（新）2022届年高考化学一轮复习一遍过专题23电解池及其应用含解析20190823154.doc

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1、专题23 电解池及其应用1用“四室电渗析法”制备H3PO2的工作原理如图所示(已知：H3PO2是一种具有强还原性的一元弱酸；阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)，则下列说法不正确的是()A阳极电极反应式为：2H2O4e=O24HB工作过程中H+由阳极室向产品室移动C撤去阳极室与产品室之间的阳膜a，导致H3PO2的产率下降D通电一段时间后，阴极室中NaOH溶液的浓度一定不变【答案】D【解析】A项、阳极中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，故A正确；B项、阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应生

2、成氧气，溶液中氢离子浓度增大，H+通过阳膜向产品室移动，故B正确；C项、撤去阳极室与产品室之间的阳膜，阳极生成的氧气会把H3PO2氧化成H3PO4，导致H3PO2的产率下降，故C正确；D项、阴极上水电离出的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，溶液中氢氧根浓度增大，原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动，通电一段时间后，阴极室中NaOH溶液的浓度增大，故D错误。2如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。下列说法正确的是（ ）A1min内甲池消耗1mol O2转移的电子是乙池Ag电极转移电子数的4倍B甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH6e2H2O=CO32

3、-8HC反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体【答案】D【解析】A项、1min内甲池消耗1mol O2，反应转移的电子为4mol，甲池和乙池中，转移的电子数目相等，乙池Ag电极为阴极, 转移的也为4mol，析出2molCu，故A错误；B项、甲池是燃料电池，CH3OH燃料通入的极是电池的负极，发生氧化反应，因电解质是氢氧化钾，所以电极反应不会生成氢离子，故B错误；C项、电解硫酸铜时，阳极放氧气，阴极析出金属铜，所以要让电解质在电解后复原，应加入氧化铜，故C错误；D项、丙池中

4、电解氯化镁溶液，电解的离子方程式为Mg2+2Cl-+2H2O H2+Cl2+Mg（OH）2，甲池中标准状况下消耗280mLO2的物质的量为0.0125mol，转移的电子为0.05mol，此时析出氢氧化镁的物质的量为58g/mol×0.025mol=1.45g，故D正确。3电解法制取Na2FeO4的总反应为Fe2H2O2OHFeO42-3H2，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是( )A铁电极上发生还原反应，生成FeO42-B通电一段时间后，阳极区pH下降C通电后Na向右移动，阴极区Na浓度增大D当电路中通过1 mol电子时，阴极区

5、有11.2 L H2生成【答案】B【解析】A铁为阳极，发生氧化反应，生成FeO42-，故A错误；B阳极的电极反应式为Fe6e8OH=FeO42-4H2O，阴极反应式为6H2O6e=3H26OH，电解过程中阳极消耗OH，故阳极区pH下降，故B正确；C为保障阳极区的强碱性条件，该电解池中离子交换膜只能是阴离子交换膜，因此通电后，阴极区的OH向左移动，故C错误；D阴极电极反应：2H2O+2e-=H2+2OH-，2mol电子转移生成1mol氢气，当电路中通过1mol电子的电量时，生成0.5mol氢气，温度压强不知，无法计算气体的体积，故D错误。4二甲醚（CH3OCH3）直接燃料电池具有启动快、效率高等

6、优点，用二甲醚燃料电池电解甲基肼（CH3NHNH2）制氢的装置如图所示，其中X、Y、M、N均为惰性电极。下列说法正确的是AM极的电极反应式为CH3NHNH2+12OH10eCO32-+N2+9H2OB若忽略水的消耗与生成，甲中电解质溶液的pH减小，乙中电解质溶液的pH增大C乙中的交换膜是阴离子交换膜，OH透过交换膜向N极移动D理论上，当生成6.72 L H2时，消耗CH3OCH3的质量为2.3 g【答案】A【解析】A、乙装置为电解池，M为阳极，CH3NHNH2在阳极失去电子生成N2、H2O，生成的CO2与OH反应生成，电极反应为：CH3NHNH2+12OH10e=+N2+9H2O，A项正确；B

