专题23 电解池的基本原理第01期-2017年高考化学备考之

甜存算需靑备靑楚【壺车岛君衷龜】就嗣试专瘦餡电解岂的基本履理（满分60分时间25分钟）姓名：班级：得分：1【2016年高考北京卷】用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置■n・氮化钠溶液河湿的pi］试嫌现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……下列对实验现象的解释或推测不合理的是a、d处：2H2O+2e-=H2f+20H-b处：2Cl--2e-=Cl2fc处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜【答案】B【解析】试題分析：A.弧dib试纸变蓝』说明请■液显减性，是-濬液中的氢宮子得到电子生成氢气，破坏了水的电禽平衡，氢氧根离子浓度增大适成的，亠正确；B、b竝娈红，局制褪色，说明是滚液中的氢氧根和氯禽子同时放电，分别产生氧气和氯气，氢宫子尿度增大，酸性增强』氯气与水反应生成的;5：氯釀具有漂日性，E错误孑C心处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，C1E确,D、实峻一中弱形成电解池，业形成电解泄，所以■实殓二中也相当于形成三个电解泄（一个球两面为不同的两极hm为电解池的阴极,另一球朝ni的一面切日极5的背面），故相当于电镀，即m上有铜析出，D正确。答枭选臥【考点定位】本题主要是考查电解履理的应用【名师点睛】化学反应主要是物贡娈化，同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把电能辖化為化学能的装亂它可以■使不能自岌曲亍的化学借助于电流而麦生。与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的员极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还JS反应。若阳极是活性电极（除Au、C之外的电极）』贝电极本身失去电子』发生氧化反应」若杲惰性电极（Au、Pt、C等电极），则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2-〉l-〉Br-〉CI-〉OH-〉含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+〉Hg2+〉Fe3+〉Cu2+〉H+，与金属活动性顺序刚好相反。因此掌握电解池反应原理是本题解答的关键。注意依据实验现象分析可能发生的电极反应。2【2016年高考新课标I卷】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()通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品负极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，负极区溶液pH降低当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的02生成答案】B【解析】试题分析：趾根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互服引的原则，在电解池中阴高子会向正电荷较多的阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的「离子向正极迁移；在正极区带员电荷的OH-失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使滚液中所以正极区滚液酸性增强，溶液的pH减小，错误；艮阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子茯得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(OH)>c(H+);所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含NsiSOi®水时可以得到NsOH和及£5产品，正确’U员极区氢离子得到电子，使滚液中c(H+)増大,所以■员极区滚液pH升高，错i吴,D当电路中通过lmol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(02)=lmol-=-4=O.25mob错误。【考点定位】考查电解原理的应用的知识。【名师点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生。与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->|->Br->Cl->0H->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+,与金属活动性顺序刚好相反。溶液中的离子移方向符合：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，即阳离子向阴极区移动，阴离子向阳极区移动。掌握电解池反应原理是本题解答的关键。3【2015浙江理综化学】在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（）A．X是电源的负极阴极的反应式是：H2O+2e_=H2+O2_CO+2e_=CO+O2-2总反应可表示为：H2O+CO2====H2+CO+O2阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1:1【答案】D【解折】试题分析：拟从團示可看出，与麗相達的电极发主比—氏、UYO的^化，均得电子，应拘电解池的阴规则X為电源的员概，人正為B.阴极出C6YO均得电子发生还嫖反匾电根反应式分别为：btO+Se^Hi+O2^06+2扌=00+0=1E正确$G从團示可知，阳扱生成Hj和8的同时，阴极有6生成/所以总反应可表示为：吐0+匚02旦=压+00卡6C正确jD、从总反应方程式可机阴极生成如也這体（曲8答Im®阳极生成led!气体｛氧气b所％月、阳两槪生成的气体物质的量之比Z：1,D不正确。答案选6考点：本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。4【2015四川理综化学】用右图所示装置除去含CN-、CI-废水中的CN-时，控制溶液PH为9~10,阳极产生的CIO-将CN-氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是（）用石墨作阳极，铁作阴极阳极的电极反应式为：Cl-+20H-—2e-=CIO-+也0

阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2T+2OH-除去CN-的反应：2CN-+5C10-+2H+=N2f+2CO2f+5C1-+H2O【答案】D【解析】试融分析：拟阳极要产生C1O\则铁只能作阴极，不能作阳规否则就是铁失电子，A正确产B.即极是CT失电子产生C1O\电极反应式为:CT—20H—虻=C!O--氐O,B正跆C、阴极是H+产生血碱性溥液，故阴极的电极反应式为：2^0+26-=^-20H\C正鳳D、谓液为碱性，方程式应为2CW+5CIO■+HiO=«1?+2003?+5€1--20«-P选D、考点：电化学基础知识饱和NaCl饱和NaCl溶液5【2014年高考上海卷第12题】如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是（）K］闭合，铁棒上发生的反应为2H++2e-TH2个K］闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高k2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生O.OOImol气体【答案】B【解析】试題分析：A.Ki闭合构成原电池，铁是活泼的金属，铁棒是员极，铁失去电子，铁棒上发生的反应为Fe+A不正确；B.%闭合构成原电池，铁棒是员极，铁失去电子，石墨棒是正极，溶液中的氧气得到电子转化为OH-,电极反应式为02+4e-+2H2OMOH-,石墨棒周围滚液pH逐渐升高，B正确；C、助闭合构成电解池，铁棒与电源的员极相连，作阴极溶滋的氢离子放电产生氢气，铁不会被隔蚀，属于外加电流的阴极保护法，C不正确；D、附闭合构成电解池，铁棒与电源的员极相连，作阴极滚滋中的氢离子放电生成氢气。石墨棒是阳极，滚液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式分别为2H++2e2Cl-2e^CbT,电路中通过①0^5^个电子时，两极均产生O.OOImol气休，共计是0.002mol气体，D不正确，答案选E。考点：本题主要是考查电化学原理的应用6.【2013年高考海南卷第12题】下图所示的电解池丨和c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。符合上述实验结果的盐溶液是（）选项XYA.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO3)2C.FeSO4Al(SO)2'4,3D.CuSO4AgNO3【答案】D解析】试题分析：根据题意，b、d没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。说明电解的盐溶液中含有排在金属活动顺序表中（H）以后的金属元素，只有D符合题意。考点：本题考查电解池原理。7【2016年高考浙江卷】研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在极，该电极反应式是。【答案】阴CO2+6H++6e-==CH3OH+H2O【解析】试题分析：二氧化碳变甲醇，碳元素的化合价降低，得到电子，说明其在阴极反应，其电极反应为：CO2+6H++6e-==CH3OH+H2O考点：考查电解池的工作原理和电极反应的书写8.【2015山东理综化学】利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钻氧化物可通过处理钻渣获得。利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为溶液（填化学式），阳极电极反应式为【答案】LiOH；2C「一2e—=CI2个；