课时分层检测(20) 电解原理的应用-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步辅导与测试(人教版)

HS),溶液仍保持红色：将电解液倒入烧杯内，则Mg(OH)2与： H,S),混合，导致沉淀溶解，且溶液恢复红色。 答案(1)①④(2)2HO+2e=H2↑+2()H、Mg2++1 2OH-Mg(OH):￥或2HO+Mg2++2e—H,◆+ Mg(OH):(3)2H,0-4e一4H*+O,◆(4)溶液呈红色， 白色沉淀溶解（或大部分溶解） 15.解析(1)乙中c电极质量增加，则c处发生的电极反应为Cu2+ 十2e7—Cu,即c电极为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极， M为负极，N为正极。而Cu+只能和S(结合，可以确定B为 硫酸钢；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图，！ 可以确定A为KOH或NaOH,C为Na2SO,或KS)。甲中为 KOH或NaOH溶液，相当于电解H,O,阳极上的阴离子OH! 放电时，4OH一4e一2H2()十(2个。(2)乙烧杯中是电解 CS0,溶液，反应方程式为2CS0,+2H,0也解2Cu十0++ 2HS)4。(3)乙中铜全部析出后，电解质变为HS),,所以电解！ 反应仍能继续进行。 答案(1)负4()H-4e-—2H)十)2A (2)2CuS0.+2H,0电解2Cu+0,◆+2HS0, (3)能，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应变为电解水的！ 反应 (4)向丙烧杯中加入一定量水 课时分层检测（二十） 1.A[A.电解水制氢气时，用钢作阳极，则阳极Cu一2e C+,随着溶液中钢离子浓度的增大，阴极上钢离子放电生成铜，！ 得不到氢气，A符合题意：B.电解法精炼钢时，用粗钢作阳极，用！ 纯铜作阴极，电解硫酸钢溶液，B不符合题意；C.电解饱和食盐水！ 制烧碱，用碳棒作阳极，用涂镍碳钢网作阴极，C不符合题意；： D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属离子 的可溶性盐作电解质，D不符合题意。] 2.B[A.装置①中阴极上金属离子放电生成单质，即金属单质在铁 电极上生成，A错误；B.装置②中钢离子在阴极得电子，则随着电 解的进行左边电极会产生红色的铜，B正确：C.装置③中右边得} 到浓氢氧化钠溶液，左边得到淡盐水，故钠离子向右移动，所以离！ 子交换膜为阳离子交换膜，C错误；D.装置④中，电镀池中，镀层！ 作电解池阳极，待镀金属作阴极，则待镀铁制品应与电源负极相！ 连，D错误。] 3.B[用惰性电极电解CuS),溶液，在阳极产生的气体为()，，由· 2H()-4e(),个十4H+知，产生0.01mol0,转移0.04mol 电子，则根据Cu2++2eCu可推出应析出0.02mol钢，其质 量为1.28g。」 4.B[制取消毒液的有关反应有2NC+2H0电解2NOH十H,◆： +C,◆，Cl,+2NaOH=NaCl+NaCIO+HO,因阳极生成Cl,! 阴极生成N(OH,为使二者充分反应，Cl应在下端产生，从而推} 知电源b为正极，a为负极，消毒液的主要成分是NaCl)和！ NaCl。] 5.A[分析电解HS),、CuS),的混合液时阴、阳两极的电极反应可！ 知，两极产生的气体分别为H、O2各0.1mol,()是由OH失去 0.4mol电子而得到，H,是由H+得到0.2ol电子而生成。由电1 子得失守恒知，还有0.2mol电子是C2+得到的，故C+的物质的！ 量是0.1mol,则Cu十的物质的量浓度为。no=1mol·11。门 6.A[题目中的三个要求符合电镀钢原理，只要选择纯钢作阳极，！ 就可使阳极质量减少，阴极质量增加，电解液中c(Cu+)不变。] 7.D[为防止阳极生成的氟气与OH发生反应，所以离子交换膜！ 为阳离子交换膜，A正确：右侧阴极电极反应式为2H+十2e Hg个，阴极区消耗的是水，但进料为稀Na()H溶液，目的是增强1 导电性，B正确；右侧阴极氢离子得电子发生还原反应，C正确；电！ 解饱和食盐水时氣离子在阳极放电生成氟气，电极反应式为2C】: -2e Cl2↑，右侧阴极2H+十2e 一H个，理论上产生的 气体体积相等，但是二者的溶解度不同，两极实际收集到的气体 体积不相等，D错误。] 