7、、甲为二甲醚燃料电池，电池总反应为：CH3OCH3 +3O2=2CO2+3H2O，电解质溶液的pH基本不变，乙中N电极反应为：10H2O+10e=5H2+10OH，M电极消耗的OH大于N电极产生的OH，溶液pH减小，B项错误；C、乙中的交换膜是交换OH，为阴离子交换膜，OH透过交换膜向M极移动，C项错误；D、生成6.72 L H2不一定是标准状况，无法得出消耗CH3OCH3的质量，D项错误。5空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（ ）A当有0.8mol电子转移时

8、，b极产生4.48LO2B为了增加导电性可以将左边容器中的水改为NaOH溶液Cd极上发生的电极反应是：2H+ +2e=H2Dc极上进行氧化反应，A池中的H+可以通过隔膜进入B【答案】B【解析】A.没有指明气体所处的温度和压强，无法计算气体的体积，A项错误；B.电解NaOH溶液，实质是电解水，所以将左边的电解水装置中的水改为NaOH溶液，增大溶液中离子的浓度，增强导电性，B项正确；C.a电极为阴极，a电极上产生的是氢气，所以d电极发生的电极反应是：H2-2e-=2H+，C项错误；D.b电极为阳极，b极上产生的气体Y为氧气，c极上是氧气发生还原反应：O2+4e-+4H+=2H2O，c极为燃料电池的

9、正极，d极为燃料电池的负极，B池中的H+通过隔膜进入A池，D项错误。6以CH4、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池电解制备N2O5，装置如图所示。下列说法正确的是A石墨1为电池负极，Pt2为电解池阳极B石墨2上的电极反应为： C阳极的电极反应为：N2O4+H2O-2e-=N2O5+2H+D每制得1molN2O5，理论上消耗标况下28L的CH4【答案】C【解析】A.根据上面分析可知石墨1为电池负极，Pt2为电解池阴极，故A错误；B.石墨2上的电极反应为：O2+4e-+2CO2=2CO32-，故B错误；C.阳极的电极反应为：N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+，故C正确；D.电极反应式

10、：CH4+4CO32-8e-=6CO2，N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+，根据转移电子数相等，每制得1molN2O5，理论上消耗标况下CH4 =2.8L，故D错误。7锌电池是一种极具前景的电化学储能装置。VS2/Zn扣式可充电电池组成示意图如下。Zn2+可以在VS2晶体中可逆地嵌入和脱除，总反应为VS2xZnZnxVS2。下列说法错误的是A放电时不锈钢箔为正极，发生还原反应B放电时负极的反应为Zn2e= Zn2+C充电时锌片与电源的负极相连D充电时电池正极上的反应为：ZnxVS22xexZn2+=VS22xZn【答案】D【解析】A. 根据上述分析，放电时不锈钢箔为正极，发生还原反

11、应，故A正确；B. 放电时，锌为负极，发生氧化反应，负极的反应为Zn2e= Zn2+，故B正确；C. 充电时，原电池的负极接电源的负极充当阴极，因此锌片与电源的负极相连，故C正确；D. 充电时，原电池的正极接电源的正极充当阳极，失去电子，发生氧化反应，故D错误。8电化学降解NO3-的原理如图所示。下列说法不正确的是A铅蓄电池的负极反应为：Pb - 2e+ SO42- =PbSO4B电解一段时间后，若不考虑溶液体积变化，交换膜左侧溶液酸性增强，右侧溶液酸性减弱C该电解池的阴极反应式为2NO3-+12H+10e=N2+6H2OD若电解过程中转移2mole，则质子交换膜左侧电解液的质量减少m(左)

12、=18.0g【答案】B【解析】A. 铅蓄电池的负极，铅失电子生产的铅离子与溶液中的硫酸根离子反应生成PbSO4，电极反应为：Pb - 2e+ SO42- =PbSO4，A正确；B.交换膜左侧Pt电极上电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，产生的氢离子通过质子交换膜向右池移动，AgPt电极上电极反应为2NO3-+12H+10e=N2+6H2O，根据阴阳极上得失电子守恒，电解一段时间后，若不考虑溶液体积变化，交换膜左侧溶液酸性不变，右侧溶液酸性减弱，B错误；C. 该电解池的阴极上硝酸根离子得电子被还原成氮气，电极反应式为2NO3-+12H+10e=N2+6H2O，C正确；D. 交换膜左侧Pt电

