高中化学第四章电化学基础3电解池1电解原理真题导思含解析 人教版选修4 3页

电解原理 ‎1．(2018年高考·课标全国卷Ⅱ)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na 2Na2CO3＋C。下列说法错误的是(　　)‎ A．放电时，ClO4－向负极移动 B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2‎ C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－===2CO32－＋C D．充电时，阳极反应为：Na＋＋e－===Na 解析：本题考查二次电池的工作原理。放电时，负极反应为：4Na－4e－===4Na＋，正极反应为3CO2＋4e－===C＋2CO32－；Na＋移向正极，CO32－、ClO4－移向负极，A、C正确；充电过程与放电过程相反，B正确；充电时，阳极反应为2CO32－＋C－4e－===3CO2↑，D错误。‎ 答案：D ‎2．(2016年高考·课标全国卷Ⅰ)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 3‎ C．负极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低 D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成 解析：A.电解池中阴离子向阳极区移动，因此通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移；正极区氢氧根放电，产生氢离子，所以正极区溶液pH减小，错误；B.阳极区氢氧根放电，产生硫酸，阴极区氯离子放电，产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品，正确；C.负极区氢离子得到电子，使溶液中c(H＋)减小，所以负极区溶液pH升高，错误；D.当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的O2生成，错误。‎ 答案：B ‎3．(2018年高考·课标全国卷Ⅰ)最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA－Fe2＋－e－===EDTA－Fe3＋‎ ‎②2EDTA－Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA－Fe2＋‎ 该装置工作时，下列叙述错误的是(　　)‎ A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O B．协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低 D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA－Fe3＋/EDTA－Fe2＋，溶液需为酸性 解析：本题考查电解原理的应用。由石墨烯电极区反应①可知该极发生氧化反应，为阳极，则ZnO@石墨烯为阴极，阴极的电极反应为：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A正确；装置工作时涉及三个反应，Fe2＋与Fe3＋的转化循环进行，总反应为CO2与H2S之间的反应，‎ 3‎ 根据得失电子守恒可知总反应为：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B正确；石墨烯与电源正极相连，ZnO@石墨烯与电源负极相连，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高，C错误；Fe2＋、Fe3＋均在酸性环境中稳定存在，D正确。‎ 答案：C 3‎