8.B[电解时用铁板作阳极，失去电子生成Fe2+,Fe+将废水中的： Cr(片还原为Cr+,A项正确；电解过程中H+在阴极放电， Fe2+还原Cr,(O-时也消耗H+,使溶液的pH升高，Fe3+转化为 Fe(()H)3沉淀，B项错误、C项正确：根据电极反应式Fe一2e 一Fe2+,可知每转移12mole生成6 mol Fe2+,6 mol Fe2+可： 还原1 mol Cr2(,D项正确。] 22 .D[X极连接的电极上，在微生物作用下，CHO失电子发生 氧化反应生成C),,为电解池的阳极，则X极是电源的正极，A错 误，D正确：B项，Ⅱ极为电解池的阴极，在微生物作用下，硝酸根 离子在阴极上得电子发生还原反应生成了氮气，电极反应式为 2N()+10e+12H+N,◆+6H,(O,反应消耗H+,阴极区溶 液的H逐渐增大，错误：C项，未明确是否为标准状况，无法计算 Ⅱ极上产生N2的体积，错误。] 0.B[A项，通电后S(向正极移动，正极区)H放电，溶液酸 性增强，pH减小：B项，负极区（阴极）电极反应为2H,)十2e 一H,◆十2()H-而得到产品Na()H,正极区（阳极）电极反应为 2H,0-4e= O2◆十4H+而得到产品HS):C项，负极反应 为4H++4e 一2H2◆，溶液pH增大；D项，当电路中通过 1mol电子的电量时，会有0.25molO2生成。] 1.A「C1在阳极被氧化生成Cl,,Cl,与水发生反应Cl,+H,O) =一HC1十HC(),HC()与乙烯发生加成反应生成 H()CH,CH,CI:阴极区水电离出的氢离子放电生成氢气，同时产 生氢氧根，电解结束，移出交换膜，两区混合反应： HOCH,CH,CH+OH =CI十H)十CH,O。阳极区产生 HC(),所以乙烯通入阳极区，故A错误：根据分析可知阳极氧化 生成的氟气会与水发生反应，故B正确：根据分析可知阳极区会 产生HC1,使用CI交换膜阻止(OH通过，HC1的浓度不断增 大，pH逐渐减小，故C正确；根据分析可知该反应过程中KC】并 没有被消耗，实际上是水、乙烯反应，故D正确。] 2.C「KBr在电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过 程中阳极的反应物，生成的Br,为乙二醛制备乙醛酸的氧化剂， 故A错误；阳极上为Br失去电子生成Br2,Br2将乙二醛氧化 为乙醛酸，故B错误；电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1ol乙 二酸生成1mol乙醛酸转移电子为2mol,1mol乙二醛生成 1mol乙醛酸转移电子为2mol,根据转移电子守恒可知每生成 1mol乙醛酸转移电子为1mol,因此制得2mol乙醛酸时，理论 上外电路中迁移了2mol电子，故C正确；双极膜中间层的H 在外电场作用下移向阴极，即H十移向铅电极，故D错误。] 3.CD[A.该装置为电解池，粗Ga为阳极，Ga的化学性质与A] 相似，且活动性：Zn>Ga>Fe,则电解时Zn、Ga失去电子，故阳 极泥的主要成分是铁和铜，A正确；B.若电压过高，溶液中的 H可能在阴极得到电子生成H,从而导致电解效率下降，B正 确：C,电解池装置中，电子不能通过电解质溶液，正确的流向为 粗Ga→N极，M极→高纯Ga,C错误；D.该电解池装置的电解 质溶液为Na()H溶液，故阳极主要的电极反应式为Ga十4()H -3e= Ga()2+2H(),阴极的电极反应式为Ga()十2H,) +3e Ga十4OH,D错误。] 4.解析图1中，由电子流动方向，可确定左边石墨棒为阳极，右 边石墨棒为阴极；图2中，离子膜都是阳离子交换膜，则A池， N由左面区域流向右面区域，则A池左面区域为阴离子(C) 失电子，从而得出X为C1,Y为H2。(1)由分析可知，图1中 电解一段时间后，气球b中的气体是H,U形管右边生成H,和 N()H,则右边的溶液变红。(2)由分析知，燃料电池B中，左边 通入的气体Y为H,H失电子的产物与()H反应生成H,(), 右边O,得电子的产物与H,O反应生成(OH,则电极反应式分 别为负极H2-2e-十2()H =2H(),正极()2十4e+2H2() =4O)H 答案(1)H,右(2)H,-2e-+2()H-=2H,()(),十4e +2H0=4)H 5.