13、极上电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，产生的氢离子通过质子交换膜向右池移动，若电解过程中转移2mole，参与反应的水为1mol，电解液的质量减少m(左) 1mol×18g/mol=18.0g，D正确。9用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示。下列说法正确的是  A电极I为阴极，电极反应式为2H2O+2e一=2OH+H2B电解时H+由电极I向电极II迁移C吸收塔中的反应为2NO+2S2O42+2H2O=N2+4HSO3D每处理1 mol NO，可同时得到32gO2【答案】C【解析】从图示中，可知在吸收塔中NO变

14、成了N2，N的化合价降低，S2O42变成了HSO3，S的化合价从3升高到了4，化合价升高。在电解池中，HSO3变成了S2O42，S的化合价从4降低到3，得到电子，电极为阴极，而在电极附近有氧气生成，为H2O失去电子生成O2，为阳极。A在电解池中，HSO3变成了S2O42，S的化合价从4降低到3，得到电子，电极为阴极， 电极方程式为2HSO32e2H=S2O422H2O，A项错误；B电解时，阳离子向阴极移动，电极为阴极，H由电极向电极移动，B项错误；C吸收塔中NO变N2，S2O42变成HSO3，C中的离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒，C项正确；D整个装置中转移的电子数相同，处理1mol

15、NO，N的化合价从2降低到0，转移了2mol电子。阳极2H2O4e=4HO2，生成32g O2即1molO2需要4mol电子，D项错误。10铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe3+Cr2+Fe2+Cr3+。下列说法正确的是（ ）A电池放电时，a极的电极反应式为Fe3+3e=FeB电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3+浓度降低0.1 mol·L1C电池充电时，Cl从a极穿过选择性透过膜移向b极D电池充电时，b极的电极反应式为Cr3+e=Cr2+【答案】D【解析】A.电池放电时，是原电池的工作原理，负极失电子发生氧化反应，电极反应式为

16、Cr2+-e-=Cr3+，A错误； B.放电时，电路中每流过0.1mol电子，就会有0.1mol的铁离子得电子，减小浓度和体积有关，B错误；C.电池放电时，Cl-从正极室穿过选择性透过膜移向负极室，C错误；D.充电时是电解池工作原理，b电极连接电源的负极，作阴极，阴极发生得电子的还原反应，所以b电极反应式为Cr3+e-=Cr2+，D正确。11一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是Aa为直流电源的正极B若有1 mol离子通过A膜，理论上阳极生成 mol气体C工作时，乙池中溶液的pH不变D阴极反应式为【答案】B【解析】A.制备铬，则Cr3+被还原成Cr，

17、Cr电极应该是阴极，即a为直流电源的负极，选项A错误；B.石墨为阳极，根据放电顺序，阳极的电极反应为4OH-4e-=O2+2H2O，阳极附近水的电离平衡正向移动，产生的H+通过A膜进入乙池，若有1mol离子通过A膜，即丙池产生1mol氢离子，则理论上阳极生成0.25mol氧气，选项B正确； C.工作时，甲池中硫酸根移向乙池，丙池中氢离子移向乙池，乙池中硫酸浓度增大，溶液的pH减小，选项C错误；D.阴极反应式为Cr3+3e-=Cr，选项D错误。12三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示，在直流电场的作用下，两膜中间的NH4+和NO2可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间

18、隔室.工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3.下列叙述正确的是Aa极为电源负极，b极为电源正极Bc膜是阴离子交换膜，d膜是阳离子交换膜C阴极电极反应式为2NO3-+12H+10e-=N2 +6H2OD当电路中通过1mol电子的电量时，会有5.6LO2生成【答案】A【解析】结合题图装置可知，工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3，则室中的阳离子NH4+、H+向室移动与室中的稀硝酸反应生成了硝酸铵，则c膜为阳离子交换膜，室中石墨为电解池阴极，a极为电源负极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-；室中的阴离子NO3-、OH-向室移动与室中的稀氨水反应生成硝酸铵，则d膜

