《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

类型一、　电解与物质制备
1.(2023·浙江1月选考，11)
　在熔融盐体系中，通过电解TiO₂和SiO₂获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是　（　　）
　
A.石墨电极为阴极，发生氧化反应
　
B.电极A的电极反应：8H⁺+TiO₂+SiO₂+8e⁻=TiSi+4H₂O
　
C.该体系中，石墨优先于Cl⁻参与反应
　
D.电解时，阳离子向石墨电极移动
　　

答案： 1.C

2.(2022·重庆，12)硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
　下列说法错误的是　（　　）
　
A.惰性电极2为阳极
　
B.反应前后WO₄²⁻、WO₅²⁻数量不变
　
C.消耗1mol氧气，可得到1mol硝酮
　
D.外电路通过1mol电子，可得到1mol水
　　

答案： 2.C

3.(2022·湖北，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)₂]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是　（　　）
　
A.生成1molLi[P(CN)₂]，理论上外电路需要转移2mol电子
　
B.阴极上的电极反应为：P₄+8CN⁻ - 4e⁻ = 4[P(CN)₂]⁻
　
C.在电解过程中CN⁻向铂电极移动
　
D.电解产生的H₂中的氢元素来自于LiOH
　　　　

答案： 3.D [石墨电极为阳极，对应的电极反应式为$P_{4}+8CN^{-}-4e^{-}=4[P(CN)_{2}]^{-}$，则生成1mol$Li[P(CN)_{2}]$，理论上外电路需要转移1mol电子，A错误；阴极上发生还原反应，应该得电子，电极反应式为$2HCN + 2e^{-}=H_{2}\uparrow + 2CN^{-}$，B错误；石墨电极为阳极，铂电极为阴极，$CN^{-}$应该向阳极移动，即移向石墨电极，C错误；由所给图示可知HCN在阴极放电，产生$CN^{-}$和$H_{2}$，而HCN中的H来自LiOH，则电解产生的$H_{2}$中的氢元素来自LiOH，D正确。]

类型二、　电解与分离、提纯
4.我国科学家以石墨烯壳层封装钴镍纳米粒子的“铠甲”催化剂作电极，实现了合成气中H₂S杂质的高效去除，其工作原理如图所示。下列说法错误的是　（　　）
　
A.x为电源负极，阴极区溶液的pH增大
　
B.为同时实现氢气和硫粉的分离与回收，隔膜为阳离子交换膜
　
C.阳极的电极反应式为H₂S - 2e⁻ = S↓+2H⁺
　
D.通电一段时间后，阴极区的溶液可以补充到阳极区，实现电解液的再生
　　　　　　　　　　

答案： 4.C [据图可知与电源y连接的电极上$H_{2}S$发生氧化反应转化为S，所以y为电源正极，x为电源负极，阴极发生还原反应，电极反应式为$2H_{2}O + 2e^{-}=2OH^{-}+H_{2}\uparrow$，所以阴极区溶液的pH增大，A正确；阳极发生氧化反应，电极反应式为$H_{2}S + 2CO_{3}^{2 - } - 2e^{-}=S\downarrow + 2HCO_{3}^{-}$，C错误；通电一段时间后，阴极区得到氢氧化钠溶液，阳极区得到$NaHCO_{3}$，$NaHCO_{3}$溶液与NaOH溶液反应生成$Na_{2}CO_{3}$，所以将阴极区溶液补充到阳极区可实现电解液的再生，D正确。]

5.电解法常用于分离提纯物质，某混合物浆液含Al(OH)₃、MnO₂和少量Na₂CrO₄。考虑到胶体的吸附作用使Na₂CrO₄不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(如图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液进行回收利用(已知：2CrO₄²⁻ + 2H⁺ ⇌ Cr₂O₇²⁻ + H₂O)，下列说法不正确的是　（　　）
　
A.阴极室生成的物质为NaOH和H₂

B.阳极发生的电极反应是2H₂O - 4e⁻ = 4H⁺ + O₂↑

C.a离子交换膜为阳离子交换膜

D.当外电路中转移2mol电子时，阳极室可生成1molCr₂O₇²⁻
　　　

答案： 5.D