1、专项提能特训专项提能特训 1111电解原理在工农业生产中的应用电解原理在工农业生产中的应用 1 1(2020(2020哈尔滨模拟哈尔滨模拟) )用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的 NHNH 4 4，模拟 ，模拟 装置如图所示。下列说法正确的是装置如图所示。下列说法正确的是( () ) A A阳极室溶液由无色变成棕黄色阳极室溶液由无色变成棕黄色 B B阴极的电极反应式为阴极的电极反应式为 4OH4OH 4e4e = = =2H2H2 2O OO O2 2 C C电解一段时间后，阴极室溶液中的电解一段时间后，阴极室溶液中的 pHpH 升高升高
2、D D电解一段时间后电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是阴极室溶液中的溶质一定是 (NH(NH4 4) )3 3POPO4 4 2 2 某混合物浆液中含有某混合物浆液中含有 Al(OH)Al(OH)3 3、 MnOMnO2 2和少量和少量 NaNa2 2CrOCrO4 4。 考虑到胶体的吸附作用使考虑到胶体的吸附作用使 NaNa2 2CrOCrO4 4 不易完全被水浸出不易完全被水浸出，某研究小组设计了利用石墨电极电解的分离装置某研究小组设计了利用石墨电极电解的分离装置( (如图所示如图所示) )，使浆使浆 液分离成固体混合物和含铬元素的溶液，并回收利用。下列说法错误的是液分离成固体混合物
3、和含铬元素的溶液，并回收利用。下列说法错误的是( () ) A Aa a 极室的电极反应式为极室的电极反应式为 2H2H2 2O O2e2e = = =2OH2OH H H2 2 B B上述装置中上述装置中 a a 极室的电极可换成金属铁极室的电极可换成金属铁 C C电解后，电解后，b b 极室得到极室得到 NaNa2 2SOSO4 4和和 NaNa2 2CrOCrO4 4的混合液的混合液 D D若电解后若电解后 b b 极室溶液含铬元素极室溶液含铬元素 0.52g0.52g，则电路中则电路中 通过通过 0.02mole0.02mole 3 3NaNa2 2FeOFeO4 4是制造高铁电池的重
4、要原料，同时也是是制造高铁电池的重要原料，同时也是 一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产 NaNa2 2FeOFeO4 4，下列有关说法不正，下列有关说法不正 确的是确的是( () ) A A右侧电极反应式：右侧电极反应式：FeFe8OH8OH 6e6e = = =FeOFeO 2 2 4 4 4H4H2 2O O B B左侧为阳离子交换膜，当左侧为阳离子交换膜，当 CuCu 电极生成电极生成 1mol1mol 气体气体 时，有时，有 2molNa2molNa 通过阳离子交换膜 通过阳离子交换膜 C C可以将左侧流出的氢氧化钠补充
5、到该装置中部，可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部， 以保证装置连续工作以保证装置连续工作 D DNaNa2 2FeOFeO4 4具有强氧化性且产物为具有强氧化性且产物为 FeFe 3 3， ，因此可以利用因此可以利用 NaNa2 2FeOFeO4 4除去水中的细菌除去水中的细菌、固体颗固体颗 粒以及粒以及 CaCa 2 2等 等 4 4某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置，进行果品的安全生产，解决了农药某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置，进行果品的安全生产，解决了农药 残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( () )
6、A Aa a 为直流电源的负极，与之相连的电极为阴为直流电源的负极，与之相连的电极为阴 极极 B B离子交换膜为阴离子交换膜离子交换膜为阴离子交换膜 C C“酸性水酸性水”具有强氧化性，能够杀菌具有强氧化性，能够杀菌 D D阴极反应式为阴极反应式为 H H2 2O O2e2e = = =H H2 2O O 2 2 5 5城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路，当有电流泄漏并与金属城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路，当有电流泄漏并与金属 管道形成回路时管道形成回路时，就会引起金属管道的腐蚀就会引起金属管道的腐蚀。原理如图所示原理如图所示，但若电压等条件适宜但若电压等条