19、为阴离子交换膜，室中石墨为电解池阳极，b极为电源正极，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+。根据上述分析A正确，BC错误；D选项中没有给出标准状况下，无法用气体摩尔体积公式计算体积，则D错误。13镁电池作为一种低成本、高安全的储能装置，正受到国内外广大科研人员的关注。一种以固态含Mg2+的化合物为电解质的镁电池的总反应如下。下列说法错误的是xMg+V2O5 MgxV2O5A充电时，阳极质量减小B充电时，阴极反应式：Mg2+2e=MgC放电时，正极反应式为：V2O5+xMg2+2xe=MgxV2O5D放电时，电路中每流过2mol电子，固体电解质中有2molMg2+迁移至正极【答案】D【

20、解析】A.放电时V2O5作正极，生成MgxV2O5（结合V元素的价态变化以及V元素在不同物质中的存在便可判断），充电时阳极为V2O5这一端，逆向看总反应，这时MgxV2O5变为V2O5，显然质量减小，A项正确；B.放电时，负极电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，那么充电时，阴极为Mg这一端，电极反应式与负极完全相反，因而阴极反应式为Mg2+2e=Mg，B项正确；C.放电时，V元素降价，V2O5作正极，V2O5变为MgxV2O5，根据缺项配平原则，反应物还需补充Mg2+，因而正极反应式为V2O5+xMg2+2xe=MgxV2O5，C项正确；D.放电时，正极反应式为 V2O5+xMg2+2xe=M

21、gxV2O5，n(Mg2+)：n(e-)=x：2x=1：2，当电路流过2mol电子，根据比例关系，有1molMg2+在正极消耗，即固体电解质中有1molMg2+迁移至正极，D项错误。14用石墨电极完成下列电解实验。下列对实验现象的解释或推测不合理的是（ ）实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；Aa、d处：2H2O+2e= H2+2OHBc处发生了反应：Fe2e=Fe2+C根据实验一的原理，实验二中n处能析出O2Db处：2Cl2e= Cl2，Cl2溶于水生成HClO，使溶液褪色【答案】C【解析】Aa、d处试纸变蓝，说明

22、溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大造成的，选项A正确；Bc处得到电子发生还原反应，2H2O+2e-=H2+2OH-，选项B正确；C实验一中a、c形成电解池，d、b形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池（一个球两面为不同的两极），n为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极，即n处能析出H2，选项C错误；Db为阳极，氯离子放电生成氯气，氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸，使溶液褪色，选项D正确。15钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为VO2(蓝色)V3(绿色)H2O VO2+(黄色)V2(紫色)2H。以此电池为电源，用石墨电极电解Na

23、2SO3溶液，可得到NaOH 和H2SO4示意图如下。下列说法错误的是()A全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为： VO2+2He=VO2H2OB图中a电极为阴极，N物质是H2C钒液流电池充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色D电解时，b电极的反应式为： SO32-H2O2e=SO42-2H【答案】C【解析】A、全钒液流电池放电时，VO2+在正极上得到电子，正极的电极反应式为VO2+2H+e-=VO2+H2O，故A正确；B、在阴极上是氢离子得电子的还原反应，氢氧根离子浓度增加，钠离子移向该电极，会产生氢氧化钠，a电极为阴极，N物质是H2，故B正确；C、钒液流电池充电时，VO2+(蓝色)被氧化

24、为VO2+(黄色)，故C错误；D、电解时，b电极是阳极，该电极的反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+，故D正确。16工业上用电解法可用于治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示，下列说法不正确的是 AA、B分别为直流电源的正极和负极B当电解过程转移0.6mol电子时，左侧区域质量减少1.4gC电解过程中，左侧区域将依次发生反应为：Fe-2e-=Fe2+ 、2NO2-+8H+6Fe2+=N2+6Fe3+4H2OD研究表明，当右侧区域pH较小时，会有气体逸出，该现象说明H+的氧化性强弱与其c(H+)有关【答案】B【解析】A由电解池中阳离子的移动方向可知，电解池中Fe做阳极，即A

25、为电源正极，B为电源负极，故A正确；B. Fe做阳极失电子发生氧化反应，电极反应为：Fe-2e-Fe2+，亚铁离子还原亚硝酸根离子生成氮气，反应的离子方程式为：2NO2-+8H+6Fe2+N2+6Fe3+4H2O，总反应为6Fe+ 2NO2-+8H+-12e-N2+6Fe3+4H2O，当电解过程转移0.6mol电子时，放出的氮气为0.05mol，放出的氮气质量为0.05mol ×28g/mol=1.4g，左侧生成的部分铁离子向右侧移动，因此左侧区域质量减少大于1.4g，故B错误；C. 根据B的分析，电解过程中，左侧区域将依次发生反应为：Fe-2e-=Fe2+、2NO2-+8H+6Fe

