人人文库网 > 教育资料 > 中学教育 > 2021版新高考化学一轮复习 第5章 化学反应与能量转化课件+教学案（打包6套）鲁科版
2021版新高考化学一轮复习第5章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能__电解教学案鲁科版202002210423.doc
2021版新高考化学一轮复习 第5章 化学反应与能量转化课件+教学案（打包6套）鲁科版
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2021版新高考化学一轮复习
第5章
化学反应与能量转化课件+教学案（打包6套）鲁科版
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1第第 2 2 节节电能转化为化学能电能转化为化学能电解电解课标解读要点网络了解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。 电解原理及其规律1电解让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。注意：电解与电离的区别电解需通电才能进行而电离不需通电就能进行。电解是化学变化；而电离是在水中或熔融状态下断键离解为离子，属于物理变化。2电解池及其工作原理(1)概念：电解池是将电能转化为化学能的装置。(2)构成条件有与外接直流电源相连的两个电极。电解质溶液(或熔融电解质)。形成闭合回路。(3)电解池工作原理(以电解 cucl2溶液为例)(4)电解池中电子和离子的移动电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。电子不能通过电解质溶液。离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。电流：从电源的正极流出，流入阳极，再通过电解质溶液流入阴极，最后流向负极，2形成闭合回路。3阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。氧化性强的先放电，放电顺序为k、ca2、na、mg2、al3、zn2、fe2、sn2、pb2、h、cu2、fe3、ag 放电由难到易(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，生成金属阳离子，发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，放电顺序为s2、i、br、cl、oh、含氧酸根离子(nooal(,3)、sooal(2,4)、cooal(2,3)、f 放电由易到难注意：放电指的是电极上的得、失电子。活性电极指的是除去 au、pt 以外的金属，惰性电极指的是 pt、au、c 电极，不参与电极反应。阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。4以惰性电极电解水溶液的有关规律(1)电解水型含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐阴极反应式为 4h4e=2h2，阳极反应式为 4oh4e=2h2oo2，总方程式为 2h2o2h2o2。电解质浓度变大，ph 可能变大、变小或不变，可加 h2o 复原。(2)电解电解质类型无氧酸(如 hcl)，不活泼金属无氧酸盐(cucl2)电解质浓度变小，加电解质本身复原。(3)放 h2生碱型活泼金属的无氧酸盐(如 nacl)阴极反应式为 2h2e=h2，阳极反应式为 2cl2e=cl2，总方程式为2cl2h2ocl2h22oh。溶液 ph 变大，加 hcl(卤化氢)复原。(4)放 o2生酸型不活泼金属的含氧酸盐(如 cuso4)阴极反应式为 2cu24e=2cu，阳极反应式为 4oh4e=o22h2o，总方程式为 2cu22h2o2cuo24h。溶液 ph 变小，加 cuo(金属氧化物)或 cuco3复原。基础判断(1)二次电池的放电(原电池反应)与充电(电解反应)互为可逆反应。()(2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程，属于化学变化。()(3)电解时电子流动方向为负极阴极电解质溶液阳极正极。()3(4)用惰性电极电解足量 cuso4溶液一段时间后，加入 cu(oh)2或 cuo 均可使电解质溶液恢复到电解前的状况。()(5)惰性电极电解 na2so4溶液和 na2co3溶液的过程中 ph 均不变。()(6)以 pt 作电极，电解 kcl 溶液的离子方程式为 2cl2hcl2h2。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)知识应用1按要求书写方程式。