《2025年168优化重组卷五年高考真题分类汇编高中化学全一册通用版》

23.(2021·山东卷)利用惰性电极电解制备$Na_2Cr_2O_7$的总反应方程式为：$4Na_2CrO_4+4H_2O\xlongequal{通电}2Na_2Cr_2O_7+4NaOH+2H_2\uparrow+O_2\uparrow$。则$Na_2Cr_2O_7$在阳(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为CrO₄²⁻。

答案： 23.解析 由$4Na₂Cr₂O₄+4H₂O\overset{通电}{=}2Na₂Cr₂O₇+4NaOH+$
2H₂↑+O₂↑可知，电解过程中实质是电解水，阳极上OH⁻失去电子生成H₂O和O₂，阴极上H⁺得到电子生成H₂，由2CrO₄²⁻+H₂O⇌Cr₂O₇²⁻+2OH⁻可知，Cr₂O₇²⁻在c(OH⁻)减小的电极室中制得，即Na₂Cr₂O₇在阳极室产生；电解过程中，阳极室中c(OH⁻)减小，CrO₄²⁻水解平衡正向移动，c(CrO₄²⁻)减小，c(Cr₂O₇²⁻)增大，为提高制备Na₂Cr₂O₇的效率，CrO₄²⁻通过离子交换膜移向阳极。
答案 阳 CrO₄²⁻

24.（2021·北京卷）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。
(1)①阳极室产生$Cl_2$后发生的反应有：
$CH_2\xlongequal{}CH_2+HClO\xlongequal{}HOCH_2CH_2Cl$。
②结合电极反应式说明生成溶液a的原理阴极发生反应：2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻生成OH⁻，K⁺通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液。
(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率$\eta$和选择性$S$的定义：
$\eta(B)=\frac{n(生成B所用的电子)}{n(通过电极的电子)}×100\%$
$S(B)=\frac{n(生成B所用的乙烯)}{n(转化的乙烯)}×100\%$
①若$\eta(EO)=100\%$，则溶液b的溶质为KCl。
②当乙烯完全消耗时，测得$\eta(EO)\approx70\%$，$S(EO)\approx97\%$，推测$\eta(EO)\approx70\%$的原因：
Ⅰ. 阳极有$H_2O$放电
Ⅱ. 阳极有乙烯放电
Ⅲ. 阳极室流出液中含有$Cl_2$和$HClO$
……
i. 检验电解产物，推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是O₂。
ii. 假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成$CO_2$，$\eta(CO_2)\approx$13$\%$。经检验阳极放电产物没有$CO_2$。
iii. 实验证实推测Ⅲ成立，所用试剂及现象是KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。
可选试剂：$AgNO_3$溶液、$KI$溶液、淀粉溶液、品红溶液。

答案： 24.解析
(1)阳极产生氯气后，可以和水发生反应生成次氯酸方程式为：Cl₂+H₂O=HCl+HClO；溶液a是阴极的产物，在阴极发生反应2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻，同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根结合形成氢氧化钾，故答案为：阴极发生反应：2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻生成OH⁻，K⁺通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液；
(2)①若η(EO)=100%则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化，其他元素化合价没有变，故溶液b的溶质为：KCl；②i.阳极有H₂O放电时会产生氧气，故需要检验的物质是O₂；ii.设EO的物质的量为a mol则转化的乙烯的物质的量为：$\frac{a}{97\%}；$生成EO转化的电子的物质的量：2a mol；此过程转移电子的总物质的量：$\frac{2a}{70\%}；$生成CO₂的物质的量：$2×\frac{a}{97\%}×3%；$生成CO₂转移的电子的物质的量：$2×\frac{a}{97\%}×3%×6，$则$η(CO₂)=\frac{\frac{2a}{97\%}×3\%×6}{2a}×\frac{2a}{70\%}≈13\%；$
iii.实验证实推测Ⅲ成立，则会产生氯气，验证氯气即可，故答案为：KCl溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。
答案
(1)Cl₂+H₂O=HCl+HClO ②阴极发生反应：
2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻生成OH⁻，K⁺通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液
(2)①KCl ②O₂ 13 KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝

(2022·广东，4分)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的$3\%\ NaCl$溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀
的是 (D)

A.加入$AgNO_3$溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入$KSCN$溶液无红色出现
D.加入$K_3[Fe(CN_6)]$溶液无蓝色沉淀生成

答案： D