26、2+=N2+6Fe3+4H2O，故C正确；D. 阳离子在阴极放电，当右侧区域pH较小时，氢离子浓度大了之后，氢离子放电生成氢气，该现象表明c(H+)越大，H+氧化性越强，故D正确。17某兴趣小组进行电解原理的实验探究，实验如下：一定温度下，以铜为电极，按如图所示装置电解饱和食盐水，通电2min。实验现象：接通电源30s内，阳极附近出现白色浑浊，之后变为橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。结束后(温度不变)，试管底部聚集大量红色沉淀，溶液仍为无色。查阅资料：物质氯化铜氧化亚铜氢氧化亚铜(不稳定)氯化亚铜颜色固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色红色橙黄色白色下列说法错误的是（ ）A反应结束后

27、，最终溶液一定呈碱性B反应过程中发生了沉淀转化，说明Ksp(CuOH)<Ksp (CuCl)C阴极的电极反应式为2H2O+2e=H2+2OHD电解过程中，Cl移向阳极【答案】A【解析】A、根据题干信息知道：当溶液变成橙黄色浑浊，即氢氧化亚铜生成时溶液的pH约为10，溶液显示碱性，但因为氢氧根离子和铜离子结合生成沉淀，因此反应结束后溶液呈中性，故A错误；B、CuCl和CuOH属于相同类型的难溶物，溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质，随溶液pH升高CuCl逐渐转化为CuOH，产生橙黄色沉淀，说明Ksp(CuOH)<Ksp (CuCl)，所以B选项是正确的；C、在阴极上是电解质中水电离

28、出来的氢离子得电子的还原反应，发生的电极反应为：2H2O+2e=H2+2OH，所以C选项是正确的；D、电解过程中电解质中的阴离子氯离子移向阳极，所以D选项是正确的。18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。反应原理如下:电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池:2Al+3H2OAl2O3+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2mol Al2O3C正极:PbO2+4H+2e-=Pb2+2H2O阳极

29、:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+     D【答案】D【解析】A原电池中，溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动，故A错误；B根据电子守恒分析，每消耗3molPb，转移6mol电子，根据电子守恒生成1molAl2O3，故B错误；C原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅，则正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，故C错误；D原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，所以质量增加，在电解池中，Pb阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以铅电极质量不变，故D正确。19某研究性学习小组模拟工业法对

30、铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，如图所示连接电解池装置，电解40 min后取出铝片用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是 ( )。A电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正极B电解过程阳极周围溶液的pH下降C在电解过程中，H向阳极移动，SO42-向阴极移动D电解的总反应为2Al6H=2Al33H2【答案】B【解析】A项、电子流向和电流流向相反，电解时电子从电源负极导线铅极，铝极导线电源正极，故A错误；B项、铝片为阳极，阳极上铝失电子发生氧化反应生成氧化铝，电极反应式为2Al6e+3H2O=Al2O3+

31、6H+，反应中生成H+，溶液的pH下降，故B正确；C项、在电解过程中，硫酸中的氢离子向阴极移动，硫酸根离子向阳极移动，故C错误；D项、阳极是活泼金属铝电极，金属铝在该极失电子生成氧化铝，阴极是氢离子得电子生成氢气，所以电解的总方程式可表示为2Al3H2OAl2O3+3H2，故D错误。20氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀，可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中，惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl-，装置如图，下列说法错误的是A钢筋接电源的正极B金属导电网上发生的电极反应为2Cl2e-=Cl2C混凝土中的钙离子向钢筋方向移动D电解一段时间