(1)用 pt 作电极，电解 agno3溶液阴极反应式：_；阳极反应式：_；总反应式：_。(2)用 cu 作电极，电解稀 h2so4溶液阴极反应式：_；阳极反应式：_；总反应式：_。(3)用惰性电极电解 mgcl2溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应式：_。(4)用惰性电极电解 2 moll1 nacl 和 1 moll1 cuso4的混合溶液，电解过程明显分两个阶段。第一阶段：阴极反应式：_，阳极反应式：_。第二阶段：阴极反应式：_，阳极反应式：_。答案(1)4ag4e=4ag4oh4e=2h2oo24ag2h2o4ag4ho2(2)2h2e=h2cu2e=cu2cu2hcu2h2(3)2cl2e=cl22h2e=h2mg22cl2h2omg(oh)2cl2h24(4)cu22e=cu2cl2e=cl24h4e=2h24oh4e=2h2oo22若用惰性电极电解 cuso4溶液一段时间后，需加入 98 g cu(oh)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，阴极发生的电极反应式为_，整个电路中转移的电子数为_(用na表示，na表示阿伏加德罗常数的值)。答案cu22e=cu、2h2o2e=h22oh4na电极反应式和电解方程式的书写要点(1)做到“三看” ，正确书写电极反应式一看电极材料，若是金属(au、pt 除外)作阳极，金属一定被电解(注：fe 生成 fe2)。二看电解质，电解质是否参与电极反应。三看电解质状态，是熔融状态，还是水溶液。(2)规避“两个”失分点书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式，且注明“电解”条件。电解水溶液时，应注意放电顺序中 h、oh之后的离子一般不参与放电。命题点 1电解原理及其规律1下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的 ph 明显减小的是()abcd答案d2(双选)如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的 fecl2、hcl5组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电能力顺序，都可能在阳极放电，下列分析正确的是 ()ac1电极上的电极反应式为 2h2e=h2bc1电极处溶液首先变黄色cc2电极上可依次发生的电极反应为 fe2e=fe3、2cl2e=cl2d当 c1电极上有 2 g 物质生成时，就会有 2na个电子通过溶液发生转移(na表示阿伏加德罗常数的值)acc1电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的 h在阴极放电，电极反应式为2h2e=h2，a 正确；c1电极上 h放电生成 h2，c2电极与电源的正极相连，作阳极，fe2的还原性强于cl，则依次发生的电极反应为 fe2e=fe3、2cl2e= cl2，故 c2电极处溶液首先变黄色，b 错误，c 正确；电子只能通过导线传递，不能通过溶液传递，d 错误。3(2019甘肃名校联考)电fenton 法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，其反应原理如图所示(酸性介质)。其中电解产生的 h2o2与 fe2发生 fenton 反应：fe2h2o2=fe3ohoh，生成的羟基自由基(oh)能氧化降解有机污染物。下列说法不正确的是()a电源的 b 极是正极b电解时阴极周围溶液的 ph 增大c阴极上发生的电极反应为 o22e2h=h2o2d若产生 4 mol 羟基自由基(oh)，则消耗 22.4 l o2do2在电解池的左侧得电子生成 h2o2，所以 a 极为负极，b 极为正极，a 项正确；阴极上 o22e2h=h2o2，电解质溶液的 ph 增大，b、c 项正确；d 项，没有指明温度和压强，不能确定氧气的体积，d 项错误。命题点 2电化学基本计算电子守恒法64(2019大连模拟)用惰性电极电解一定浓度的 cuso4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0.1 mol cu2(oh)2co3后恰好恢复到电解前的浓度和 ph(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为 ()a0.4 molb0.5 molc0.6 mold0.8 molccu2(oh)2co3可改写为 2cuoh2oco2，因反应后生成的 co2离开溶液，所以加入0.1 mol cu2(oh)2co3相当于加入 0.2 mol cuo、0.1 mol h2o，根据2cuo24e2 mol4 mol02 mol0.4 mol2h2o o24e2 mol4 mol01 mol0.2 mol转移电子的物质的量0.4 mol0.2 mol0.6 mol。 