解析(1)①·OH是O原子与H原子之间以1对共用电子对 结合形成的微粒，其电子式是·()：H;②·OH与NH反应生 成N,、H,),则根据电子守恒、原子守恒，可知化学反应方程式为 6·OH+2NH—N2十6H2O;③HO2具有氧化性，会将Fe+ 氧化产生Fe3+,HO2被还原生成OH,Fe3+向负电荷较多的 阴极移动，在阴极上Fe3+得到电子，被还原生成Fe2+,电极反应 式为Fe3++e 一Fe2+,Fe+得到再生，然后再被循环使用； (2)①在不锈钢阴极上，H,()得到电子变为OH,电极反应式为 2H)十2e一2)H-十H,:在阳极Mg电极上，Mg失去电子 变为Mg+,电极反应式为Mg一2e =Mg+,反应生成的Mg+与 OH、NH、HP()万反应生成MgNH,P()沉淀，该反应的离子方 程式为Mg2++2()H+NH+HP(,= =MgNH PO,￥H 2H,():②反应1h以后，氨氯的去除率随时间的延长反而下降，这是 由于随着溶液中c(Mg2+)和c(OH)的增大，会形成Mg(P)),或 Mg()H),沉淀，同时，在碱性条件下生成的MgNH P),·6HO沉 淀会部分转化为Mg(P)),或Mg()H)2沉淀，释放出NH,导致 溶液中氨氮的去除率下降。 答案(1)①·)：H②6·OH+2NH=N+6H) ③催化作用或具体描述：HO,十Fe+一Fe+十·OH+OH, Fe3+向阴极移动，阴极Fe3+十e—Fe+,Fe2+再生，循环使用！ (2)①2H,()+2e=2OH-+H,A:Mg2++2OH-+NHt+ H,P()—MgNH,P),￥十2H,)②反应1h后，随着溶液中I c(Mg2+)和c(OH-)的增大，会形成Mg(P),)2或Mg(OH)g 沉淀，同时，碱性条件下生成的MgNH,P),·6H,)沉淀会部分· 转化为Mg3(P(),),或Mg(OH),沉淀，释放铵根离子，导致溶液i 中氨氮的去除率下降 课时分层检测（二十一） 1.D[A保持钢铁制品表面千噪，使金属不具备生锈的条件，能防 止或减缓钢铁腐蚀：B.在钢铁制品表面镀一层金属锌，采用的是 牺牲阳极的阴极保护法，能防止或减缓钢铁腐蚀：C,烤蓝能使钢 铁制品与氧气和水隔绝，可以防止钢铁制品生锈：D.在钢铁制品 表面镶嵌钢块，铁比钢的金属活动性强，形成的原电池中，金属铁！ 作负极，可以加快腐蚀速率。] 2.B[A.钢铁在潮湿的空气中易被腐蚀，在干燥的空气中不易被腐！ 蚀，故A正确：B.镀锡铁镀层破损后，在电解质溶液中形成原电 池，铁的活泼性大于锡，铁做负极，容易被腐蚀，故B错误；C,金属 的腐蚀以电化学腐蚀为主，金属的电化学腐蚀比化学膺蚀更普 遍，故C正确；D.锌比铁活泼，锌、铁、海水构成了原电池，锌做负： 极被腐蚀，铁在正极得到保护，故D正确。] 3.DZn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极，Fe作正极而 被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，故A错误：Cu、Fe和海水构！ 成原电池，Fe易失电子作负极，Cu作正极，发生吸氧腐蚀，Cu极！ 电极反应式为(O,十4e十2HO)一4(OH,故B错误；若K与N 相连，该装置为电解池，X为Zn,Zn为阳极、Fe作阴极，阳极上金！ 属材料失电子发生氧化反应，则Zn极电极反应式为Zn一2e Zn2+,故C错误；若K与N相连，X为Pt,Pt作阳极，Fe作阴极而！ 被保护，属于外加电流的阴极保护法，故D正确。 4,A[根据图知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护 法，钢管道作正极，故A正确、B错误：该方法利用了原电池原理， 不是电解池原理，故C错误：铁块作负极，电极反应为Mg一2e十 2)H=Mg((O)H)2￥，故D错误。 5.C[燃气灶的中心部位容易生锈，主要是高温下铁发生化学腐， 蚀，不是电化学腐蚀，故A错误：钢丝镀锌防腐原理是Zn比Fe活 波，Zn作负极，Fe作正极被保护，属于牺牲阳极保护法，故B错， 误；(c)图中，开关由M置于N时，Zn作负极，Cu-Zn合金作正极 被保护，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小，故C正确；Zn性质活泼，能！ 与电池中的酸性电解质反应生成氢气，不是M),的氧化作用引： 起的，故D错误。 6.C「在形成的原电池中，铁粉作负极，碳粉作正极，电子的转移方 向是由负极移向正极，A正确；用胶头滴管滴入几滴醋酸溶液，开 始时锥形瓶中压强增大，说明铁粉发生了析氢腐蚀，随着醋酸的 消耗，溶液酸性减弱，发生了吸氧腐蚀，使锥形瓶中压强减小，B正 确：铁粉和碳粉形成原电池，碳粉作正极，开始时发生析氢腐蚀，} 正极反应为2H十十2®一H2个，后来发生吸氧腐蚀，正极反应！ 