32、后钢筋附近溶液的pH增大【答案】A【解析】A. 由Cl-移动的方向可知钢筋接电源的负极，故A错误；B. 金属导电网为阳极，发生的电极反应为2Cl-2e-=Cl2，故B正确；C. 混凝土一端为阴极，钙离子为阳离子，所以向钢筋方向移动，故C正确；D. 钢筋附近发生的电极反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-,所以电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大，故D正确；答案：A。21下图所示装置中，甲、乙、丙三个装置中依次分别盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液， a、b、e、f电极均为石墨电极。通电一段时间后，a极附近首先变红色，下列有关说法正确的是A则M接电源的正极B乙为

33、铁片上镀铜，则d极为铁片C当f电极生成0.224L某一种气体时（已经换算为标准状况下），常温下，则甲中溶液的pH=13（忽略溶液体积的变化）D丙中原理用于工业制备镁单质【答案】C【解析】A.根据上面叙述可知M接电源负极，N接电源的正极，A错误；B.由于M接电源负极，N接电源的正极，乙烧杯溶液为CuSO4溶液，若要实现铁片上镀铜，则阴极应该为铁片，故c极为铁片，d电极为Cu片，B错误；C.f电极为阳极，发生反应：2Cl- -2e-=Cl2，n(Cl2)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，则电子转移的物质的量为n(e-)=2n(Cl2)=0.02mol，对于甲发生反应：2

34、NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，所以若转移0.02mol电子，反应产生NaOH的物质的量是0.02mol，由于溶液的体积为0.2L则c(NaOH)= 0.02mol÷0.2L=0.1mol/L，c(H+)=10-14÷0.1 mol·L-1=10-13mol/L，则溶液的pH=13，C正确；D.丙中上阴极H+放电产生H2，附近产生的OH-与Mg2+结合形成Mg(OH)2沉淀，阳极上Cl-放电产生氯气，没有金属镁产生，所以不能用于工业制备镁单质，D错误。22电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如图所示，下列叙述错误的是（）AM室发生的电极反应式：

35、2H2O4eO2+4H+Ba、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜CN室中：a%b%D每生成1mol H3BO3，则有1mol Na+进入N室【答案】B【解析】该装置有外加电源，因此该装置电解池，左端石墨为阳极，根据电解原理，阳极反应式为2H2O4e=O24H，产品室得到产品，因此a膜为阳离子交换膜，右端石墨为阴极，根据电解原理，阴极反应式为2H2O2e=H22OH，c膜为阳离子交换膜；A、M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，电极反应式为2H2O4eO2+4H+，故A说法正确；B、原料室中的B(OH)4通过b膜进入产品室，M室中氢离子通过a膜进入产品室，原料室中的Na+通过

36、c膜进入N室，则a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故B说法错误；C、N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c（NaOH）增大，所以N室：a%b%，故C说法正确；D、理论上每生成1molH3BO3，则M室中就有1mol氢离子通过a膜进入产品室即转移1mole，原料室中的1molNa+通过c膜进入N室，故D说法正确。23C2H4及C2H2等均可用适当的羧酸盐采用Kolbe电解法得到。如图为制取C2H2的电解装置，该装置工作时，下列说法中错误的是A电能转变为化学能B阴极周围溶液的pH不断升高C电极a上发生：D制取乙烯可用CH3COOK溶液

37、作阳极电解液【答案】D【解析】A. 该装置为电解池，是电能转变为化学能，故A正确；B. 阴极与电源的负极相连，电解溶液中的阳离子发生还原反应，故阴极的电极反应式为：2H2O+2e-= H2+2OH-，周围溶液的pH不断升高，故B正确；C. 电极a是阳极，失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为：，故C正确；D.由Kolbe电解法原理可知，用CH3COOK溶液作阳极电解液得到的是乙烷，故D错误。24铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。（1）铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、类似Fe3O4的Pb3O4，盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，其反应

38、的化学方程式为_。（2）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：过程1中分离提纯的方法是_，滤液2中的溶质主要是_填物质的名称）。过程1中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_。（3）将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_。电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向_极室（填“阴”或

39、者“阳”）加入_（填化学式）。【答案】PbO2+4HCl (浓)= PbCl2+Cl2+4H2O 过滤 硫酸钠 Pb+ PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- H+ 阴 PbO 【解析】（1）盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，则该气体为氯气，根据氧化还原反应的规律及元素守恒可知，产物还有PbCl2和水，其化学方程式为：PbO2+4HCl (浓)= PbCl2+Cl2+4H2O；（2）过程1中得到了滤液和不溶物PbSO4，则过程1的操作方法为过滤；PbSO4与氢氧化钠反应生成物除了PbO以外，应还有硫酸钠，则滤液2中的溶质主要是硫

