一、單選題
1.NaCl被稱為“化學(xué)工業(yè)之母”。下列說法不正確的是
A.“制鈉”:電解熔融的NaCl可制備金屬Na
B.“氯堿工業(yè)”:電解飽和食鹽水可獲得Cl2、NaOH和H2
C.“侯氏制堿”:將CO2、NH3通入飽和食鹽水中,析出碳酸鈉晶體
D.“制皂”:向油脂的堿性水解液中加入熱的飽和食鹽水,使高級脂肪酸鹽析出
2.有關(guān)電鍍銅的實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是
A.電鍍銅電解質(zhì)溶液的濃度不斷減小
B.電鍍過程中硫酸銅溶液中銅離子濃度不變
C.陽極材料一般選擇石墨等惰性材料
D.電鍍使用的電壓越大,反應(yīng)速率越快,效率越高
3.下列過程不需要通電就能夠?qū)崿F(xiàn)的是
A.電離B.電鍍C.電冶金D.電解飽和食鹽水
4.化學(xué)研究人員開發(fā)出一種生產(chǎn)石灰乳的綠色工藝,其裝置如下圖所示。裝置工作時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是
A.電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
B.X膜為陰離子交換膜
C.陰極區(qū)溶液的pH不斷變大
D.a(chǎn)極上的電極反應(yīng)式為2H2O-4e- =4H++O2↑
5.下列有關(guān)電解原理的應(yīng)用的說法正確的是
A.氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁
B.電解飽和食鹽水時(shí),陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.電解法精煉銅時(shí),以粗銅作陰極,純銅作陽極
D.在鐵制品上鍍銀時(shí),鐵制品與電源正極相連
6.下列有關(guān)說法正確的是
A.鉛蓄電池放電過程中,正極質(zhì)量增加,負(fù)極質(zhì)量減小
B.工業(yè)上精煉銅時(shí),粗銅連接電源正極
C.一定條件下,使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
D.溶液加水稀釋后,溶液中、濃度均減少
7.室溫下,用惰性電極電解下列物質(zhì)的飽和溶液,其pH增大的是
A.NaOHB.NaClC.AgNO3D.K2SO4
8.鋁是地殼中含量最多的金屬元素。工業(yè)冶煉鋁的正確方法是
A.熱分解法B.電解法C.熱還原法D.物理方法
9.氯及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。下列有關(guān)說法正確的是
A.可通過電解食鹽水獲得氯氣
B.ClO2具有較強(qiáng)的還原性,可用于自來水殺菌消毒
C.可使用Cl2消毒的自來水配制硝酸銀溶液
D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蝕刻印刷電路板
10.下列物質(zhì)不屬于氯堿工業(yè)產(chǎn)品的是
A.液氯B.鹽酸C.乙烯D.漂白粉
11.下列描述中,不符合生產(chǎn)實(shí)際的是
A.合成氨的過程中為保持催化劑的活性最高,溫度控制在 500oC
B.電解氯化鈉溶液制取金屬鈉
C.用氯氣與石灰乳制備漂白粉
D.在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽極
12.火法煉銅得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)(如鋅、鎳、金等),其性能遠(yuǎn)不能達(dá)到電氣工業(yè)的要求,工業(yè)上常用電解精煉法將粗銅提純。在電解精煉時(shí),粗銅作( )
A.陽極B.正極C.負(fù)極D.陰極
13.關(guān)于電解飽和食鹽水,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.正極產(chǎn)物為氯氣B.陰極產(chǎn)物是氫氣
C.此過程將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.陰極產(chǎn)物有氫氧化鈉
14.利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純,下列敘述正確的是( )
A.電解時(shí)以精銅作陽極
B.電解時(shí)陰極發(fā)生氧化反應(yīng)
C.粗銅連接電源負(fù)極
D.電解后,電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥
15.欲在鐵制品上鍍一層一定厚度的銅,以下方案設(shè)計(jì)正確的是
A.銅作陽極,鍍件作陰極,溶液中含有銅離子
B.鉑作陰極,鍍件作陽極,溶液中含有銅離子
C.鐵作陽極,鍍件作陰極,溶液中含有亞鐵離子
D.銅作陰極,鍍件作陽極,溶液中含有亞鐵離子
16.化學(xué)與生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.甘油屬于油脂,常用于化妝品中
B.糖類是生物體所需能量的主要來源
C.苯甲酸鈉可用作食品防腐劑
D.利用陽極氧化處理鋁制品表面,使之形成鈍化膜
