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1、专题29 电解池原理与应用1(2020山东高考真题)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2(2020全国高考真题)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是AAg为阳极BAg+由银电极向变色层迁移CW元素的化合价升高D总反应为:WO3+xAg=Ag
2、xWO33(2013天津高考真题)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下: 电池: Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l);电解池:2Al+3O2Al2O3+3H2电解过程中,以下判断正确的是( )电池电解池AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正极:PbO2+4H+2e=Pb2+2H2O阳极:2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+D4(2012福建高考真题)将下图所示实验装置的 K 闭合,下列判断正确的是ACu
3、电极上发生还原反应B电子沿 ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中c(SO42-)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色5(2010全国高考真题)铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O研读右图,下列判断不正确的是AK闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-B当电路中转移0.2 mol电子时,中消耗的为0.2molCK闭合时,中向c电极迁移DK闭合一段时间后,可单独作为原电池,d电极为正极6(2007全国高考真题)以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol,则阴极上析出铜的质量为( )A0
4、.64 gB1.28 gC2.56 gD5.12 g7(2014上海高考真题)如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是AK1闭合,铁棒上发生的反应为2H2e=H2BK1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001 mol气体8(2012安徽高考真题)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是A断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H+2C
5、lCl2+H2B断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红C断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e2ClD断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极9(2007上海高考真题)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是A铅笔端作阳极,发生还原反应B铂片端作阴极,发生氧化反应C铅笔端有少量的氯气产生Da点是负极,b点是正极10(2012上海高考真题)右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn2H=Zn2H2,下列说法错误的是Aa、b不可能是同种材料的电极B该装置
6、可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D该装置可看作是铜锌原电池,电解质溶液是稀硫酸11(2013浙江高考真题)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O下列说法不正确的是A右侧发生的电极方程式:2H2O+2e-=H2+2OH-B电解结束时,右侧溶液中含有IO3-C电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变12(2012海南高考真题
7、)下列各组中,每种电解质溶液电解时(惰性电极)只生成氢气和氧气的是AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)213(2014江苏高考真题)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题图1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S22eS(n1)S+ S2Sn2。写出电解时阴极的电极反应式:_。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_。14(2019江苏高考真题)CO2的资源化利用
8、能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式:_。电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是_。15(2015北京高考真题)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(4)利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理:_。用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是_。16(2012全国高考真题)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:(3)
9、粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为_;若粗铜中还含有AuAgFe,它们在电解槽中的存在形式和位置为_。17(2014重庆高考真题)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。(4)一定条件下,题11图示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。导线中电子移动方向为_。生成目标产物的电极反应式为_。该储氢装置的电流效率_(100%,计算结果保留小数点后1位)18(2017江苏高考真题)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流
10、程如下: 注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。 (2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_ (填“增大”、“不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_。 (4)“电解”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_,阴极产生的物质A的化学式为_。19(2011天津高考真题)工业废水中常含有一定量的,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,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 其中第步存在平衡: 方法2:电解法该法用Fe做电极电解
11、含CrO的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)沉淀。(5)用Fe做电极的原因为 。(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有 。20(2010全国高考真题)右图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.88.0,酸色红色,碱色黄色)回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号);A管溶液由红变黄;B管溶液由红变黄;A管溶液不变色;B管溶液不变色;(2)写出A管中发生反应的反应式:_;(3)写出B管中发生反应的反应
12、式:_;(4)检验a管中气体的方法是_;(5)检验b管中气体的方法是_;(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。21(2014北京高考真题)(15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值:)序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ixa电极附近出现黄色,有气泡产生有Fe3+、有Cl2IIaxb电极附近出现黄色,无气泡产生有Fe3+、无Cl2IIIbx0无明显变化无Fe3+、无Cl2(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_。(2)I中,Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_。(3)由II推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有_性。(4)II中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:序号电压/V阳极现象检验阳极产物IVaxc无明显变化有Cl2Vcxb无明显变化无Cl2NaCl溶液的浓度是_mol/L。IV中检测Cl2的实验方法:_。与II对比,得出的结论(写出两点):_。