40、酸钠，在Fe2+催化下，Pb和PbO2在稀硫酸作用下发生归中反应生成PbSO4的方程式为：Pb+ PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，故答案为：过滤；硫酸钠；Pb+ PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O；（3）电解时阴极PbCl42-得电子生成Pb，其电极反应式为PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-；电解过程中，惰性电极a（阳极）上水失电子发生氧化反应，其电解反应式为：2H2O-4e-=O2+4H+，为平衡电荷，生成的H+会通过阳离子交换膜移向阴极，故答案为：H+；电解过程中，阴极发生电极反应：PbCl42+2e-=Pb+4Cl-，则可在阴极补充PbO生成PbCl42-

41、，使Na2PbCl4电解液浓度恢复，故答案为：阴极，PbO。25(1)用电解法分开处理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性废水最终Cr2O72-转化为Cr3+，NO2-转化为无毒物质，其装置如图所示。阴极电极反应：_， 左池中Cr2O72-转化为Cr3的离子方程式是_。当阴极区消耗2 mol NO2-时，右池减少的H的物质的量为_ mol。若将铁电极换成石墨棒，阳极电极反应式为：_。(2)由甲醇(CH3OH)、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。该电池负极的电极反应式为_，正极电极反应式_。若以该电池为电源，用石墨作电极电解200 mL含有2mol

42、3;L1HCl与0.5mol·L1CuSO4的混合溶液。当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气的质量为_g，总共转移_mol电子。【答案】2NO2-8H6e=N24H2O Cr2O72-6Fe214H=2Cr36Fe27H2O 2 4OH4e=O22H2O CH3OH6e8OH=CO32-6H2O O2+4e2H2O=4OH 3.2 g 0.8mol 【解析】 (1) 电解池的阴极发生还原反应，溶液中的NO2-得电子，电极反应式为：2NO2-8H6e=N24H2O；Cr2O72-把Fe2+氧化为Fe3+，Cr2O

43、72-被还原为Cr3+，根据元素守恒同时生成H2O，所以离子方程式是Cr2O72-6Fe214H=2Cr36Fe27H2O；因此，本题正确答案是：2NO2-8H6e=N24H2O；Cr2O72-6Fe214H=2Cr36Fe27H2O；根据阴极电极反应式2NO2-8H6e=N24H2O，当阴极区消耗2 mol NO2-时，同时消耗8molH+，同时根据得失电子守恒，转移6mol电子，则有6molH+从左池进入右池，所以右池减少的H的物质的量为2mol；因此，本题正确答案是：2；若将铁电极换成石墨棒，石墨为惰性电极，阳极上是溶液中的氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：4OH4e=O22H

44、2O；因此，本题正确答案是：4OH4e=O22H2O； (2)该燃料电池中，电池的正极通入氧气，负极通入燃料甲醇，电解质是氢氧化钠溶液，正极O2得到电子生成氢氧根离子：O2+4e2H2O=4OH，负极电极反应：CH3OH6e8OH=CO32-6H2O， 因此，本题正确答案是：CH3OH6e8OH=CO32-6H2O；O2+4e2H2O=4OH； 溶液中n(Cu2+)=0.2L0.5mol/L=0.1mol，n(H+)=0.2L2mol/L=0.4mol，n(Cl-)=0.2L2mol/L=0.4mol， 开始阶段，阴极电极反应为：Cu2+2e-=Cu，阳极电极反应为：2Cl2e-=Cl2，电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体，且阳极生成氧气，则阴极还发生反应：2H+2e-=H2，阳极还发生：4OH4e-=2H2O+O2，阳极生成氯气为0.2mol，假设氧气为xmol，则氢气为(x+0.2)mol，根据电子转移守恒，则0.1mol2+(x+0.2)mol2=0.2mol 2+xmol4，计算得出x=0.1，故收集到的氧气为0.1mol，氧气的质量为0.1mol32g/mol=3.2g，总共转移电子为0.2mol2+0.1mol4=0.8mol，因此，本题正确答案是：3.2 g ；0.8mol。18