5(双选)(2019平顶山一模)某实验小组模拟光合作用，采用电解 co2和 h2o 的方法制备 ch3ch2oh 和 o2，装置如图所示。下列说法不正确的是()a铂极为阳极，发生氧化反应b电解过程中，h由交换膜左侧向右侧迁移c阴极的电极反应式为 2co212h12e=ch3ch2oh3h2od电路上转移 2 mol 电子时铂极产生 11.2 l o2bdch3ch2oh 中 c 为2 价，co2发生还原反应，在铜极区充入 co2。由电池符号知，铂极为阳极，发生氧化反应，a 项正确；铂极的电极反应式为 2h2o4e=4ho2，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，b 项错误；阴极上发生还原反应生成乙醇和水，c 项正确；11.2 l 没有指明标准状况，d 错误。电化学中两种基本计算模型 根据电子守恒用于串联电路阴阳两极产物、原电极正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 根据关系式根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。7注：在电化学计算中，还常利用qit和qn(e)na(na表示阿伏加德罗常数的值)1.601019 c 来计算电路中通过的电量。命题点 3多池串联的综合试题分析6将以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池甲与盛有足量硫酸铜溶液的装置乙相连，起始电路接入状况如图，以电流强度 0.1 a，通电 10 min 后，将电池的正、负极互换接入，移动滑动变阻器，以电流强度 0.2 a，继续通电 10 min，结束实验。 甲乙下列有关说法正确的是()a葡萄糖在装置甲的正极参加反应，氧气在负极参加反应b在该电池反应中，每消耗 1 mol 氧气理论上能生成标准状况下二氧化碳 11.2 lc电池工作 20 min 时，乙装置电极析出固体和电极上产生气体的质量之比为 21d电池工作 15 分钟时，乙装置中铜棒的质量与起始通电前相等d由题意可知，装置甲是以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应，a 项错误；在该电池中，发生的总反应为 c6h12o66o2=6co26h2o，则每消耗 1 mol 氧气理论上能生成标准状况下二氧化碳22.4 l，b 项错误；由题意知，010 min，铜棒与电源正极相连，发生反应cu2e=cu2，碳棒与电源负极相连，发生反应 cu22e=cu，通电 10 min 后将电池的正、负极互换接入，由于 1020 min 时的电流强度是 010 min 时的 2 倍，则1015 min 碳棒上发生反应 cu2e=cu2，铜棒上发生反应 cu22e=cu,15 min 时乙装置中铜棒即可恢复到起始通电前的状态，1520 min 碳棒上发生反应4oh4e=o22h2o，铜棒上发生反应 cu22e=cu，生成 1 mol o2的同时析出 2 mol cu，则 20 min 时，乙装置电极析出固体和电极上产生气体的质量之比为 41，c 项错误、d 项正确。7(2019长沙模拟)用石墨电极完成下列电解实验。下列对实验现象的解释或推测不合理的是()实验一实验二8装置现象a、d 处试纸变蓝；b 处变红，局部退色；c 处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；钢珠右侧 n 处有气泡产生；aa、d 处：2h2o2e=h22ohbc 处发生反应：fe2e=fe2c根据实验一的原理，实验二中 n 处析出 o2db 处：2cl2e=cl2，cl2溶于水生成 hclo，使溶液退色c由装置图可知，实验一中 a、d 为阴极，水电离出的氢离子得电子生成氢气，即2h2o2e=h22oh，故 a、d 处 ph 试纸显蓝色，a 项正确；实验一中 c、b 为阳极，c 处发生反应：fe2e=fe2，由于生成的 fe2浓度较小，且 ph 试纸本身有颜色，故 c处无明显变化，b 处发生反应：2cl2e=cl2，产生的 cl2溶于水生成 hcl 和 hclo，故 b 处变红，局部退色，b、d 项正确；结合实验一的原理和题图知，实验二中两个钢珠的左侧均为阳极，右侧均为阴极，初始时两个钢珠的左侧均发生反应：fe2e=fe2，右侧均发生反应：2h2e=h2，一段时间后，fe2移动到 m 和 n 处，m、n 处附近 fe2浓度增大，发生反应：fe22e=fe，故实验二中 n 处不能产生 o2，c 项错误。