17.電催化還原CO2可實(shí)現(xiàn)捕捉并將其轉(zhuǎn)化為燃料CO,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A.C-N-C/P電極與直流電源的正極相連
B.溶液中H+通過質(zhì)子交換膜向石墨電極一側(cè)移動
C.C-N-C/P電極發(fā)生的反應(yīng)為:
D.工作過程中石墨電極周圍溶液的pH不變
18.某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如圖,其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生。下列說法正確的是
A.b為電源正極
B.理論上轉(zhuǎn)移2mle-生成22.4LH2
C.電解后海水pH下降
D.陽極發(fā)生:
19.電解法制備的工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A.M為電源的負(fù)極
B.陽極上的電極反應(yīng)式為
C.陰離子交換膜應(yīng)能允許通過而能阻止的擴(kuò)散
D.理論上每轉(zhuǎn)移0.1ml,陰極上會產(chǎn)生1.12L氣體
20.下圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖。下列說法正確的是
A.從E口逸出的氣體是 Cl2
B.從B口加入含少量NaOH的水溶液,NaOH起增強(qiáng)導(dǎo)電性作用
C.每生成 22.4 L Cl2,同時(shí)產(chǎn)生2 ml NaOH
D.陽離子交換膜左側(cè)的食鹽水濃度逐漸變大
21.氯堿工業(yè)、電鍍、電解精煉等工藝都利用了電解原理。如圖為電解精煉銅(粗銅含有Fe、Ag、Au)的裝置示意圖,下列敘述正確的是
A.X電極為陽極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu
B.Y電極為陰極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu-2e-=Cu2+
C.電解精煉銅時(shí),粗銅做陰極,精銅做陽極
D.電解槽底部的陽極泥可以作為提煉金、銀等金屬的原料
22.中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員鄧德會團(tuán)隊(duì)直接將室溫下空氣轉(zhuǎn)化制硝酸。裝置如圖所示。
下列敘述錯(cuò)誤的是
A.a(chǎn)極為陽極,產(chǎn)生的導(dǎo)入b極區(qū)作原料B.是中間產(chǎn)物,作催化劑
C.b極反應(yīng)式為D.每制備時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為
23.工業(yè)上電解NO制備,其工作原理如圖所示,下列說法正確的是
A.在電解池內(nèi)電路中電子由電極甲流向電極乙
B.陰極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為
C.為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為,需補(bǔ)充物質(zhì)A為
D.電池兩極上分別生成甲是,乙是
24.下圖是課本中電解精煉銅的實(shí)驗(yàn)裝置,有關(guān)說法不正確的是
A.金屬銅和比銅活潑的鋅、鐵等金屬轉(zhuǎn)化為陽離子進(jìn)入溶液中
B.陽極泥是比銅不活潑的銀、金等貴重金屬
C.電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度先減小后不變
D.電解精煉銅和電鍍銅的過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加都相等
25.在氯堿工業(yè)中,離子交換膜法電解飽和食鹽水如圖所示,下列說法正確的是
A.電極A為陽極,發(fā)生還原反應(yīng)生成氯氣
B.離子交換膜為陰離子交換膜
C.飽和溶液從處進(jìn),溶液從處出
D.遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線中通過電子的數(shù)量
26.回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2,實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下圖所示。下列說法不正確的是
A.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2
B.裝置a中溶液中:c(Na+)>c()>c()>c()
C.裝置b中的陰極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=HCOOH
D.裝置b中的總反應(yīng)為+CO2+H2OHCOOH+
27.電解溶液制取溶液和NaOH溶液的裝置如圖所示,下列不正確的是
A.陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A是
B.溶液中由陽極室向陰極室遷移
C.陽極放電,濃度增大,轉(zhuǎn)化為
