2022新高考化學(xué)微題型《加練半小時》第6章微題型58電解池原理、電鍍、精煉及冶金在物質(zhì)制備中的應(yīng)用

1．(2020·晉中市高三月考)某鎳冶煉車間排放的漂洗廢水中含有一定濃度的Ni2＋和Cl－，圖甲是雙膜三室電沉積法回收廢水中的Ni2＋的示意圖，圖乙描述的是實驗中陰極液pH與鎳回收率之間的關(guān)系。下列說法不正確的是()A．交換膜a為陽離子交換膜B．陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2＋4H＋C．陰極液pH＝1時，鎳的回收率低主要是有較多的H2生成D．濃縮室得到1L0.5mol·L－1的鹽酸時，陰極回收得到11.8g鎳2．(2020·江蘇泰州高三期中)ECT電解污水(含Cl－)處理器處理的簡化模型如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()A．電極a與電源的負(fù)極相連B．電解時b極附近溶液的pH變小C．處理污水時，Cl－移向a極D．可將鉑電極a、b均換成Fe電極3．(2020·貴州遵義期末)某同學(xué)在家中制備含氯消毒劑，實驗裝置原理如圖所示，下列說法不正確的是()A．H2從陽極逸出B．離子交換膜為陽離子交換膜C．a(chǎn)為直流電源的正極，b為直流電源的負(fù)極D．陽極區(qū)的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑，Cl2＋H2OHCl＋HClO4．(2020·湖北荊州期中)利用雙離子交換膜電解法可以從含硝酸銨的工業(yè)廢水中生產(chǎn)硝酸和氨，原理如圖所示。下列敘述正確的是()A．N室中硝酸溶液濃度：a%＞b%B．a(chǎn)、c為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜C．M、N室分別產(chǎn)生氧氣和氫氣D．產(chǎn)品室發(fā)生的反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3＋H2O5．(2021·濟南月考)利用如圖裝置電解四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]的水溶液制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]。下列說法正確的是()A．電極A上發(fā)生還原反應(yīng)B．產(chǎn)物c是Cl2C．a(chǎn)處可收集到[(CH3)4NOH]D．陽離子交換膜可提高[(CH3)4NOH]的純度6．(2020·四川省仁壽第一中學(xué)北校區(qū)高三月考)如圖甲是利用一種微生物將廢水中的尿素(H2NCONH2)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，并生成環(huán)境友好物質(zhì)的裝置，同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅，下列說法中不正確的是()A．銅電極應(yīng)與Y相連接B．乙裝置中溶液的顏色不會變淺C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)N電極消耗5.6L氣體時，則鐵電極質(zhì)量增加64gD．M電極反應(yīng)式：H2NCONH2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋7．關(guān)于鍍銅和電解精煉銅，下列說法中正確的是()A．都用粗銅作陽極、純銅作陰極B．電解液的成分都保持不變C．陽極反應(yīng)都只有Cu－2e－=Cu2＋D．陰極反應(yīng)都只有Cu2＋＋2e－=Cu8．(2020·杭州高三模擬)某電化學(xué)裝置如圖所示，a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是()A．溶液中電子從B極移向A極B．若B為粗銅，A為精銅，則溶液中c(Cu2＋)保持不變C．若A、B均為石墨電極，則通電一段時間后，溶液pH增大D．若B為粗銅，A為精銅，則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等9．(2020·山東高三模擬)將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點，在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如圖所示。下列說法正確的是()A．正極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋B．陽極反應(yīng)為：2Cl－－2e－=Cl2↑C．若消耗5.6L氧氣，則電路中轉(zhuǎn)移1mol電子D．Fe3＋在反應(yīng)中起催化劑作用10．(2020·北京順義牛欄山一中高三月考)如圖所示，某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問題，其中乙裝置中X為離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題：(1)甲烷燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙中X是________交換膜，向乙中加入幾滴酚酞溶液，工作一段時間后鐵電極附近溶液變紅，請用化學(xué)用語解釋相關(guān)原因：________________________________________________。(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有4.48L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中C電極上生成氣體的物質(zhì)的量為________。(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，b應(yīng)是________(填化學(xué)式)。(5)化學(xué)在環(huán)境保護中起十分重要的作用，電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽污染，電化學(xué)降解NOeq\o\al(－,3)的原理如圖所示。①Ag－Pt電極上的電極反應(yīng)式為__________________________________________________________________________________________________________________________________。②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為________g。11．(1)[2018·全國卷Ⅲ，27(3)①②]KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：_________________________________________________________________________________________________________________。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為________，其遷移方向是________________________________________________________________________。(2)[2017·江蘇，16(4)]電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為________。

答案精析1．D2.C3.A4.D5.D6.C7.D8.D9．D[陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋，故A錯誤；陽極反應(yīng)為2HCl－2e－=Cl2↑＋2H＋，故B錯誤；不清楚是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計算氧氣的物質(zhì)的量，故C錯誤；總的反應(yīng)為4HCl＋O2eq\o(=,\s\up7(電解))2H2O＋Cl2↑，根據(jù)題中信息得到Fe3＋在反應(yīng)中起催化劑作用，故D正確。]10．(1)CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O(2)陽離子鐵為陰極，氫離子放電，剩余氫氧根離子，氫氧根濃度不斷增大，使得酚酞溶液變紅(3)0.4mol(4)Ag(5)①2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O②14.4解析(1)甲烷燃料電池，燃料作負(fù)極，氧化劑作正極，其負(fù)極電極反應(yīng)式是CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O。(2)為了阻止陰極產(chǎn)生的OH－通過離子交換膜進(jìn)入陽極室，和陽極產(chǎn)生的Cl2反應(yīng)，乙中X采用的是陽離子交換膜，向乙中加入幾滴酚酞溶液，工作一段時間后鐵電極附近溶液變紅，原因是鐵為陰極，氫離子放電，剩余氫氧根離子，氫氧根濃度不斷增大，使得酚酞溶液變紅。(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有4.48L氧氣參加反應(yīng)，根據(jù)電子守恒，氧氣和氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶2，O2～2Cl222．4L2mol4．48Lxx＝0.4mol則乙裝置中C電極上生成的氣體的物質(zhì)的量為0.4mol。(4)電鍍時鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，所以丙裝置給銅鍍銀，b是陽極，用Ag。(5)①Ag－Pt電極上，氮的化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O。②若電解過程中轉(zhuǎn)移電子為2mol，2H2O－4e－=O2↑＋4H＋2mol4mol4moly2molz解得y＝1mol，z＝2mol，2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O10mol1mol2molc解得c＝0.2mol，左邊質(zhì)量減少即為消耗水的質(zhì)量18g，右邊質(zhì)量減少為生成氮氣的質(zhì)量再減去移動過來的氫離子的質(zhì)量即0.2mol×28g·mol－1－2mol×1g·mol－1＝3.6g，Δm左－Δm右＝18g－3.6g＝14.4g。11．(1)①2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑②K＋由a到b(2)4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑H2解析(1)①電解液是KOH溶液，陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。②電解過程中陽極反應(yīng)為I－