考点专练20 电解池 两年高考真题演练
1.(2015·四川理综，4)用右图所示装置除去含CN、
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Cl废水中的CN时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是( )
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式：Cl＋2OH－2e===ClO＋H2O C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e===H2↑＋2OH
D．除去CN的反应：2CN＋5ClO＋2H===N2↑＋2CO2↑＋5Cl＋H2O
2．(2015·福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是( )
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A．该装置将化学能转化为光能和电能 B．该装置工作时，H从b极区向a极区迁移 C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原
D．a 电极的反应为：3CO2＋18H－18e===C3H8O＋5H2O
3．(2015·浙江理综，11)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是( ) ．．．
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A．X是电源的负极
B．阴极的电极反应式是：H2O＋2e===H2＋O2、CO2＋2e===CO＋O2
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通电
C．总反应可表示为：H2O＋CO2=====H2＋CO＋O2 D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1
4．(2014·海南化学，3)以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A．阴极附近溶液呈红色 B．阴极逸出气体 C．阳极附近溶液呈蓝色 D．溶液的pH变小
5．(2014·广东理综，11)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则 ( )
A. 电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ B. 电极Ⅰ发生还原反应 C. 电极Ⅱ逐渐溶解
D. 电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋2e===Cu
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6．(2015·山东理综，29(1))利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_________________________________________________，
电解过程中Li向________电极迁移(填“A”或“B”)。
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7．[2014·课标全国Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。 “四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
(1)写出阳极的电极反应式____________________________________________。 (2)分析产品室可得到H3PO2的原因_____________________________________。 (3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2将 “四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用 H3PO2
稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。 其缺点是产品中混有________杂质。该杂质产生的原因是：_____________________________
________________________________________________________________________。
考点专练20 电解池 一年模拟试题精练
1.(2015·山东潍坊期末，1)下图所示的日常生活装置中，与iphone 5s手机充电的能量转化形式相同的是( )
2．(2015·广西桂林期末，3)要实现反应：Cu＋2HCl===CuCl2＋H2↑，设计了下列四个实验，你认为可行的是( )
3．(2015·云南一次检测，11)铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。
控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬的氧化膜。下列有关叙述正确的是( )
A．阴极上有金属铝生成
B．电极A为石墨、电极B为金属铝 C．OH在电极A上放电，有氧气生成
D．阳极的电极反应式为2Al－6e＋3H2O===Al2O3＋6H
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4．(2015·山东日照三校联考，14)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中OH的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应通电
为：2Cu＋H2O=====Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是( )
A．钛电极发生氧化反应 B．阳极附近溶液的pH逐渐增大 C．离子交换膜应采用阳离子交换膜
D．阳极反应式是：2Cu＋2OH－2e===Cu2O＋H2O
5．(2015·山东烟台质检，5)等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液，用石墨电极电解此溶液，经过一段时间后，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。下列说法正确的是( )
A．阴极反应为：Ag＋e===Ag
B．阳极始终发生反应：2Cl－2e===Cl2↑ C．两极共生成三种气体
D．向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液恢复到电解前的状态 6．(2015·哈尔滨六中期末，7)
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用如图所示装置制取纯净的Fe(OH)2，下列说法不正确的是( ) A．a电极一定是铁，电解液c可以是CuCl2溶液 B．电解一段时间，b电极附近pH升高
C．溶液中的阴离子向a电极移动 D．在加入苯之前应将电解液c加热煮沸
7．(2015·湖南长郡中学模拟，18)下图是一个电化学过程的示意图。
在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧气，丙池中装有溶质质量分数为10.00%的Na2SO4溶液100 g，过一段时间后，丙池中溶质的质量分数变为10.99%。
(1)此时A端为电源的________极(填“正”或“负”)，A极的电极反应式为_______________________________________
________________________________________________________________________。 (2)若乙池溶液的体积为1 L，则此时乙池溶液中c(H)＝________(不考虑Ag的水解)。 (3)丙池中产生的气体体积为________L(标准状况下)。
制取KMnO4的最好方法是电解K2MnO4，若此时把丙池中阳极材料换为镍板，阴极材料换为铁板，硫酸钠溶液换成K2MnO4溶液，则可制取KMnO4。
(4)阳极的电极反应式为______________________________。 此时溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
参考答案 考点专练20 电解池
【两年高考真题演练】