D.物質(zhì)B是NaCl,其作用是增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性
28.電催化氧化甲烷制備高附加值化學(xué)品是一種有吸引力的直接利用天然氣的方法。天津大學(xué)王中利課題組利用的催化氧化和的催化還原耦合反應(yīng)進(jìn)行HCOOH的制備,工作原理如圖所示。
下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A.N極的電極反應(yīng)式:
B.若有個(gè)通過質(zhì)子交換膜,共產(chǎn)生15.3gHCOOH
C.和位置不可互換
D.若使用氫氧燃料電池為外加電源,則燃料電池的a極通入的是氫氣
29.利用電化學(xué)方法富集海水中的鋰,其工作原理如下圖所示.工作步驟如下:①向所在腔室通入海水,啟動電源1,使海水中的進(jìn)入而形成;②關(guān)閉電源1和海水通道,啟動電源2,同時(shí)向電極2上通入空氣.下列說法正確的是
A.上述過程中,電極1和電極2分別作陰極和陽極
B.啟動電源1時(shí),陰極上的電極反應(yīng):
C.腔室2中通過陽離子交換膜從左向右移動
D.工作時(shí)電極1附近和電極2附近溶液的pH均增大
二、填空題
30.電解的應(yīng)用比較廣泛,回答下列問題:
(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是 (填字母,下同)。
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下列說法正確的是 。
a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
c.溶液中Cu2+向陽極移動
d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
e.若陽極質(zhì)量減少64 g,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA個(gè)
f.SO的物質(zhì)的量濃度不變(不考慮溶液體積變化)
(3)如圖為電解精煉銀的示意圖, (填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體生成,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為 。
(4)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為 (填化學(xué)式)溶液,陽極電極反應(yīng)式為 ,電解過程中Li+向 (填“A”或“B”)電極遷移。
(5)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,由有機(jī)陽離子、Al2Cl7和AlCl4組成的離子液體作電解液時(shí),可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的 極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為 。
參考答案:
1.C
【詳解】A.電解熔融的氯化鈉可制備金屬鈉,故A正確;
B.電解飽和食鹽水可獲得Cl2、NaOH和H2,故B正確;
C.將二氧化碳和氨氣通入氯化鈉飽和溶液中,析出碳酸氫鈉晶體,故C錯(cuò)誤;
D.皂化液里加入飽和食鹽水,降低高級脂肪酸鈉的溶解度,發(fā)生鹽析,促進(jìn)高級脂肪酸鈉的析出,故D正確;
故選C。
2.B
【分析】電鍍利用的是電解池原理,鍍件放在陰極,鍍層金屬作陽極失電子生成鍍層金屬離子,鍍層金屬離子做電解質(zhì)溶液,從而實(shí)現(xiàn)電鍍的目的。
【詳解】A.電鍍銅,銅會失電子轉(zhuǎn)化為銅離子,銅離子再在陰極得電子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì),所以電鍍過程中,電解質(zhì)溶液的濃度保持不變,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)A項(xiàng)分析可知,電鍍過程中硫酸銅溶液中銅離子濃度不變,B正確;
C.陽極材料一般選取鍍層金屬材料,C錯(cuò)誤;
D.電壓大,雖然反應(yīng)速率快,但生成的鍍層不均勻,D錯(cuò)誤;
故選B。
3.A
【詳解】電離是自發(fā)過程,電鍍、電冶金和電解飽和食鹽水需要在通電條件下才能實(shí)現(xiàn),故選A。
4.B
【詳解】A.該裝置是電解池,將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,A項(xiàng)正確;
B.根據(jù)圖中信息,左側(cè)加入碳酸鈣,中間生成氫氧化鈣,左側(cè)生成鈣離子向中間移動,則X膜為陽離子交換膜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.陰極區(qū)氫氧根不斷向中間移動,水中氫離子不斷被消耗,溶液的pH變大,C項(xiàng)正確;
D.a(chǎn)極上水中氫氧根失去電子生成氧氣,電極反應(yīng)式為,產(chǎn)生的氫離子溶解碳酸鈣,D項(xiàng)正確;
答案選B。
5.B