为2H,()十()，+4e 一4OH,C错误；若将题图丙中的C换成 Zn,根据金属活动性：Zn>Fe,Zn作原电池的负极，失去电子，Fe! 作原电池的正极，因此铁的腐蚀速率会大大降低，这是利用了牺！ 牲阳极法，D正确。] 7,D[由题给信息可知，生铁片边缘处为红色，说明生成了()H, 发生反应：()。十2H,()十4e 一4)H,生铁片发生吸氧腐蚀，故！ A、C两项合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了： Fe2+,发生反应：Fe-2e 一Fe+,故B项合理；在两色环交界 处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化成了氢氧化： 铁，故D项不合理。 8.C[pH=2的溶液酸性较强，锥形瓶中的Fe粉发生析氢腐蚀，析！ 氢腐蚀产生氢气，因此锥形瓶内压强增大，故A项正确；锥形瓶中！ 的Fe粉和C粉以及酸溶液构成了原电池，Fe粉作为原电池的负！ 极，电极反应式为Fe-2e 一Fe+,故B项正确；若pH=4时只！ 发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶中压强会下降；而题图中PH一4时，锥 形瓶中的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢 腐蚀，故C项错误；由题图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧 减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶中的气压增： 大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生，因此正极反应式为2H+十 2e—H◆和)，十4e十4H+=2H0,故D项正确。] 9.D[题图甲、乙中被腐蚀的都是Fe,说明Fe是负极，Sn为正极，i 说明金属活动性：Fe>Sn,A错误；从腐蚀程度来讲，题图乙明显！ 22 腐蚀比较严重，因为海水中含有较多的盐分，腐蚀速率比河水快， 故题图乙是海水环境下的腐蚀情况，题图甲是河水环境下的腐蚀 情况，B错误：铁被腐蚀时的电极反应式为Fe一2e- =Fe2+C 错误；金属活动性：ZnFe>Sn,用锌块打“补丁”，Zn作负极被腐 蚀，可以保护Fe、Sn,D正确。] 0.A[题图Ⅱ中没有外加电源，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 根据原电池原理，金属棒X应作负极，金属棒X的活泼性应大于 铁，才能保护钢管，使其免受腐蚀，D错误；若金属棒X是钢，则 形成Fe一Cu原电池，会加速铁的腐蚀，C错误：题图Ⅱ中钢管作 正极，正极上H()发生还原反应生成H2,电极反应式为2H,() +2e =2()H+H,◆，故钢管附近土壤中的c(()H)会增 大，pH可能会上升，A正确：题图I钢管腐蚀的过程中，负极上 Fe失去电子发生氧化反应生成的Fe+与正极周国的S和 OH反应分别生成FeS和Fe((OH),,B错误。] 1.C[铁为活泼金属，在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀，发生的 主要反应有2Fe十()，十2H,() =2Fe()H),、4Fe(OH),+(),十 2H() =4Fe()H)3等，A正确；钢构件表面环喷涂环氧树脂涂 层，可以隔绝空气、水等，防止形成原电池，防止铁发生电化学腐 蚀，B正确：外接镁、锌等作铺助阳极属于牺牲阳极的阴极保护 法，采用外加电流的阴极保护时需外接电源，C错误：不锈钢具有 较强的抗腐蚀性，采用不锈钢材料做钢构件可以防止或减缓电 化学腐蚀，D正确。 2.C[青钢器中含钢、锡等金属，也含有其他金属及非金属杂质， 由于物质金属性不同，周图存在电解质溶液，形成了原电池，由 于电解质溶液显中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气发生得电子的 还原反应生成()H,因此氧气是正极反应物，A正确：根据图乙 可知，小孔外氧气浓度大，Cu元素价态高，小孔内氧气浓度小 Cu元素价态低，钢锈成分与氧气浓度有关，在溶液酸性较强时 可逆反应2CuCI十H()= Cu)十2HC】的平衡逆向移动，钢锈 成分主要是CCI,若溶液酸性弱，平衡正向移动，钢锈成分主要 是Cu),可见钢锈成分也与溶液的pH有关，B正确：由CuC】是 在小孔内壁生成，可知C1厂会从小孔外向小孔内移动，C错误；由 于Sn的金属性比Cu强，与Cu构成原电池时，Sn作负极，被氧 化而发生电化学腐蚀，D正确。 