7、件适宜，钢钢 铁管道也可能减缓腐蚀铁管道也可能减缓腐蚀，此现象被称为此现象被称为“阳极保护阳极保护”。下列有关说法不正确的是下列有关说法不正确的是( () ) A A该装置能够将电能转化为化学能该装置能够将电能转化为化学能 B B管道右端腐蚀比左端快，右端电极反应式为管道右端腐蚀比左端快，右端电极反应式为 FeFe2e2e = = =FeFe 2 2 C C如果没有外加电源，潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发如果没有外加电源，潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发 生吸氧腐蚀生吸氧腐蚀 D D钢铁钢铁“阳极保护阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的
8、钝化膜 6 6FFCFFC 电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质，西北稀有金属材料研究院利用电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质，西北稀有金属材料研究院利用 此法成功电解制备钽粉此法成功电解制备钽粉(Ta)(Ta)，其原理如图所示。下列说法正确的是，其原理如图所示。下列说法正确的是( () ) A A该装置将化学能转化为电能该装置将化学能转化为电能 B Ba a 极为电源的正极极为电源的正极 C CTaTa2 2O O5 5极发生的电极反应式为极发生的电极反应式为 TaTa2 2O O5 510e10e = = =2Ta2Ta5O5O 2 2 D D常温常压下，石墨电极上生成常温常压下
9、，石墨电极上生成 22.4LO22.4LO2 2，则电路中转移的电子数为，则电路中转移的电子数为 4 4N NA A 7 7在固态金属氧化物电解池中在固态金属氧化物电解池中，高温共电解高温共电解 H H2 2O OCOCO2 2混合气体制备混合气体制备 H H2 2和和 COCO 是一种新的是一种新的 能源利用方式，基本原理如下图所示。下列说法不正确的是能源利用方式，基本原理如下图所示。下列说法不正确的是( () ) A AX X 是电源的负极是电源的负极 B B阴极的电极反应式是阴极的电极反应式是 H H2 2O O2e2e = = =H H2 2O O 2 2， ， COCO2 22e2e
10、 = = =COCOO O 2 2 C C总反应可表示为总反应可表示为 H H2 2O OCOCO2 2= = 电解电解 H H2 2COCOO O2 2 D D阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是 1 11 1 8 8用如图所示装置除去含用如图所示装置除去含 CNCN 、 、ClCl 废水中的 废水中的 CNCN 时 时，控制溶液控制溶液 pHpH 为为 9 91010，阳极产生阳极产生 的的 ClOClO 将 将 CNCN 氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是 氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是( () ) A A阴极的电极反应式为阴极的电
11、极反应式为 2H2H2 2O O2e2e = = =H H2 22OH2OH B B阳极的电极反应式为阳极的电极反应式为 ClCl 2OH2OH 2e2e = = =ClOClO H H2 2O O C C电解时使用锂钒氧化物二次电池电解时使用锂钒氧化物二次电池(V(V2 2O O5 5x xLiLiLiLix xV V2 2O O5 5) )作电作电 源，充电时源，充电时 a a 电极的电极反应式为电极的电极反应式为 LiLix xV V2 2O O5 5x xe e = = =V V2 2O O5 5x xLiLi D D除去除去 CNCN 的反应： 的反应：2CN2CN 5ClO5ClO
12、 2H2H = = =N N2 22CO2CO2 25Cl5Cl H H2 2O O 9 9(2020(2020浙江浙江 7 7 月选考，月选考，) )电解高浓度电解高浓度 RCOONa(RCOONa(羧酸钠羧酸钠) )的的 NaOHNaOH 溶液，在阳极溶液，在阳极 RCOORCOO 放电可得到放电可得到 R RR(R(烷烃烷烃) )。下列说法不正确的是。下列说法不正确的是( () ) A A电解总反应方程式：电解总反应方程式：2RCOONa2RCOONa2H2H2 2O O= = 电解电解 R RR R2CO2CO2 2H H2 22NaOH2NaOH B BRCOORCOO 在阳极放电，
13、发生氧化反应 在阳极放电，发生氧化反应 C C阴极的电极反应：阴极的电极反应：2H2H2 2O O2e2e = = =2OH2OH H H2 2 D D电解电解 CHCH3 3COONaCOONa、CHCH3 3CHCH2 2COONaCOONa 和和 NaOHNaOH 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 1010人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素CO(NHCO(NH2 2) )2 2 。下列有关说法正。下列有关说法正 确的是确的是( () ) A Aa a 为电源的负极为电源的负极 B B电解结束后电解结束后