【詳解】A.氯化鋁是一種電解質(zhì),屬于共價(jià)化合物,熔融后不導(dǎo)電,不可用于電解法制鋁,A錯(cuò)誤;
B.電解飽和食鹽水時(shí),水電離出氫離子在陰極放電生成氫氣,反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B正確;
C.電解法精煉銅時(shí),以粗銅作陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子;純銅作陰極,銅離子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,C錯(cuò)誤;
D.在鐵制品上鍍銀時(shí),鐵制品與電源負(fù)極相連作為電解池的陰極,D錯(cuò)誤。
故選B。
6.B
【詳解】A.鉛蓄電池放電過程中,正極上二氧化鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛,負(fù)極上鉛單質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫酸鉛,兩極質(zhì)量均增加,A錯(cuò)誤;
B.工業(yè)上精煉銅時(shí),粗銅連接電源正極,作為電解池陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;
C.使用催化劑能加快反應(yīng)速率但不影響平衡移動,不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;
D.CH3COOH溶液加水稀釋后,促進(jìn)醋酸電離,氫離子濃度減小,水的離子積不變,故氫氧根離子濃度增大,D錯(cuò)誤;
故選B。
7.B
【詳解】A.用惰性電極電解飽和NaOH溶液,相當(dāng)于電解水,但氫氧化鈉溶液濃度不變,仍然是飽和溶液,pH不變,A不符合;
B.用惰性電極電解飽和NaCl溶液,生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,pH增大,B符合;
C.用惰性電極電解飽和AgNO3溶液,生成硝酸、氧氣和單質(zhì)銀,pH減小,C不符合;
D.用惰性電極電解飽和K2SO4溶液,相當(dāng)于電解水,溶液仍然顯中性,D不符合;
答案選B。
8.B
【詳解】鋁屬于活潑金屬元素。工業(yè)上用電解熔融態(tài)三氧化二鋁的方法進(jìn)行冶煉,故B符合題意;
故答案:B。
9.A
【詳解】A.電解食鹽水時(shí),陽極氯離子被氧化得到氯氣,A正確;
B.ClO2具有較強(qiáng)的氧化性,可用于自來水殺菌消毒,B錯(cuò)誤;
C.可使用Cl2消毒的自來水中含有氯離子,氯離子會和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀,C錯(cuò)誤;
D.FeCl3溶液中Fe3+可以氧化Cu單質(zhì),所以可用于蝕刻印刷電路板,與其酸性無關(guān),D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為A。
10.C
【詳解】電解飽和食鹽水制取、和,其中的、可合成,可與反應(yīng)制得漂白粉,所以C項(xiàng)不屬于氯堿工業(yè)產(chǎn)品,答案選C。
11.B
【詳解】A.合成氨反應(yīng)用鐵媒作催化劑,該催化劑在500℃時(shí)活性最好,因此合成氨的過程中為保持催化劑的活性最高,溫度控制在 500oC,故A正確;
B.電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,無法得到金屬鈉,必須通過電解熔融氯化鈉獲得金屬鈉和氯氣,故B錯(cuò)誤;
C.氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成次氯酸鈣、氯化鈣和水,其中氯化鈣和次氯酸鈣為漂白粉的主要成分,故C正確;
D.電鍍時(shí),鍍件作陰極,鍍層作陽極,則在鍍件上電鍍鋅時(shí)用鋅作陽極,故D正確;
故選B。
12.A
【詳解】電解精煉銅時(shí),粗銅要作陽極,粗銅中比銅活潑的金屬先在陽極放電形成離子進(jìn)入溶液,之后銅放電生成銅離子,比銅不活潑的金屬形成陽極泥;由于溶液中的陽離子中銅離子的氧化性最強(qiáng),所以陰極銅離子放電得到銅單質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)銅的精煉;
綜上所述答案為A。
13.A
【分析】電解飽和食鹽水:陽極電極式:2Cl--2e-=Cl2↑,陰極電極式:2H2O+2e-==2OH-+H2↑;
【詳解】A.電解是陰陽極,不是正負(fù)極,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.電解飽和食鹽水,陰極產(chǎn)物是氫氣,故B項(xiàng)正確;
C.電解過程將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C項(xiàng)正確;
D.電解飽和食鹽水,陰極產(chǎn)物有氫氧化鈉,故D項(xiàng)正確;
故答案為A。
14.D
【詳解】A.精煉銅時(shí),粗銅與電源的正極相連作陽極,純銅與電源的負(fù)極相連作陰極,A錯(cuò)誤;