3.℃[液滴下的铁为负极，失电子发生氧化反应而被腐蚀，故A项错 误；液滴边缘是正极区，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应 式为0，十2H()+4e =4OH,故B项正确：放电时，C】向负极 (区)移动，故C项正确：铁腐蚀在负极区发生，生锈在正极区发生， 所以铁腐蚀严重的区域，生锈不严重，故D项错误。] 4.解析Fe粉、C粉、食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，甲中由于 C的含量少，故不如乙中Fe腐蚀的快，故乙中液面最高：丙中乙 醇为非电解质，Fe粉、炭粉不能形成原电池，Fe受到保护，故可 把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行保护。 答案(1)乙乙>甲>丙(2)高(3)2H,)+),十4e 4OH(4)将金属放在油脂或有机溶剂中 5.解析（1)①实验1中，发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，发生)，得电 子生成()H的反应，从而使碳棒附近溶液变红。②正极氧气得 电子发生还原反应，电极反应式为()，十4e十2H() 4(OH。(2)①有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电 化学腐蚀，理由是K,Fe(CN):具有氧化性，可能氧化Fe生成 Fe+,影响实验结果。②对比试验iv和v,溶液中的Na、S) 对铁的腐蚀无影响，C]厂使反应加快：实验表明：在C】存在的条 件下，K[Fe(CN)]溶液可以与铁片发生反应；用稀硫酸酸洗 后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验i,铁片表面产生蓝 色沉淀，则C】的作用与稀硫酸的作用相同，也是破坏铁表面的 氧化膜。(3)已除)2的溶液中的铁片不能发生吸氧腐蚀，只能 发生铁片、K,[Fe(CN):]溶液的反应，从而表明K?[Fe(CN):]能 与铁作用生成F®+，故A符合题意；酸洗后的铁片、 K[Fe(CN):]和NaCI混合溶液（未除(O2),同时满足两个反应 发生的条件，既可能是K[Fe(CN)]与铁作用生成Fe2+,也可 能是铁片发生了吸氧腐蚀，故B不合题意；铁片，K3[Fe(CN):] 和NCI混合溶液（已除），)，不能发生吸氧腐蚀，只能是CI破 坏氧化膜，然后K[Fe(CN):]与铁作用生成Fe+,C符合题意： 铁片、K,[Fe(CN):]和盐酸混合溶液（已除(2）反应产生蓝色沉 淀，可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe+,也可能是 K[Fe(CN)s]与铁作用生成Fe+,故D不合题意。 答案(1)碳棒附近溶液变红()2十4e+2H2()=4)H (2)K[Fe(CN):]可能氧化Fe生成Fe+,会干扰由于电化学腐 蚀负极生成Fe+的检验C】厂存在C】厂破坏了铁片表面的氧 化膜(3)AC班级 姓名 课时分层检测（二十 …0基础达标练 0 1.下列描述中不符合生产实际的是 A.电解水制氢气时，用铜作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作 阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极 2.关于图中电化学装置，有关叙述正确的是 ©- 铁电极 CuCl, 石墨电极熔融氯化钠 溶液 ① ② H 淡盐水士 直流电源 t写NaOH溶液 oH- 精制饱和离子平H0含少 铜片干 待镀 NaCI溶液交换膜 量NaOH) Cuso 溶液 铁制品 ③ ④ A.装置①的石墨电极上会析出金属钠 B.装置②中随着电解的进行左边电极会产 生红色的铜 C.装置③中的离子交换膜为阴离子交换膜 D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连 3.用惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产 生气体的物质的量为0.01mol,阴极无气体 放出，则阴极上析出Cu的质量为 ( A.0.64g B.1.28g C.2.56g D.5.12g 4.