17g。

(3)电解法也可以使K2CO3溶液再生。根据图示,可知水电离产生的H在阴极获得电子变为氢气逸出,水产生的OH在阳极失去电子变为O2,产生的OH和HCO3反应生成CO3,使得K2CO3再生。

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