《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

1. 工业上利用电解食盐溶液制取盐酸和氢氧化钠的装置如图所示。图中的双极膜中间层中的H₂O解离为H⁺和OH⁻。

下列有关说法错误的是 ( )
A. N表示阴离子交换膜
B. 甲室流出的为氢氧化钠溶液
C. 电解总反应：NaCl + H₂O$\stackrel{电解}{=\!=\!=}$NaOH + HCl
D. 相比现有氯碱工业制取氢氧化钠，该方法更环保

答案： C

2. 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl₂被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 ( )

A. a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B. a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C. a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D. a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

答案： B

二、活性金属电极电解应用——电镀、电解精炼
3. 金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述正确的是（已知氧化性：Fe²⁺ ＜ Ni²⁺ ＜ Cu²⁺） （ ）
A. 阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni²⁺ + 2e⁻ == Ni
B. 电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C. 电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe²⁺和Zn²⁺
D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt

答案： 3. D [电解时,阳极$Zn$、$Fe$、$Ni$失去电子,发生氧化反应,A项错误;因氧化性:$Ni^{2+}＞Fe^{2+}＞Zn^{2+}$,故阴极的电极反应式为$Ni^{2+}+2e^{-}=Ni$,阳极质量减少是因为$Zn$、$Fe$、$Ni$溶解,而阴极质量增加是因为$Ni$析出,二者质量不相等,B项错误;电解后溶液中的阳离子除$Fe^{2+}$和$Zn^{2+}$外,还有$Ni^{2+}$和$H^{+}$,C项错误。]

4. 用有机阳离子、Al₂Cl₇⁻和AlCl₄⁻组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的__________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为____________________。若改用AlCl₃水溶液作电解液，则阴极产物为__________。

答案： 4. 负 $4Al_{2}Cl_{7}^{-}+3e^{-}=Al + 7AlCl_{4}^{-}$ $H_{2}$

三、极活泼金属制取——电冶金
5. 电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A为石墨，阴极为铁环K，两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经铁管F流入收集器G。下列叙述正确的是 （ ）

A. 氯化钙的作用是做助熔剂，降低氯化钠的熔点
B. 金属钠的密度大于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在下层
C. 隔膜D为阳离子交换膜，防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠
D. 电解时阴极的电极反应为Na⁺ + e⁻ == Na，发生氧化反应，阴极上可能有少量的钙单质生成

答案： 5. A 

6. 研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂ - CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法正确的是 （ ）

A. 将熔融CaF₂ - CaO换成Ca(NO₃)₂溶液也可以达到相同目的
B. 阳极的电极反应式为C + 2O²⁻ - 4e⁻ == CO₂↑
C. 在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D. 阴极的电极反应式为Ca - 2e⁻ == Ca²⁺

答案： 6. B