8(双选)(2019黑龙江名校联考)h2s 转化是环保和资源利用的研究课题。将烧碱吸收 h2s 后的溶液加入如图装置，可以回收单质硫，甲为二甲醚(ch3och3)空气燃料电池。下列推断正确的是()ay 极充入 o2b电子移动方向：xw溶液zyc电解后，乙装置右池中c(naoh)减小dz 极反应式为 s22e=sad据图分析甲为原电池，乙为电解池，电解池右侧有 h2产生，则 w 极为阴极，z 极作阳极，连接的 y 极为原电池的正极，发生还原反应，所以 y 极应充入氧气，a 项正确；电子不进入溶液，b 项错误；乙装置右池中发生电极反应 2h2o2e=h22oh，氢氧化钠溶液浓度增大，c 项错误；z 极电极反应为 s22e=s，d 项正确。多池串联装置中电极的判断模型9(1)(2) 电解原理的实际应用1电解饱和食盐水氯碱工业(1)电极反应阳极：2cl2e=cl2(反应类型：氧化反应)。阴极：2h2e=h2(反应类型：还原反应)。检验阳极产物的方法是：用湿润的 ki 淀粉试纸靠近阳极附近，若试纸变蓝，证明生成了 cl2。电解时向食盐水中加酚酞，阴极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物质为naoh。(2)电解方程式化学方程式：2nacl2h2o2naohh2cl2。离子方程式：2cl2h2o2ohh2cl2。(3)阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图阳离子交换膜的作用阻止 oh进入阳极室与 cl2发生副反应：2naohcl2=naclnacloh2o，阻止阳极产生的 cl2和阴极产生的 h2混合发生爆炸。a、b、c、d 加入或取出的物质分别是饱和食盐水、稀 naoh 溶液、稀的食盐水、浓naoh 溶液；x、y 分别是 cl2、h2。2电镀铜与电解精炼铜(1)电镀铜10(2)电解精炼铜3电冶金活泼金属的冶炼方法(1)电解熔融氯化钠得到钠error!电极反应2nacl(熔融)2nacl2总反应方程式(2)电解熔融 al2o3制 al2al2o3(熔融)4al3o2=通电 冰晶石电极反应：阳极：6o212e=3o2；阴极：4al312e=4al。冰晶石的作用是作 al2o3的助熔剂。基础判断(1)电解饱和食盐水制碱时，用 fe 作阴极可增强导电性。()(2)电解精炼铜时，杂质 zn、au、ag 均不溶解，形成阳极泥而沉淀。()(3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(cu2)均保持不变。()(4)电解冶炼镁、铝通常电解 mgcl2和 al2o3，也可以电解 mgo 和 alcl3。()(5)粗铜电解精炼时，若电路中通过 2 mol e，阳极减少 64 g。()答案(1)(2)(3)(4)(5)知识应用电解尿素co(nh2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如图：11电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。(1)a 极为_，电极反应式为_。(2)b 极为_，电极反应式为_。答案(1)阳极co(nh2)28oh6e=n2co6h2o23(2)阴极6h2o6e=3h26oh命题点 1电解原理的常规应用1利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是()a氯碱工业中，x 电极上的反应式是 4oh4e=2h2oo2b电解精炼铜时，z 溶液中的 cu2浓度不变c在铁片上镀铜时，y 是纯铜d制取金属镁时，z 是熔融的氯化镁答案d2(2017全国卷，t11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 h2so4h2c2o4混合溶液。下列叙述错误的是()a待加工铝质工件为阳极b可选用不锈钢网作为阴极c阴极的电极反应式为 al33e=ald硫酸根离子在电解过程中向阳极移动ca 对：该电解池阳极发生的电极反应为 2al3h2o6e=al2o36h，铝化合价升高失电子，所以待加工铝质工件应为阳极。b 对，c 错：阴极发生的电极反应为2h2e=h2，阴极可选用不锈钢网作电极。d 对：电解质溶液中的阴离子向阳极移动。123(双选)目前电解法制烧碱通常采用离子交换膜法，阳(阴)离子交换膜不允许阴(阳)离子通过。