第四章电解池原理及应用专题训练2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

专练1　电解池原理及应用 一、单项选择题 1.[2022·广东卷]以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中（　　） A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋ B. 阴极上Al被氧化 C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等 2.[2022·全国乙卷]Li­O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电Li­O2电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子（e－）和空穴（h＋），驱动阴极反应（Li＋＋e－===Li）和阳极反应（Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2）对电池进行充电。下列叙述错误的是 （　　） A．充电时，电池的总反应Li2O2===2Li＋O2 B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D．放电时，正极发生反应 O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2 3.[2021·辽宁卷]利用（Q）与（QH2）电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是（　　） A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变 C．CO2在M极被还原 D．分离出的CO2从出口2排出 4.[2021·天津卷]如图所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是（　　） A．a是电源的负极 B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色 C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大 D．当0.01 mol Fe2O3完成溶解时，至少产生气体336 mL（折合成标准状况下） 5.[2021·广东卷]钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是（　　） A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 B．生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 D．电解总反应： 2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋ 6.[2021·浙江1月]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极）。 下列说法不正确的是 （　　） A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应 C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D．镍镉二次电池的总反应式：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd（OH）2＋2Ni（OH）2 7.[2021·全国乙卷]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（　　） 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 8.[素材创新]O3是一种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器电解稀硫酸制得，原理如图。下列说法错误的是（　　） A．电极a为阴极 B．a极的电极反应式为 O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．电解一段时间后b极周围溶液的pH下降 D．标准状况下，当有5.6 L O2反应时，收集到O2和O3混合气体4.48 L， O3的体积分数为80% 9.[情境创新]双极膜（BPM）是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－，作为H＋和OH－离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如图所示，M、N为离子交换膜。下列说法不正确的是（　　） A．相同条件下，不考虑气体溶解，阴极得到气体体积是阳极两倍 B．电解过程中Na＋向左迁移，N为阴离子交换膜 C．若去掉双极膜（BPM），阳极室会有Cl2生成 D．电解结束后，阴极附近溶液酸性明显增强 10.在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．X是电源负极 B．阴极的电极反应式是H2O＋2e－===H2＋O2－，CO2＋2e－===CO＋O2－ C．总反应可表示为 H2O＋CO2H2＋CO＋O2 D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1 二、不定项选择题 11.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是（　　） A．氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2＋浓