必练15 电解池及电化学应用-【尖子生创造营】2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用）

【尖子生创造营】2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用） 必练15 电解池及电化学应用 1．(2023·广东高考真题)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后（ ） A．U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2 B．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性 C．b处出现蓝色，说明还原性：Cl－> I－ D．断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转 【答案】D 【详解】A．U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和H2，A错误；B．a处布条褪色，是因为产生的氯气与水反应生成了HClO，不能说明Cl2具有漂白性，B错误；C．b处出现蓝色，说明还原性：I－>Cl－，C错误； D．断开K1，立刻闭合K2，可形成氢（气）氯（气）燃料电池，故电流表可发生偏转，D正确。 2．(2023·广东高考真题)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池（下图），可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是（ ） A．电解总反应： B．每生成1mol ，双极膜处有9mol的H2O解离 C．电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变 D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率 【答案】B 【详解】电解KNO3：NO3- +8e-+7H2O =NH3·H2O+9OH-；电解KOH：8OH- - 8e- =4H2O+2O2↑A．电解总反应：，A正确；B．每生成1mol ，左室消耗1mol NO3-，生成9OH-，需要8mol H+来中和电性，故双极膜处有8mol的H2O解离，B错误；C．电解过程中，阳极室中KOH，因为可以由水解离得到的OH-补充，物质的量不因反应而改变，C正确；D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构能中和阳极和阴极室的电性，可提高氨生成速率，D正确。 3. (2023·全国高考新课标理综) 一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是 A. 放电时V2O5为正极 B. 放电时Zn2+由负极向正极迁移 C. 充电总反应：xZn+V2O5 +nH2O=ZnxV2O5·nH2O D. 充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O-2xe－　=x Zn2++V2O5 +nH2O 【答案】C 【解析】 【分析】由题中信息可知，该电池中Zn为负极、V2O5为正极，电池的总反应为xZn+V2O5 +nH2O=ZnxV2O5·nH2O。 【详解】A．由题信息可知，放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O，V2O5发生了还原反应，则放电时V2O5为正极，A说法正确； B．Zn为负极，放电时Zn失去电子变为Zn2+，阳离子向正极迁移，则放电时Zn2+由负极向正极迁移，B说法正确； C．电池在放电时的总反应为xZn+V2O5 +nH2O=ZnxV2O5·nH2O ，则其在充电时的总反应为ZnxV2O5·nH2O ＝xZn+V2O5 +nH2O，C说法不正确； D．充电阳极上ZnxV2O5·nH2O被氧化为V2O5，则阳极的电极反应为ZnxV2O5·nH2O-2xe－　=x Zn2++V2O5 +nH2O，D说法正确； 综上所述，本题选C 4． (2022·广东高考真题)以熔融盐为电解液，以含和等的铝合金废料为阳极进行电解，实现的再生。该过程中 A．阴极发生的反应为 B．阴极上被氧化 C．在电解槽底部产生含的阳极泥 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，通过控制一定的条件，从而可使阳极区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，阴极区Al3+得电子生成Al单质，从而实现Al的再生，据此分析解答。 【详解】 A．阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+，A错误； B．Al在阳极上被氧化生成Al3+，B错误； C．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正确； D．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，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误； 故选C。 5．(2022·广东高考真题)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法