则下列叙述中错误的是()anaoh、h2均在区产生b图中 a 为阴离子交换膜c使用离子交换膜可以有效地隔离 naoh 和 cl2，阻止二者之间的反应d电解时往区的溶液中滴加几滴甲基橙，溶液先变红后退色ab区是阴极室，h(h2o)放电生成氢气，同时促进水的电离，生成氢氧化钠，区 na通过 a 进入区，故 a 应该是阳离子交换膜；区和电源的正极相连，为阳极，cl放电生成氯气，区 cl通过 b 进入区，故 b 应该是阴离子交换膜；氯气溶于水显酸性，同时次氯酸还具有漂白性，所以滴入甲基橙后溶液先变红后退色。错误的是 a、b 两项。命题点 2电解原理在物质制备方面的应用4(2019重庆七校联考)o3是一种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器电解稀硫酸制得，原理如图所示。下列说法错误的是()a电极 a 为阴极ba 极的电极反应式为 o24h4e=2h2oc电解一段时间后 b 极周围溶液的 ph 下降d标准状况下，当有 5.6 l o2反应时，收集到 o2和 o3混合气体 4.48 l，o3的体积分数为 80% d电极 b 上生成 o2和 o3，则电极 b 上发生失电子的氧化反应，则电极 b 为阳极，电极 a 为阴极，a 项正确；电极 a 的电极反应式为 o24e4h=2h2o，b 项正确；电极 b上 h2o 失去电子，发生氧化反应生成 o2、o3和 h，故电解一段时间后 b 极周围溶液的 ph下降，c 项正确；标准状况下，当有 5.6 l 氧气参加反应时，转移电子 1 mol，设收集到氧气为x mol，臭氧为y mol，则有xy0.2,4x6y1，解得xy0.1，故 o3的体积分数为 50%，d 项错误。5(双选)(2019滁州模拟)常温下，ncl3是一种黄色黏稠状液体，是制备新型水消毒13剂 clo2的原料，可以采用如图所示装置制备 ncl3。下列说法正确的是()a每生成 1 mol ncl3，理论上有 6 mol h经质子交换膜从右侧向左侧迁移b可用湿润的淀粉ki 试纸检验气体 mc石墨极的电极反应式为 nh3cl6e=ncl34h 4d电解过程中，质子交换膜右侧溶液的 ph 会减小aca 项，每生成 1 mol ncl3，转移 6 mol e，理论上有 6 mol h经质子交换膜从右侧向左侧迁移，a 正确；b 项，m 为 h2，不能用湿润的淀粉ki 试纸检验，b 错误；d 项，右侧 ph 会增大，d 错误。6(2018全国卷，节选)kio3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。(1)写出电解时阴极的电极反应式_。(2)电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。(3)与“电解法”相比， “kclo3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点)。解析(1)电解法制备 kio3时，h2o 在阴极得到电子，发生还原反应：2h2o2e=2ohh2。(2)电解池中阳离子向阴极移动，即由电极 a 向电极 b 迁移，阳离子交换膜只允许阳离子通过，故主要是 k通过阳离子交换膜。(3)根据工艺流程分析，“kclo3氧化法”主要是生成的 cl2有毒易污染环境。答案(1)2h2o2e=2ohh2(2)k由 a 到 b(3)产生 cl2易污染环境等命题点 3电解原理在环境治理方面的应用7(2019惠州模拟)化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解 no的原 3理如图所示。下列说法不正确的是()14aa 为电源的正极b溶液中 h从阳极向阴极迁移cagpt 电极的电极反应式为 2no12h10e=n26h2o 3d电解过程中，每转移 2 mol 电子，则左侧电极就产生 32 g o2d根据题给电解装置图可知，agpt 电极上 no转化为 n2，发生还原反应： 32no10e12h=n26h2o，则 agpt 电极作阴极，b 为电源的负极，故 a 为电源的 3正极，a、c 项正确；在电解池中阳离子向阴极移动，所以溶液中 h从阳极向阴极迁移，b项正确；左侧电极为阳极，电极反应式为 2h2o4e=o24h，则每转移 2 mol 电子，左侧电极产生 16 g o2，d 项错误。8(双选)(2019郑州模拟)科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的 co2并提供 o2的装置，总反应方程式为 2co2=2coo2。下列说法正确的是()a由图分析 n 电极为正极boh通过离子交换膜迁向右室c阴极的电极反应为 co2h2o2e=co2ohd反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强bc由题图可知 n 电极为负极，p 电极为正极，a 项错误；oh通过阴离子交换膜迁向右室，b 项正确；根据题图知，阴极发生的电极反应为 co2h2o2e=co2oh，c项正确；根据总反应为 2co2=2coo2，可知反应完毕装置中溶液的 ph 并无变化，故碱性不会增强，d 项错误。