高考化学知识点总结《电解池原理》高频试题强化练习(2017年最新版)(二)

时间:2017-08-22 15:07:17

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1、选择题  工业上,在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-,装置如图所示,依次发生的反应有:
①CN- —2e- +2OH-


参考答案:


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是
A.可用铁作阳极材料
B.电解过程中阳极附近溶液的pH降低
C.阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2
D.1 mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了1 mol电子


参考答案:A


本题解析:铁如果做阳极,则铁失去电子生成亚铁离子,此时得不到氯气,A不正确;阳极生成,溶于水生成盐酸和次氯酸,pH降低,B和C都是正确的;根据电子的得失守恒可知,选项D正确,答案选A。
点评:在进行电解池的有关计算时,应该充分利用电子得失守恒这一关系式。


本题难度:一般



3、选择题  下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图。电池中的左右两侧为电极,中间为离子选择性膜,在电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过。电池充、放电的化学反应方程式为
2Na2S2+NaBr3==Na2S4+3NaBr
①充电的过程中当0.1molNa+通过离子交换膜时,导线通过0.1mol电子
②电池放电时,负极反应为:3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+
③充电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜
④放电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜
上述关于此电池说法正确的是

[? ]
A.①②③④
B.②③④
C.②③
D.①④


参考答案:D


本题解析:


本题难度:一般



4、填空题  (9分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

(1)Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是              (填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是                         
(3)A的化学式是       ,装置Ⅲ中A在       极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式                                           
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量             。(填“相同”,“不同”或“无法判断”)


参考答案:(9分)
(1) Na2SO3  H2O (各1分)
(2) 2ClO2 + H2O2 + 2OH-= 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O(2分)
(3) H2SO4  阳(各1分)
(4)5NaClO2 + 4HCl =" 5NaCl" + 4ClO2↑ + 2H2O(2分)
(5) 相同(1分)


本题解析:氯酸钠和亚硫酸钠与溶液A发生氧化还原反应生成硫酸钠和ClO2气体,则该反应中S元素的化合价升高,所以亚硫酸钠作还原剂;生成的硫酸钠进入电解池,则实质被电解的是水,所以水是还原剂也是氧化剂;过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和气体a,因为Cl元素的化合价降低,所以过氧化氢中O元素的化合价升高,则气体a为氧气;则气体b为氢气。
(1)根据以上分析,Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是Na2SO3、 H2O;
(2)Ⅱ中反应是过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和氧气,根据元素守恒,则产物中有水生成,所以反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH-= 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O;
(3)因为III是离子隔膜电解池,则阳极是氢氧根离子放电,导致阳极的氢离子浓度增大,硫酸根离子通过隔膜进入阳极区,所以产生氧气的一极同时产生硫酸,则溶液A的化学式为H2SO4,在阳极区产生;
(4)用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2,Cl元素的化合价有-1、+3、+4价,根据氧化还原反应规律,则亚氯酸钠中的Cl元素的化合价升高到+4价,同时降低到-1价,所以产物中有水、氯化钠生成,则化学方程式为5NaClO2 + 4HCl =" 5NaCl" + 4ClO2↑ + 2H2O;
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl,化学方程式为3 NaClO2=2NaClO3+NaCl,等质量的变质前后的NaClO2试样均配成溶液时,变质后的NaClO3和NaCl氧化亚铁离子时,实质是等量的NaClO2氧化亚铁离子,都是+3价Cl元素被还原为氯离子,转移电子的数目相同,所以消耗Fe2+的物质的量相同。
考点:考查制取亚氯酸钠的工业流程的分析,氧化还原反应的分析


本题难度:困难



5、选择题  研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。下列叙述正确的是

A.该电池工作过程中O2-向阴极移动
B.阳极的电极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑
C.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“-”接线柱应连接PbO2电极
D.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少


参考答案:B


本题解析:A项:阴离子向阳极移动,故错;C项:“-”应与负极Pb点击相连,故错;D项:CaO在反应前后总量是不变的,故错。故选B。
点评:本题考查的是电解原理的知识,电解生成物规律
十六字要诀:
阴得阳失 :电解时,阴极得电子, 发生还原反应,阳极失电子,发生氧化反应;
阴精阳粗 :精炼铜过程中,阴极使用精铜,阳极使用粗铜,最后阳极逐渐溶解,且产生阳极泥;
阴碱阳酸 :在电解反应之后,不活泼金属的含氧酸盐会在阳极处生成酸,而活泼金属的无氧酸盐会在阴极处生成碱;
阴固阳气 :电解反应之后,阴极产生固体及还原性气体,而阳极则生成氧化性强的气体。


本题难度:简单




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