课堂小练24 电解原理的应用-【赢在微点】轻松课堂2023.2024学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019,单选版）

课堂小练(二十四)　电解原理的应用 　 一、选择题 1.电解原理在工业生产中应用广泛,下列有关电解原理的应用正确的是 (　　) A.工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料 B.可通过电解熔融AlCl3冶炼铝 C.电镀时,镀层金属作阴极,待镀金属作阳极 D.电解精炼铜时,阳极减少的质量一定等于阴极增加的质量 解析　烧碱、氯气等重要化工原料是通过氯碱工业,即电解饱和食盐水得到的,A项正确;AlCl3是分子晶体,熔融状态不能电离出Al3+,不能通过电解AlCl3得到铝,B项错误;电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,C项错误;电解精炼铜时,阳极活泼金属杂质先发生电极反应,而阴极只有铜析出,阳极减少的质量不等于阴极增加的质量,D项错误。 答案　A 2.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 解析　阴极应该发生得电子的还原反应,Mg在阳极失电子生成Mg2+,A项错误;Al在阳极上被氧化生成Al3+,B项错误;阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥,C项正确;因为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,根据得失电子守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,D项错误。 答案　C 3.水溶液中电解催化还原CO2制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是 (　　) A.该过程将化学能转化为电能 B.生成甲酸的电极反应式为CO2+2e-+2H+HCOOH C.阳离子由阴极移向阳极 D.电路中通过4 mol e-,阳极生成22.4 L O2 解析　该过程的装置是电解池,是将电能转化为化学能的装置,A项错误;电解过程生成甲酸是利用二氧化碳得电子实现的,故电极反应式为CO2+2e-+2H+HCOOH,B项正确;电解池中阳离子由阳极移向阴极,C项错误;电路中通过4 mol e-,阳极生成1 mol O2,但没有说明标准状况,无法确定气体的体积,D项错误。 答案　B 4.某学生设计了制备NaOH溶液和盐酸的电解装置如图。下列有关说法错误的是 (　　) A.N接电源的负极 B.M极的电极反应式是2H2O-4e-O2↑+4H+ C.工作时③室中的Cl-移向②室,X为盐酸产品 D.工作时①室溶液的pH不变 解析　根据题图可知:在N极进入的是稀NaOH溶液,流出的是浓NaOH溶液,说明在N电极水电离产生的H+得到电子变为H2逸出,故N电极为阴极,连接电源的负极,A项正确; N电极为阴极,则M电极为阳极,在M电极上H2SO4溶液中水电离产生的OH-失去电子变为O2逸出,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,B项正确;在M电极上,水电离产生的OH-在M电极失去电子变为O2逸出,为维持电荷平衡,H+通过离子交换膜进入②室,工作时③室中的Cl-移向正电荷较多的阳极区,即Cl-移向②室,故X为盐酸产品,C项正确;工作时①室实质上是电解水,水电离产生的H+进入②室,硫酸的物质的量不变,但溶液中的水减少,故c(H2SO4)增大,溶液的pH减小,D项错误。 答案　D 5.沿海电厂用海水作冷却水,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。下列叙述正确的是 (　　) A.阳极的电极反应式为2H2O-2e-H2↑+2OH- B.两极生成的气体体积之比为1∶2 C.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO D.阴极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理 解析　该结构形成惰性电极电解海水装置,阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,A项错误;两极生成的气体分别是H2和Cl2,又有H2~2e-、Cl2~2e-,电路中得失电子守恒,故两极生成的气体体积之比为1∶1,B项错误;阳极生成的Cl2溶于水生成HClO,HClO能与NaOH反应生成NaClO,故管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO,C项正确;管道中生成了HCl,HCl与Mg(OH)2发生反应生成可溶性的MgCl2,故阴极表面形成的Mg(OH)2等积垢无需定期清理,D项错误。 答案　C 6.一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如图。 下列有关说法正确的是 (　　) A.在b电极上,N2被还原 B.金属Ag可作为a电极的材料 C.改变工作电源电压,反应速率不变 D.电解过程中,固体氧化物电解质中O2-不断减少 解析　b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,即N2被还原,A项正确