9fe(cn)63可将气态废弃物中的硫化氢氧化为可利用的硫，自身被还原为fe(cn)64。工业上常采用如图所示的电解装置，通电电解，然后通入 h2s 加以处理。下列说法不正确的是()15a电解时，阳极反应式为fe(cn)64e=fe(cn)63b电解时，阴极反应式为 2hco2e=h22co 323c当电解过程中有标准状况下 22.4 l h2生成时，溶液中有 32 g s 析出(溶解忽略不计)d整个过程中需要不断补充 k4fe(cn)6与 khco3d电解时，阳极上fe(cn)64失去电子，阳极的电极反应式为fe(cn)64e=fe(cn)63，a 正确；阴极上 hco放电，发生还原反应，阴极反应式为 2hco 32e=h22co，b 正确；标准状况下 22.4 l h2的物质的量为 1 mol，则转移 2 323mol 电子。h2s 失去 2 mol 电子，生成 1 mol 单质 s，即析出 32 g s，c 正确；根据以上分析可知，反应的结果相当于是 h2s 被电解生成 h2和 s，所以不需要补充 k4fe(cn)6和khco3，d 错误。 隔膜在电化学装置中的应用科学探究与创新意识分析近几年高考试题，涉及隔膜电化学装置的试题比较多，且常出常新，每年都有变化。隔膜的功能在于选择性地通过某些离子或阻止某些离子来隔离某些物质，进而制备一些特定物质。体现了科学探究与创新意识的化学核心素养。1隔膜的分类隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类：(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许 h和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。(3)质子交换膜，只允许 h通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。2隔膜的作用(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。(2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。16注意：反应物相同，不同的交换膜，迁移的离子种类不同。同种交换膜，如果转移相同的电子数，离子所带电荷数不同，则迁移离子数不同。离子迁移依据电荷平衡，而离子数目变化量可能不相等。典例导航(2016全国卷，t11)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 so可通过离24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 so向正极迁移，正极区溶液 ph 增大24b该法在处理含 na2so4废水时可以得到 naoh 和 h2so4产品c负极反应为 2h2o4e=o24h，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生成思路点拨直流电场作用图中的“”极和“”极就是阴极和阳极so移向“”极，na移向“”极ab 为阳离子交根据电解时，阳离子移向阴极 阴离子移向阳极24换膜，cd 为阴离子交换膜“”极反应为 2h2e=h2，ph 增大；“”极反应为 4oh4e=o22h2o，ph 减小。答案b(1)正极区的电极反应式为_，正极区的 ph 变_(填“大”或“小”)，从平衡角度解释原因_。(2)当正极产生 0.5 mol 气体时，通过 cd 膜的离子数目为_，通过 ab 膜的离子数目为_。答案(1)4oh4e=o22h2o小正极区溶液中存在h2ohoh，oh放电，c(oh)减小，上述平衡右移，使c(h)c(oh)，且c(h)逐渐增大，ph 减小(2)6.021023(或na)26.021023或 2na171(2019合肥模拟)图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，图乙是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。