B.電解時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.粗銅連接電源正極相連作陽極,C錯(cuò)誤;
D.電解后,陽極發(fā)生的反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+,Ag、Pt比Cu更不活潑,故不放電,故在陽極區(qū)的電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥,D正確;
故答案為:D。
15.A
【詳解】電鍍原理是鍍層金屬作陽極發(fā)生氧化反應(yīng),鍍件作陰極鍍層金屬陽離子在鍍件發(fā)生還原反應(yīng),含有鍍層金屬陽離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液,綜上分析A符合題意,故選A。
答案選A
16.A
【詳解】A.甘油是丙三醇的俗稱,屬于醇類、不屬于油脂,故A錯(cuò)誤;
B.淀粉在人體內(nèi)水解最終轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?,纖維素在牛羊等動物體內(nèi)水解最終轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?,葡萄糖在動物體內(nèi)氧化為二氧化碳和水時(shí)能釋放出能量,糖類是生物體所需能量的主要來源,故B正確;
C.苯甲酸鈉一般在碳酸飲料、醬油、醬類、密餞和果蔬飲料等中作為防腐劑使用,故C正確;
D.電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng),利用陽極氧化處理鋁制品表面,使鋁被氧化,形成致密的氧化膜而鈍化,故D正確;
故選A。
17.C
【分析】石墨電極產(chǎn)生O2,為陽極,C-N-C/P電極消耗CO2轉(zhuǎn)化為CO,為陰極,電極方程式為:,據(jù)此回答。
【詳解】A.C-N-C/P電極為陰極,與直流電源的負(fù)極相連,A錯(cuò)誤;
B.陽離子向陰極移動,所以溶液中H+通過質(zhì)子交換膜向C-N-C/P電極一側(cè)移動,B錯(cuò)誤;
C.C-N-C/P電極為陰極,所以電極反應(yīng)式為:,C正確;
D.石墨電極為陽極,電極反應(yīng)式為:,H+濃度增大,pH減小,D錯(cuò)誤;
故選C。
18.D
【分析】根據(jù)圖示,鈦網(wǎng)上海水中Cl-、H2O發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成HClO、O2,鈦網(wǎng)為陽極,電極反應(yīng)式為Cl-+H2O-2e-=HClO+H+。鈦箔上生成H2,鈦箔上生成H2的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,故鈦箔為陰極。其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生,故電解的主要總反應(yīng)為,以此解題。
【詳解】A.由分析可知,a為正極,b電極為負(fù)極,A錯(cuò)誤;
B.右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為:2H++2e-=H2↑,則理論上轉(zhuǎn)移2mle-生成1mlH2,題目沒有告知是否為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,故H2不能確定,B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,電解的主要總反應(yīng)為,電解后海水中OH-濃度增大,pH上升,C錯(cuò)誤;
D.由圖可知,陽極上的電極反應(yīng)為:Cl-+H2O-2e-=HClO+H+,D正確;
故答案為:D。
19.C
【分析】電解法制備的工作原理如圖所示,F(xiàn)e為電解池的陽極,M為電源的正極,電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=+4H2O,Pt為電解池的陰極,N為電源的負(fù)極,電極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰離子交換膜能允許OH-通過而能阻止的擴(kuò)散,據(jù)此分析解題。
【詳解】A.由分析可知,M為電源的正極,A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,陽極上的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=+4H2O,B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,負(fù)極生成氫氧根,正極需要?dú)溲醺鳛榉磻?yīng)物,故陰離子交換膜能允許OH-通過而能阻止的擴(kuò)散,C正確;
D.由分析可知,陰極電極反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根據(jù)電子守恒可知,理論上每轉(zhuǎn)移0.1ml e-,陰極上會產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.05mlH2即0.05ml×22.4L/ml=1.12L氣體,但是題干中沒有標(biāo)明氣體狀態(tài),D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
