2025备考备战高考二轮复习 化学选择题热点练电解原理及创新应用 .docx

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9.电解原理及创新应用

1.(2024·吉林白山二模)大连理工大学提出了一种低能耗、无阳极氯腐蚀的电解混合海水制氢新技术,如图所示。下列叙述错误的是()

A.在该条件下,N2H4的放电能力强于Cl-

B.a极与电源负极连接,发生氧化反应产生O2

C.b极反应式为N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O

D.逸出2.24L气体1(标准状况)时外电路转移电子数为0.2NA

2.(2024·安徽安庆二模)电催化氮还原反应法(NRR)是以水和氮气为原料,在常温常压下通过电化学方法催化合成氨气,其工作电极材料是由六亚甲基四胺(HMTA)与三氯化钒合成的二维钒基复合纳米材料(简称V-HMTA),其工作原理如图所示。下列说法错误的是()

A.石墨电极与外接电源正极相连

B.工作电极V-HMTA具有较高的表面积,能提高单位时间内氨气的产率

C.电路中通过0.06mol电子时,两极共有0.035mol气体逸出

D.隔膜为质子交换膜

3.(2024·贵州六校联盟联考三)实验室模拟工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸(HOOC—CHO),原理如图所示,该装置中M、N均为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸。下列说法正确的是()

A.以铅酸蓄电池作为直流电源进行电解,M极接Pb电极

B.阴极区溶液pH下降

C.N电极上的电极反应式:HOOC—COOH+2e-+2H+HOOC—CHO+H2O

D.若有2molH+通过质子交换膜并完全参与反应,则电解生成的乙醛酸为1mol

4.(2024·浙江温州一模)利用电化学富集海水中锂的电化学系统如图所示。该电化学系统的工作步骤如下:①启动电源1,MnO2所在腔室的海水中的Li+进入MnO2结构而形成LixMn2O4;

②关闭电源1和海水通道,启动电源2,使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2。

下列说法不正确的是()

A.启动电源1时,电极1为阳极,发生氧化反应

B.启动电源2时MnO2电极反应式为xLi++2MnO2+xe-LixMn2O4

C.电化学系统提高了腔室2中LiOH的浓度

D.启动至关闭电源1,转化的n(MnO2)与生成的n(O2)之比为20∶3,可得LixMn2O4中的x=1.2

5.(2024·辽宁沈阳一模)环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下,下列说法中错误的是()

A.电极1连接外接电源的正极

B.电极2的电极反应式为2H++2e-H2↑

C.溶液a可能含有两种溶质,溶液b可循环使用

D.离子膜可选择性地透过H+和K+

6.(2024·黑龙江齐齐哈尔一模)一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下,下列说法正确的是()

A.第三步中a为直流电源的正极

B.第一步生产NaOH的总反应为4Na2.44MnO2+xO2+2xH2O4Na2.44-xMnO2+4xNaOH

C.第二步为原电池,正极质量增加,负极质量减少

D.第三步外电路上每转移4mol电子,电解池中就有4molHCl被电解

7.(2024·辽宁锦州质检)电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术,通过电解过程中产生的羟基自由基(·OH)处理酸性废水中有机污染物[如(苯酚)],其工作原理如图a所示,一段时间内,Fe2+或H2O2电极产生量与电流强度关系如图b所示。下列说法错误的是()

图a

图b

A.Pt电极应与直流电源的正极相连

B.HMC-3电极反应有:O2+2e-+2H+H2O2,Fe3++e-Fe2+

C.根据图b可判断合适的电流强度约为60mA

D.若处理0.1mol,理论上HMC-3电极消耗2.8molO2

8.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是()

图1

图2

A.电极a应与Ag(Ⅰ)相连

B.电渗析装置中膜a为阳离子交换膜

C.电渗析过程中左、右室中NaOH和H2SO4的浓度均增大

D.电池从开始到停止放电,理论上可制备1.2gNaH2PO4

9.电解原理及创新应用

1.(2024·吉林白山二模)大连理工大学提出了一种低能耗、无阳极氯腐蚀的电解混合海水制氢新技术,如图所示。下列叙述错误的是()

A.在该条件下,N2H4的放电能力强于Cl-

B.a极与电源负极连接,发生氧化反应产生O2

C.b极反应式为N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O

D.逸出2.24L气体1(标准状况)时外电路转移电子数为0.2NA

答案:B

解析:由题干信息可知,无阳极氯腐蚀,故在该条件下,N2H4的放电能力强于Cl-,不是氯离子失电子得氯