下列说法不正确的是() 甲乙a图甲的 x 点要与图乙中的 a 极连接b图乙中 b 极的电极反应式为 2cl2e=cl2c当 n 极消耗 1 mol 气体时，有 2 mol h通过离子交换膜d若有机废水中主要含有淀粉，则图甲中 m 极反应为(c6h10o5)n7nh2o24ne=6nco224nhc图甲中 n 极上 o2转化为 h2o，发生还原反应，则 n 极为正极，m 极为负极，图乙通过电解饱和食盐水获得消毒液，则 a 极析出 h2，b 极析出 cl2，a 极为阴极，b 极为阳极，电解池的阳极与电源正极相连，电解池的阴极与电源负极相连，故 x 点与 a 极相连，a 项正确；图乙中 b 极析出氯气，电极反应式为2cl2e=cl2，b 项正确；根据 o24e4h=2h2o，当 n 极消耗 1 mol 气体时，转移 4 mol 电子，故有 4 mol h通过离子交换膜，c 项错误；若有机废水中主要含有淀粉，则图甲中 m 极上淀粉转化为 co2，电极反应为(c6h10o5)n7nh2o24ne=6nco224nh，d 项正确。2(2019保定模拟)用 na2so3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法中不正确的是()ax 为直流电源的负极，y 为直流电源的正极b阳极反应为 4oh4e=2h2oo2c图中的bad该过程中的产品主要为 h2so4和 h2b根据 na和 so的移向可知 pt()为阴极，反应为 2h2e=h2，pt()为2318阳极，反应为 so2eh2o=so2h。23243(2019长春质检)某科研小组研究采用 bmed 膜堆(示意图如下)，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸碱。bmed 膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(a、d)。已知：在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的解离，生成 h和 oh。下列说法错误的是()a电极 a 连接电源的正极bb 为阳离子交换膜c电解质溶液采用 na2so4溶液可避免有害气体的产生d口排出的是淡水b根据题干信息确定该装置为电解池，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以电极 a 为阳极，连接电源的正极，a 正确；水在双极膜 a 解离后，氢离子吸引阴离子透过 b 膜到左侧形成酸，b 为阴离子交换膜，b 错误；电解质溶液采用 na2so4溶液，电解时生成氢气和氧气，可避免有害气体的产生，c 正确；海水中的阴、阳离子透过两侧交换膜向两侧移动，淡水从口排出，d 正确。4(双选)(2019湖北名校联考)硼酸(h3bo3)为一元弱酸，已知 h3bo3与足量 naoh 溶液反应的离子方程式为 h3bo3oh=b(oh)，h3bo3可以通过电解的方法制备。其工作原 4理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是()a当电路中通过 1 mol 电子时，可得到 1 mol h3bo3b将电源的正负极反接，工作原理不变c阴极室的电极反应式为 2h2o4e=o24hdb(oh)穿过阴膜进入产品室，na穿过阳膜进入阴极室 419ad电解时，左侧石墨电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极上 h2o 失电子生成o2和 h，即 2h2o4e=o24h，阴极上 h2o 得电子生成 h2和 oh，即2h2o2e=h22oh，当电路中通过 1 mol 电子时，阳极生成 1 mol h，h通过阳膜进入产品室，与通过阴膜进入产品室的 b(oh)反应生成 1 mol h3bo3，a 项正确；电源正 4负极反接后，左侧石墨电极为阴极，阴极反应式为2h2e=h2，h被消耗，无法移向产品室，不能生成 h3bo3，b 项错误；结合上述分析可知，阴极反应式为 2h2o2e=h22oh，c 项错误；电解时原料室中 na穿过阳膜进入阴极室，b(oh)穿过阴膜进入产品室，d 项正确。 45以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将 co2转化为乙烯的工作原理如图所示。则 m 极为_极(填“阴”或“阳”)。电极反应式为_；n 极电极反应式为_，总反应式为_。解析根据化合价可知，m 极碳化合价由4 降为2，发生还原反应，为阴极，n为阳极。答案阴2co212e12h=c2h44h2o6h2o12e=3o212h2co22h2oc2h43o21(2018全国卷)最近我国科学家设计了一种 co2h2s 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：edtafe2e=edtafe32edtafe3h2s=2hs2edtafe220该装置工作时，下列叙述错误的是()a阴极的电极反应：co22h2e
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