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，单选版）

考点15　电解原理及其应用 题组一　基础小题 1．NCl3是一种黄色黏稠状液体，可用于制备新型消毒剂ClO2。制备NCl3装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．Pt电极发生氧化反应，可用淀粉­KI试纸检验气体M B．石墨电极的反应式为NH＋6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋ C．电解过程中，质子交换膜右侧溶液pH会增大 D．每生成1 mol NCl3会生成67.2 L气体M 答案　C 解析　Pt是阴极，在阴极上是氢离子得电子的还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，不可用湿润的淀粉­KI试纸检测氢气，A错误；由图可知，石墨电极是阳极，该电极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为NH－6e－＋3Cl－===NCl3＋4H＋，B错误；电解过程中，质子交换膜右侧每生产1 mol NCl3同时生成4 mol H＋，理论上有6 mol H＋经质子交换膜由右侧向左侧迁移，右侧溶液的c(H＋)减小，pH增大，C正确；由于气体所处的状况未知，无法计算氢气的体积，D错误。 2.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(　　) A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色 D．a和b分别连接直流电源的正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动 答案　D 3.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电极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2＋浓度不变 C．在铁片上镀铜时，Y是纯铜 D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁 答案　D 解析　氯碱工业中阳极是Cl－放电生成Cl2，A错误；电解精炼铜时阳极粗铜溶解，阴极Cu2＋放电析出Cu，但是粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，使得溶液中Cu2＋浓度变小，B错误；在铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜，C错误。 4．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。 题组二　高考小题 5．(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 6．(2022·山东高考改编)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2＋，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是(　　) A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．乙室电极反应式为LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－ D．若甲室Co2＋减少200 mg，乙室Co2＋增加300 mg，则此时还未进行过溶液转移 答案　B 解析　装置工作时，左侧装置细菌上CH3COO－失去电子生成CO2和H＋，Co2＋在另一个电极上得到电子被还原为Co单质，H＋和乙酸盐中的阳离子通过阳膜进入甲室，甲室溶液pH减小，A错误；乙室中LiCoO2得到电子，被还原为Co2＋，电极反应式为LiCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，反应过程中消耗H＋，因此电池工作一段时间后乙室应该补充盐酸，B正确，C错误；若甲室Co2＋减少200 mg，转移电子的物质的量n(e－)＝×2≈0.0068 mol，乙室Co2＋增加300 mg，转移电子的物质的量n(e－)＝×1≈0.0051 mol，说明此时已进行过溶液转移，D错误。 7．(2022·湖北高考)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是(　　) A．生成1 mol Li[