考点15 电解原理及其应用-【金版教程】2024高考化学一轮总复习首选用卷全书word（新教材，不定向版）

金版教程 高考总复习首选用卷 化学 不定项版 考点15　电解原理及其应用 题组一　基础小题 1.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应为2Cu＋H2O Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是(　　) A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成 答案　A 解析　根据电解反应方程式及图可知，铜电极发生氧化反应，连接电源正极，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，石墨电极发生还原反应产生H2，因此A正确。 2．利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是(　　) A．a为直流电源的负极 B．阴极的电极反应式：2HSO＋2H＋＋e－===S2O＋2H2O C．阳极的电极反应式：SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ D．电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室 答案　C 解析　由装置图知，左侧电极硫元素化合价从＋4(SO2)升高到＋6(H2SO4)，故左侧电极是阳极，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，a为直流电源的正极，A错误，C正确；阴极的电极反应式为2HSO＋2H＋＋2e－===S2O＋2H2O，B错误；由于H＋在阴极上发生反应，故电解时，H＋由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室，D错误。 3．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品加工的防腐剂，制备示意图如图。已知：2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。下列说法不正确的是(　　) A．采用的是阳离子交换膜 B．阳极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ C．当阴极生成0.2 g气体时，a室溶液质量减少1.6 g D．电解后将b室溶液进行结晶、脱水，可得到Na2S2O5 答案　C 解析　电解池阳极与电源正极相连，阴极与电源负极相连，由装置图可知，a室为阳极室，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；c室为阴极室，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，c室中NaHSO3与产生的OH－反应转变为Na2SO3，b室中Na＋透过离子交换膜进入c室；b室为产品室，a室中H＋透过离子交换膜进入b室，与Na2SO3反应生成NaHSO3，NaHSO3脱水得到Na2S2O5。阴极生成0.2 g(0.1 mol)氢气转移电子0.2 mol，阳极生成O2，氧气从a室逸出，氢离子向b室移动，则a室中减少的质量为水的质量，根据各电极上转移电子数相等，知a室消耗水的物质的量为0.1 mol，质量为0.1 mol×18 g·mol－1＝1.8 g，C错误。 题组二　高考小题 4．(2022·广东高考)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 答案　C 解析　根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2＋和Al3＋，Cu和Si不参与反应，阴极上Al3＋得电子生成Al单质，从而实现Al的再生。由上分析可知，A、B错误；阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误。 5．(2022·浙江6月选考)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(　　) A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应：2H2O＋Mn2＋－2e－===MnO2＋4H＋ C．电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 答案　C 解析　由电解示意图可知，电极B上Mn2＋转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，电极B为阳极，电极反应式为2H2O＋Mn2＋－2e－===MnO2＋4H＋，电极A为阴极，LiMn2O4得电子，电极反应式为2LiMn2O4＋6e－＋16H＋===2Li＋＋4Mn2＋＋8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为2LiMn2O4＋4H＋===2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，反应生成了Mn2＋，Mn2＋浓度增大，C错误。 6．(2022·山东高考)(双选)设计如图装