1．D [Cl在阳极发生氧化反应生成ClO，水电离出的H在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液呈碱性，故A、B、C项正确；D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H，正确的离子方程式为2CN＋5ClO＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl＋2OH，错误。]
2．B [A项，该装置是电解池，在电解和光的作用下H2O在光催化剂的表面转化为O2和H，故该装置是将电能和光能转化为化学能，错误；B项，根据同种电荷相互排斥、
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异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H从阳极b极区向阴极a极区迁移，正确；C电解
项，该电解池的总反应式为：6CO2＋8H2O=====2C3H8O＋9O2。根据总反应方程式可知，每288
生成1 mol O2，有 mol CO2被还原，其质量为 g，错误；D项，a电极为阴极，发生还
33原反应，电极反应式为：3CO2＋18H＋18e===C3H8O＋5H2O，错误。]
3．D [由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应，此极上得到电子，应为阴极，故X极为电源的负极，A、B项正确；C项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确；D项，因阳极电极反应式为2O2－4e===O2↑，结合电子得失相等，可知
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阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2∶1，错误。]
电解
4．D [以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反应为2KI＋2H2O=====2KOH＋H2↑＋I2(类似于电解饱和食盐水)，阴极产物是H2和KOH，阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝)，阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性)，A、B、C正确；由于电解产物有KOH生成，所以溶液的pH逐渐增大，D错误。]
5．A [电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，可判断，Ⅰ是原电池的负极，Ⅱ是原电池的正极，Ⅲ是电解池的阳极，Ⅳ是电解池的阴极，A项，外电路电流方向是从正极流向负极，即电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ，正确；B项，负极发生氧化反应，错误；C项，正极上的电极反应为Cu2＋2e===Cu，电极Ⅱ有Cu析出逐渐加重，错误；D项，阳极的电极反应为Cu－2e
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===Cu2，错误。]
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6．解析 B极区生成H2 ，同时会生成LiOH ，则B极区电解液为LiOH 溶液；电极A为阳极，在阳极区LiCl 溶液中Cl放电，电极反应式为2Cl－2e===Cl2↑；在电解过程中Li(阳离子)向B电极(阴极区)迁移。
答案 LiOH 2Cl－2e===Cl2↑ B
7．解析 (1)阳极发生氧化反应，由于OH的放电性大于SO24，则在反应中OH失去
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电子，电极反应式为2H2O－4e===4H＋O2↑。
(2)阳极室H2O放电产生H，H进入产品室，原料室中的H2PO2穿过阴膜扩散至产品室，两者发生反应：H＋H2PO2H3PO2。
(3)如果撤去阳膜，H2PO2或H3PO2可能被氧化为PO34。
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答案 (1)2H2O－4e===O2↑＋4H
(2)阳极室的H穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2
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(3)PO34 H2PO2或H3PO2被氧化
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【一年模拟试题精练】
1．A [A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能；D项是将化学能转化成电能。]
2．C [铜与盐酸不能直接发生反应，由于不是能自发进行的氧化还原反应，故不能设计成原电池，即A、B选项不符合；由于铜失去电子，故铜作阳极，与电源的正极相连，选项C符合。]
3．D [A项，Al3氧化性小于H，阴极上H放电生成H2；B项，金属铝被氧化，做
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电解池的阳极。]
4．D [钛电极为阴极，发生还原反应，A项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应式为2Cu＋2OH－2e===Cu2O＋H2O，OH由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C项错误，D项正确；由阴极区迁移过来的OH在阳极全部参与反应；阳极附近溶液的pH不变，B项错误。]
5．C [三种物质溶于水后，发生反应Ba2＋SO24===BaSO4↓、Ag＋Cl===AgCl↓，
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则混合溶液的溶质为KCl和KNO3。由题意，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2，所以阴极反应为：2H＋2e===H2↑，阳极反应为：2Cl－2e===Cl2↑和4OH－4e===O2↑＋2H2O，阴、阳两极共生成氢气、氯气和氧气三种气体，要使电解质溶液复原，需要通入适量的HCl，还需要加入适量的水。]
6．A [A项，若电解液为CuCl2溶液，电解的总反应为Fe＋Cu2===Fe2＋Cu，无法
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得到Fe(OH)2，错误；B项，要得到Fe(OH)2，阴极即b电极发生H2O电离的H放电反应，H浓度减小，促进H2O的电离，使得溶液中OH浓度增大，故pH升高，正确；C项，电解质溶液中阴离子应向阳极移动，即向a电极移动，正确；D项，加入苯之前应将电解液c加热煮沸，以赶出溶解在其中的O2，防止Fe(OH)2被氧化，正确。]
7．解析 甲池为原电池，A为负极，甲醇失电子生成CO23，丙池是电解水，设消耗水
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通电
x g，10.00%×100＝10.99%×(100－x)，x≈9，n(H2O)＝0.5 mol，依据2H2O=====2H2↑＋O2↑，生成n(O2)＝0.25 mol、n(H2)＝0.5 mol，共0.75 mol气体；乙池C棒为阳极，生成O2，依据得失电子守恒可知乙池碳棒与丙池左边碳棒生成的O2相同，n(O2)＝0.25 mol，消耗n(H2O)＝0.5 mol，生成n(H)＝1 mol，c(H)＝1 mol·L1；(4)依据信息MnO24中Mn元素
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的化合价升高1变为MnO4，所以阳极反应式为MnO24－e===MnO4，阴极发生2H＋2e
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===H2↑，最终电解质溶液pH增大。
答案 (1)负 CH3OH－6e＋8OH===CO23＋6H2O
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(2)1 mol·L1 (3)16.8
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(4)MnO24－e===MnO4 增大
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