20.B
【分析】鈉離子移向陰極,故右側(cè)為陰極,左側(cè)為陽極。電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為:,陽極產(chǎn)物為氯氣,陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣。A處通入飽和食鹽水,左側(cè)出口為淡鹽水;B處加入含少量NaOH的水溶液,右側(cè)出口為濃NaOH溶液,E出口逸出的氣體為氫氣。
【詳解】A.根據(jù)分析,E出口逸出的氣體為氫氣,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)分析,從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強(qiáng)導(dǎo)電性,B正確;
C.沒有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況,無法計(jì)算,C錯(cuò)誤;
D.陽離子交換膜左側(cè)為陽極,陽極氯離子放電生成氯氣,鈉離子向陰極遷移,陽極區(qū)食鹽水濃度逐漸減小,D錯(cuò)誤;
故選:B。
21.D
【分析】從圖中可以看出,X電極與電源的正極相連,為電解精煉池的陽極,Y電極與電源的負(fù)極相連,為電解精煉池的陰極。
【詳解】A.由分析可知,X電極為陽極,X為粗銅,發(fā)生的電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+,A錯(cuò)誤;
B.Y電極為陰極,Cu2+在Y電極上得電子生成Cu,發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,B錯(cuò)誤;
C.電解精煉銅時(shí),需要去除粗銅中的金屬雜質(zhì),則粗銅應(yīng)做陽極,精銅做陰極,C錯(cuò)誤;
D.電解過程中,粗銅中的Ag、Au等不轉(zhuǎn)化為離子,而是沉積在電解槽底部形成陽極泥,可以作為提煉金、銀等金屬的原料,D正確;
故選D。
22.B
【分析】由圖示可知,a極為陽極,發(fā)生反應(yīng)為,向陰極(b極)遷移,即陽極區(qū)水不斷減少。陰極區(qū)發(fā)生反應(yīng):,,,陰極總反應(yīng)式為,電解池的總反應(yīng)式為。
【詳解】A. 由分析可知,結(jié)合總反應(yīng)中體積比,空氣中體積比為,顯然在陰極區(qū)空氣中需要補(bǔ)充,可以來自于陽極區(qū),故A不符合題意;
B.觀察圖示,陰極反應(yīng)的關(guān)鍵是雙氧水轉(zhuǎn)化成羥基自由基,參與反應(yīng),故是催化劑,是中間產(chǎn)物并參與循環(huán),故B符合題意;
C.根據(jù)分析可知,b極總反應(yīng)式為,故C不符合題意;
D.的物質(zhì)的量為,根據(jù)總反應(yīng)式,生成硝酸轉(zhuǎn)移電子,電子數(shù)約為,故D不符合題意;
故選B。
23.D
【分析】電解NO制備NH4NO3,陽極反應(yīng)為,陰極反應(yīng)為:,從兩極反應(yīng)可看出,要使得失電子守恒,陽極產(chǎn)生的的物質(zhì)的量大于陰極產(chǎn)生的的物質(zhì)的量,總反應(yīng)方程式為:,因此若要使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充NH3,據(jù)此回答。
【詳解】A.電子由負(fù)極流向電極甲,然后從電極乙回到正極,電子不能再電解質(zhì)溶液中移動,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)分析可知,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為,B錯(cuò)誤;
C.使得失電子守恒,陽極產(chǎn)生的的物質(zhì)的量大于陰極產(chǎn)生的的物質(zhì)的量,需補(bǔ)充物質(zhì)A為NH3,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)分析可知陽極生成,陰極生成,所以甲是,乙是,D正確;
故選D。
24.D
【詳解】A.電解時(shí),活潑性比銅弱的金屬不放電,銅和比銅活潑的鋅、鐵等金屬放電轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的陽離子進(jìn)入溶液中,A正確;
B.電解時(shí),活潑性比銅弱的銀、金等不放電,則陽極泥是比銅不活潑的銀、金等貴重金屬,B正確;
C.陽極上比銅活潑的鋅、鐵等金屬先放電,銅后放電,但陰極上都是Cu2+被還原為Cu,則比銅活潑的鋅、鐵等金屬先放電過程c(Cu2+)減小,待銅放電后,電解質(zhì)溶液中Cu2+的消耗速率與補(bǔ)充速率相等,c(Cu2+)不變,所以電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度先減小后不變,C正確;