某学生想制作一种家用环保型 消毒液发生器，用石墨作电极电 电源 解饱和氯化钠溶液。通电时，为 b 使C12被完全吸收，制得有较强 杀菌能力的消毒液，设计了如图 的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要 成分判断正确的是 A.a为正极，b为负极；消毒液主要成分为： NaClO和NaCl 15 得分 电解原理的应用 B.a为负极，b为正极；消毒液主要成分为 NaCIO和NaCI C.a为阳极，b为阴极；消毒液主要成分为 HClO和NaCl D.a为阴极，b为阳极；消毒液主要成分为 HClO和NaCl 5.在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石 墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24L气 体（标准状况），则原混合液中Cu2+的物质的 量浓度为 A.1mol·L-1 B.2mol·L-1 C.3mol·L-1 D.4mol·L-1 6.电解CuSO4溶液时，若要达到以下三个要 求：①阳极质量减少；②阴极质量增加；③电 解液中c(Cu2+)不变，则可选用的电极是 () A.纯铜作阳极，含Zn、Ag的Cu合金作阴极 B.含Zn、Ag的Cu合金作阳极，纯铜作阴极 C.纯铁作阳极，纯铜作阴极 D.石墨作阳极，惰性电极(Pt)作阴极 7.以电解饱和食盐水为基础的“氯碱工业”是 目前化学工业的重要支柱之一，原理如图所 示。下列说法不正确的是 () 阴极 阳离子交换膜 A.不可以使用阴离子交换膜，否则产品会有 损失 B.阴极区消耗的是水，但进料为稀NaOH溶 液，目的是增强导电性 C.阴极的电极反应式为2H+十2e一H2个 或2H20+2e=-H2↑+2OH厂 D.两极实际收集到的气体体积相等 班级 姓名 8.用电解法处理酸性含铬废水（主要含有： Cr2O号一)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存： 在反应Cr2O号+6Fe2++14H十—2Cr3++ 6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除 去。下列说法不正确的是 A.阳极反应为Fe-2e—Fe2+ B.电解过程中溶液pH不会变化 C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D.电路中每转移12mol电子，最多有1mol: Cr2O号被还原 9.水产养殖户常用电解法净化鱼池中的水，其 工作原理如图所示。下列说法中正确的是 X电源Y H1206 NO CO, 8N2 微生物 微生物 质子膜 A.X极是电源的负极，发生氧化反应 B.工作过程中阴极区溶液的pH逐渐减小 C.当电路中转移10mole时，Ⅱ极上产生 22.4LN2 D.I极上的电极反应式：C6H12Os-24e+ 6H20--6CO2↑+24H+ 10.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原： 理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离： 子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间： 的Na和SO可通过离子交换膜，而两： 端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 稀NaSO4溶液 负极区 正极区 b 年d 浓Na2SO,溶液 下列叙述正确的是 A.通电后中间隔室的SO?向正极迁移， 正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到： NaOH和H2SO4产品 160 得分 C.负极反应为2H2O-4e--O2+4H+, 负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1mol电子的电量时，会 有0.5mol的O2生成 1.环氧乙烷(C2H4O)常用于医用消毒，一种 制备方法为使用惰性电极电解KCI溶液， 用C1一交换膜将电解液分为阴极区和阳极 区，其中一区持续通入乙烯；电解结束，移 出交换膜，两区混合反应：HOCH2CH2C1 +OH-一CI-十H2O十C2H4O。