专题9.2 电解原理及其应用-【十年高考】备战2022年高考化学真题分类解析与应试策略（Word版）

考点 电解原理及其应用　 　　(1)电解原理及其应用,与原电池原理考查的频率几乎相当。近年常考的电解池有离子交换膜电解池、活泼阳极电解池,这类试题主要以电解池的基本原理为基础,考查考生的迁移运用能力,题型为选择题,分值为6分。(2)电解池、金属的腐蚀与防护部分的试题设计突出“理论联系实际,强调学以致用”,注重以实际化工生产过程为问题情境,以电化学基础知识为载体,将化学研究的基本思想与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙融合于试题之中,考查考生对知识的应用能力,分值为4~8分。 1.(2021·全国甲,13,6分,难度★★★★)乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如下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 (D) A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B.阳极上的反应式为:+2H++2e-+H2O C.制得2 mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了1 mol电子 D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移 解析由铅电极上的反应+2H++2e-+H2O可知,铅电极上发生还原反应,铅电极为阴极;石墨电极上的反应为2Br--2e-Br2,故石墨电极上发生氧化反应,石墨电极为阳极。由于在电解池阳极上发生反应2Br--2e-Br2,故A、B两项说法错误;根据阴极电极反应+2H++2e-+H2O可知,制得2 mol乙醛酸理论上转移4 mol电子,C项说法错误;由于铅电极是电解池的阴极,故双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移,D项说法正确。 2.(2021·全国乙,12,6分,难度★★★)沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。 下列叙述错误的是 (D) A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应 B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气 D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理 解析根据装置示意图以及阴、阳极都是惰性电极可知,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑,即Cl-被氧化生成Cl2,A项正确;阴极生成氢气,溶液碱性增强,海水中存在大量的Na+,故Cl2参与反应生成NaClO,NaClO具有强氧化性,可以杀灭附着生物,B项正确;阴极生成的氢气易燃,与空气的混合气体遇明火易发生爆炸,所以应将生成的氢气及时通风稀释安全地排出,C项正确;阴极上H+得电子生成氢气,溶液中c(OH-)增大,海水中的Mg2+向阴极移动,在阴极表面形成Mg(OH)2沉淀,故在阴极表面形成积垢,需要定期处理,D项错误。 3.(2020·北京,15,10分,难度★★★★)H2O2是一种重要的化学品,其合成方法不断发展。 (1)早期制备方法:Ba(NO3)2BaOBaO2滤液H2O2 ①Ⅰ为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是 　。  ②Ⅱ为可逆反应,促进该反应正向进行的措施是　。  ③Ⅲ中生成H2O2,反应的化学方程式是　。  ④减压能够降低蒸馏温度,从H2O2的化学性质角度说明Ⅴ中采用减压蒸馏的原因: 　。  (2)电化学制备方法:已知反应2H2O22H2O+O2↑能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由H2O和O2为原料制备H2O2,如图为制备装置示意图。 ①a极的电极反应式是　。  ②下列说法正确的是　　　　。  A.该装置可以实现电能转化为化学能 B.电极b连接电源负极 C.该方法相较于早期制备方法具有原料廉价,对环境友好等优点 答案(1)①2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑ ②增大压强或增大氧气的浓度或降低温度 ③BaO2+2HClBaCl2+H2O2　④H2O2受热易分解　(2)①O2+2H++2e-H2O2　②AC 解析 (1)①Ⅰ为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体,该气体为NO2。根据氧化还原反应中电子得失守恒配平该反应的化学方程式为:2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑;②Ⅱ为BaO与氧气反应生成BaO2,是可逆反应,反应方程式为:2BaO(s)+O2(g)2BaO2(s),正反应为气体体积减小的放热反应,促进该反应正向进行的措施是增大压强或增大氧气的浓度或降低温度;③Ⅲ中过氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和H2O2,反应的化学方程式是BaO2+2HClBaCl2+H2O2;④H2O2受热易分解,采用减压能够降低蒸馏温度,防止双氧水分解导致产率降低。 (2)①根据题图所示,左端电极上氧气转化为H2O2,氧元素的化合价由0价变为-1价,得电子发生还原反应,则a电极