D.電解精煉銅的過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加不相等,但電鍍銅的過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等,D錯(cuò)誤;
故選D。
25.C
【分析】氯堿工業(yè)中的總反應(yīng)為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),氯堿工業(yè)中Cl2為氧化產(chǎn)物,所以電極A為陽極,電極B為陰極,據(jù)此作答。
【詳解】A.根據(jù)分析可知電極A為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,故A錯(cuò)誤;
B.陽極發(fā)生的方程式為:2Cl--2e-=Cl2↑,陰極:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;為了防止生成的氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng),氫氧化鈉要從d口流出,所以要防止OH-流向陽極即電極A,該離子交換膜為陽離子交換膜,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)B選項(xiàng)的分析可知飽和NaCl從a處進(jìn),NaOH溶液從d處出,故C正確;
D.因?yàn)橛嘘栯x子交換膜的存在,OH-不發(fā)生遷移,故D錯(cuò)誤;
故選C。
26.A
【詳解】A.裝置a中NaHCO3溶液可與SO2反應(yīng),吸收SO2氣體,但不與CO2反應(yīng),不能吸收CO2,故裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的SO2氣體,故A錯(cuò)誤;
B.裝置a中NaHCO3溶液顯堿性,碳酸氫根離子水解程度大于電離程度,離子濃度為:c(Na+)>c()>c()>c(),故B正確;
C.陰極為二氧化碳得電子變成甲酸的過程,裝置b中的陰極反應(yīng)式為:CO2+2H++2e-=HCOOH,故C正確;
D.由裝置b中陰極和陽極上物質(zhì)轉(zhuǎn)化可知,裝置b中總反應(yīng)為+CO2+H2OHCOOH+,故D正確;
故答案為A。
27.D
【分析】裝置圖分析左側(cè)陽極電極附近氫氧根離子放電生成氧氣,溶液中氫離子濃度增大和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,右側(cè)陰極電極附近氫離子放電生成氫氣,水電離平衡被破壞,溶液中氫氧根離子濃度增大,生成氫氧化鈉,陽離子交換膜使允許陽離子通過,陰離子不能通過;
【詳解】A.分析可知陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A是H2,A正確;
B.陽離子交換膜使允許陽離子通過,電極過程中溶液中Na+由陽極室向陰極室遷移,B正確;
C.陽極OH-放電,水電離平衡正向進(jìn)行溶液中H+濃度增大,氫離子和離子反應(yīng)轉(zhuǎn)化為,C正確;
D.水為弱電解質(zhì),導(dǎo)電能力弱,隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行,濃氫氧化鈉流出,氫氧根離子不斷減少,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充稀氫氧化鈉,增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性,若B是NaCl會引入氯離子,氯離子會優(yōu)先放電,D錯(cuò)誤;
故選D。
28.B
【分析】的催化氧化在N極進(jìn)行,N為陽極,的催化還原耦合在M極進(jìn)行,M為陰極,則a為負(fù)極,b為正極。
【詳解】A.N極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:,A正確;
B.若有個(gè)通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移2mle-,陽極產(chǎn)生HCOOH,根據(jù)陰極電極反應(yīng)式:,陰極產(chǎn)生HCOOH,共產(chǎn)生61.3gHCOOH,B錯(cuò)誤;
C.N為陽極,M為陰極,和位置不可互換,C正確;
D.若使用氫氧燃料電池為外加電源,則燃料電池的a極為負(fù)極,通入的是氫氣,D正確;
故選B。
29.B
【分析】由圖可知,該電化學(xué)系統(tǒng)工作時(shí),先通入海水,啟動電源1,形成LixMn2O4,Mn元素化合價(jià)降低得電子,故二氧化錳電極為陰極,電極反應(yīng)式為2MnO2+xe-+xLi+=LixMn2O4,惰性電極1為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,關(guān)閉電源1和海水通道,啟動電源2,LixMn2O4轉(zhuǎn)化為MnO2,二氧化錳電極為陽極,電極反應(yīng)式為LixMn2O4+xe-=2MnO2+xLi+,惰性電極2為陰極,氧氣得電子,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,據(jù)此作答。