14、，阴极室溶液的阴极室溶液的 pHpH 与电解前相比将升高与电解前相比将升高 C C除去尿素的反应为除去尿素的反应为 CO(NHCO(NH2 2) )2 22Cl2Cl2 2H H2 2O O= =N N2 2COCO2 24HCl4HCl D D若两极共收集到气体若两极共收集到气体 0.6mol0.6mol，则除去的尿素为，则除去的尿素为 0.12mol(0.12mol(忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应) ) 1111按要求回答下列问题按要求回答下列问题 (1)(1)有人研究了用电化学方法把有人研究了用电化学方法把 COCO2 2转化为转化为 CHCH3 3
15、OHOH，其原，其原 理如图理如图 1 1 所示：所示： 则图则图中中 A A 电极接电源电极接电源_极极。 已已知知 B B 电极为惰性电极电极为惰性电极， 则在水溶液中，该极的电极反应式为则在水溶液中，该极的电极反应式为 _。 (2)(2)以连二亚硫酸盐以连二亚硫酸盐(S(S2 2O O 2 2 4 4) )为还原剂脱除烟气中 为还原剂脱除烟气中 的的 NONO，并通过电解再生并通过电解再生，装置如图装置如图 2 2 所示所示。阴极阴极 的电极反应式为的电极反应式为_，电解槽电解槽 中的隔膜为中的隔膜为_(_(填填“阳阳”或或“阴阴”) ) 离子交换膜。离子交换膜。 (3)2019(3)2
16、019江苏江苏， 20(2)20(2)电解法转化电解法转化 COCO2 2可实现可实现 COCO2 2资源资源 化利用。电解化利用。电解 COCO2 2制制 HCOOHHCOOH 的原理示意图如图的原理示意图如图 3 3。 写 出 阴 极写 出 阴 极 COCO2 2还 原 为还 原 为 HCOOHCOO 的 电 极 反 应 式 ：的 电 极 反 应 式 ： _。 电解一段时间后，阳极区的电解一段时间后，阳极区的 KHCOKHCO3 3溶液浓度降低，其溶液浓度降低，其 原因是原因是_。 (4)(4)甲醛超标会危害人体健康，需对甲醛进行含量检测及污染甲醛超标会危害人体健康，需对甲醛进行含量检测及
17、污染 处理处理。某甲醛气体传感器的工作原理如图某甲醛气体传感器的工作原理如图 4 4 所示所示，b b 极的电极极的电极 反应式为反应式为_，当电路中转移，当电路中转移 4 41010 4 4mo mol l 电子时，传感器内参加反应的甲醛电子时，传感器内参加反应的甲醛(HCHO)(HCHO)为为_mg_mg。 1212 (1)(1)酸性条件下酸性条件下， 六价铬主要以六价铬主要以 CrCr2 2O O 2 2 7 7形式存在 形式存在， 工业上常用电解法处理含工业上常用电解法处理含 CrCr2 2O O 2 2 7 7的 的 废水；该法用废水；该法用 FeFe 作电极电解含作电极电解含 Cr
18、Cr2 2O O 2 2 7 7的酸性废水，随着电解不断进行，阴极附近溶 的酸性废水，随着电解不断进行，阴极附近溶液液 pHpH 升高，产生升高，产生 Cr(OH)Cr(OH)3 3沉淀。沉淀。 电解时能否电解时能否用用C Cu u电极来代电极来代替替F Fe e电极？电极？_(_(填填“能能”或或“不能不能”) )， 理由是理由是_ _。 电解时阳极附近溶液中电解时阳极附近溶液中 CrCr2 2O O 2 2 7 7转化为 转化为 CrCr 3 3的离子方程式为 的离子方程式为_。 若初始溶液中含有若初始溶液中含有 0.1molCr0.1molCr2 2O O 2 2 7 7 ，则生成的阳离
19、子全部转化成沉淀的质量是，则生成的阳离子全部转化成沉淀的质量是 _g_g。 (2)(2)电解电解 NONO 制备制备 NHNH4 4NONO3 3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为 NHNH4 4NONO3 3，需补，需补 充物质充物质 A A，A A 是是_，说明理由：，说明理由：_ _。 (3)(3)由硫化氢获得硫单质有多种方法。将用烧碱吸收由硫化氢获得硫单质有多种方法。将用烧碱吸收 H H2 2S S 后所得的溶液加入如图所示的后所得的溶液加入如图所示的 电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应： S S 2 2 2e2e = = =S S，( (n n1)S1)SS S 2 2= = =S S 2 2 n n。 。 写出电解时阴极的电极反应式：写出电解时阴极的电极反应式：_。 电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成 _。