下列说 法错误的是 A.乙烯应通入阴极区 B.移出交换膜前存在反应Cl2+H2O一 HCI+HCIO C.使用C1交换膜阻止OH一通过，可使 Cl2生成区的pH逐渐减小 D.制备过程的总反应为H2C一CH2十 H2OH2个+C2H4O 2.乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用 如下图所示的电化学装置合成。图中的双 极膜中间层中的H2O解离为H+和OH一， 并在直流电场作用下分别向两极迁移。下 列说法正确的是 电源 00 0 0 HO-C-C-H 铅电极 (乙醛酸) H Br (乙二醛) 00 0 2Br 石墨电极 HO-0 -OH HO-C-C-H (乙二酸) (乙醛酸) 饱和乙二酸溶液 双极膜 乙二醛+KBr溶液 A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解 质的作用 B.阳极上的反应式为HO一C一C一OH+ 2H++2e- HO-C-C-H+H2O C.制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移 了2mol电子 D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下 向石墨电极方向迁移 班级 姓名 0 能力提升练 0 13.(双选)镓(Ga)的化学性质与铝相似，电解 精炼法提纯镓的原理如图。已知三种金属 活动顺序为Zn>Ga>Fe。下列说法错误 的是 ( 外电源 高纯Ga 粗Ga(含有Zn、 Fe、Cu杂质) NaOH溶液 A.阳极泥的主要成分是铁和铜 B.若电压过高，阴极可能会产生H2导致电 解效率下降 C.电子流向为N极→粗Ga→NaOH(aq) →高纯Ga→M极 D.阴极反应为Ga3++3e=-Ga 14.某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相 关内容进行梳理，形成如下问题（显示的电 极均为石墨)。 直流电源 气球b 滴加酚酞的 饱和食盐水 图1 (1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气 体是 (填化学式)，U形管 (填“左”或“右”)边的溶液 变红。 (2)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池 与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能 30%以上。该工艺的相关物质运输与转化 关系如图2所示（其中的电极未标出，所用 的离子膜都只允许阳离子通过)。 精制饱和NaCl溶液 a%NaOH溶液 空气（除 尽CO) 膜 膜 稀NaCl溶液 c%NaOH溶液 b%NaOH溶液 A(电解池) B(燃料电池) 图2 燃料电池B中的电极反应式分别为负极： 正极： 161 得分 5.氮肥厂的废水中氮元素以NH3·H2O、 NH3和NH的形式存在，对氨氮废水无 害化处理已成为全球科学研究的热点，下 面是两种电化学除氨氮的方法。 方法一：电化学氧化法 (1)有研究表明，当以碳材料为阴极，O2可在 阴极生成H2O2,并进一步生成氧化性更强的 ·OH,·OH可以将水中的氨氮氧化为N2。 ①写出·OH的电子式 ②写出·OH去除氨气反应的化学方程 式 ⊙ >Fe3+ e Fe2+ OH E H2O2k 02 ③阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去 除率，结合如图解释Fe2+的作用： 方法二：电化学沉淀法 己知：常温下MgNH4PO4·6H2O、Mg3 (PO4)2和Mg(OH)2的溶度积如下： 物质 MgNH4PO4·6H2O Mgs (PO)2 Mg(OH)2 溶度积 2.5X10-13 1.04×10241.8×10-1 (2)用0.01mol·L1NH4H2PO4溶液模 拟氨氮废水，电解沉淀原理如图甲，调节溶 液初始pH=7,氨氮的去除率和溶液pH随 时间的变化情况如图乙所示。 镁电极 不锈钢电极 81 2H,O 12 Mg" NH;HaPO: ·去除率opH 10日 20H 0 MgNH PO t/h 乙 ①用化学用语表示磷酸铵镁沉淀的原理： Mg-2e-Mg2+ (补全反应)。 ②反应1h以后，氨氮的去除率随时间的延 长反而下降的原因是