【詳解】A.由分析可知,上述過程中,電極1和電極2分別作陽極和陰極,A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,啟動電源1時(shí),陰極上的電極反應(yīng):,B正確;
C.由分析可知,啟動電源2,MnO2電極為陽極,惰性電極2為陰極,則腔室2中Li+通過陽離子交換膜從陽極移向陰極即從右向左移動,C錯(cuò)誤;
D.由分析可知,工作時(shí)惰性電極1為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,即電極1附近pH堿性,惰性電極2為陰極,氧氣得電子,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,即電極2附近溶液的pH增大,D錯(cuò)誤;
故答案為:B。
30.(1)bd
(2)bdf
(3) a
(4) LiOH 2Cl--2e-=Cl2↑ B
(5) 負(fù) H2
【分析】電解法精煉金屬,純金屬作陰極、含有雜質(zhì)的金屬作陽極;電鍍時(shí),鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極,含有鍍層金屬的鹽溶液作電解質(zhì)溶液。
【詳解】(1)a.Fe2O3和CO反應(yīng)冶煉金屬鐵,故不選a;
b.電解熔融NaCl冶煉金屬鈉,故選b;
c.Cu2S和氧氣反應(yīng)生成Cu2O,Cu2O和Cu2S反應(yīng)煉銅,故不選c;
d.電解熔融Al2O3冶煉金屬鋁,故選d。
選bd。
(2)a.電能主要轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,部分轉(zhuǎn)化為熱能,故a錯(cuò)誤;
b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng),故b正確;
c.電解池中陽離子移向陰極,溶液中Cu2+向陰極移動,故c錯(cuò)誤;
d.粗銅中Ag、Pt、Au等雜質(zhì)以原子形式掉落在陽極下方形成陽極泥,利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬,故d正確;
e.陽極銅、鐵、鋅等金屬失電子,若陽極質(zhì)量減少64 g,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)不一定為2NA個(gè),故e錯(cuò)誤;
f.SO不參與反應(yīng),SO的物質(zhì)的量濃度不變(不考慮溶液體積變化),故f正確;
選bdf。
(3)電解精煉銀,粗銀作陽極、純銀作陰極,故a極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體生成,該氣體為NO2,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為 。
(4)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)放出氫氣,可知B極發(fā)生還原反應(yīng),B為陰極,B電極反應(yīng)式為,B生成LiOH,B極區(qū)電解液為LiOH溶液;氯離子失電子生成氯氣,陽極電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,電解過程中陽離子移向陰極,Li+向B電極遷移。
(5)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,由有機(jī)陽離子、Al2Cl和AlCl 組成的離子液體作電解液時(shí)。電鍍時(shí),鍍件作陰極,在鋼制品上電鍍鋁,鋼制品應(yīng)接電源的負(fù)極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng),陰極Al2Cl得電子生成Al和AlCl電極反應(yīng)式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液,氫離子得電子生成氫氣,則陰極產(chǎn)物為H2。
題號
1
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答案
C
B
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19
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答案
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B
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D
C
A
D
B
B

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第二節(jié) 電解池

版本: 人教版 (2019)

年級: 選擇性必修1

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